Sinds de WHO COVID-19 op 11 maart 2020 officieel tot een mondiale ‘pandemie’ heeft verklaard, beschouwen landen over de hele wereld desinfectie unaniem als de eerste verdedigingslinie om de verspreiding van de epidemie te voorkomen. Steeds meer wetenschappelijke onderzoeksinstellingen zijn zeer geïnteresseerd geraakt in desinfectie met ultraviolette (UV) lampen: deze desinfectietechnologie vereist minimale handmatige bediening, verhoogt de bacteriële resistentie niet en kan op afstand worden uitgevoerd zonder dat er mensen aanwezig zijn. Intelligente besturing en gebruik zijn vooral geschikt voor gesloten openbare plaatsen met een hoge bezoekersdichtheid, lange verblijftijden en waar kruisbesmetting het meest waarschijnlijk is. Het is de hoofdstroom geworden van epidemische preventie, sterilisatie en desinfectie. Om over de oorsprong van ultraviolette sterilisatie- en desinfectielampen te praten, moeten we langzaam beginnen met de ontdekking van het licht "ultraviolet".
Ultraviolette stralen zijn licht met een frequentie van 750 THz tot 30 PHz in zonlicht, wat overeenkomt met een golflengte van 400 nm tot 10 nm in vacuüm. Ultraviolet licht heeft een hogere frequentie dan zichtbaar licht en kan niet met het blote oog worden waargenomen. Lang geleden wisten mensen niet dat het bestond.
Ritter（Johann Wilhelm Ritter(1776~1810)
Nadat de Britse natuurkundige Herschel in 1800 onzichtbare warmtestralen, infrarode stralen, ontdekte en daarbij vasthield aan het concept van de natuurkunde dat "dingen symmetrie op twee niveaus hebben", ontdekte de Duitse natuurkundige en scheikundige Johann Wilhelm Ritter (1776-1810), in 1801 dat er onzichtbaar licht is voorbij het violette uiteinde van het zichtbare spectrum. Hij ontdekte dat een gedeelte buiten het violette uiteinde van het zonlichtspectrum fotografische films die zilverbromide bevatten gevoelig kon maken, waardoor hij het bestaan van ultraviolet licht ontdekte. Daarom wordt Ritter ook wel de vader van ultraviolet licht genoemd.
Ultraviolette stralen kunnen worden onderverdeeld in UVA (golflengte 400 nm tot 320 nm, lage frequentie en lange golf), UVB (golflengte 320 nm tot 280 nm, middenfrequentie en middengolf), UVC (golflengte 280 nm tot 100 nm, hoge frequentie en korte golf), EUV ( 100 nm tot 10 nm, ultrahoge frequentie) 4 soorten.
In 1877 rapporteerden Downs en Blunt voor het eerst dat zonnestraling bacteriën in kweekmedia kan doden, wat ook de deur opende voor het onderzoek en de toepassing van ultraviolette sterilisatie en desinfectie. In 1878 ontdekten mensen dat ultraviolette stralen in zonlicht een steriliserende en desinfecterende werking hebben. In 1901 en 1906 vonden mensen de kwikboog uit, een kunstmatige bron van ultraviolet licht, en kwartslampen met betere transmissie-eigenschappen voor ultraviolet licht.
In 1960 werd het mechanisme van ultraviolette sterilisatie en desinfectie voor het eerst bevestigd. Aan de ene kant absorbeert het deoxyribonucleïnezuur (DNA) in de biologische cel, wanneer micro-organismen worden bestraald met ultraviolet licht, ultraviolette fotonenergie, en vormt een cyclobutylring een dimeer tussen twee aangrenzende thyminegroepen in dezelfde keten van het DNA-molecuul. (thyminedimeer). Nadat het dimeer is gevormd, wordt de dubbele helixstructuur van DNA beïnvloed, stopt de synthese van RNA-primers bij het dimeer en worden de replicatie- en transcriptiefuncties van DNA belemmerd. Aan de andere kant kunnen vrije radicalen worden gegenereerd onder ultraviolette bestraling, waardoor foto-ionisatie ontstaat, waardoor wordt voorkomen dat micro-organismen zich vermenigvuldigen en reproduceren. Cellen zijn het meest gevoelig voor ultraviolette fotonen in de golflengtebanden nabij 220 nm en 260 nm, en kunnen in deze twee banden efficiënt fotonenenergie absorberen, waardoor DNA-replicatie wordt voorkomen. Het grootste deel van de ultraviolette straling met een golflengte van 200 nm of korter wordt door de lucht geabsorbeerd, waardoor verspreiding over lange afstanden lastig is. Daarom is de belangrijkste ultraviolette stralingsgolflengte voor sterilisatie geconcentreerd tussen 200 nm en 300 nm. Ultraviolette stralen die onder de 200 nm worden geabsorbeerd, zullen echter zuurstofmoleculen in de lucht afbreken en ozon produceren, wat ook een rol zal spelen bij sterilisatie en desinfectie.
Het proces van luminescentie door een aangeslagen ontlading van kwikdamp is al sinds het begin van de 19e eeuw bekend: de damp wordt opgesloten in een glazen buis en er wordt een spanning aangelegd op twee metalen elektroden aan beide uiteinden van de buis, waardoor een spanning ontstaat. "boog van licht" ”, waardoor de stoom gloeit. Omdat de doorlaatbaarheid van glas voor ultraviolet destijds extreem laag was, waren er nog geen kunstmatige ultraviolette lichtbronnen gerealiseerd.
