紫外线杀菌的主要原因,为什么紫外线可以杀毒灭菌?

1、为什么紫外线可以杀毒灭菌?紫外线的分类:
根据生物效应的不同,将紫外线按照波长划分为四个波段:
UVA波段,波长320～400nm,又称为长波黑斑效应紫外线 .它有很强的穿透力,可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料.日光中含有的长波紫外线有超过98%能穿透臭氧层和云层到达地球表面,UVA可以直达肌肤的真皮层,破坏弹性纤维和胶原蛋白纤维,将我们的皮肤晒黑.360nm波长的UVA紫外线符合昆虫类的趋光性反应曲线,可制作诱虫灯.300-420nm波长的UVA紫外线可透过完全截止可见光的特殊着色玻璃灯管,仅辐射出以365nm为中心的近紫外光,可用于矿石鉴定、舞台装饰、验钞等场所.
UVB波段,波长275～320nm,又称为中波红斑效应紫外线 .中等穿透力,它的波长较短的部分会被透明玻璃吸收,日光中含有的中波紫外线大部分被臭氧层所吸收,只有不足2%能到达地球表面,在夏天和午后会特别强烈.UVB紫外线对人体具有红斑作用,能促进体内矿物质代谢和维生素D的形成,但长期或过量照射会令皮肤晒黑,并引起红肿脱皮.紫外线保健灯、植物生长灯发出的就是使用特殊透紫玻璃（不透过254nm以下的光）和峰值在300nm附近的荧光粉制成.
UVC波段,波长100～275nm,又称为短波灭菌紫外线.它的穿透能力最弱,无法穿透大部分的透明玻璃及塑料.日光中含有的短波紫外线几乎被臭氧层完全吸收.短波紫外线对人体的伤害很大,短时间照射即可灼伤皮肤,长期或高强度照射还会造成皮肤癌.紫外线杀菌灯发出的就是UVC短波紫外线.
UVD波段,波长小于100nm,又称为真空紫外线.
紫外线的杀菌原理
紫外线杀菌就是通过紫外线的照射,破坏及改变微生物的DNA（脱氧核糖核酸）结构,使细菌当即死亡或不能繁殖后代,达到杀菌的目的.真正具有杀菌作用的是UVC紫外线,因为C波段紫外线很易被生物体的DNA吸收,尤以253.7nm左右的紫外线最佳.
紫外线杀菌属于纯物理消毒方法,具有简单便捷、广谱高效、无二次污染、便于管理和实现自动化等优点,随着各种新型设计的紫外线灯管的推出,紫外线杀菌的应用范围也不断在扩大.
紫外线杀菌灯的结构
紫外线杀菌灯（UV灯）实际上是属于一种低压汞灯,和普通日光灯一样,利用低压汞蒸汽（<10-2Pa）被激发后发射紫外线.不同的是日光灯的灯管采用的是普通玻璃,253.7nm紫外线不能透出来,只能被灯管内壁的荧光粉吸收后激发出可见光.如果改变荧光粉的成分和比例,它就可以发出我们通常所见的不同颜色的光.一般杀菌灯的灯管都采用石英玻璃制作,因为石英玻璃对紫外线各波段都有很高的透过率,达80%-90%,是做杀菌灯的最佳材料.
杀菌灯有热阴极低压汞蒸气放电灯、冷阴极低压汞蒸气放电灯等几种结构,可按外型和功率分为多种类型.
石英玻璃与普通玻璃在性能上有很大的差别,主要是热膨胀系数不同,一般不能封接铝盖灯头,所以杀菌灯的灯头材质多采用胶木、塑料或陶瓷.
紫外线杀菌灯的灯管
因成本关系与用途不同,也有用紫外线穿透率＜50%的高硼砂玻璃管代替石英玻璃的.高硼玻璃的生产工艺与节能灯一样,因此成本很低,但它在性能上远比不上石英杀菌灯,其杀菌效果有相当大的差异.
高硼灯管的紫外光强度很容易衰减,点灯数百小时后紫外线强度就大幅下降到初始时的50%-70%.而石英灯管在点燃2000-3000小时后,紫外线强度只减到初始时的80%-70%,光衰程度远远小于高硼灯.
