紫外 灭菌理论
紫外线灭菌原理
紫外线灭菌原理紫外线灭菌是一种常见的物理灭菌方法,它利用紫外线的照射来杀灭细菌、病毒和真菌等微生物。
紫外线灭菌原理是通过紫外线照射使微生物的DNA和RNA发生变异,从而达到杀灭微生物的目的。
紫外线灭菌具有速度快、无化学残留、不产生二次污染等优点,因此在医疗、食品加工、水处理等领域得到广泛应用。
紫外线灭菌的原理是基于紫外线的特殊性质。
紫外线波长范围在100纳米至400纳米之间,其中波长在200纳米至280纳米的紫外线具有最强的杀菌作用,被称为紫外线C波段(UVC)。
紫外线C波段能够穿透微生物的细胞壁和细胞膜,直接照射到微生物的核酸上。
核酸是微生物生存的重要物质,紫外线的照射会导致核酸发生光生化反应,从而使微生物的DNA和RNA发生断裂和交联,导致微生物死亡。
紫外线灭菌的效果受到多种因素的影响。
首先是紫外线的波长和照射剂量,波长在200纳米至280纳米的紫外线具有最强的杀菌作用,而照射剂量则是指单位时间内紫外线照射的能量,剂量越大,杀菌效果越好。
其次是照射时间和照射距离,照射时间越长,杀菌效果越好,而照射距离则会影响紫外线的穿透能力。
此外,环境因素如温度、湿度等也会对紫外线灭菌的效果产生影响。
紫外线灭菌具有一定的局限性。
首先是紫外线在空气中的传播距离有限,因此需要保持被处理物品与紫外线灯管的适当距离,以确保充分的照射。
其次是紫外线对于有遮挡物体的杀菌效果较差,因此在使用过程中需要注意避免遮挡物体的存在。
此外,紫外线对于有机物质的吸收也会影响其杀菌效果,因此需要保持被处理物品的清洁。
总的来说,紫外线灭菌是一种高效、环保的物理灭菌方法,其原理简单而有效。
在实际应用中,我们需要根据不同的情况合理调节紫外线的波长、照射剂量、照射时间和照射距离,以确保达到理想的杀菌效果。
同时,我们也需要注意紫外线灭菌的局限性,合理使用紫外线灭菌技术,确保产品的安全和质量。
紫外线杀菌消毒原理
紫外线杀菌消毒原理
紫外线杀菌消毒是一种常用的无化学药剂的消毒方法,其原理是利用紫外线照射破坏细菌、病毒和其他微生物的遗传物质DNA和RNA,进而杀灭这些微生物。
紫外线属于电磁波的一种,其波长较短,能量较高。
在紫外线照射下,微生物的核酸分子会吸收能量而产生损伤,导致
DNA和RNA分子链断裂、连接键损坏,从而阻碍微生物的生长和繁殖。
具体来说,紫外线A波长范围在320-400纳米,UVB波长范
围在280-320纳米,UVC波长范围在100-280纳米。
其中,UVC是具有最强杀菌效果的紫外线波段,因为它的波长更短,能量更高,能够更容易地破坏微生物的遗传物质。
在紫外线杀菌消毒中,常用的是短波紫外线灯管,其产生的紫外线主要为UVC波段。
当细菌、病毒等微生物接触到紫外线时,紫外线能够穿透微生物的外壳,照射到核酸分子上,引起核酸分子的损伤和破坏。
这样,微生物的基因信息就受到了破坏,无法正常进行生命活动,从而达到杀菌和消毒的效果。
需要注意的是,紫外线杀菌消毒的效果与紫外线照射时间、照射距离、照射强度等因素有关。
通常情况下,较长的照射时间和较近的照射距离会使杀菌效果更好。
此外,紫外线照射的效果也会受到微生物表面的污物、污染物等影响,因此在进行紫外线杀菌消毒时,应确保待消毒物体表面清洁,以提高消毒效果。
总之,紫外线杀菌消毒利用紫外线照射损坏微生物的遗传物质,从而杀灭微生物。
它无需化学药剂,操作简单、方便,并且不会产生二次污染,因此被广泛应用于医疗保健、食品加工、水处理、空气净化等领域。
第五章灭菌——精选推荐
第五章灭菌第五章灭菌污染杂菌的危害1.消耗营养物质。
2.抑制发酵菌⽣长。
3.改变培养液理化性质。
4.抑制产物⽣物合成。
5.噬菌体污染。
第⼀节灭菌的基本原理⼀、灭菌定义指⽤化学的或物理学的⽅法杀灭或除掉物料或设备中所有的有⽣命的有机体的技术或⼯艺过程。
⼆、常⽤灭菌⽅法1.化学物质灭菌利⽤化学试剂(甲醛、苯酚、⾼锰酸钾等)与微⽣物细胞中某种化学成分反应,如使蛋⽩质变性、酶类失活、破坏细胞膜通透性等杀灭微⽣物。
