紫外線の仕組み

紫外線が水に及ぼす影響は、100 年以上前に初めて観察されました。何が起こっているのかを科学的に説明します。

発見

1877 年、科学者たちは強い日光が水を殺菌するのを初めて観察しました。英国の生理学者アーサー・ダウンズと科学者トーマス・P・ブラントは、日陰に置いた砂糖水は微生物が増殖して濁るのに対し、直射日光に当てた砂糖水は完全に透明のままであることに気付きました。この知識を利用して、ドイツの眼科医エルンスト・ヘルテルは 25 年後に UV-C 波長の光が病原菌の増殖を抑制できると結論付けました。

消毒用途における紫外線

ランプを使用して正しい波長の紫外線を人工的に生成できるため、空気や表面だけでなくさまざまな液体の消毒にも役立ちます。

UV ベースの消毒プロセス (殺菌照射とも呼ばれる) は、短波長の紫外線 (UV-C) 光を使用して微生物の DNA を破壊し、生殖などの重要な細胞機能を実行できなくすることで微生物を不活性化する、化学薬品を使用しない消毒方法です。 254nm の波長の UV 光は微生物の細胞壁を透過し、数秒以内に DNA 構造を永久に変更し、その結果化学副生成物を残しません。

投与量

正確で的を絞った「投与量」を使用して、さまざまな用途に必要な UV ランプのタイプを計算します。 これには、さまざまな液体、空気、または表面を安全に消毒するために紫外線にさらす必要がある時間が含まれます。 たとえば、中圧 UV ランプは 200-320nm の広い消毒波長を放射し、バラスト水や廃水処理などの大規模な商業用途に最適です。

投与量は、ランプから発せられる UV 強度、水、空気、または表面 (該当する場合) の UV 透過率 (UVT)、および消毒対象物質が UV 光にさらされる時間を考慮します。

紫外線スペクトル

紫外線は電磁スペクトル上の非常に狭い範囲を占めますが、それでも可視光よりも短いさまざまな波長に分解されます。

UV-A: 長波 (315 – 400 nm) UV は最も有害ではありませんが、皮膚の老化や DNA 損傷の原因となる可能性があります。 UV-A ランプは、インク、接着剤、コーティングの硬化に使用されます。

UV-B: 中波 (280 – 315 nm) UV はより危険で、皮膚の火傷の原因となります。UV-B ランプは、インク、特に透明コーティングや薄いインク層の硬化にも使用されます。

UV-C: 短波 (100 – 280 nm) UV は最も有害であり、微生物を無害にすることができるため、水や空気の消毒に使用されます。

V: (400 – 700 nm) 私たちの目で見ることができる最も短い波長である紫から、赤外線以前の最も長い可視波長である赤までの可視光。

消毒用途における UV 光の利点

紫外線には、表面、空気、水の消毒において従来の方法に比べて多くの利点があります。

UV ベースの消毒システムの大部分は化学物質を必要とせず、ランプからの適切な投与量だけを必要とします。用途に応じて、一部のプロセスでは依然として化学物質が使用される場合がありますが、その量ははるかに少ないです。

UV ベースの消毒プロセスを使用すると、有毒な化学物質や発がん性の副産物が残りません。

UV 技術による消毒システムは多くの場合、従来のシステムよりも小型で使いやすく、資本コストと運用コストが手頃です。

化学処理や熱処理で起こる可能性がある、紫外線は液体や食品の味を変えることはありません。

UV ランプとその消毒システムは、多くの場合、化学システムよりも使用者にとって安全であり、危険で潜在的に有毒な化学物質を製造、保管、輸送する必要がなくなります。

UV ランプは幅広い用途に使用できます。 これらは、細菌、カビ、胞子、ウイルスの DNA を破壊するプロセスに使用できます。

UV 消毒液は、塩素や他の化学物質に対する耐性を獲得したクリプトスポリジウムなどの病原体を不活化します。