Вредны ли ультрафиолетовые лампы: польза и вред, чем опасен ожог для человека

Содержание
  1. Виды УФ
  2. Сферы применения УФ-излучения
  3. Эффективность ультрафиолетовых ламп для дома
  4. Выбор правильных УФ лампочек и бактерицидных светильников
  5. Польза
  6. Есть ли опасность от уф излучателей?
  7. Кварцевые облучатели
  8. Бактерицидные УФ лампы
  9. Озон
  10. Прямые лучи ультрафиолета
  11. Пары ртути
  12. Амальгамные приборы
  13. Ультрафиолетовая лампа. Принцип действия
  14. Чем опасен озон от кварцевой лампы?
  15. Каково влияние ультрафиолетового излучения на человека?
  16. Как УФ убивает вирусы?
  17. Вред ультрафиолета
  18. Смертельная опасность озона
  19. Вредно ли применять ультрафиолетовую лампу при сушке ногтей?
  20. Как используют УФ-лампы при дезинфекции?
  21. Сколько нужно ультрафиолета для дезинфекции
  22. Защита от ультрафиолета
  23. УФ-диоды
  24. Ртутные лампы низкого давления
  25. Ртутные лампы среднего и высокого давления
  26. УФ-облучатель из горелки ДРЛ и лампы ДРТ
  27. Как обезопасить человека от вредного излучения?
  28. Противопоказания к использованию

Виды УФ

Ультрафиолет подразделяют на три вида:

  • UV-A – длинноволновый УФ (мягкий)

Он имеет длину волны от 315нм до 400нм. Такой применяют в детекторах банкнот, лампах для маникюра или на дискотеках.

  • UV-B – средневолновой

У него длина – 280нм-315нм. От таких лучиков мы получаем естественный солнечный или искусственный загар в специальных СПА.

И UV-A и UB-B в разных долях присутствуют в естественной среде благодаря нашему солнышку.

  • UV-C – коротковолновый УФ (жесткий)

А вот это как раз то, что нам и нужно. Здесь длины волн 100-280нм. Именно они являются губительными для бактерий.

Максимальная эффективность и обеззараживание достигается у лучей 253,7-257,5нм.

Такой спектр имеют ртутно-кварцевые лампы, работающие на принципе газового разряда.

В естественной среде такой ультрафиолет практически полностью поглощается озоновым слоем земли и до нас не доходит.

Поэтому его вырабатывают искусственно при помощи лампочек, содержащих ртуть или собранных на специальных светодиодах UV-C.

Сферы применения УФ-излучения

Искусственные источники УФ-излучения нашли широкое применение в медицине, косметологии, сельском хозяйстве и на предприятиях со стерильной чистотой. Генерировать ультрафиолет возможно с помощью:

  • нагрева (лампы накаливания);
  • газа (газовые лампы);
  • паров металла (ртутные лампы).
Промышленный светильник ультрафиолетового излучения

Мощность оборудования может варьироваться от нескольких ватт до нескольких кВт. Мощное оборудование устанавливается стационарно. В зависимости от категорий лучей можно регулировать биологические и химические процессы, обеспечивать объекты бактерицидным эффектом и освещать органические объекты люминесценцией.

Эффективность ультрафиолетовых ламп для дома

К разным портативным устройствам прикладывают разные инструкции по времени дезинфекции. Некоторые говорят, что УФ-лампу следует держать на высоте 5 сантиметров над поверхностью в течение 5-10 секунд; другие говорят держать его дольше 30 секунд.

Юнг Шен, инженер и физик Вашингтонского университета в Сент-Луисе, купил одно из таких устройств. В нем было всего 3 небольших светодиода, и, как говорилось в инструкции, такому устройству потребуется всего нескольких секунд для дезинфекции любой поверхности.

Они намеренно не хотят указывать, насколько они неэффективны, — говорит Шен. — Если там будет написано, что вам нужно держать лампу в течение 30 секунд, никто не будет покупать ее.

По словам Андреа Армани, инженера-химика и ученого-материаловеда из Университета Южной Калифорнии, некоторые производители указывают, что их портативные УФ-лампы бактерицидные, но на самом деле они имеют неправильную длину волны.

Для дезинфекции длина волны должна быть 260 нанометров, — говорит он.

Выбор правильных УФ лампочек и бактерицидных светильников

Так какие же лампы можно и нужно использовать? Например, такие как БУВ, ДРБ-8-1 (европейский аналог – Philips TUV 8W) или ПРК. Первые получили наибольшее распространение.

Вторые, ртутно-кварцевые (ПРК) кушают слишком много электроэнергии.

Цифра, идущая после названия, обычно означает мощность в ваттах: БУВ-10, БУВ-30. Среди трубок Т8 можно еще обратить внимание на модели LTC 30T8.