应⽤:实验室和⽆菌室的空间灭菌,设备、器械、双⼿的消毒灭菌,但不能⽤于培养基的灭菌。
2.辐射灭菌原理:利⽤⾼能量的电磁辐射和微粒辐射来杀灭微⽣物常⽤:紫外线、X 射线和γ射线紫外线:诱导了胸腺嘧啶⼆聚体的形成和DNA 链的交联,从⽽抑制了DNA 的复制,导致菌体死亡。
波长为260nm 的杀菌⼒最强穿透⼒差。
应⽤:适于表⾯灭菌。
⽆菌室、接种箱3.⼲热灭菌在⼲燥⾼温条件下,微⽣物细胞内的各种与温度有关的氧化反应速度迅速增加,是微⽣物的致死率迅速增⾼的过程。
常⽤⽅法:灼烧和电热箱加热,160℃ 2⼩时发酵的流程空⽓空⽓净化处理保藏菌种斜⾯活化扩⼤培养主发酵碳源、氮源、⽆机盐等营养物质灭菌成品使⽤范围:需要保持⼲燥的器械、容器的灭菌。
玻璃及⾦属⽤具及沙⼟管灭菌4.过滤除菌原理:利⽤微⽣物不能透过滤膜⽽达到除菌⽬的。
⽅法: 0.01~0.45 m孔径滤膜,使⽤范围:⽤于压缩空⽓、酶溶液及其他不耐热化合物溶液除菌。
5.湿热灭菌由于蒸汽具有很强的穿透⼒,冷凝时可释放出⼤量潜热,且在⾼温有⽔分条件下,蛋⽩质易变性,使微⽣物死亡。
常⽤⽅法:⽔煮常压灭菌:100℃,40-60min⾼压蒸汽灭菌:⼀般121℃,30分钟使⽤范围:培养基和发酵设备灭菌。
湿热灭菌的优点:蒸汽有强的穿透⼒,灭菌易于彻底;蒸汽来源容易,操作费⽤低,本⾝⽆毒;操作⽅便,易管理。
三、湿热灭菌的理论基础1.灭菌指标的确定⼤多数微⽣物最适温度为25~27℃,维持温度为5~50℃,当温度超过最⾼限温时微⽣物就会发⽣死亡。
灭菌方法实验报告
一、实验目的1. 掌握常用的灭菌方法及其原理。
2. 了解不同灭菌方法的特点和适用范围。
3. 通过实验验证灭菌效果。
二、实验原理灭菌是指通过物理或化学手段,杀灭或消除所有微生物,包括细菌、真菌、病毒等,以达到防止交叉感染的目的。
常用的灭菌方法有物理灭菌和化学灭菌两种。
物理灭菌包括高温灭菌、辐射灭菌、过滤灭菌等;化学灭菌包括化学药剂灭菌、消毒剂灭菌等。
三、实验材料1. 物理灭菌:高压蒸汽灭菌器、干燥烤箱、紫外线消毒灯、滤膜等。
2. 化学灭菌:消毒剂、化学药剂等。
四、实验方法1. 高温灭菌实验(1)将实验器材(如培养皿、试管等)放入高压蒸汽灭菌器内,设定温度为121℃,压力为0.1MPa,灭菌时间为30分钟。
(2)灭菌结束后,取出实验器材,待其自然冷却至室温。
2. 紫外线消毒实验(1)将实验器材(如培养皿、试管等)放入紫外线消毒箱内,设定时间为30分钟。
(2)消毒结束后,取出实验器材,待其自然冷却至室温。
3. 过滤灭菌实验(1)将实验器材(如培养皿、试管等)放入滤膜过滤器内,过滤膜孔径为0.22μm。
(2)过滤结束后,取出实验器材,待其自然冷却至室温。
4. 化学药剂灭菌实验(1)将实验器材(如培养皿、试管等)放入含有消毒剂的容器中,浸泡时间为10分钟。
(2)浸泡结束后,取出实验器材,用无菌水冲洗干净,待其自然冷却至室温。
五、实验结果与分析1. 高温灭菌实验:灭菌后的实验器材在显微镜下观察,无细菌、真菌、病毒等微生物生长,表明高温灭菌效果良好。
2. 紫外线消毒实验:灭菌后的实验器材在显微镜下观察,无细菌、真菌、病毒等微生物生长,表明紫外线消毒效果良好。
3. 过滤灭菌实验:灭菌后的实验器材在显微镜下观察,无细菌、真菌、病毒等微生物生长,表明过滤灭菌效果良好。
4. 化学药剂灭菌实验:灭菌后的实验器材在显微镜下观察,无细菌、真菌、病毒等微生物生长,表明化学药剂灭菌效果良好。
六、实验结论1. 高温灭菌、紫外线消毒、过滤灭菌和化学药剂灭菌均为有效的灭菌方法,可应用于实际生产和生活中。
培养基和灭菌
1、无机氮源(快速利用N源):铵盐(如氯化铵、
硫酸铵、硝酸铵、磷酸铵),硝酸盐(如硝酸钠、硝 酸钾)和氨水等。
特点:(1)分解快,能被微生物迅速利用;
(2)引起pH变化。
(NH4)2S04 →2NH3+H2S04
生理酸性物质
NaNO3+4H2→NH3+2H20+NaOH 生理碱性物质
