Sejak WHO secara rasmi mengisytiharkan COVID-19 sebagai "pandemik" global pada 11 Mac 2020, negara-negara di seluruh dunia telah sebulat suara menganggap pembasmian kuman sebagai barisan pertahanan pertama untuk mencegah penularan wabak itu. Semakin banyak institusi penyelidikan saintifik telah menjadi sangat berminat dengan pembasmian kuman sinaran lampu ultraviolet (UV): teknologi pembasmian kuman ini memerlukan operasi manual yang minimum, tidak meningkatkan rintangan bakteria, dan boleh dijalankan dari jauh tanpa kehadiran orang. Kawalan dan penggunaan pintar amat sesuai untuk tempat awam yang tertutup dengan kepadatan orang ramai yang tinggi, masa tinggal yang lama dan tempat jangkitan silang paling mungkin berlaku. Ia telah menjadi arus perdana pencegahan wabak, pensterilan dan pembasmian kuman. Untuk bercakap tentang asal-usul lampu pensterilan ultraviolet dan pembasmian kuman, kita perlu bermula perlahan-lahan dengan penemuan cahaya "ultraviolet".
Sinar ultraungu adalah cahaya dengan frekuensi 750THz hingga 30PHz dalam cahaya matahari, sepadan dengan panjang gelombang 400nm hingga 10nm dalam vakum. Cahaya ultraungu mempunyai frekuensi yang lebih tinggi daripada cahaya yang boleh dilihat dan tidak boleh dilihat dengan mata kasar. Dahulu, orang tidak tahu ia wujud.
Ritter（Johann Wilhelm Ritter，(1776～1810）
Selepas ahli fizik British Herschel menemui sinar haba yang tidak kelihatan, sinar inframerah, pada tahun 1800, berpegang kepada konsep fizik bahawa "benda mempunyai simetri dua peringkat", ahli fizik dan kimia Jerman Johann Wilhelm Ritter, (1776-1810), ditemui pada tahun 1801 bahawa terdapat cahaya yang tidak kelihatan di luar hujung ungu spektrum yang kelihatan. Dia mendapati bahawa bahagian di luar hujung ungu spektrum cahaya matahari boleh memekakan filem fotografi yang mengandungi bromida perak, sekali gus menemui kewujudan cahaya ultraungu. Oleh itu, Ritter juga dikenali sebagai bapa cahaya ultraviolet.
Sinar ultraviolet boleh dibahagikan kepada UVA (panjang gelombang 400nm hingga 320nm, frekuensi rendah dan gelombang panjang), UVB (panjang gelombang 320nm hingga 280nm, frekuensi sederhana dan gelombang sederhana), UVC (panjang gelombang 280nm hingga 100nm, frekuensi tinggi dan gelombang pendek), EUV ( 100nm hingga 10nm, frekuensi ultra tinggi) 4 jenis.
Pada tahun 1877, Downs dan Blunt melaporkan buat kali pertama bahawa sinaran suria boleh membunuh bakteria dalam media kultur, yang turut membuka pintu kepada penyelidikan dan penggunaan pensterilan dan pembasmian kuman ultraviolet. Pada tahun 1878, orang ramai mendapati bahawa sinaran ultraungu dalam cahaya matahari mempunyai kesan pensterilan dan pembasmian kuman. Pada tahun 1901 dan 1906, manusia mencipta arka merkuri, sumber cahaya ultraungu tiruan, dan lampu kuarza dengan sifat penghantaran cahaya ultraungu yang lebih baik.
Pada tahun 1960, mekanisme pensterilan dan pembasmian kuman ultraviolet pertama kali disahkan. Di satu pihak, apabila mikroorganisma disinari oleh cahaya ultraungu, asid deoksiribonukleik (DNA) dalam sel biologi menyerap tenaga foton ultraviolet, dan cincin siklobutil membentuk dimer antara dua kumpulan timin bersebelahan dalam rantai molekul DNA yang sama. (dimer timin). Selepas dimer terbentuk, struktur heliks berganda DNA terjejas, sintesis primer RNA akan berhenti pada dimer, dan fungsi replikasi dan transkripsi DNA terhalang. Sebaliknya, radikal bebas boleh dihasilkan di bawah penyinaran ultraungu, menyebabkan fotoionisasi, dengan itu menghalang mikroorganisma daripada mereplikasi dan membiak. Sel adalah paling sensitif kepada foton ultraviolet dalam jalur panjang gelombang berhampiran 220nm dan 260nm, dan boleh menyerap tenaga foton dengan cekap dalam kedua-dua jalur ini, dengan itu menghalang replikasi DNA. Kebanyakan sinaran ultraungu dengan panjang gelombang 200nm atau lebih pendek diserap di udara, jadi ia sukar untuk merebak pada jarak yang jauh. Oleh itu, panjang gelombang sinaran ultraviolet utama untuk pensterilan tertumpu antara 200nm dan 300nm. Walau bagaimanapun, sinaran ultraungu yang diserap di bawah 200nm akan menguraikan molekul oksigen di udara dan menghasilkan ozon, yang juga akan memainkan peranan dalam pensterilan dan pembasmian kuman.
Proses pendarfluor melalui pelepasan wap merkuri yang teruja telah diketahui sejak awal abad ke-19: wap itu dimasukkan ke dalam tiub kaca, dan voltan dikenakan pada dua elektrod logam di kedua-dua hujung tiub, dengan itu mewujudkan "arka cahaya" ”, menjadikan wap bersinar. Memandangkan penghantaran kaca kepada ultraungu adalah sangat rendah pada masa itu, sumber cahaya ultraungu buatan tidak dapat direalisasikan.
