Всем нам известно, что длительное пребывание человека под прямыми лучами солнца может очень сильно повредить кожные покровы любителя солнечных ванн. Виной тому ультрафиолетовое излучение. Также мы знаем, что озоновые дыры – это плохо, поскольку они позволяют достигать поверхности Земли части ультрафиолетового излучения, способного погубить всё живое. А может ли ультрафиолет принести пользу людям? Да! Искусственные источники УФ-излучения давно используют в быту, на производстве, в медицине и косметологии.
Всем нам известно, что длительное пребывание человека под прямыми лучами солнца может очень сильно повредить кожные покровы любителя солнечных ванн. Виной тому ультрафиолетовое излучение. Также мы знаем, что озоновые дыры – это плохо, поскольку они позволяют достигать поверхности Земли части ультрафиолетового излучения, способного погубить всё живое. А может ли ультрафиолет принести пользу людям? Да! Искусственные источники УФ-излучения давно используют в быту, на производстве, в медицине и косметологии.
Научно-исследовательская производственная группа «СПЕКТР» стремится к расширению ассортимента товаров, принцип действия которых основан на полезных для человека свойствах ультрафиолетового излучения (далее УФ-излучения).
В этой статье мы расскажем о том, как можно применить УФ-излучение для обеспечения в закрытом помещении отсутствия болезнетворных бактерий, микроорганизмов и других возбудителей заболеваний.
Физико-химические свойства ультрафиолета и озона.
Мы ежесекундно сталкиваемся с миллионами микроорганизмов – бактериями, вирусами, грибами. Невидимые глазом, они окружают нас повсеместно: спим мы или бодрствует, работаем или отдыхаем, смотрим телевизор или занимаемся спортом. Микроорганизмы могут быть в окружающем воздухе, на предметах, к которым мы прикасаемся, на продуктах, которые мы едим. Большинство из них не несут никакой угрозы, но есть и такие, которые вызывают опасные заболевания: бактерии (возбудители туберкулеза, дифтерии, сальмонеллеза, тифа, сифилиса), вирусы (возбудители гриппа, кори, полиомиелита) и грибы, являющиеся причиной стригущего лишая и кожных заболеваний. Чрезмерный рост микроорганизмов может обернуться распространением неприятного запаха: всем приходилось сталкиваться с испорченным мясом, сгнившими овощами и фруктами, прокисшим молоком, заплесневелым хлебом – все это результат жизнедеятельности микроорганизмов. Образование плесени во влажных местах и под обоями грозит развитием аллергических реакций.
Еще задолго до Луи Пастера люди, ничего не зная о микромире, начали бороться с вредной микрофлорой. В настоящее время широкое применение находит метод облучения «светом» ультрафиолетовой части спектра с длиной волны 100 — 400 нм. В этом диапазоне выделяют три области: УФ-А (320-400 нм), УФ-В (275-320 нм) и УФ-С (275-180 нм). На Землю УФ-излучение попадает преимущественно от Солнца. УФ-А беспрепятственно достигает поверхности, УФ-В частично, а УФ-С полностью поглощается верхними слоями атмосферы. Для получения ультрафиолета с длиной волны менее 320 нм используют электродуговые лампы из кварцевого стекла, так как в отличие от обычного силикатного стекла кварц пропускает УФ-лучи. Такие лампы получили название кварцевые, а обеззараживание с их помощью – «кварцевание».
Различные молекулы поглощают энергию электромагнитного колебания определенных длин волн, и для каждого вещества спектр поглощения является постоянной характеристикой, обусловленной наличием в них тех или иных химических связей, присутствием атомов металлов и пространственным строением. Например, хлорофилл, пигмент зеленых растений, поглощает волны света в видимой синей (около 450 нм) и красной (680-700 нм) частях спектра. Энергия, полученная от электромагнитного колебания, расходуется на синтез сахаридов (моносахара, крахмал, целлюлоза) из углекислого газа и воды. Наша кожа, получая ультрафиолет, приобретает бронзовый оттенок. Это происходит благодаря находящемуся в ней пигменту меланину. Старая пленочная фотография – это тоже пример использования фотохимической реакции.
Почему УФ-лучи обладают бактерицидными свойствами?
