UltraViolet - UV trong lọc không khí

ULTRAVIOLET – UV TRONG LỌC KHÍ

Bên cạnh các tia sáng có sắc độ mà mắt người quan sát được như đỏ, vàng, cam, lục, lam, chàm, tím có bước sóng từ 400 – 700 nm, còn có tia tử ngoại với bước sóng dài hơn 700 nm và tia cực tím hay còn gọi là tia UV với bước sóng ngắn hơn 400 nm.

Tia UV là loại tia mắt thường không thể thấy được và được chia làm 3 loại là UV-A, UV-B, UV-C với bước sóng ngắn dần. Trong tự nhiên thì hầu hết tia UV-C bị tầng Ozone giữ lại do bước sóng của nó ngắn nhất, còn UV-B bị giữ lại một phần nhưng vẫn xuyên qua được một lượng và những tia UV-B là nguyên nhân gây rám nắng bỏng da. Tia UV-A thì bước sóng dài nhất nên dễ dàng xuyên qua khí quyển nhưng tác động của nó là nhẹ nhất đối với con người.

Tia UV-C có bước sóng ngắn từ 100 – 280 nm và được ứng dụng trong việc diệt khuẩn. Bước sóng cho hiệu quả diệt khuẩn tốt nhất là đâu đó khoảng 265 nm.

Đèn UV-C Philips Low pressure phát xạ tia UV với bước sóng 254 nm và họ cho rằng tại bước sóng này mang lại hiệu quả cao vì có tác động đến DNA tại mức đỉnh lên đến 85%. DNA và RNA bị phá hủy và không thể nào tái tạo lại để có thể gây nên bệnh tật.

Cũng theo Philips, các đèn UV-C 35W với bước sóng 254 nm của họ có khả năng giảm lượng virus SARS-CoV-2 lên đến 99% nếu được chiếu sáng vùng chứa virus trong vòng 6 giây với năng lượng phân bố khoảng 5 mJ/cm²; và theo dữ liệu này ngoại suy thì kết quả lên đến 99.9999% nếu tiếp xúc lâu khoảng 25 giây với mức năng lượng phân bố khoảng 22 mJ/cm² (thí ngiệm trên được thực hiện bởi đại học Boston).

Theo lý thuyết thì hiệu quả diệt khuẩn, diệt virus của tia UV-C phụ thuộc vào:
• Dose: hiểu nôm na là tổng mức năng lượng có hiệu quả do tia UV phát đến bề mặt chứa vi khuẩn, virus trong một khoảng thời gian t (giây).
Xét cho ví dụ trên thì mức Dose : Heff = 5 mJ/cm² = 50 J/m²
• Hằng số tốc độ k đặc trưng cho loài vi khuẩn, virus

Có thể hiểu rằng Eeff là công suất phát xạ hiệu quả của đèn UV-C. Ví dụ đèn UV-C Philips Low pressure phát xạ tia UV có công suất tiêu thụ 35W thì phần năng lượng phát xạ tia UV-C rơi vào khoảng 35% của 35W = 12.25W (theo hãng Philips). Trong 12.25W này một phần năng lượng tia UV sẽ bị hấp thụ bởi nước, ion sắt, … nên phần công suất phát xạ hiệu quả Eeff của đèn UV-C 35W lên tổng các bề mặt xung quanh chắc chắn sẽ nhỏ hơn 12.25W và giá trị chính xác là bao nhiêu cần phải đo thực nghiệm tùy môi trường.

Vậy để nâng cao hiệu quả diệt virus ta cần tăng Dose. Chúng ta có thể tăng Dose bằng cách:

1. Kéo dài thời gian tiếp xúc t
2. Hội tụ tia UV đến bề mặt cần diệt khuẩn bằng cách dùng loại đèn Reflector thay vì Bare để tăng Eeff hoặc sử dụng thiết bị công suất phát xạ lớn hơn, …
3. Kiểm soát nhiệt độ môi trường đối với đèn UV thủy ngân áp suất thấp tiệm cận 25°C để cho ra hiệu quả phát xạ tốt nhất (nhiệt độ thành ống đèn UV khoảng 40°C)
4. Điều chỉnh vận tốc gió thổi qua đèn UV hợp lý. Ví dụ Philips TUV PL-L 36W thì vận tốc càng nhỏ càng tốt; TUV PL-L 60W tối ưu nhất xung quanh giá trị 300 ft/min (1.5 m/s)

Link xem và tải tài liệu: https://by.com.vn/Yb9d0M

Nguồn:https://www.ledsmagazine.com/lighting-health-wellbeing/article/14177977/boston-university-validates-signify-uvc-for-coronavirus-deactivation