In 1904 gebruikte Dr. Richard Küch uit Heraeus in Duitsland belvrij, zeer zuiver kwartsglas om de eerste kwarts-ultraviolette kwiklamp te creëren, Original Hanau® Höhensonne. Küch wordt daarom beschouwd als de uitvinder van de ultraviolette kwiklamp en een pionier in het gebruik van kunstmatige lichtbronnen voor menselijke bestraling bij medische lichttherapie.
Sinds de eerste kwarts-ultraviolette kwiklamp in 1904 verscheen, begonnen mensen de toepassing ervan op het gebied van sterilisatie te bestuderen. In 1907 werden verbeterde kwarts-ultraviolette lampen op grote schaal op de markt gebracht als lichtbron voor medische behandelingen. In 1910 werd in Marseille, Frankrijk, het ultraviolette desinfectiesysteem voor het eerst gebruikt in de productiepraktijk van de behandeling van stedelijke watervoorzieningen, met een dagelijkse behandelingscapaciteit van 200 m3/d. Rond 1920 begon men ultraviolette straling te bestuderen op het gebied van luchtdesinfectie. In 1936 begonnen mensen ultraviolette sterilisatietechnologie te gebruiken in operatiekamers van ziekenhuizen. In 1937 werden ultraviolette sterilisatiesystemen voor het eerst op scholen gebruikt om de verspreiding van rubella onder controle te houden.
Halverwege de jaren zestig begonnen mensen ultraviolette desinfectietechnologie toe te passen bij de behandeling van stedelijk rioolwater. Van 1965 tot 1969 voerde de Ontario Water Resources Commission in Canada onderzoek en evaluatie uit naar de toepassing van ultraviolette desinfectietechnologie bij de behandeling van stedelijk rioolwater en de impact ervan op ontvangende waterlichamen. In 1975 introduceerde Noorwegen ultraviolette desinfectie, waarbij de chloordesinfectie werd vervangen door bijproducten. Er is een groot aantal vroege onderzoeken uitgevoerd naar de toepassing van ultraviolette desinfectie bij de behandeling van stedelijk rioolwater.
Dit was voornamelijk te wijten aan het feit dat wetenschappers zich destijds realiseerden dat het resterende chloor in het veelgebruikte chloreringsdesinfectieproces giftig was voor vissen en andere organismen in het ontvangende waterlichaam. , en er werd ontdekt en bevestigd dat chemische desinfectiemethoden zoals chloordesinfectie kankerverwekkende bijproducten en bijproducten van genetische afwijkingen kunnen produceren, zoals trihalomethanen (THM's). Deze bevindingen waren voor mensen aanleiding om op zoek te gaan naar een betere desinfectiemethode. In 1982 vond een Canadees bedrijf 's werelds eerste open-kanaal ultraviolette desinfectiesysteem uit.
In 1998 bewees Bolton de effectiviteit van ultraviolet licht bij het vernietigen van protozoa, waardoor de toepassing van ultraviolette desinfectietechnologie bij sommige grootschalige behandelingen van stedelijke watervoorziening werd bevorderd. Tussen 1998 en 1999 werden bijvoorbeeld de watervoorzieningsinstallaties Vanhakaupunki en Pitkäkoski in Helsinki, Finland, respectievelijk gerenoveerd en werden er ultraviolette desinfectiesystemen toegevoegd, met een totale behandelingscapaciteit van ongeveer 12.000 m3/uur; EL in Edmonton, Canada Smith Water Supply Plant installeerde rond 2002 ook ultraviolette desinfectiefaciliteiten, met een dagelijkse behandelingscapaciteit van 15.000 m3/uur.
Op 25 juli 2023 heeft China de nationale norm "Ultraviolette kiemdodende lamp standaardnummer GB 19258-2003" afgekondigd. De Engelse standaardnaam is: Ultraviolet kiemdodende lamp. Op 5 november 2012 heeft China de nationale norm "Koude kathode ultraviolette kiemdodende lampen standaardnummer GB/T 28795-2012" afgekondigd. De Engelse standaardnaam is: Koude kathode ultraviolette kiemdodende lampen. Op 29 december 2022 heeft China de nationale norm "Energy Efficiency Limit Values and Energy Efficiency Level Standard Number of Ballasts for Gas Discharge Lamps for General Lighting: GB 17896-2022" afgekondigd, Engelse standaardnaam: minimaal toegestane waarden van energie-efficiëntie en energie efficiëntieklassen van voorschakelapparaten voor gasontladingslampen voor algemene verlichting worden op 1 januari 2024 geïmplementeerd.
Momenteel heeft de ultraviolette sterilisatietechnologie zich ontwikkeld tot een veilige, betrouwbare, efficiënte en milieuvriendelijke desinfectietechnologie. Ultraviolette sterilisatietechnologie vervangt geleidelijk de traditionele chemische desinfectiemethoden en wordt de reguliere droge desinfectietechnologie. Het wordt veel gebruikt op verschillende gebieden in binnen- en buitenland, zoals de behandeling van afgas, waterbehandeling, oppervlaktesterilisatie, luchtsterilisatie, enz.
Posttijd: 08-dec-2023