Все они являются бактерицидными газоразрядными ртутными лампами низкого давления. Внешне, это стеклянная трубка с обоих концов которой запаяны электроды из вольфрамовой спирали.

Спираль покрыта карбонатом бария и стронция. В колбу закачан аргон и немного ртути.

После подключения лампочки в сеть в парах ртутит происходит разряд, который и сопровождается ультрафиолетовым излучением. Увиолевое стекло пропускает только те лучи, которые не способствуют образованию озона.

Интенсивность бактерицидного потока измеряется в бактах (б). Например, у ламп БУВ-30 интенсивность равна 2,95 бакт.

Такие лампочки встраивают как в стационарные настенные (НБО) и потолочные (ПБО) облучатели, так и в передвижные. Последние еще называют маячного типа – МБО.

Для увеличения обрабатываемой площади одним светильником в них встраивают не одну, а сразу несколько ламп. Стандартные модели дезинфекторов рассчитаны на комнаты до 30м2.

Познакомится более подробно с современными УФ бактерицидными аппаратами можно по нижеприведенным вкладкам. Нажмите на интересующую вас модель и узнаете ее плюсы и минусы.

№1 – Кристалл
№2 – ОУФК-03 Солнышко
№3 – Доктор Ультрафиолет ECO LIH
№4 – СББ 35 Элид
№5 – Армед АН 211-115
№6 – ОБН-150 Ультрамедтех
№7 – Экокварц 15М
№8 – Дезар-2
№9 – Кварц 125-1
№10 – E27

Польза

Их применяют для лечения артрита, воспалительных заболеваний органов дыхания, стоматита, гнойных ран и других заболеваний, обеззараживания помещений, бактерицидной обработки воды, а также при уходе за домашними животными и комнатными растениями.

В настоящее время большой популярностью пользуются лампы в соляриях для придания коже ровного загара. Широкое распространение получили лампы для маникюрных салонов, так как они способствуют затвердеванию геля на ногтях и защищают ногти от грибка и различных бактерий.

Есть ли опасность от уф излучателей?

О безопасности использования УФ ламп можно судить по мощности излучения и материалу, из которого они изготовлены.

Кварцевые облучатели

Используются для обеззараживания, способны уничтожать болезнетворные вирусы и микробы. Но являются самыми опасными для живых организмов.

Во время работы кварцевой лампы происходит выделение озона, который сильно окисляет воздух, становится очень токсичным и повреждает органы дыхания.

ВАЖНО! Применение ртутно-кварцевых ультрафиолетовых ламп в присутствии людей или животных недопустимо и опасно для жизни! Более подробно о возможном вредном воздействии кварцевой лампы.

Бактерицидные УФ лампы

Производятся из увиолевого стекла, которое отфильтровывает озонообразующие волны. Такие лампы можно применять в домашних условиях. Но бактерицидные свойства слабее, чем у кварцевых ламп, поэтому рекомендуется более длительное использование.

Озон

При облучении воздуха жестким ультрафиолетовым излучением образуется озон. Тот же процесс протекает в верхних слоях атмосферы, где под действием солнечного излучения образуется и поддерживается озоновый слой. Озон вреден для человека, в особенности это проявляется при его проникновении в органы дыхания, а также при воздействии на холестерин в крови человека, что со временем может привести к атеросклерозу.

Но данная проблема актуальна только для кварцевых ламп, в которых спектр пропускания ультрафиолета максимально широкий от 100 до 400 нм. В бактерицидных же лампах используется мягкий ультрафиолет с длиной волны примерно равной 252 – 254 нм. При подобном воздействии образование озона в воздухе стремится к нулю.

В облучателях рециркуляторах Дезар используются только качественные бактерицидные лампы, которые не образуют озон. Так же такие лампы называются безозоновые (Ozone-free или OFR).

Рециркуляторы Дезар оснащаются только безозоновыми лампами!

Прямые лучи ультрафиолета

Местное и общее облучение человека ультрафиолетом используется для лечения ЛОР-заболеваний, инфекционных заболеваний, кожных, аллергических, воспалительных заболеваний. Но при этом не стоит забывать, что подобное воздействие имеет широкий спектр противопоказаний, а также при длительном воздействии на отдельные участки кожи прямые лучи оказывают крайне губительное воздействие на клетки. Помимо этого, даже кратковременное попадание уф-излучения в глаза может вызвать серьёзнейшие проблемы со зрением.

Но всё это касается исключительно ситуаций с открытым использованием бактерицидных или кварцевых ламп. В свою очередь все рециркуляторы относятся к классу облучателей закрытого типа, что подразумевает защиту от прямого воздействия ультрафиолетовых лучей на людей и поверхности. В частности, конструкция рециркулятора Дезар полностью исключает возможность вреда от ультрафиолета благодаря закрытому корпусу, а также специальным «лабиринтным экранам» на входе и выходе воздушного потока.

