Comment la lumière ultraviolette stérilise-t-elle ? Comment choisir une lampe de stérilisation ultraviolette ?

Après l’apparition d’une nouvelle pneumonie à coronavirus, de nombreuses familles ont commencé à s’intéresser à la stérilisation et à la désinfection.

Il y a quelque temps, des rumeurs circulaient sur Internet : prenez des masques le premier jour, des nouilles instantanées le deuxième jour, de l'alcool le troisième jour, des lunettes le quatrième jour, des lampes germicides UV le cinquième jour, des gants le sixième. jour, et double jaune le septième jour.

Je ne sais pas si le Shuanghuanglian est utile, mais les lampes germicides UV sont vraiment utiles.

Depuis le début de l'épidémie, de nombreuses entreprises d'éclairage ont déployé des efforts concertés pour donner beaucoup d'argent et de matériel au Hubei, notamment des lampes de stérilisation aux ultraviolets. L'un des leaders mondiaux de l'industrie des sources lumineuses spéciales, Heraeus Special Light Sources en Allemagne, a également aidé près de 1 000 ensembles de lampes de désinfection ultraviolettes à Huanggang, Hubei, pour la désinfection et la stérilisation dans les hôpitaux de première ligne, dans l'espoir d'aider le prévention épidémique.

Alors, comment la lumière ultraviolette tue-t-elle les bactéries ? Comment choisir une lampe de stérilisation ultraviolette ?

1.Le principe de la désinfection ultraviolette

La lumière ultraviolette est une onde lumineuse invisible à l’œil nu. Elle existe en dehors de l’extrémité violette du spectre visible, c’est pourquoi on l’appelle lumière ultraviolette. Les rayons ultraviolets sont un flux de particules non connectées et chaque photon ultraviolet d'une longueur d'onde de 253,7 nm a une énergie de 4,9 eV.

Lorsque les rayons ultraviolets sont irradiés sur des micro-organismes, une transmission et une accumulation d'énergie se produisent, et l'accumulation entraîne l'inactivation des micro-organismes, atteignant ainsi l'objectif de désinfection. Lorsque les bactéries et les virus absorbent plus de 3 600 ~ 65 000 uW/cm2, ils ont un fort effet destructeur sur l'ADN et l'ARN des bactéries et des virus. Éliminez les bactéries et les virus et obtenez l'effet de désinfection et de stérilisation.

D'une part, la lumière ultraviolette peut muter les acides nucléiques, entraver leur réplication, leur blocage de la transcription et la synthèse des protéines ; d’autre part, la génération de radicaux libres peut provoquer une photoionisation, entraînant la mort des bactéries.

Il y a quelque temps, la Commission nationale de la santé et l'Administration d'État de la médecine traditionnelle chinoise ont annoncé le "Nouveau programme de diagnostic et de traitement de la pneumonie due à une infection à coronavirus (version d'essai 4)" La nouvelle version du plan de traitement indique que le virus est sensible à la lumière ultraviolette et à la chaleur.

À cet égard, les experts techniques d'Heraeus ont en outre expliqué que lorsque la dose cumulée d'ultraviolets reçue par la plupart des bactéries et virus atteint 20 mJ, le taux d'inactivation peut atteindre 99 %. La lumière ultraviolette de 253,7 nm peut détruire efficacement le matériel génétique (ADN ou ARN) des micro-organismes, de sorte que les bactéries et les virus ne puissent pas achever la réplication et la transcription du matériel génétique, tuant ainsi les agents pathogènes bactériens et éliminant la source d'infection.

L'effet mortel du rayonnement ultraviolet sur les bactéries et les virus a été vérifié sur des bactéries et virus courants : bactéries telles que Mycobacterium tuberculosis (mycobacterium), Vibrio cholerae, Pseudomonas, Salmonella, bactéries de la fièvre intestinale, Typhi Bacillus, Shigella, Staphylococcus, Streptococcus, Escherichia coli. ; des virus tels que le virus de la grippe, le poliovirus, le rotavirus, le virus des feuilles du tabac, le virus de l'hépatite B ; des spores de moisissures telles que des spores molles, des champignons à pénicilline, du pénicillium toxigène, du pénicillium et d'autres champignons ; Algues telles que Paramécie, Chlorelle, Protozoaires. Le rayonnement ultraviolet constitue donc une méthode de stérilisation à large spectre.

2. Les lampes germicides UV peuvent-elles tuer le coronavirus ?

Il existe de nombreux types de coronavirus, les virus qui causent le rhume, le virus du SRAS (SRAS-CoV) qui a causé 2003 et le nouveau coronavirus 2019 (COVID-19) découvert cette fois-ci sont tous des coronavirus. La force et les manifestations cliniques sont également différentes. Le COVID-19 découvert cette fois est le septième coronavirus connu pour infecter les humains.

Les virus sont sensibles à la lumière ultraviolette et à la chaleur. Comme mentionné ci-dessus, le rayonnement ultraviolet est basé sur l'effet destructeur à large spectre des virus basé sur la destruction des acides nucléiques. Pendant la période du SRAS en 2003, des études ont également montré que le rayonnement ultraviolet a confirmé in vitro l'effet mortel du coronavirus du SRAS. Le nouveau coronavirus, en tant que virus (corona), peut théoriquement être tué par le rayonnement ultraviolet.