В живой клетке есть молекулы, максимальное поглощение электромагнитных колебаний которых приходится на ультрафиолетовый диапазон спектра. Белковая молекула имеет область поглощения около 280 нм, молекула ДНК – 240-300 нм, с пиком поглощения 254 нм. Колебания таких частот вызывают наибольшие деструктивные изменения. В белках рвутся водородные и ионные связи, придающие цепочке из аминокислот определенное пространственное строение, структура молекул нарушается, и происходит денатурация подобная той, которую мы можем наблюдать, жаря куриное яйцо на сковородке. Белки, выполняющие важные функции: структурную («строительную»), транспортную, защитную, обеспечение движения, ферментную, денатурируя, утрачивают свои свойства, и процессы в клетке прекращаются. В молекулах ДНК энергия УФ-излучения вызывает образование димеров пиримидиновых оснований, преимущественно тимина.
ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) – молекула биополимера, состоящая из нуклеотидов. Нуклеотиды, в свою очередь, состоят из фосфорной кислоты, дезоксирибозы и одного пуринового (аденин, гуанин) или пиримидинового (тимин, цитозин). Мономеры связываются между собой через мостик из фосфорной кислоты, образуя длинные цепи. Последовательность оснований, называемая также генетическим кодом, уникальна, в ней «записана программа» функционирования клетки, когда и какие белки должны быть синтезированы. Пуриновые основания одной цепочки связываются водородными связями с пиримидиновыми основаниями другой такой же цепочки, образуя двойную спираль. Пуриновые и пиримидиновые основания оказываются внутри этой спирали максимально защищенными от нежелательных внешних воздействий. При создании копии ДНК перед делением клетки (репликации) и при синтезе РНК (рибонуклеиновой кислоты), вспомогательных молекул в синтезе белков (транскрипции) двойная спираль расплетается на две цепочки и по завершении процесса соединяется обратно, подобно молнии на куртке. Образовавшиеся вследствие воздействия УФ-лучей димеры тимина делают невозможным ни транскрипцию, ни репликацию, приводя к гибели клетки.
Облучение ультрафиолетом с длиной волны 185 нм газовой смеси, содержащей кислород, вызывает еще одну химическую реакцию – образование озона, который также нашел широкое применение. Озон и кислород – две аллотропные формы химического элемента кислород, кислород имеет в своем составе два атома кислорода, а озон – три. Озон – газ синего цвета с резким запахом, более чем в 1,5 раза тяжелее воздуха. В атмосфере Земли этот газ образуется во время грозы и под воздействием ультрафиолетовых лучей от Солнца, максимальная концентрация наблюдается на высоте 20-25 км, где он образует озоновый слой. Озон – сильнейший окислитель, способный реагировать со всеми металлами, кроме платины, золота, иридия, с неорганическими и органическими веществами, с токсическими, окрашенными и неприятно пахнущими веществами, приводя к образованию безопасных и бесцветных производных без запаха. Озон взаимодействует с остатками жирных кислот липидов – основного строительного материала мембран клеток микроорганизмов, изменяя их свойства. Жизнедеятельность таких клеток нарушается вследствие того, что мембраны не могут выполнять защитные и транспортные функции. Таким образом происходит уничтожение всех болезнетворных бактерий и, в том числе наиболее распространенных, сальмонеллы и кишечной палочки. Окислительная способность озона используется для обеззараживания питьевой воды, нейтрализации токсинов, дезинфекции воды в бассейнах, для стерилизации препаратов в медицине. С каждым годом озонирование находит все большее применение, так как этот метод эффективнее использования хлорсодержащих веществ, а продукты окисления озоном нетоксичны, в отличие от продуктов хлорирования.
Относительно недавно в мире появилась технология фотолитического озонирования, применяемая для обработки воды, и заключающаяся в одновременном воздействии на воду ультрафиолетом и озоном. Уникальность этого метода заключается в том, что при таком сочетании органические молекулы окисляются в 1000-10000 раз быстрее.
Какие уф-излучатели для обеззараживания воздуха существуют?