Благодаря качественному корпусу и «лабиринтным экранам» рециркуляторы Дезар полностью исключают выход ультрафиолета за пределы аппарата.

Пары ртути

Для генерации ультрафиолетового излучения в бактерицидных лампах используется ртуть. Современные производители, такие как Philips и Osram смогли добиться существенного уменьшения количества ртути в колбе лампы. В холодном состоянии ртуть в лампе находится в твёрдом состоянии и в случае повреждения легко собирается и утилизируется.

В рабочем состоянии при нахождении в закрытом корпусе рециркулятора Дезар повредить лампу практически невозможно.

Содержание ртути в качественной бактерицидной лампе в 20 раз меньше, чем в самом обычном градуснике.

Амальгамные приборы

Лампы амальгамного типа имеют ряд достоинств. Они наиболее безопасные для окружающей среды, так как ртуть находится внутри в связанном, а не жидком состоянии. При этом амальгамные лампы очень мощные и эффективно справляются с задачей обеззараживания.

Ультрафиолетовая лампа. Принцип действия

Специальная ультрафиолетовая лампа для ногтей используется для моделирования гелевых ногтей. Сушка ногтей, покрытых гель-лаком, при помощи специальной лампы является частью технологического процесса. И без этого небольшого прибора не может обойтись ни один мастер маникюра. В салонах красоты уже много лет используют это полезное изобретение, а на современном этапе развития уже можно пользоваться таким устройством и в домашней обстановке.

По своей сути ультрафиолетовая лампа для ногтей – это компактный настольный прибор, который состоит из элегантного корпуса, управляющей панели и лампочек с диапазоном А. Они и преобразуют простую электрическую энергию в ультрафиолетовое излучение. Данный прибор применяется с целью полимеризации слоя лака-геля на ногтях, а также интенсивной сушки покрытия. Применяемая в процессе маникюра УФ-лампа помогает затвердеть лаковому покрову буквально за считаные секунды, благодаря чему маникюр держится очень долго.

Современная промышленность выпускает лампы для высушивания ногтевых покрытий в самых разных вариациях. Они могут быть отличными по мощности и дизайну, а также по уровню интенсивности излучаемого светового потока.

Чем опасен озон от кварцевой лампы?

Под кварцевыми лампами понимаются устройства, которые излучают ультрафиолетовый свет. Но его генерируют два устройства – кварцевые и бактерицидные лампы. При этом первые являются источниками озона, вторые – нет.

Выделяемый озон разрушительно воздействует на микроорганизмы – он разрушает их ДНК. Поэтому длительное (в течение 8 часов) воздействие на помещение полностью стерилизует его от патогенных микробов.

Бактерицидная лампа опасна для человека, несмотря на то, что не излучает озон. Она также воздействует на ДНК микроорганизмов. Соответственно, убивает не только вирусы, но и полезные бактерии в теле человека. Происходит это не сразу, требуется длительное пребывание в помещении с включенное бактерицидной лампой.

В отличие от этого устройства, использование кварцевой лампы для воздействия на тело человека применяется ограничено. При стерилизации помещения обязательно требуется отсутствие в нем людей. Опасность кварцевой лампы для дезинфекции обусловлено угрозой для полезных бактерий, находящихся в организме человека.

Каково влияние ультрафиолетового излучения на человека?

Вопреки распространенному мнению, УФ-излучение не только вредно.

Одним из преимуществ загара является то, что ультрафиолетовые лучи стимулируют выработку ценного витамина D3 в коже. Это важно для правильного функционирования иммунной системы, работы мышц и поддержания здоровья костей и зубов. Ультрафиолетовые лучи также могут помочь при некоторых кожных заболеваниях, таких как прыщи и атопический дерматит.

К сожалению, слишком высокие дозы ультрафиолетового излучения оказывают негативное влияние на организм людей. Ультрафиолетовое излучение оказывает документированное влияние на старение тканей кожи. Принцип воздействия следующий:

  1. Стимулируется образование свободных радикалов, которые снижают выработку коллагена, ответственного за упругость и эластичность кожи;
  2. Эластиновые волокна, которые важны для растяжения кожи, вырождаются, из-за чего кожа ослабевает, теряет упругость и покрывается морщинами.

Нет сомнений в том, что такие особенности кожи добавляют годы внешности у человека. Что еще хуже, внешний вид не самая большая проблема, которую может вызвать чрезмерное ультрафиолетовое излучение.

Важно знать! Известно, что УФ-излучение способно вызывать повреждения кожи, такие как родинки и солнечный кератоз. Они, в свою очередь, имеют предрасположенность к трансформации в рак кожи, такой как меланома.

