Multi-banda, multi{1}}potêncialâmpadas LED ultravioletascom comprimentos de onda de 230 nm, 260 nm, 280 nm, 365 nm, 395 nm, 310 nm e 340 nm.
I. Introdução aoLâmpadas ultravioleta
A desinfecção ultravioleta utiliza a absorção de energia ultravioleta com comprimentos de onda entre 200 e 280 nm por microrganismos patogênicos. Isto leva a alterações no material genético (DNA) dos microrganismos nocivos, impedindo-os de se dividirem e se reproduzirem, o que efetivamente os mata. As lâmpadas germicidas ultravioleta são um produto deste método de desinfecção. Uma lâmpada germicida ultravioleta é uma lâmpada de descarga de vapor de mercúrio de baixa-pressão que usa vidro de quartzo ou outro vidro transmissor-de radiação ultravioleta. A descarga produz radiação ultravioleta com comprimento de onda predominantemente de 235,7 nm. Quando a intensidade da radiação atinge uma determinada dose, pode matar bactérias e vírus. Devido ao seu baixo custo, respeito ao meio ambiente e alta eficiência, as lâmpadas germicidas ultravioleta são amplamente utilizadas na área médica e de saúde, segurança alimentar e prevenção de doenças. O efeito de esterilização da luz ultravioleta está intimamente relacionado à intensidade de sua irradiação. Os testes mostraram que o brilho de duas lâmpadas ultravioleta com refletores de alumínio brilhante é muito mais forte do que o de duas lâmpadas ultravioleta portáteis normais; o brilho do primeiro é três vezes maior que o do último. Dentro do mesmo tempo de irradiação, a taxa de eliminação natural das lâmpadas ultravioleta-equipadas com refletor é significativamente maior do que a das lâmpadas ultravioleta comuns (P<0.05).
II. Aplicações principais (por divisão de campo)
A radiação ultravioleta tem vários comprimentos de onda, comumente incluindo 230 nm, 260 nm, 280 nm, 365 nm, 395 nm, 310 nm e 340 nm. A Comissão Internacional de Iluminação (CIE) classifica a radiação ultravioleta em três bandas: UVA (315–400 nm), UVB (280–315 nm) e UVC (0–280 nm). Teoricamente, a radiação ultravioleta com comprimentos de onda abaixo de 240 nm é absorvida pelo oxigênio do ar para formar ozônio. No entanto, a radiação ultravioleta na faixa de 100-200 nm (também conhecida como ultravioleta de vácuo ou VUV) é o principal fator na formação de ozônio. Portanto, UVC é geralmente entendido como estando na faixa de comprimento de onda de 200-280 nm. Freqüentemente nos referimos à radiação ultravioleta com comprimentos de onda de 200-350 nm como radiação ultravioleta profunda, 300-400 nm como radiação ultravioleta próxima e 200-230 nm como radiação ultravioleta distante. Diferentes comprimentos de onda de radiação ultravioleta têm usos diferentes. Vamos listar alguns dos usos desses comprimentos de onda abaixo.
1. Área Médica
Na área médica,lâmpadas ultravioletasão usados principalmente em salas de cirurgia para prevenir o crescimento de bactérias nocivas durante a cirurgia, que podem prejudicar os pacientes. Eles também são usados no tratamento de certas doenças. Pesquisadores chineses conduziram um estudo experimental, primeiro dividindo o comprimento de onda ultravioleta (UV) em três grupos: onda- longa (320-400 nm), onda-média (275-320 nm) e onda-curta (180-275 nm). Geralmente, 253,7 nm é considerado o comprimento de onda representativo para a radiação UV germicida. A radiação UV de 253,7 nm produzida por lâmpadas de gás de mercúrio de baixa pressão é 5 a 10 vezes mais forte do que a produzida por lâmpadas de gás de mercúrio de alta pressão. As lâmpadas a gás de baixa pressão vêm em dois tipos: cátodo quente e cátodo frio. O primeiro emite 95% de sua radiação UV no comprimento de onda de 253,7 nm e com maior intensidade.
Portanto, para fins de desinfecção, lâmpadas de gás mercúrio de baixa pressão e cátodo quente devem ser selecionadas. Além disso, a qualidade do vidro da lâmpada também afecta a radiação UV emitida; lâmpadas feitas de quartzo são preferíveis. Geralmente, as lâmpadas ultravioleta de 30 W recém-fabricadas devem produzir uma intensidade ultravioleta de 253,7 nm ou superior para serem consideradas qualificadas para suporte de fototerapia de pele.. 310 nm (50-100 W) o suporte de fototerapia ultravioleta é usado para doenças de pele, como psoríase. Em aplicações médicas, os equipamentos comumente usados incluem suportes suspensos para lâmpadas ultravioleta, esterilizadores de ar e carrinhos móveis de desinfecção. Em condições internas desocupadas, a faixa de temperatura adequada para desinfecção ultravioleta é de 20 graus a 40 graus, com umidade relativa abaixo de 70%. Ao usar suportes de lâmpadas ultravioleta suspensos, o número de lâmpadas de desinfecção ultravioleta (lâmpadas ultravioleta de 30 W, iluminância > 70 μW/cm² a 1 m) instaladas em ambientes internos não deve ser inferior a 1,5 W por metro cúbico em média, e o tempo de irradiação não deve ser inferior a 30 minutos.