По месту расположения облучатели могут быть потолочными, настенными и передвижными, а по конструкции - открытого (применяют в отсутствие больных), закрытого (возможно применение в присутствии людей) и комбинированного типа. Разновидностью закрытого облучателя являются рециркуляторы воздуха с принудительным прохождением потока воздуха через камеру, внутри которой расположены бактерицидные облучатели. Рециркуляторы рекомендованы для непрерывного режима облучения в помещениях с постоянным пребыванием людей и высокими требованиями асептики, напримep, операционные или перевязочные. Режим дезинфекции зависит от мощности облучателя, объема помещения, критериев эффективности его обеззараживания, связанных с функциональным назначением, и определяется в соответствии с «Методическими указаниями по применению бактерицидных ламп для обеззараживания воздуха и поверхностей» 11-16/03-06, утвержденными Минздравмедпромом РФ 28.02.95 г. В ультрафиолетовых облучателях используются ртутные бактерицидные лампы низкого и высокого давления, а также ксеноновые импульсные лампы. Бактерицидные лампы разделяются на озонные и безозонные.
Импульсные ксеноновые лампы имеют существенное отличие от ртутных ламп, состоящее в том, что при их разрушении воздушная среда помещения не загрязняется парами ртути. Кроме этого они позволяют создавать кратковременные мощные импульсы излучения, что дает возможность заметно снизить время облучения. Основной недостаток этих ламп, сдерживающий их широкое применение для целей обеззараживания, является необходимость использования для их работы высоковольтной, сложной и дорогостоящей аппаратуры.
Озонирование — один из наиболее прогрессивных современных технологических процессов, направленных на создание экологически благоприятных условий труда и жизнедеятельности. Озон применяется для дезинфекции и дезодорации воздуха. Озонирование целесообразно применять для дезинфицирования и дезодорации палат, перевязочных, процедурных, смотровых и других помещений, а также одежды пациентов и медперсонала.
По бактерицидному действию озонирование помещений превосходит действие ультрафиолетового кварцевого облучения. Озон проявляет бактерицидную активность в отношении грамположительной флоры, большой группы кишечной палочки, эпидермального стафилококка.
Однако, относительно частого использования приборов дезинфекции в домашних условиях необходимо помнить, что для человека излишняя дезинфекция жилища не является благом. Даже организм маленького ребёнка должен развивать иммунитет, самостоятельно справляясь с микробами. Выросший в стерильной среде малыш, попадая в школу или детский сад, чаще болеет, чем его сверстники, которые росли в более естественных условиях. Совсем другое дело, если в доме завелась плесень или кто-то из членов семьи подхватил заразную инфекцию. В этом случае кварцевание будет очень кстати.
Как выбрать УФ лампу для дома?
Источники УФ излучения бывают открытого и закрытого типа, в зависимости от материала, из которого изготовлено стекло, различают: кварцевые лампы, бактерицидные и амальгамные. Облучатель с кварцевой колбой даёт самое сильное излучение, в процессе работы вырабатывает озон, оказывающий дополнительное противомикробное действие. Бактерицидные и амальгамные излучатели препятствуют образованию озона, поэтому более предпочтительны для жилых помещений. Ниже мы расскажем о самых популярных моделях УФ приборов, и о том какая ультрафиолетовая лампа для домашнего использования самая подходящая.
Кварцевые
Лампа носит это название из-за колбы, которая изготавливается из кварцевого стекла, такой материал непосредственно влияет на качество излучения. В кварцевых газоразрядных лампах, как и в бактерицидных, используется ртуть, под действием электричества она начинает светиться в ультрафиолетовом диапазоне от 205 до 315 нм.
Озон в большой концентрации ядовит для всего живого, поэтому, во время кварцевания помещений из комнаты должны выйти все люди и домашние животные. Если в комнате есть комнатные растения, их тоже рекомендуют вынести.
Кварцевание применяют для дезинфекции операционных, больничных палат, производственных помещений, предприятий общепита. Использование облучения одновременно с озонированием в магазинах и на продуктовых складах позволяет дольше сохранять продукты свежими, предотвращать гниение и развитие патогенной микрофлоры.
Излучатели приносят ощутимую пользу во время эпидемий, используются в поликлиниках, детских садах, школах, санаториях, многолюдных офисах и других местах скопления людей. Это позволяет остановить распространение инфекции.
В медицине кварцевые лампы с успехом применяют для лечения заболеваний органов дыхания, носоглотки, опорно-двигательного аппарата, воспалений, ожогов, обморожений, ангин и т.д.