还一种透紫外光较高的普通玻璃,比高硼玻璃要高得多,比石英玻璃略低.但光衰比石英杀菌灯大,并且不能产生臭氧.菲利浦生产的一种杀菌灯上的灯管就使用这种玻璃制作.
紫外线杀菌灯的种类
紫外线杀菌灯的发光谱线主要有254nm和185nm两条.254nm紫外线通过照射微生物的DNA来杀灭细菌,185nm紫外线可将空气中的O2变成O3(臭氧),臭氧具有强氧化作用,可有效地杀灭细菌,臭氧的弥散性恰好可弥补由于紫外线只沿直线传播、消毒有死角的缺点.
石英玻璃在炼制的时候,如果添加足够数量的钛（Ti）元素,就能使透过它的紫外线在200nm以下发生截止,而对254nm紫外线透过基本无影响.适当控制钛元素的添加量,就可有效的控制185nm紫外线的逸出量.根据这一特点, 我们可以制作低臭氧(无臭氧)、臭氧、高臭氧等三种紫外线杀菌灯管.
紫外线杀菌灯的应用
1.每一种微生物都有其特定紫外线杀灭、死亡剂量标准,其剂量是照射强度与照射时间的乘积（杀菌剂量＝照射强度?照射时间/K=I?t),即紫外线的照射剂量则取决于紫外线的强度大小以及照射时间的长短,高强度短时间与低强度长时间之照射其效果是相同的.
2.石英灯管使用一段时间后会逐渐老化,紫外线照射强度会发生衰退,为达到彻底消毒的效果,应定期检查测石英灯的照射强度,发现强度不够时应立即更换.
3.紫外线的只能沿直线传播,穿透能力弱,任何纸片、铅玻璃、塑料都会大幅降低照射强度.因此消毒时尽量应使消毒部位充分暴露于紫外线下,定期擦拭灯管,以免影响紫外线穿透率及照射强度.
4.紫外线对人体的的皮肤能产生很大的伤害性,不要在有人的场所使用UV灯,更不要用眼睛直视点燃的灯管,由于短波紫外线不能透过普通玻璃,所以戴眼镜可避免眼睛受伤害.
5.在有人员活动的场所,一般不能使用臭氧灯管,因为臭氧会促进人体的血红蛋白凝结,造成人体供氧不足,发生头晕、恶心的感觉,影响身体健康,特别在臭氧浓度达到＞0.3ppm (mg/m2 )时,将会对人体造成严重的伤害.
6.低压放电灯中之紫蓝色光芒为汞蒸气压,虽然汞蒸气压的强度与紫外线仍然有其关联性,但是并不直接代表紫外线之强度,这也就是说,紫外线的强度无法用肉眼来判定.
7.灯具加反光罩可以保证紫外线能量的集中,另外可以避免给工作人员造成损伤.反光罩一定要用对253.7nm紫外线材料吸引少反射多的材料制作,表面氧化抛光处理过的铝对短波紫外线的反射系数最大,所以一般紫外线灯具的反光系统均用铝材制成.
紫外线杀菌灯存在的问题
1、工艺特殊,制造困难,价格较高.由于石英玻璃的特殊性质,使得杀菌灯的生产不能规模化,造成石英杀菌灯的成本较高,阻碍它的进一步推广运用.
2、光衰较大,寿命不长.一般厂家生产的紫外线杀菌灯点燃数百小时后,它的紫外光强度衰减很快,最高达到30%,杀菌效果大大减弱.另外,加工中造成的阴极损伤也影响了紫外线杀菌灯的寿命.由于紫外线杀菌灯的光衰与荧光灯光衰在机理上不完全相同,所以这一问题还有待各方努力解决.
3、由于灯丝及阴极材料不同, 与T8、T5荧光灯同功率的UV灯管,也不能用相同的镇流器驱动.
我司所生产的紫外线杀菌灯的产品特点以及优势：
1、热阴极有效寿命8000小时,冷阴极在20000小时以上.
2、优质石英玻璃管,羟基含量小于等于50ppm、紫外线透过率大于等于90%.
3、锆铝片技术,吸附管内杂气,延长使用寿命.
4、超低汞技术,汞含量小于等于5mg,达欧盟标准.