Итак, УФ-излучение может способствовать развитию рака кожи. Оно также проникает в более глубокие слои кожи, повреждая волокна коллагена и эластина, ослабляет иммунную систему, изменяет ДНК кожи и увеличивает выработку свободных радикалов. Результатом является так называемый процесс фотостарения, то есть провисание и потеря упругости кожи, что, в свою очередь, приводит к появлению морщин. Дозы этого излучения накапливаются, поэтому эффекты применения УФ-излучения видны не сразу.

Как УФ убивает вирусы?

Как это все работает? Дело в том, что у вируса отсутствует защитная клеточная стенка или мембрана.

Поэтому короткие волны УФ спокойно проникают в его нутро и воздействуют непосредственно на ДНК и РНК, разрушая их. А ведь именно удвоение молекулы нуклеиновой кислоты отвечает за размножение микроорганизма.

Даже если УФ лучи не убьют инфекцию (малая интенсивность или длительность облучения), они все равно останавливают ее размножение. А если ты не можешь размножаться, то уже не представляешь такой опасности для других здоровых клеток.

Но что самое важное – к такому облучению ни один из вирусов не может приспособиться.

Что это значит? Есть несколько видов дезинфекции помещений, в том числе химическая.

Так вот, при химической обработке есть некоторая вероятность, что отдельные виды вирусов и микроорганизмов в последствии могут видоизмениться, и выработать резистивность к тем или иным растворам или их концентрации.

А вот от УФ никакой защиты нет. Как бы зараза не видоизменялась, непосредственное воздействие жесткого ультрафиолета на ее нуклеиновые кислоты в конечном итоге заставят ее сдохнуть.

Такого излучения они боятся, как вампиры солнца.

Каким бы новым и неизученным вирус не был (Covid-19, SARS и т.п.) он все равно обладает ДНК, РНК, а значит коротковолновый УФ проникнет в его нутро и оттуда погубит.

Согласно исследованиям для эффективности облучения в 99%, требуется доза около 1000 мкВтсек/см2.

Такая интенсивность убьет все вирусы содержащие РНК, ДНК с одной цепочкой (коронавирус), и с большей вероятностью в 90% РНК, ДНК с двойной цепочкой.

Вред ультрафиолета

При этом не забывайте, что коротковолновое УФ излучение вредно не только для вирусов, но и для человека. Такой ультрафиолет может повредить глаза, навсегда испортив зрение, либо нарушить уже ваше ДНК, если на теле есть открытые ранки и они попали под такой свет.

Фактически, бесконтрольное облучение такими волнами может стать причиной развития рака.

В первую очередь на эффект дезинфекции влияет полученная доза. Здесь можно привести аналоги с радиацией.

Чем больше будет интенсивность источника облучения, тем большую дозу за меньший промежуток времени получат бактерии и микробы.

Обратите внимание, что в УФ лампочках указывается общая мощность, в которую входит как короткий ультрафиолет, так и другие спектры излучения (тепло и просто красивый синий свет).

Так например, у УФ бактерицидной лампы в 10Вт, мощность убийственных лучей может составлять всего 2,7Вт. Именно на этот параметр и следует обращать внимание при выборе.

Смертельная опасность озона

Что еще важно знать рядовому пользователю? УФ лампочки бывают озонообразующими и безозоновые. Зависит это от состава стекла.

Если лампа выполнена из увиолевого материала, то оно задерживает те лучи, которые приводят к образованию озона (185нм). Если это простое стекло, то запах озона вы будете ощущать в полной мере.

Казалось бы, а чего тут плохого? Запах озона это же приятно и хорошо. Вспомните чистый воздух после грозы.

Все дело в том, что согласно ГОСТ 12.1.007-76 и ГОСТ 12.1.005-88 озон является веществом первого класса опасности!

Его предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны должна быть не более 0,1мг/м3. Если УФ лампу с озонообразующими свойствами долго держать включенной в замкнутом помещении, его концентрация превысит данные значения.

И чем чаще вы будете находиться в такой среде и дышать подобным воздухом, тем больше риск возникновения и развития у вас онкологических заболеваний.

Вместо лечения вы у себя дома заведете лампу убийцу.

Особенно опасайтесь разрекламированных китайских УФ светильников. Вот очень наглядный отзыв после использования такового.

Наш нюх способен различать озон даже в малейшей концентрации всего 0,01мг/м3. Как вы думаете, случайно ли была выработана такая способность у человека?

Поэтому, если вы почувствовали запах озона после работы бактерицидной лампы, сразу же проветривайте помещение. Не рискуйте и не дышите таким воздухом.

Вредно ли применять ультрафиолетовую лампу при сушке ногтей?