Как таковых противопоказаний для кварцевания помещений нет, однако следует действовать по инструкции и соблюдать меры безопасности. Стоит сразу сказать о том, что ультрафиолет, особенно в сочетании с озоном губителен для всего живого, если вы находитесь в таком помещении, то можете получить если не острое отравление, то головную боль на ближайшие несколько часов. Именно поэтому производители кварцевых ламп настаивают на том, что во время дезинфекции в помещении никого не должно быть, это касается не только людей, но и теплокровных животных, птиц, рептилий, аквариумных рыбок, улиток, комнатных цветов и прочей живности.
Итак, вы решили кварцевать помещение, ванную комнату или шкаф. Вы вынесли из комнаты всё живое и включили прибор. Время действия прибора при этом может варьироваться от 10 до 30 минут. Больше не нужно. После окончания процедуры войдите в комнату, откройте окна и выключите прибор. Когда запах озона выветрится, можно всей семьёй возвращаться в помещение.
Стоит помнить о том, что:
1. Длительное облучение может привести к раку кожи, действуйте строго по указанию врача и инструкции к вашему прибору.
2. Воздействие УФ на сетчатку глаза приводит к необратимым последствиям, во время работы облучателя пользуйтесь защитными очками.
3. При длительном воздействии УФ лучей многие поверхности выгорают и теряют цвет. Например, могут потерять яркость ткани, обивка мебели, обои, деревянные и пластиковые поверхности и т.д. Конечно, этого не случится, если вы во время сезонных вспышек заболеваний изредка кварцуете помещение, но если вы ежедневно пользуетесь лампой, то через несколько месяцев цвета интерьера поблекнут.
Бактерицидные лампы
Это тоже ультрафиолетовые излучатели, но сделаны они немного иначе, они тоже являются газоразрядными ртутными лампами, но их колба выполнена не из кварцевого, а из увиолевого стекла, задерживающего «жёсткое» излучение, которое провоцирует образование озона. Бактерицидный эффект достигается только за счёт «мягкого» ультрафиолетового излучения. Такие приборы более безопасны в квартире, но значительно слабее своих кварцевых собратьев.
Благодаря отсутствию озона лампы безопасны для органов дыхания, временные ограничения использования этих приборов не такие жёсткие, а в медицинских учреждениях бактерицидные лампы могут работать беспрерывно, с одним условием: они оборудованы специальным кожухом, благодаря чему свет направляется в потолок и не может навредить глазам посетителей.
Если вам нужна лампа только для борьбы с болезнетворными микробами, и вы не планируете заниматься лечением в домашних условиях, то бактерицидная или амальгамная лампа будет более удачным выбором, чем кварцевая.
Внимание! Во время работы прибора нужно надевать специальные защитные очки, так как УФ-излучение может вызвать ожоги роговицы глаза. Сперва это может быть незаметно, но со временем зрение начнёт ухудшаться.
Амальгамные
Это новое поколение бактерицидных ламп, отличающееся от прежних моделей тем, что вместо жидкой ртути в колбе используется твёрдое покрытие из амальгамы (сплав индия, ртути и висмута), под воздействием тока амальгама нагревается и испаряет ртуть, которая даёт излучение. При работе амальгамных ламп озон тоже не выделяется и антимикробный эффект их ничуть не меньше.
Немаловажным плюсом так же является то, что ртуть находится в связанном состоянии. Если лампа случайно расколется, то это не принесёт никакого вреда окружающим людям, нужно просто смести осколки и выбросить их в мусорный контейнер, а место где разбилось стекло помыть с водой. Если разбилась горящая лампа – это немного хуже, так как там содержатся пары ртути, но в не опасной для жизни концентрации, нужно убрать остатки лампы и проветрить помещение.
Для сравнения в обычной люминесцентной, бактерицидной или кварцевой лампе содержится 1-3 гр. жидкой ртути и если она разобьётся, то это действительно опасно для присутствующих. Именно поэтому нельзя выбрасывать термометры, батарейки и энергосберегающие лампы в контейнер для мусора – это загрязняет окружающую среду. Их необходимо сдавать в специальные пункты приёма. В амальгамных лампах ртути содержится всего несколько миллиграммов, и она находится в связанном состоянии. Производство, эксплуатация и утилизация таких ламп значительно безопаснее.
Колбы, покрытые амальгамой, не мутнеют со временем, поэтому дают стабильное излучение на протяжении всего срока эксплуатации. Колбы бактерицидных и кварцевых ламп со временем покрываются налётом, из-за чего теряется часть лучистой энергии. Срок службы таких ламп 8000 ч. непрерывной работы, а у амальгамных до 16000 ч.