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2、紫外线杀菌的主要原因紫外线杀菌的主要原因是其能够破坏细菌的核酸。短波紫外线对微生物的破坏力极强，紫外线照射细菌体后，细胞的核蛋白和脱氧核糖核酸就会吸收该波段的能量，之间的链就会被打开断裂，其核酸就会被破坏，从而使得细菌死亡。
紫外线是谁发现的
【紫外线杀菌的主要原因,为什么紫外线可以杀毒灭菌?】紫外线是由德国科学家里特发现的，他于1801年在研究光谱的不同部分对氯化银的作用时发现了紫外线。
在1878年，人类就发现了太阳光中的紫外线能够杀菌消毒，1910年，法国的一家自来水厂首次使用紫外线的消毒工艺。
虽然紫外线具有消毒杀菌的效果，但当强烈的紫外线作用于皮肤时，会导致人体出现光照性皮炎，甚至还会引起皮肤癌。

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3、紫外线为什么能杀菌?紫外线可以消毒是因为它可以将水中各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体直接杀死。从而达到安全的效果。
紫外线灭菌器是一种有效的非化学方法，具有维护成本低、对环境无害等优点。作为一种纯物理消毒方法，不会产生任何消毒副产品，从而保证水源点的微生物水平在规定的质量标准范围内紫外线消毒是利用适当波长的紫外线，破坏微生物细胞内dna（dna）或rna（rna）的分子结构，造成生长细胞和/或再生细胞死亡，达到杀菌消毒的效果。
紫外线灭菌器应用波长225-275nm，峰值254nm 。这个波段能量很高。它能破坏微生物的核酸结构。本实用新型杀菌效果强，达到消毒的目的。该设备能有效杀灭大肠埃希菌、痢疾、军团菌、流感病毒、肝炎病毒等大部分细小细菌，净化水质，达到饮用水卫生标准。
而且紫外线灯必须在密闭空间内起消毒作用，还要紫外线灯的消毒范围在其周围1米之内，这都是需要注意的事项，水受到强紫外线（紫外线）光源的照射。消毒系统工作迅速，无残留物，不需要任何潜在的危险化学品。经该设备处理后的海水、淡水或其他水中病毒和细菌的检出率可达99.99%以上。
所以我们很容易知道紫外线消毒是一种物理方法。它不向水中添加任何物质，也没有副作用。这就是它优于氯化消毒的地方。一般与其他物质结合使用，消毒效果更佳。
细菌吸收紫外线UVC波段250-280nm短波紫外线，造成自身的DNA断裂无法分裂繁殖，从而起到杀菌效果。
为什么紫外线能杀细菌，其实紫外线对生物有帮助也有破坏，主要看紫外线的波段。紫外线分为四波段：UVA、UVB、UVC、UVD 。UVB可以促进植物生长。UVA呢。不知道，我们用UVA固化UV胶水油墨，UVD深紫外。UVC自然光就是来自阳光，但是在地球母亲大气形成的时候UVC就再也没有机会光顾过了，UVC无法穿透臭氧层、穿透力很低，一般的玻璃都挡得住，加上大气的折射、散射等在地球表面就没有UVC了。现在臭氧层破坏的地方可能会接触到UVC 。也许生物在形成演变到今天的过程中UVC紫外线没有参与进来，突然有一天人造紫外线出来了，比如WKM-1A这种UVC波段的紫外线光源，细胞、细菌就接受不了它，就怕它，无法适应就被团灭了。如果在UVC这种紫外线环境中几百万年可能生物会找到对抗它的办。
采用 WKM-1A ： UVLED（UVC波段）杀菌效果更为显著，UV强度更高（UV强度是紫外线光功率的说法，光功率越高杀菌效果越好）
紫外线能杀菌是因为紫外线的范畴，光波波长从200到300nm的紫外线具有杀菌作用，即UVC辐射具备较强的杀菌力。
被照物DNA吸收UVC后，其结构会被破坏，去除细胞的活性，微生物如病毒、细菌、酵母菌、真菌经特定波长紫外灯在几秒钟之内照射后，就会变得无害。紫外线消毒是一种可靠和环保的方法，只要确保辐射强度足够高，无需任何化学添加剂，而且微生物无法对紫外线产生抗体。

紫外线消毒注意事项：
