紫外线消毒

第一节 紫外线的性质和产生
　　 日光照射是天然的消毒方法之一。人类在晾晒食物和物品的时候注意到日光有杀菌、除臭和漂白的作用，但很久以后才将这些效果归功于紫外线。
　　 紫外线是一种波长范围为100～400nm的不可见光线。在光谱中的位置介于X射线和可见光之间，其最长波长邻接可见光的最短波长(紫光)．而最短波长邻接X射线的最长波长。 公卫论坛
　　 按照波长范围，可将紫外线分为A、B、C、D四个波段：
　　 A波段(UV-A、长波紫外线、黑斑效应紫外线)320～400nm
　　 B波段(UV-B、中波紫外线、红斑效应紫外线)275～320nm；
　　 C波段(UV-C、短波紫外线、灭菌紫外线)200～275nm；
　　 D波段(UV-D、真空紫外线)100～200nm。

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　　 通常低于200nm的紫外线能有效地生成臭氧；200～280nm范围是杀菌的波段；280～320nm范围能使人体产生红疹；320～380nm能产生有效的光化反应。
　　 普通玻璃能强烈吸收波长低于350nm的紫外线；大气巾的氧和臭氧几乎完全吸收了太阳辐射中波长低于290nm的紫外线；空气、水晶和石英玻璃能吸收波长低于200nm的紫外线，观察研究小于200nm波段的紫外线必须在真空条件下进行，故称其为真空紫外线。 公卫人
　　 最常见的紫外线源由水银蒸汽电弧灯产生，用石英玻璃或对紫外线透明的材料(普通玻璃不能透过紫外线)制造外壳。在灯管内充有一定量的惰性气体和水银。紫外线灯工作时电极受热发射电子，使水银蒸汽原子中的一些电子受激发跃迁到较高能级的轨道，原子也达到较高的能态。这些高能态的原子不稳定，很容易返回到原来的基态。当高能态原子返回基态时那些处于较高能级的电子也返回到原来的轨道，同时将所吸收的能量以固定波长(因为电子轨道之间的能级差为定值)的光波形式释放出来。例如对于低压的水银灯，大部分汞原子的电子跃迁能级所对应的波长是253．7nm。
　　 一般在消毒杀菌实践中采用C波段的紫外线。目前在世界先进的紫外线灯中，发射该波段的能量已经可占到所发射的全部紫外线能量的90％，并占到灯具总能量消耗的30％。
　　 第二节 紫外线消毒技术原理和特点
　　 一、光生化反应动力学
　　 1．Bouguer—Lamberr—Beer定律
　　 辐射的能量以量子形式传递。一个光量子的能量用下式计算：
　　 E＝hc／λ