2. Aplicações Industriais
Luz ultravioletaàs vezes é usado em aplicações de cura, com comprimentos de onda de 380 nm e 417 nm às vezes empregados para curar tintas e vernizes. A dopagem de lâmpadas de mercúrio com haletos metálicos de ferro ou gálio pode atingir as linhas espectrais desejadas. A adição de haletos metálicos altera o espectro de radiação da lâmpada; quando um iodetos metálicos é adicionado à lâmpada, o espectro desse metal é alterado, reduzindo a linha espectral e a iluminância do mercúrio. Essas lâmpadas de mercúrio com dopagem de iodetos metálicos também são chamadas de lâmpadas de iodetos metálicos. Essas lâmpadas exigem um reator especializado e sua tensão inicial é várias centenas de volts maior que a das lâmpadas de mercúrio de média{6}pressão padrão, variando de acordo com a vida útil da lâmpada e o número de vezes que ela é ligada e desligada. Eles também são usados em impressoras e para curar e esterilizar vários-sapatos de alta qualidade.
3. Campo Químico
Aplicações do teste de envelhecimento acelerado por irradiação UV simulada de 340 nm (100-300 W)
O comprimento de onda de 340 nm corresponde altamente ao espectro ultravioleta de{1}onda média que causa envelhecimento sob a luz solar externa. Combinado com potência ajustável de 100 a 300 W, ele pode simular rapidamente ambientes de exposição externa-de longo prazo. Este teste pode avaliar a estabilidade da resistência às intempéries de materiais externos, como plásticos, revestimentos, materiais de construção e peças externas de automóveis, detectando fenômenos de envelhecimento, como amarelecimento, rachaduras e escamação. Ele ajuda as empresas a otimizar formulações resistentes a-UV e a selecionar materiais de-alta qualidade. Ele também pode extrapolar a vida útil real dos produtos por meio de dados antigos, atendendo aos requisitos de verificação de conformidade dos padrões da indústria, como ISO e ASTM. Além disso, pode ser usado para rastreamento de falhas de envelhecimento e é adaptável às necessidades de simulação de intensidade UV de diferentes zonas climáticas.
Aplicações de análise espectrofotométrica ultravioleta de 230 nm (50-100 W)
O comprimento de onda de 230 nm é adequado para detectar a absorção característica de substâncias químicas contendo ligações duplas conjugadas e estruturas aromáticas, uma vez que se enquadra na região de transição do ultravioleta próximo ao ultravioleta de vácuo. A saída de potência moderada de 50-100 W equilibra a sensibilidade de detecção e a estabilidade da amostra. Esta análise permite a identificação qualitativa e a quantificação precisa de substâncias alvo, utilizadas para a detecção de concentração de poluentes em amostras ambientais de água, aditivos alimentares e ingredientes farmacêuticos ativos. Ele também pode rastrear a pureza e rastrear impurezas de matérias-primas químicas e reagentes farmacêuticos. Simultaneamente, ele pode acompanhar o progresso das reações químicas em tempo real, servindo como um método de triagem rápido e de baixo custo, fornecendo dados de triagem preliminares para detecção precisa usando cromatografia e espectrometria de massa, melhorando a eficiência da detecção e reduzindo os custos de detecção na produção industrial e na pesquisa científica.
4. Campo Biofarmacêutico
Luz ultravioletacom comprimentos de onda entre 200 e 280 nm irradia microorganismos, rompendo as ligações moleculares do DNA (ácido desoxirribonucléico) ou RNA em suas células. Isso faz com que percam a capacidade de produzir proteínas e se reproduzir. Como as bactérias e os vírus geralmente têm uma vida útil curta, aqueles que não conseguem se reproduzir morrem, conseguindo assim a esterilização e a desinfecção. Este método é chamado de desinfecção ultravioleta. A desinfecção ultravioleta é amplamente utilizada nas três principais áreas de desinfecção "água, superfície e ar". A desinfecção UV é um processo físico, muito amigo do ambiente, e não um desinfectante químico. Em processos farmacêuticos, a detecção de absorção ultravioleta de amostras de proteínas a 280 nm (50{13}}100 W) não envolve a geração, manuseio, transporte ou armazenamento de produtos químicos tóxicos, prejudiciais ou corrosivos. Comparado com os métodos de esterilização química, tem as vantagens de baixos custos operacionais e esterilização rápida. Especialmente na desinfecção da água potável, não é necessário adicionar produtos químicos à água, não há poluição secundária e não altera o odor, o sabor ou o valor do pH da água. Além disso, o UVC pode matar patógenos resistentes ao cloro, como Cryptosporidium, Giardia lamblia, Legionella e Acinetobacter hemolyticus. Como componente central da tecnologia de esterilização ultravioleta (UV), as características técnicas e os padrões atuais de várias fontes de radiação UV merecem a nossa investigação e compreensão.