3. Combien de temps faut-il pour stériliser le virus ?

Le facteur à prendre en compte pour tuer le virus n’est pas tant le temps que la dose d’UV requise. Le rayonnement ultraviolet reçu par les bactéries et les virus ne peut être efficacement tué que lorsqu’ils atteignent une certaine dose.

Ce qui suit est une liste de la dose UV requise pour les micro-organismes de structures différentes pour atteindre un taux d'inactivation de 99,9 %:

Remarque : 1 mJ = 1 000 μW * s

De plus, la dose de rayonnement ultraviolet qui peut tuer le virus est liée aux facteurs suivants ::

1. La quantité totale de rayonnement ultraviolet dépend de la durée et de l'intensité du rayonnement ;

2. Les conditions environnementales in vitro dans lesquelles se trouve le virus, notamment la température et l’humidité ambiantes ;

3. Pénétration de virus et d'attachements in vitro et rayonnement ultraviolet.

En prenant comme exemple la lampe de stérilisation ultraviolette basse pression Heraeus 50 W pour la stérilisation de l'air calme intérieur, on pense généralement que l'éclairement ultraviolet est très faible à une distance de plus de 2 mètres de la surface du tube de la lampe ultraviolette, et sa stérilisation l'efficacité est négligeable.

Photo : Lampe de stérilisation ultraviolette basse pression Heraeus

La lampe de stérilisation ultraviolette a une durée de vie efficace de 9 000 heures, peut être fixée au mur ou hissée et convient aux endroits intérieurs nécessitant une stérilisation, tels que les hôpitaux, les écoles, les familles et les toilettes publiques.

Le temps d'ouverture unique dépasse 30 minutes, peut stériliser l'air et stériliser la surface de l'objet irradié. (Remarque : une fois la lampe UV allumée, le personnel doit partir.)

Comment choisir une lampe germicide ultraviolette ?

On sait qu'une dose UV suffisante est nécessaire pour tuer les virus, c'est pourquoi l'intensité d'irradiation (mw/c㎡) et la durée de vie effective (h) des lampes UV sont les deux facteurs les plus importants à prendre en compte lors de la sélection des lampes UV. La durée de vie effective mentionnée ici fait référence au moment où la dégradation ultraviolette dans une certaine mesure ne peut pas être efficacement stérilisée, plutôt que la lampe ultraviolette n'est pas allumée.

Permettez-moi de parler de l'intensité de l'irradiation

Il existe trois facteurs principaux qui affectent l'intensité d'irradiation de la lampe ultraviolette, à savoir la puissance totale de la lampe ultraviolette, le matériau du tube de la lampe et l'alimentation électrique de support. Ici, il est souligné que la transmission ultraviolette du matériau en verre de quartz est supérieure à 85 %, ce qui est supérieur au matériau en verre à haute teneur en bore. Il est plus utile d'augmenter l'intensité d'irradiation de la lampe ultraviolette, comme le montre la figure suivante.:

Parlons de la vie efficace

Le matériau qui affecte la durée de vie efficace de la lampe ultraviolette comprend principalement le matériau de la lampe ultraviolette, le processus de production clé et l'alimentation électrique de support. Ici, je voudrais recommander la technologie unique de revêtement longue durée d'Heraeus, qui peut aider efficacement à retarder l'atténuation des UV.

Regardez un tableau de comparaison expérimental:

Figure : La même lampe UV produite par Heraeus. La moitié gauche utilise des matériaux longue durée, tandis que la moitié droite utilise uniquement du quartz de haute pureté et n'utilise pas de matériaux longue durée.

Sur la photo de cette lampe UV après 10 000 heures de test, nous pouvons voir qu'il n'y a presque aucun changement dans la moitié gauche, l'atténuation de l'intensité ultraviolette est inférieure à 10 % et la moitié droite est évidemment jaune. au-dessus de 50.

Interprétation experte

Le professeur Fang Daoxu de l'Université de Fudan a commenté : La désinfection UV joue un rôle important dans la prévention de nouvelles pneumonies, et la qualité de la lumière ultraviolette utilisée est très importante. Les lampes UV Heraeus sont les sources lumineuses de désinfection UV de la meilleure qualité au monde. Son taux de maintien de la production UV peut encore atteindre plus de 90 % après des milliers d'heures de fonctionnement. Le taux de maintien de la puissance UV des lampes UV domestiques est beaucoup plus faible en raison de la mauvaise qualité du verre de quartz. Pour atteindre un taux de maintenance supérieur à 90 %, un film protecteur en nano-alumine de haute pureté doit être appliqué sur la surface intérieure du tube en verre de quartz. Les travaux de recherche de nombreuses entreprises nationales produisant des lampes germicides à ultraviolets le prouvent.

Zhang Shanduan, directeur adjoint de l'Institut des sources de lumière électrique de l'Université de Fudan : prenant en charge le ballast, la lampe de stérilisation aux ultraviolets Heraeus peut atteindre une atténuation de la lumière de 10 % en 10 000 heures.

Yan Ci, ancien directeur adjoint de la Société et de l'association provinciales d'éclairage du Jiangsu : Les lampes de stérilisation aux ultraviolets Heraeus pendant la période du SRAS ont très bien fonctionné et la qualité des produits était bonne !

Il est entendu qu'Heraeus a conçu différents produits tels que l'amalgame à haute température, l'amalgame à basse température et le mercure liquide en fonction des différentes caractéristiques d'efficacité lumineuse du mercure avec la température afin d'améliorer l'efficacité de conversion UV de la lampe à différentes températures. Dans des conditions de travail, pour obtenir une puissance UV maximale.