2、有机氮源(慢速利用氮源,多为天然有机 物) :花生饼粉,黄豆饼粉,玉米浆,玉米蛋 白粉,蛋白胨,酵母膏。
2、原理:高温时微生物各种与温度有关的氧化 过程速率增快。
3、特点:时间长、耗热量大,应用不广。一般 用于灭菌后要求保持干燥状态的物料。
(三)湿热灭菌
1、方法: 直接用加压湿蒸汽进行物料或设备容器 的灭菌。用蒸汽将物料升温到115-140℃保持一 定时间,可杀死各种微生物。常用的灭菌条件是 120℃,20-30min。
P、S(可构成细胞物质) Mg、Fe(可作为酶的组成成分或维持酶活性) K、Na(调节细胞渗透压) Cu、Zn、Mn(作为酶的辅基和激活剂)
四、 水:
(1)构成生物体的成分; (2)培养基的组成部分; (3)参与代谢反应; (4)作为代谢反应介质; (5)作为物质传递介质; (6)良好的热导体。
染菌对抗生素生产过程的危害: (1)消耗培养基的营养成分; (2)使培养条件如溶氧、粘度发生变化; (3)有的杂菌会分泌一些对抗生素产生菌有毒或
能使抗生素降解失活的物质,从而造成抗生素产量 大幅度下降; (4)影响后道工序的正常生产、影响产品外观及 内在质量; (5)如果污染了噬菌体,不仅引起产生菌自溶, 而且还会迅速大面积蔓延,严重威胁抗生素的生产。
灭菌
二、灭菌原理——各类微生物存活的环境
酵母菌
酵母菌的生长条件必须有充足的氧气和较高的湿度,在含糖量较高,pH 中性或偏酸性的培养基中, pH高能抑制酵母菌生长。在抗生素生产 中易于存活在如下环境: (1)种子制备过程中的无菌室环境、空间、无菌器材以及操作者本人消 毒不彻底,造成种子制备过程中倒瓶、合瓶移种等操作中带菌。 (2)无菌糖液贮罐及补料罐、计量罐、无菌补料管路等设备的渗漏,造 成酵母菌侵入,同时还涉及含糖量较高的物料消毒不彻底等因素。 (3)含糖较高的培养基中以及寄生于这种原料所使用的设备之中,如贮 糖罐、计量罐、补料罐。 (4)发酵罐本身搅拌密封处的泄漏,使发酵液外溢,使酵母菌繁殖,有 可能通过搅拌的泄漏点,把酵母菌带入发酵罐内。 (5)各种物料和发酵液倒流空气管路,造成空气系统的污染构成死角, 同时在管路中培养,繁殖大量酵母菌。
几种饱和蒸汽
序号 1 2 3 4 5 饱和温度(℃) 127.2 133.3 138.8 143.4 147.7 饱和压力(MPa) 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45
二、灭菌原理
灭菌效果 取决于蒸汽的温度及单位时间内放出热量。温度越高,灭菌 效果越好;单位时间内放出热量越大,细菌升温速度越快,其致 死的可能性越大,所以热量释放速度大,灭菌效果好。 蒸汽放热量:汽化潜热+显热。 汽化潜热:蒸汽变为同温度与压力的水时所放出的热量。热量值很 大。 显热:由于物料温度发生变化(降低)所放出热量。其值相对潜热 而言很小。 灭菌程度 灭菌的彻底与否是以能否杀灭热阻大的芽孢细菌为标准的。10-3 的概率。 芽孢:某些细菌在其生长一定阶段,在细胞内形成一个圆形、椭圆 形或柱形结构,对不良环境及条件有较强抵抗能力的休眠体。
芽孢杆菌
紫外线灯灭菌原理
紫外线灯灭菌原理
紫外线灯灭菌的原理是利用紫外线照射物体表面,破坏病毒、细菌和其他微生物的DNA和RNA结构,进而引起其死亡。
紫外线灯发出的紫外线主要分为UVA(波长为315-400纳米)、UVB(波长为280-315纳米)和UVC(波长为100-280
纳米)三种。
其中,UVC具有较短的波长并且能量较高,对
微生物具有较强的杀菌力。
当紫外线灯照射到微生物的表面时,其能量会被微生物吸收。
紫外线通过与微生物DNA和RNA中的嘌呤碱基反应,形成
键合,导致DNA和RNA的损伤,进而阻碍微生物的生长和
繁殖,使其失去活力并被杀灭。
紫外线灯灭菌的效果受到灯管的功率、辐射距离和照射时间的影响。
通常情况下,功率越高、辐射距离越近、照射时间越长,杀菌效果会更好。
需要注意的是,紫外线灯灭菌只能对照射到的表面进行杀菌,因此在使用过程中要确保灯光能够覆盖到需要消毒的区域,并避免直接接触紫外线。