Тот факт, что сушить таким способом ногти очень удобно, неоспорим. Однако многих женщин волнует вопрос: вредна ли ультрафиолетовая лампа для сушки ногтей? Проводимые в процессе использования ультрафиолетовых ламп научные исследования убедительно доказали, что эти приборы абсолютно безопасны для здоровья. Тем более что используют их уже больше тридцати лет и весьма интенсивно. Это говорит само за себя. Количество дополнительного ультрафиолетового излучения, получаемое при сушке ногтей УФ-лампой, приравнивается к ежедневной норме солнечных лучей на протяжении 1,5-2,7 минут. К тому же руки более устойчивы к воздействию ультрафиолета, нежели лицо. Так что использование при маникюре УФ-приборов совершенно безопасно для человека.

Как используют УФ-лампы при дезинфекции?

В больницах, как правило, используются УФ-лампы двух типов: открытые и закрытые. Открытые излучатели применяются для бактерицидной обработки помещений при помощи прямого ультрафиолетового излучения. При этом в обрабатываемом помещении не должно быть людей: УФ-лучи в таких концентрациях опасны для организма. При использовании закрытых УФ-излучателей дезинфекцию можно проводить и в присутствии людей. В таком случае лампа будет очищать воздух, проходящий через специальную камеру в устройстве.

Сколько нужно ультрафиолета для дезинфекции

Количество выживших микроорганизмов на поверхностях и в воздухе при увеличении дозы ультрафиолета снижается по экспоненте. К примеру, доза, убивающая 90% микобактерий туберкулеза – 10 Дж/м2. Две таких дозы убивают 99%, три дозы убивают 99,9% и т.д.

Рис. 9 Зависимость доли выживших микобактерий туберкулеза от дозы ультрафиолетового излучения на длине волны 254 нм.
Экспоненциальная зависимость примечательна тем, что даже малая доза убивает большую часть микроорганизмов.
Среди перечисленных в [CIE 155:2003] патогенных микроорганизмов наиболее устойчива к ультрафиолету сальмонелла. Доза, убивающая 90% ее бактерий — 80 Дж/м2. По данным обзора [Kowalski2020] среднее значение дозы, убивающей 90% коронавирусов – 67 Дж/м2. Но для большей части микроорганизмов эта доза не превышает 50 Дж/м2. Для практических целей можно запомнить, что стандартная доза, дезинфицирующая с эффективностью 90%, – это 50 Дж/м2.
По действующей утвержденной Минздравом России методике использования ультрафиолета для обеззараживания воздуха [Р 3.5.1904-04] максимальная эффективность дезинфекции «три девятки» или 99,9% требуется для операционных, родильных домов и т.д. Для школьных классов, помещений общественных зданий и т.д. достаточна «одна девятка», то есть 90% уничтоженных микроорганизмов. Это значит, что в зависимости от категории помещения достаточно от одной до трех стандартных доз 50…150 Дж/м2.
Пример оценки необходимого времени облучения: допустим, необходимо дезинфицировать воздух и поверхности в комнате размером 5 × 7 × 2,8 метра, для чего используется одна открытая лампа Philips TUV 30W.
В техническом описании лампы указан бактерицидный поток 12 Вт [TUV]. В идеальном случае весь поток идет строго на дезинфицируемые поверхности, но в реальной ситуации половина потока пропадет без пользы, например будет избыточно интенсивно освещать стенку за светильником. Поэтому будем рассчитывать на полезный поток 6 вт. Общая облучаемая площадь поверхностей в помещении – пол 35 м2 + потолок 35 м2 + стены 67 м2, итого 137 м2.
В среднем на поверхности падает поток бактерицидного излучения 6 Вт/137м2 = 0,044 Вт/м2. За час, то есть за 3600 секунд на эти поверхности придется доза 0,044 Вт/м2 × 3600 с = 158 Дж/м2, или округленно 150 Дж/м2. Что соответствует трем стандартным дозам 50 Дж/м2 или «трем девяткам» – 99,9% бактерицидной эффективности, т.е. требованиям к операционным. А так как рассчитанная доза, прежде чем упасть на поверхности, прошла через объем комнаты, с не меньшей эффективностью продезинфицирован и воздух.
Если требования к стерильности невелики и достаточно «одной девятки», для рассмотренного примера нужно в три раза меньшее время облучения – округленно 20 минут.

Защита от ультрафиолета

Основная мера защиты во время дезинфекции ультрафиолетом – уходить из помещения. Находиться рядом с работающей УФ-лампой, но отводить взгляд не поможет, слизистые глаза все равно облучаются.
Частичной мерой защиты слизистых глаза могут быть стеклянные очки. Категоричное заявление «стекло не пропускает ультрафиолет» неверно, в какой-то степени пропускает, причем разные марки стекла по-разному. Но в целом с уменьшением длины волны коэффициент пропускания снижается, и UVC эффективно пропускается только кварцевым стеклом. Очковые стекла в любом случае не кварцевые.
Уверенно можно сказать, что не пропускают ультрафиолет линзы очков с маркировкой UV400.

