Tutte le suddette lunghezze d'onda della luce UV sono emesse dal sole, ma solo le lunghezze d'onda più lunghe, UV-A e UV-B raggiungono la terra. I raggi UV-C, che sono la lunghezza d'onda più corta ma la più alta energia, sono bloccati dallo strato di ozono.
UV-A (onda lunga; 400 - 315 nm): utilizzato per luci nere, abbronzatura della pelle, polimerizzazione di inchiostro/resina.
UV-B (onde medie; 315 - 280 nm): utilizzato per la terapia della psoriasi, può causare scottature solari, cancro della pelle.
UV-C (onde corte; 280 - 200 nm): più efficace per la disinfezione germicida.
UV-V (UV sotto vuoto, inferiore a 200 nm): può produrre ozono nell'aria.
Lo spettro UV può essere suddiviso nei seguenti b
Poiché i raggi UV-C sono bloccati dallo strato di ozono, i microrganismi non hanno sviluppato una difesa naturale contro l'energia UV-C. Quando il DNA di un microrganismo assorbe energia UV-C, si verifica instabilità molecolare, con conseguente interruzione della sequenza del DNA. Questo rende la cellula incapace di crescere o riprodursi. Senza la capacità di riprodursi, la cellula non può infettare e muore rapidamente.
L'applicazione dell'energia UV-C per inattivare i microrganismi è nota come irradiazione germicida o UVGI. È stato utilizzato per questo scopo fin dai primi anni del 1900. L'energia artificiale UV-C viene prodotta in lampade ultraviolette germicide che producono radiazioni UV ionizzando il vapore di mercurio a bassa pressione. Queste lampade sono simili alle tipiche lampade fluorescenti domestiche, ma non hanno il rivestimento fosforescente che impartisce la morbida luce bianca. La maggior parte delle lampade UV-C commerciali sono lampade al mercurio a bassa pressione che emettono energia UV a 253,7 nm, che è una lunghezza d'onda ideale per distruggere il DNA dei microrganismi.
Le lampade e i dispositivi UV-C sono sempre più utilizzati in tutto il mondo in varie configurazioni e applicazioni per disinfettare acqua, aria e superfici.
Il dosaggio è ciò che determina l'efficacia!
La quantità di energia UV-C necessaria per inattivare un dato microrganismo è misurata dalla dose, che è determinata da una combinazione di energia di irradiazione e tempo di esposizione. Una differenza fondamentale tra l'inattivazione della superficie e l'inattivazione del flusso d'aria dei microrganismi è il tempo di esposizione. Il tempo di permanenza nel campo UV per i microrganismi nel flusso d'aria è dell'ordine dei secondi e richiederebbe una dose UV-C molto più elevata rispetto a un'applicazione superficiale. Gli scienziati hanno determinato la velocità con cui varie popolazioni microbiche diminuiscono a causa dell'esposizione a fattori biocidi come l'irradiazione UV-C. Gli organismi differiscono nella loro suscettibilità all'inattivazione UV-C; in generale, i virus sono i più sensibili ai raggi UV-C seguiti dai batteri con muffe e spore fungine che sono i meno sensibili.
L'irradiazione UV-C obbedisce anche alla legge dell'inverso del quadrato della luce, dove l'intensità in un dato punto è inversamente proporzionale al quadrato della sua distanza dalla sorgente luminosa.
Sulla base di modelli matematici, gli ingegneri UVDI hanno sviluppato programmi di modellazione computerizzata proprietari e convalidati da terze parti per stimare i tassi di disattivazione per i microrganismi bersaglio e successivamente progettare sistemi UV-C che disinfetteranno in modo efficiente ed efficace l'aria, la superficie o la situazione dell'acqua di interesse
Effetto UV-C sui materiali
L'esposizione prolungata ai raggi UV può causare la fotodegradazione dei materiali organici e sintetici. A causa della lunghezza d'onda corta, la trasmissività UV-C tende ad essere molto bassa per la maggior parte dei materiali; pertanto, la maggior parte del fotodegrado può verificarsi solo sulla superficie immediata di un materiale e/o manifestarsi come sbiadimento o scolorimento. Il grado in cui un oggetto potrebbe essere suscettibile alla degradazione UV deve essere considerato in qualsiasi applicazione in cui l'esposizione può essere prolungata.
amplificatore di sicurezza UV-C &; Limiti di esposizione
L'irradiazione germicida ultravioletta utilizzata per la disinfezione dell'acqua, dell'aria e delle superfici è biocida per i microrganismi ma presenta un rischio per la salute anche per l'uomo. L'eccessiva esposizione ai raggi UV può provocare danni agli occhi sotto forma di fotocheratite e congiuntivite. Questi sintomi di solito compaiono entro 6-12 ore dopo l'esposizione ai raggi UV e si risolvono entro 24-48 ore. L'esposizione ai raggi ultravioletti può anche influenzare la pelle e causare eritema (arrossamento della pelle). La maggior parte dei raggi UV-C viene riflessa e assorbita dallo strato morto esterno della pelle umana, riducendo così al minimo i raggi UV-C trasmessi attraverso lo strato epidermico.
CDC e NIOSH hanno raccomandato limiti di esposizione consentiti per diverse lunghezze d'onda UV. Per UV-C, alla lunghezza d'onda di 253,7 nm, il limite di esposizione consigliato (REL) è di 6 mJ/cm2 per un turno di lavoro giornaliero di 8 ore. Si raccomanda l'uso di dispositivi di protezione individuale (DPI) adeguati quando il personale può essere esposto a radiazioni UV.