Aplicações de análise espectrofotométrica UV de 230 nm (50-100 W)
A banda de 230 nm faz parte da faixa de UV próximo ao vácuo e é boa para detectar substâncias químicas que possuem ligações duplas e estruturas aromáticas. A potência moderada de 50{7}}100 W equilibra a sensibilidade de detecção e a estabilidade da amostra. Esta análise pode alcançar a identificação qualitativa e a quantificação precisa de substâncias alvo, utilizadas para a detecção de concentração de poluentes em amostras ambientais de água, aditivos alimentares e ingredientes ativos em produtos farmacêuticos. Ele também pode rastrear a pureza e rastrear impurezas de matérias-primas químicas e reagentes farmacêuticos. Simultaneamente, pode acompanhar o progresso das reações químicas em tempo real, servindo como um método de triagem rápido e de baixo custo, fornecendo uma base de triagem preliminar para detecção precisa por cromatografia e espectrometria de massa, melhorando a eficiência da detecção e reduzindo os custos de detecção na produção industrial e na pesquisa científica.
III. Precauções operacionais e de segurança
Luz ultravioletaé uma onda eletromagnética-de baixa energia amplamente utilizada nas indústrias médica, de saúde pública, alimentícia e farmacêutica devido às suas propriedades eficazes de esterilização. No entanto, dominar o uso correto de lâmpadas ultravioletas para garantir seu efeito de esterilização, prolongar a vida útil da lâmpada e evitar lesões acidentais é essencial para todo operador. Este artigo discute vários anos de experiência.
1. O Princípio da Desinfecção Ultravioleta
A irradiação de luz ultravioleta causa fotólise e desnaturação de proteínas bacterianas, destruindo e matando os aminoácidos, ácidos nucléicos e enzimas das bactérias. Simultaneamente, quando a luz ultravioleta passa pelo ar, ela ioniza o oxigênio para produzir ozônio, potencializando o efeito de esterilização.
2. Métodos de desinfecção ultravioleta
A luz ultravioleta é usada principalmente para desinfecção de superfícies de ar e objetos, com comprimento de onda de 2513 Å. Para desinfecção do ar, a distância efetiva não deve exceder 2 metros e o tempo de irradiação deve ser de 30 a 60 minutos. Para desinfecção de objetos, a distância efetiva deve ser de 25 a 10 cm e o tempo de irradiação deve ser de 20 a 30 minutos. A cronometragem deve começar 5 a 7 minutos após a lâmpada ter sido acesa (a lâmpada precisa de um certo tempo de pré-aquecimento para permitir que o oxigênio do ar se ionize e produza ozônio).
3. Medidas de desinfecção ultravioleta
3.1 Como utilizamos irradiação ultravioleta para desinfecção do ar, é essencial garantir que as lâmpadas estejam intactas e sejam utilizadas corretamente. O monitoramento regular das lâmpadas também é necessário. Lâmpadas com intensidade inferior a 70 uw/cm² devem ser substituídas imediatamente. As lâmpadas devem ser mantidas limpas. A superfície da lâmpada deve ser limpa levemente com um algodão embebido em álcool a cada 1-2 semanas para remover poeira e gordura, reduzindo os fatores que afetam a penetração ultravioleta.
3.2 Manuseie as lâmpadas UV com cuidado. Ligá-los imediatamente após desligá-los reduzirá sua vida útil. Deixe-os esfriar por 3-4 minutos antes de ligá-los novamente. Podem ser usados continuamente por 4 horas, mas uma boa ventilação e dissipação de calor são essenciais para manter sua vida útil.
3.3 Mantenha a sala de tratamento sempre limpa e seca. Limpe a sala de tratamento diariamente com um pano específico embebido em desinfetante. Limpe o chão com um esfregão dedicado.
3.4 Padronizar o monitoramento e registro diário das lâmpadas UV. O registo deverá ser feito separadamente para cada divisão e cada candeeiro. O livro de registro deverá conter data de acionamento da lâmpada, tempo diário de desinfecção, tempo cumulativo, assinatura do executor e registros de monitoramento de intensidade. É necessário um registro cuidadoso após a desinfecção para garantir a consistência entre a execução e os registros.