Рис. 10 Спектр пропускания очковых стекол с индексами UV380, UV400 и UV420.
Также мерой защиты является использование источников бактерицидного диапазона UVC, не излучающих потенциально опасные, но не эффективные для дезинфекции диапазоны UVB и UVA.

УФ-диоды

Наиболее распространены ультрафиолетовые диоды 365 нм (UVA) предназначены для «полицейских фонариков», которые вызывают люминесценцию для обнаружения невидимых без ультрафиолета загрязнений. Дезинфекция такими диодами невозможна (см. рис. 11).
Для дезинфекции можно использовать коротковолновые UVC–диоды с длиной волны 265 нм. Стоимость модуля на диодах, который заменил бы ртутную бактерицидную лампу, превосходит стоимость лампы на три порядка, поэтому на практике такие решения для дезинфекции больших площадей не используются. Но появляются компактные устройства на УФ-диодах для дезинфекции малых площадей – инструментов, телефонов, мест повреждений кожи и т.д.

Ртутные лампы низкого давления

Ртутная лампа низкого давления – это стандарт, с которым сравниваются все другие источники.
Основная доля энергии излучения паров ртути при низком давлении в электрическом разряде приходится на длину волны 254 нм, идеально подходящую для дезинфекции. Небольшая часть энергии излучается на длине волны 185 нм, интенсивно генерирующей озон. И совсем небольшое количество энергии излучается на других длинах волн, включая видимый диапазон.
В обычных ртутных люминесцентных лампах белого света стекло колбы не пропускает излучаемый парами ртути ультрафиолет. Но люминофор, порошок белого цвета на стенках колбы, под действием ультрафиолета светится в видимом диапазоне.
Лампы UVB или UVA устроены похожим образом, стеклянная колба не пропускает пики 185 нм и пик 254 нм, но люминофор под действием коротковолнового ультрафиолета излучает не видимый свет, а длинноволновый ультрафиолет. Это лампы технического назначения. А так как спектр ламп UVA похож на солнечный, такие лампы используются еще и для загара. Сравнение спектра с кривой бактерицидной эффективности показывает, что использовать лампы UVB и тем более UVA для дезинфекции нецелесообразно.

Рис. 11 Сравнение кривой бактерицидной эффективности, спектра лампы UVB, спектра лампы UVA «для загара» и спектра диода 365 нм. Спектры ламп взяты с сайта американской ассоциации производителей красок [Paint].
Отметим, что спектр люминесцентной лампы UVA широк и захватывает UVB-диапазон. Спектр диода 365 нм значительно уже, это «честный UVA». Если требуется UVA чтобы вызывать люминесценцию в декоративных целях или для обнаружения загрязнений, использование диода безопасней использования ультрафиолетовой люминесцентной лампы.
Ртутная бактерицидная лампа низкого давления UVC отличается от люминесцентных тем, что на стенках колбы нет люминофора, и колба пропускает ультрафиолет. Основная линия 254 нм пропускается всегда, а генерирующая озон линия 185 нм может быть оставлена в спектре лампы или убрана колбой из стекла с селективным пропусканием.

Рис. 12 Диапазон излучения указан на маркировке ультрафиолетовых ламп. Бактерицидную лампу UVC можно узнать по отсутствию люминофора на колбе.
Озон оказывает дополнительное бактерицидное действие, но является канцерогеном, поэтому чтобы не ждать выветривания озона после дезинфекции, используют не образующие озон лампы без линии 185 нм в спектре. Эти лампы имеют почти идельный спектр — основная линия с высокой бактерицидной эффективностью 254 нм, очень слабое излучение в небактерицидных диапазонах ультрафиолета, и небольшое «сигнальное» излучение в видимом диапазоне.

Рис. 13. Спектр ртутной лампы низкого давления UVC (предоставлен журналом lumen2b.ru) совмещен со спектром солнечного излучения (из Википедии) и кривой эффективности бактерицидного действия (из ESNA Lighting Handbook [ESNA]).
Синее свечение бактерицидных ламп позволяет увидеть, что ртутная лампа включена и работает. Свечение слабое, и это создает обманчивое впечатление, что смотреть на лампу безопасно. Мы не чувствуем, что излучение в UVC диапазоне составляет 35…40% полной потребляемой лампой мощности.