В продаже так же имеются «безозоновые» лампы, их колба покрыта оксидом титана, который не пропускает волны короче 257 нм, и, соответственно, озон не образуется. Это тоже подходящая ультрафиолетовая лампа для дома.
Бактерицидный рециркулятор воздуха
Прибор закрытого типа, предназначен для очистки воздуха от болезнетворных микроорганизмов, аллергенов и неприятных запахов. Во время работы рециркулятора в помещении могут находиться люди, поскольку «безозоновая» лампа располагается внутри металлического кожуха.
Устройство состоит из вентиляторов, которые всасывают воздух из комнаты и прогоняют его вдоль бактерицидной лампы, уничтожающей все микроорганизмы. Рециркулятор кроме УФ очистки оснащён фильтрами, на которых оседают частицы пыли, пыльца растений и другие загрязнения. Очищенный воздух подаётся обратно в комнату.
Эти приборы рекомендованы для использования в детских игровых комнатах, спортивных залах, школьных классах, многолюдных помещениях, офисах и аудиториях, магазинах, бытовых и складских помещениях. Так же подойдёт в качестве очистителя воздуха для курительных комнат, общественных туалетов, вокзалов. Рециркуляторы применяют для очистки воздуха от бактерий в больницах, вирусологических лабораториях и т.д.
Рециркулятор можно повесить на стену или использовать как настольный.
Лампа чёрного света Вуда
Источник длинноволнового УФ излучения (350-407 нм), которое неразличимо человеческим глазом, но в потоке чёрного света хорошо заметно люминесцентное свечение некоторых органических веществ, минералов и специальных красителей.
В быту лампа Вуда (Black light, Wood’s light) используется для диагностики кожных заболеваний на ранних сроках, в лучах ультрафиолета продукты жизнедеятельности бактерий и грибков излучают свет различного оттенка. Имея некоторый опыт обращения с этим прибором и таблицу свечения можно распознать на начальной стадии: стригущий лишай, кандидоз, кокковые инфекции и многие другие заболевания.
Внимание! Лампа Вуда не имеет бактерицидного действия. Для лечения она также не может использоваться. Она может использоваться только для диагностики.
Пригодится лампа Вуда и для уборки, с её помощью можно обнаружить незаметные для глаза загрязнения, например, засохшую лужицу которую оставил кот на ковре. Когда вы чувствуете запах, но не можете определить его источник, просто выключите свет и пройдитесь с прибором по комнате, равномерно освещая все поверхности: ковёр, пол, обивку мебели и стены до высоты 40 см. В чёрном свете пятна мочи, фекалий и других органических загрязнений будут флюоресцировать. Светятся также некоторые химические вещества, например, пятна хлорного отбеливателя, будут светиться фиолетовым. Когда метки обнаружены, их легко можно смыть одним из удалителей запаха кошачьей мочи на основе ферментов.
Для обнаружения загрязнений также хорошо подходят УФ фонарики с длиной волны 365нм.
Где ещё используют ультрафиолетовое излучение?
Производители микроклиматической техники для дома давно используют свойства ультрафиолетовых лучей: УФ излучатели используются в бытовых очистителях, мойках воздуха, климатических комплексах. Выпускают компактные приборы для озонирования холодильного оборудования, благодаря активным молекулам озона продукты дольше остаются свежими, на них не развивается гниль и плесень, а из холодильника всегда пахнет свежестью.
Всем известно, что в солярии для получения загара тоже используют ультрафиолетовые лампы, так же ими пользуются мастера маникюра для закрепления лака и сушки гелиевых ногтей.
УФ-излучение активно используется для очистки питьевой воды, с его помощью можно избавиться от хлора, солей «жёсткости», химических примесей, бактерий и болезнетворных микроорганизмов. Так же ультрафиолетовые излучатели используют для дезинфекции воды в бассейнах и аквариумах, благодаря чему вода не зацветает и долго остаётся чистой без использования химических средств.
Ультрафиолетовые лампы могут стать настоящими помощниками в быту. Они повышают качество окружающего пространства без особых материальных и временных затрат. Главное помнить, что эффективность и безопасность таких бытовых приборов может быть только при четком соблюдении всех рекомендаций, указанных в инструкции.
Ваш регион: Россия