Pada tahun 1904, Dr. Richard Küch dari Heraeus di Jerman menggunakan kaca kuarza bebas gelembung, ketulenan tinggi untuk mencipta lampu merkuri ultraviolet kuarza pertama, Original Hanau® Höhensonne. Oleh itu, Küch dianggap sebagai pencipta lampu merkuri ultraviolet dan perintis dalam penggunaan sumber cahaya buatan untuk penyinaran manusia dalam terapi cahaya perubatan.
Sejak lampu merkuri ultraviolet kuarza pertama muncul pada tahun 1904, orang ramai mula mengkaji aplikasinya dalam bidang pensterilan. Pada tahun 1907, lampu ultraviolet kuarza yang lebih baik telah dipasarkan secara meluas sebagai sumber cahaya rawatan perubatan. Pada tahun 1910, di Marseilles, Perancis, sistem pembasmian kuman ultraviolet pertama kali digunakan dalam amalan pengeluaran rawatan bekalan air bandar, dengan kapasiti rawatan harian sebanyak 200 m3/d. Sekitar tahun 1920, orang mula mengkaji ultraviolet dalam bidang pembasmian kuman udara. Pada tahun 1936, orang ramai mula menggunakan teknologi pensterilan ultraungu di bilik bedah hospital. Pada tahun 1937, sistem pensterilan ultraviolet pertama kali digunakan di sekolah untuk mengawal penyebaran rubella.
Pada pertengahan 1960-an, manusia mula menggunakan teknologi pembasmian kuman ultraviolet dalam rawatan kumbahan bandar. Dari tahun 1965 hingga 1969, Suruhanjaya Sumber Air Ontario di Kanada menjalankan penyelidikan dan penilaian ke atas aplikasi teknologi pembasmian kuman ultraungu dalam rawatan kumbahan bandar dan kesannya terhadap badan air yang diterima. Pada tahun 1975, Norway memperkenalkan pembasmian kuman ultraviolet, menggantikan pembasmian kuman klorin dengan produk sampingan. Sebilangan besar kajian awal telah dijalankan mengenai penggunaan pembasmian kuman ultraviolet dalam rawatan kumbahan bandar.
Ini disebabkan terutamanya oleh fakta bahawa saintis pada masa itu menyedari bahawa baki klorin dalam proses pembasmian kuman pengklorinan yang digunakan secara meluas adalah toksik kepada ikan dan organisma lain dalam badan air penerima. , dan didapati dan disahkan bahawa kaedah pembasmian kuman kimia seperti pembasmian kuman klorin boleh menghasilkan produk sampingan karsinogenik dan penyimpangan genetik seperti trihalomethanes (THMs). Penemuan ini mendorong manusia untuk mencari kaedah pembasmian kuman yang lebih baik. Pada tahun 1982, sebuah syarikat Kanada mencipta sistem pembasmian kuman ultraviolet saluran terbuka pertama di dunia.
Pada tahun 1998, Bolton membuktikan keberkesanan cahaya ultraungu dalam memusnahkan protozoa, sekali gus menggalakkan penggunaan teknologi pembasmian kuman ultraungu dalam beberapa rawatan bekalan air bandar berskala besar. Sebagai contoh, antara tahun 1998 dan 1999, loji bekalan air Vanhakaupunki dan Pitkäkoski di Helsinki, Finland, masing-masing telah diubahsuai dan sistem pembasmian kuman ultraungu telah ditambah, dengan jumlah kapasiti rawatan kira-kira 12,000 m3/j; EL di Edmonton, Kanada Loji Bekalan Air Smith juga memasang kemudahan pembasmian kuman ultraviolet sekitar tahun 2002, dengan kapasiti rawatan harian sebanyak 15,000 m3/j.
Pada 25 Julai 2023, China mengisytiharkan piawaian kebangsaan "Nombor standard lampu pembunuh kuman Ultraviolet GB 19258-2003". Nama standard Inggeris ialah: Lampu pembunuh kuman Ultraviolet. Pada 5 November 2012, China mengisytiharkan piawaian kebangsaan "Lampu pembunuh kuman ultraviolet katod sejuk nombor standard GB/T 28795-2012". Nama standard Inggeris ialah: Lampu pembunuh kuman ultraviolet katod sejuk. Pada 29 Disember 2022, China mengisytiharkan "Nilai Had Kecekapan Tenaga dan Tahap Kecekapan Tenaga Bilangan Standard Balast untuk Lampu Nyahcas Gas untuk Pencahayaan Umum: GB 17896-2022" standard kebangsaan, nama standard Inggeris: Nilai minimum kecekapan tenaga dan tenaga yang dibenarkan gred kecekapan balast untuk lampu nyahcas gas untuk pencahayaan am akan dilaksanakan pada 1 Januari 2024.
Pada masa ini, teknologi pensterilan ultraungu telah berkembang menjadi teknologi pembasmian kuman yang selamat, boleh dipercayai, cekap dan mesra alam. Teknologi pensterilan ultraungu secara beransur-ansur menggantikan kaedah pembasmian kuman kimia tradisional dan menjadi teknologi pembasmian kuman kering arus perdana. Ia telah digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang di rumah dan di luar negara, seperti rawatan gas sisa, rawatan air, pensterilan permukaan, pensterilan udara, dll.
Masa siaran: Dis-08-2023