Рис. 14 Малая доля энергии излучения паров ртути приходится на видимый диапазон и видна как слабое голубое свечение.
Бактерицидная ртутная лампа низкого давления имеет тот же цоколь, что и обычная люминесцентная, но делается другой длины, чтобы бактерицидную лампу не вставляли в обычные светильники. Светильник для бактерицидной лампы, помимо габаритов, отличается тем, что все пластиковые детали устойчивы к ультрафиолету, провода от ультрафиолета закрыты, и нет рассеивателя.
Для домашних бактерицидных потребностей автор использует бактерицидную лампу 15 Вт, ранее использовавшуюся для обеззараживания питательного раствора гидропонной установки. Ее аналог можно найти по запросу «aquarium uv sterilisator». При работе лампы выделяется озон, что не хорошо, но для дезинфекции, к примеру, обуви, полезно.

Рис. 15 Ртутные лампы низкого давления с цоколем различных типов. Изображения с сайта Aliexpress.

Ртутные лампы среднего и высокого давления

Повышение давления паров ртути приводит к усложнению спектра, спектр расширяется и в нем появляется больше линий, в том числе на генерирующих озон длинах волн. Введение в ртуть добавок приводит к еще большему усложнению спектра. Разновидностей подобных ламп много, и спектр каждой особенный.

Рис. 16 Примеры спектров ртутных ламп среднего и высокого давления
Повышение давления снижает КПД лампы. На примере марки Aquafineuv лампы среднего давления в области UVC излучают уже 15-18% от потребляемой мощности, а не 40% как лампы низкого давления. И стоимость оборудования из расчета на один ватт потока UVC получается выше [Aquafineuv].
Снижение КПД и повышение стоимости лампы компенсируется компактностью. К примеру, обеззараживание проточной воды или сушка наносимого на высокой скорости лака в полиграфии требуют компактных и мощных источников, удельная стоимость и эффективность неважны. Но использовать такую лампу для дезинфекции некорректно.

УФ-облучатель из горелки ДРЛ и лампы ДРТ

Есть «народный» способ относительно недорого получить мощный источник ультрафиолета. Выходят из употребления, но все еще продаются лампы ДРЛ белого света 125…1000 Вт. В этих лампах, внутри внешней колбы стоит «горелка» — ртутная лампа высокого давления. Она излучает широкополосный ультрафиолет, который задерживается внешней стеклянной колбой, но заставляет светиться люминофор на ее стенках. Если разбить внешнюю колбу и подключить горелку к сети через штатный дроссель, получится мощный излучатель широкополосного ультрафиолета.
У такого кустарно изготовленного излучателя есть недостатки: низкий по сравнению с лампами низкого давления КПД, большая доля ультрафиолета вне бактерицидного диапазона, и в помещении нельзя находиться некоторое время после выключения лампы, пока не распадется или не выветрится озон.
Но бесспорны и плюсы: низкая стоимость и большая мощность при компактных размерах. К плюсам можно отнести и генерацию озона. Озон продезинфицирует затененные поверхности, на которые не попадут лучи ультрафиолета.

Рис. 17 Ультрафиолетовый облучатель, сделанный из ламп ДРЛ. Фотография публикуется с разрешения автора, болгарского стоматолога, использующего этот облучатель в дополнении к стандартной бактерицидной лампе Philips TUV 30W.
Аналогичные источники ультрафиолета для дезинфекции в виде ртутных ламп высокого давления используют в облучателях типа ОУФК-01 «Солнышко».
К примеру, для популярной лампы «ДРТ 125-1» производитель не публикует спектр, но в документации приводит параметры: интенсивность облучения на расстоянии 1 м от лампы UVA – 0,98 Вт/м2, UVB – 0,83 Вт/м2, UVC – 0,72 Вт/м2, бактерицидный поток 8 Вт, и после использования требуется вентиляция помещения от озона [Lisma]. На прямой вопрос о разнице между лампой ДРТ и горелкой ДРЛ, производитель в своем блоге ответил, что ДРТ имеет утепляющее зеленое покрытие на катодах.

Рис. 18 Источник широкополосного ультрафиолета — лампа ДРТ-125
По заявленным характеристикам видно, что спектр широкополосен с почти равной долей излучения в мягком, среднем, и жестком ультрафиолете, в том числе захватывает генерирующий озон жесткий UVC. Бактерицидный поток составляет 6,4% от потребляемой мощности, то есть КПД в 6 раз меньше, чем у трубчатой лампы низкого давления.
Производитель не публикует спектра этой лампы, а в интернете циркулирует одна и та же картинка со спектром какой-то из ДРТ. Первоисточник неизвестен, но соотношение энергии в UVC, UVB и UVA диапазонах не соответствует заявленным для лампы ДРТ-125. Для ДРТ заявлено примерно равное соотношение, а по спектру видно, что энергия UVB кратно больше энергии UBC. А в UVA кратно выше, чем в UVB.