3.5 Para lâmpadas UV recém-ativadas, use um cartão indicador de intensidade UV ou monitor de intensidade para primeiro determinar a intensidade da lâmpada, garantindo que esteja acima de 100 uw/cm². Depois de substituir a lâmpada, o tempo de utilização cumulativo é reiniciado. Depois que a lâmpada tiver sido usada por 1.000 horas, entre em contato imediatamente com o pessoal de controle de infecções do hospital para monitorar a intensidade de irradiação da lâmpada. Se a intensidade estiver dentro dos limites aceitáveis, continue usando a lâmpada; caso contrário, substitua-a imediatamente para garantir que a lâmpada UV atinja o seu efeito de desinfecção.
3. 6. Ao desinfetar o ar, abra todas as portas e gavetas dos armários para garantir a exposição total de todos os espaços da sala de tratamento à irradiação UV, eliminando quaisquer pontos cegos na desinfecção.
3.7 Fortalecer a gestão e supervisão de departamentos como ambulatórios e laboratórios. Recomenda-se a instalação de temporizadores para lâmpadas UV em departamentos ambulatoriais para evitar desperdício de energia e redução da vida útil da lâmpada devido a descuido.
3.8 Os funcionários devem tomar providências de trabalho antes da desinfecção ultravioleta para evitar movimentação na sala durante o processo de desinfecção, o que afetaria o efeito da desinfecção e os sujeitaria a exposição desnecessária. Os enfermeiros de monitoramento devem usar óculos de proteção e roupas de proteção ao monitorar a intensidade das lâmpadas, pois são muitas lâmpadas. Nas enfermarias equipadas com lâmpadas ultravioletas, os interruptores das lâmpadas ultravioletas devem ser separados dos das lâmpadas comuns ou claramente marcados. Ao admitir pacientes, os pacientes e seus familiares devem ser informados de que as lâmpadas ultravioleta não devem ser ligadas arbitrariamente para evitar consequências adversas.
4. Guia de compras
Ao selecionar lâmpadas UV de diferentes comprimentos de onda, a principal consideração deve ser combinar o comprimento de onda, a potência e os parâmetros de qualidade com o cenário de uso pretendido, equilibrando praticidade e segurança. Primeiro, esclareça os requisitos de compatibilidade de comprimento de onda: A banda UVC (200-280 nm, como 254 nm) é principalmente para esterilização e desinfecção, adequada para uso médico, tratamento de água e processamento de alimentos; priorize modelos livres de ozônio que atendam aos padrões de dosagem de esterilização. Banda UVA (320-400 nm, como 340 nm e 365 nm): 340 nm é adequado para testes de envelhecimento acelerado de materiais, enquanto 365 nm é usado para cura e detecção de fluorescência. A banda ultravioleta isostática de 230 nm é para análise espectrofotométrica de substâncias químicas.
Simultaneamente, preste atenção aos principais parâmetros: a precisão do comprimento de onda deve corresponder ao cenário da aplicação (por exemplo, aplicações analíticas exigem precisão de ±2 nm) e a potência deve ser selecionada de acordo com as necessidades (100-300 W para testes de envelhecimento, 50-100 W para análise espectrofotométrica), evitando buscar cegamente alta potência. Priorize produtos com recursos de segurança (início retardado, detecção de corpo humano) e certificações CE/RoHS. Para aplicações industriais, a conformidade com os padrões ISO e ASTM é essencial. A qualidade e o serviço pós{15}}venda também são cruciais. Para a vida útil da lâmpada, são preferidas lâmpadas LED ou de amálgama (mais de 20.000 horas). Os produtos de nível industrial exigem ajuste de potência e estabilidade confirmados. Escolha marcas com suporte pós-venda confiável para garantir a adequação a diversas necessidades, como testes, desinfecção e produção industrial.
[1] Departamento de Padrões de Ciência e Tecnologia, Ministério de Ecologia e Meio Ambiente da República Popular da China. Requisitos técnicos para produtos de proteção ambiental: Dispositivos de desinfecção ultravioleta: HJ2522-2012 [S]. Pequim: China Quality Inspection Press, 2012.
[2] Comitê Técnico Nacional de Normalização de Aparelhos de Iluminação (SAC/TC 224). Lâmpada germicida ultravioleta: GB/T19258-2012 [S]. Pequim: China Standards Press, 2012.
[3] Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação da República Popular da China. Código de projeto de sala limpa: GB50073-2013 [S]. Pequim: China Standards Press, 2013.
[4] Gabinete Provincial de Qualidade e Supervisão Técnica de Guangdong. Lâmpada germicida ultravioleta de alta-intensidade e baixa{3}}pressão: DB44/T1357-2014 [S]. Guangzhou: Instituto Provincial de Normalização de Guangdong, 2014.
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