1、保证消毒方法的正确，紫外线多用于空气及物体表面的消毒。用于空气消毒，有效距离不超过2m，照射时间30~60min，用于物品消毒，有效距离在25~60cm，照射时间20一30min 。
2、必须保证灯管的完好无损和正确使用，同时又要定期对灯管进行监测，对紫外线灯管的强度低于70uwc衬应及时更换。应保持灯管的洁净。灯管表面每隔1~2周应用酒精棉球轻试一次，除去灰尘和油垢，以减少影响紫外线穿透力的因素。
3、应随时保持治疗室的清洁干燥，每天用消毒液浸泡后的专用抹布擦拭治疗室。
4、用紫外线消毒物品表面时，应使照射表面受到紫外线的直接照射，且应达到足够的照射剂量，消毒空气时，打开所有的柜门抽屉等，以保证治疗室所有空间的充分暴露，都得到紫外线的照射，消毒尽量无死角。
5、在消毒过程中，不得使紫外线光源照射到人，尤其是眼睛上，以免引起损伤。
紫外线可破坏病菌DNA和RNA中的分子结构，使其失活并丧失复制繁殖能力
紫外线灯分几个种类。
1：汞紫外线灯 :2：LED紫外线灯 :3：脉冲紫外线灯
汞紫外线灯就是常见的紫外线灯，1m处辐照强度200，有效距离5m,通常被用来做空气消毒领域使用。
LED紫外线灯强度低，一般有效距离10cm内，通常被用于物表消毒。
脉冲紫外线强度较高， 1m处辐照强度20000以上，有效距离5m以上，新技术，被用作空气、物表快速消毒。
紫外线照射是按辐照强度算剂量的，比如大肠杆菌致死剂量是3000，脉冲紫外线1m处每秒钟强度是20000，那就可以秒杀。再比如黑曲霉菌，致死剂量为130000，脉冲紫外线在距离细菌1m处需要照射6.5秒以上才可以杀死。
紫外线辐照强度是随着距离变远而衰减的，基本在5m以外就没有辐照强度了，即使是有辐照强度，也会大大地衰减，小小的微生物病毒都杀不死，更何况我们强大的细胞组织。
当然还是那句话，剂量、剂量、剂量，一秒钟的辐照强度*照射时间=受到的伤害。一定不能长时间照射，长时间照射会破坏细胞组织，皮肤病变。就像菜刀一样，是我们人类的工具，切菜用的，千万不能用来切手指头。
紫外线是一种肉眼看不见的光波，存在于光谱紫外线端的外侧，故称之为紫外线，依据不同的波长范围，被割分为a、b、c三种波段，其中的c波段紫外线波长在240－260nm之间，为最有效的杀菌波段，波段中之波长最强点是253.7nm 。现代紫外线消毒技术是基于现代防疫学、光学、生物学和物理化学的基础上，利用特殊设计的高效率，高强度和长寿命的c波段紫外光发生装置，产生的强紫外c光照射水、空气、物体表面，当水、空气、物体表面中的各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其它病原体受到一定剂量的紫外c光辐射后，其细胞中的dna结构受到破坏，从而在不使用任何化学药物的情况下杀灭细菌、病毒，以及其它致病体，达到消毒和净化的目的。

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4、为什么紫外线有杀菌的作用?强烈紫外线则对所有的生物具有杀伤性，能够破坏生物体内某些分子（如蛋白质），甚至造成代谢损毁或紊乱。

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5、紫外线为什么可以杀菌紫外线杀菌消毒是利用适当波长的紫外线能够破坏微生物机体细胞中的DNA（脱氧核糖核酸）或RNA（核糖核酸）的分子结构，造成生长性细胞死亡和（或）再生性细胞死亡，达到杀菌消毒的效果。
紫外线主要是通过对微生物(细菌、病毒、芽孢等病原体)的辐射损伤和破坏核酸的功能使微生物致死，从而达到消毒的目的。紫外线对核酸的作用可导致键和链的断裂、股间交联和形成光化产物等，从而改变了DNA的生物活性，使微生物自身不能复制，这种紫外线损伤也是致死性损伤。
紫外线消毒是一种物理方法，不向水中增加任何物质，没有副作用，这是优于氯化消毒的地方，通常与其它物质联合使用，常见的联合工艺有UV+H2O2、UV+H2O2+O3、UV+TiO2，这样，消毒效果会更好。