Рис. 19. Спектр дуговой ртутной лампы высокого давления, наиболее часто иллюстрирующей спектр широко применяемых в медицинских целях ДРТ-125.
Понятно, что лампы с разным давлением и добавками в ртуть излучают несколько по-разному. Также понятно, что неинформированный потребитель склонен самостоятельно вообразить желаемые характеристики и свойства продукта, приобрести основанную на собственных предположениях уверенность, и совершить покупку. А публикация спектра конкретной лампы вызовет обсуждения, сравнения и выводы.
Автор однажды купил установку ОУФК-01 с лампой ДРТ-125 и несколько лет использовал для испытаний на УФ-стойкость пластиковых изделий. Облучал одновременно два изделия, одно из которых контрольное из устойчивого к ультрафиолету пластика, и смотрел какое пожелтеет быстрее. Для такого применения знание точной формы спектра не обязательно, важно лишь, чтобы излучатель был широкополосным. Но для чего применять широкополосный ультрафиолет, если требуется дезинфекция?
В назначении ОУФК-01 указано, что облучатель применяется при острых воспалительных процессах. То есть в случаях, когда положительный эффект дезинфекции кожи превышает возможный вред широкополосного ультрафиолета. Очевидно, что и в таком случае лучше использовать узкополосный ультрафиолет, без длин волн в спектре, оказывающих иное действие кроме бактерицидного.

Как обезопасить человека от вредного излучения?

  1. Использовать ультрафиолетовые лампы только по назначению врача.
  2. Проконсультироваться со специалистом, чтобы правильно подобрать прибор для конкретных целей.
  3. Внимательно изучить технические характеристики и инструкцию.
  4. Мощность лампы должна соответствовать размерам помещения.
  5. Использовать закрытые лампы или специализированные приборы, так как они наиболее безопасны для людей.
  6. Не оставлять без присмотра детей и животных во время процедуры!
  7. Использовать специальные защитные очки и средства во избежание серьезных ожогов.
  8. После использования проветривать помещение.

ВАЖНО! Необдуманное применение ультрафиолетовых приборов и халатность влекут за собой печальные последствия.

Необходимо помнить, что ультрафиолетовое излучение способно годами накапливаться в организме человека. Поэтому его регулярное воздействие вызывает старение кожи и увеличивает риск развития рака кожи и глаз, а также других опасных заболеваний.

Противопоказания к использованию

Прежде чем решится на покупку полезного для здоровья устройства, стоит оценить, насколько его использование будет безопасным. Продавцы часто рекомендуют предварительно проконсультироваться с терапевтом. В первую очередь, у всех людей разная чувствительность к ультрафиолету, во вторую, существует ряд заболеваний, при которых УФ излучения вредны для человека.

Базовый список заболеваний, при которых использование облучателя запрещено:

  • индивидуальная непереносимость;
  • все виды опухолей;
  • туберкулез в активной форме;
  • воспалительные процессы в острой форме;
  • гипертония;
  • язва, заболевания двенадцатиперстной кишки, щитовидной железы;
  • почечная или сердечно-сосудистая недостаточность.

Правильный выбор стерилизатора воздуха не исключает визит в медицинский центр к специалисту за подробной консультацией.

Бактерицидные рециркуляторы стационарные или передвижные просты и безопасны для детей, взрослых, домашних питомцев или растений. Регулярное применение устройств существенно снизит риск вирусных заболеваний, передающихся от человека к человеку воздушно-капельным путем.

Источники

  • https://svetosmotr.ru/ultrafioletovaya-dezinfektsiya-pomeshhenij-vybor-pravilnoj-uf-lampy/
  • https://zen.yandex.ru/media/id/5ca6ead92b3ad600b22b8086/polza-i-vred-vozdeistviia-ultrafioletovogo-izlucheniia-na-cheloveka-5cd72dfb901a5900b23c815b
  • https://Hi-News.ru/eto-interesno/ultrafioletovaya-lampa-doma-naskolko-ona-effektivna.html
  • https://OsvescheniePro.com/lampy/ultrafioletovye/vredny-li.html
  • https://voltage-stab.ru/raznoe/chem-opasna-baktericidnaya-lampa-dlya-cheloveka-i-kakoe-vliyanie-okazyvaet-2.html
  • https://janet.ru/406358a-lampa-dlya-nogtey-ultrafioletovaya-vredna-li-ultrafioletovaya-lampa-dlya-sushki-nogtey
  • https://vyvoz.org/blog/chem-opasna-kvarcevaja-lampa-dlja-cheloveka/
  • https://aif.ru/health/coronavirus/pravda_li_chto_ultrafioletovaya_lampa_mozhet_unichtozhit_koronavirus
  • https://habr.com/ru/post/500942/
  • https://sculpturica.ru/info/ultrafioletovaja-lampa-vredna-li-dlja-cheloveka/

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Лайфхаки на каждый день, полезные советы
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: