UV-C紫外線原理介紹

紫外線簡介

紫外線(Ultraviolet,簡稱為UV),波長介於10nm400nm之間的電磁波,波長比可見光短,但比X射線長。

陽光中含有部分的紫外線(UV-A、UV-B)。電弧水銀燈黑光燈也會發出紫外線。雖然紫外線不屬於游離輻射但紫外線仍會引發化學反應與使一些物質發出螢光。

波長小於200nm的紫外線輻射會被空氣強烈的吸收,因此稱之為真空紫外線。

紫外線的分類

名稱 英文縮寫 波長(單位:奈米 nm)
長波紫外線 UV-A 400nm~315nm
中波紫外線 UV-B 315nm~280nm
短波紫外線 UV-C 280nm~100nm

日常生活中的分類

UVA:波長較長,波長介於320~400奈米,可穿透雲層、玻璃進入室內及車內,可穿透至皮膚真皮層,會造成曬黑。UVA可再細分為UVA-2(320~340nm)與UVA-1(340~400nm)。UVA-1穿透力最強,可達真皮層使皮膚曬黑,對皮膚的傷害性最大,但也是對它最容易忽視的,特別在非夏季時UVA-1強度雖然較弱,但仍然存在,會因為長時間累積的量,會造成皮膚傷害。特別是皮膚鬆馳、失去彈性、黑色素沉澱…UVA-2則與UVB同樣可到達皮膚表皮,它會引起皮膚曬傷、變紅發痛、日光性角化症、失去透明感。

UVB:波長居中,波長介於280~320奈米,會被[臭氧層]所吸收,會引起曬傷及皮膚紅、腫、熱及痛,嚴重者還會起水泡或脫皮

UVC:波長介於100~280奈米,但由於200奈米以下的波長為真空紫外線,故可被空氣吸收,因此UVC穿越大氣層的波長介於200~280奈米,其波長越短、越危險,但又由於可被[臭氧層]所阻隔,只有少量會到達地球表面。


有害效應


過度暴露於紫外線輻射可能會導致曬傷和某些形式的皮膚癌,不過最致命形式的惡性黑色素瘤大多由間接DNA損傷引起(自由基和氧化壓力),這可由92%的黑色素瘤都有紫外線特性的基因突變得知。

對人類,長期暴露在紫外線輻射下可能會對皮膚、眼睛、免疫系統等導致急性和慢性的健康影響 。此外,UV-C可以導致不同程度的突變或致癌的不利影響。

UV-C是能量最高,最危險的紫外線。因為在穿越大氣層時UV-C會被過濾掉,因此過去很少受到關注。不過,當它們在殺菌設備中使用,像是對於池塘的殺菌,如果殺菌燈與其他的裝置連接,不是封閉的池塘殺菌裝置,就會造成暴露的風險。

2011年4月13日,世界衛生組織研究癌症的國際組織將所有類別的紫外線輻射歸類為1級致癌物質。這是被認定的最高等級致癌物質,意味著「沒有足夠的證據來排除它使人類致癌的可能性症」。

紫外線是傷害性光線的一種,經由皮膚的吸收,傷害DNA(組成染色體基因訊息傳遞的化學運送單位),當DNA遭受破壞、細胞會因而死亡或是發展成不能控制的癌細胞,這就是形成的初期。紫外線已被確定與許多疾病的產生有關;例如:曬傷、白內障皮膚癌、視覺損害與免疫系統的傷害。

 


殺菌用UV-C


UV-C ( 波長253.7nm )對於為害人體的細菌、病毒、微生物….等,有極太的摧毀作用。

其殺菌原理是經UV-C 照射細菌、病毒…..等單細胞微生物,直接破壞其生命中樞DNA ( 去氧核醣核酸 )及RNA ( 核醣核酸 )的結構,使得構成該微生物體的蛋白質無法形成,使其立即死亡或喪失繁殖能力。

一般經 UV-C 照射1~2秒鐘即可達到滅菌的效果。

目前 UV-C 已被證實能殺滅細菌、病毒、霉菌、單細胞藻……..等微生物。

 

紫外線殺菌法


UV-C殺菌法,具有快速、徹底、無污染、操作簡便、使用及維護費用低等優點。UV-C殺菌比氯化學殺菌、臭氧殺菌快速。

高強度、高能量的UV-C只要幾秒鐘即可徹底滅菌,而氯化學殺菌、臭氧殺菌則需數分鐘以上。

UV-C殺菌,幾乎對所有的細菌、病毒、寄生蟲、病原體和藻類…等均可有效殺滅,而且不會造成二次污染,不殘留任何有毒物質,對被消毒的物體,無腐蝕性、無污染、無殘留,電源關閉,紫外線便會全數消失。 

氯化學殺菌、臭氧殺菌不能有效消滅一些對人體危害更大的寄生蟲類 ( 如隱性孢囊蟲、鞭毛蟲..等 )。且氯化學殺菌、臭氧殺菌,有機會使細菌產生抗藥性,長時間接觸會直接、間接的產生對人體致癌的有毒物質,影響人體健康。

項          目 紫外線-C( UV-C ) 臭氧
消毒方式 物理 化學 化學
成本投資
運行成本 中等
維護費用 中等
消毒效果 極好 不穩定
消毒時間 1~5秒 25~45分鐘 5~10分鐘
對人體危害性 極低 中等
殘留有毒物質
對水、空氣的改變