此外,紫外线灯灭菌也无法杀灭隐藏在物体内部或被遮挡的微生物。
总而言之,紫外线灯灭菌通过破坏微生物的DNA和RNA结构,杀灭病毒、细菌和其他微生物,是一种常见的消毒方法。
紫外消毒
紫外线技术在水处理领域的应用及未来趋势更新时间:2007-10-25 18:33来源:北京安力斯科技发展有限公司作者: 阅读:928网友评论1条1 .概述紫外线是波长在100-380nm的电磁波,根据其波长及功能的不同,又分为四个波段,即UV-A (315-380nm),UV-B(280-315nm),UV-C(200-280nm)和V-UV(真空紫外线,100-200nm)。
UV-A能使人的皮肤产生黑色素;UV-B可令皮肤起皱纹老化,有致癌作用;UV-C是具有有效杀菌效果的紫外线;V-UV中的185nm波长的紫外线能产生臭氧。
紫外线消毒是一种基于现代防疫学、光学、生物学和物理化学的消毒技术,利用特殊设计的紫外发生装置,产生的UV-C照射流水(空气或固体表面),当水(空气或固体表面)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UV-C辐射后,其细胞中的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)结构受到破坏,使其丧失复制和繁殖能力,因细菌、病毒的生命周期一般都很短,不能繁殖的细菌、病毒就会迅速死亡,从而在不使用任何化学药物的情况下达到消毒和净化的目的。
紫外线技术用于水处理领域的历史很早,1910年法国马赛的一家自来水厂就采用过紫外消毒工艺。
之后由于紫外消毒本身的技术问题(如灯管寿命短、穿透率低),以及投资和运行成本较高等原因,紫外线技术在水处理领域的应用一直进展缓慢。
从20世纪70年代开始,UV消毒技术逐步开始应用在给排水消毒领域,这主要是由于人们认识到了消毒副产物危害的认识。
同时由于紫外光灯关键技术的突破,使得UV消毒系统的可靠性大大提高,设备使用寿命长,能耗降低,运行费用也大为下降。
因此20世纪90年代紫外消毒技术在欧美国家得到了迅速的发展和推广应用。
我国国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局于2002年12月24日颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB l8918-2002)中首次将微生物指标列为基本控制指标,要求城市污水必须进行消毒处理,该标准的颁布为紫外消毒技术的推广应用提供了契机。
紫外线灭菌的原理
紫外线灭菌的原理紫外线灭菌是一种常见的消毒方法,它利用紫外线的特殊性质来杀灭细菌和病毒,被广泛应用于医疗、食品加工、水处理等领域。
紫外线灭菌的原理是什么呢?下面我们来详细介绍一下。
首先,我们需要了解一下紫外线的特性。
紫外线是一种波长较短的电磁波,它被分为UVA、UVB和UVC三个波段。
其中,UVC波段的波长最短,能量最高,也是用于灭菌消毒的主要波段。
紫外线通过照射,能够破坏细菌和病毒的DNA和RNA,使其失去繁殖能力,从而达到灭菌消毒的目的。
紫外线灭菌的原理主要包括两个方面,一是直接破坏细菌和病毒的遗传物质,二是阻止其繁殖。
当细菌和病毒暴露在紫外线照射下时,紫外线会直接作用于其DNA和RNA分子,造成其损伤和断裂。
这样一来,细菌和病毒就失去了正常的遗传信息和复制能力,无法进行正常的代谢和生长,最终导致其死亡。
此外,紫外线还能够破坏细菌和病毒的细胞壁和细胞膜,进一步加速其死亡过程。
除了直接破坏细菌和病毒的遗传物质,紫外线还能够阻止其繁殖。
细菌和病毒的繁殖需要通过DNA和RNA的复制和传递来完成,而紫外线的照射会干扰这一过程,使其无法进行正常的复制和传递。
这样一来,细菌和病毒就无法进行繁殖,数量无法增加,从而达到了灭菌消毒的效果。
总的来说,紫外线灭菌的原理是利用紫外线的特殊特性,通过破坏细菌和病毒的遗传物质和阻止其繁殖,达到杀灭细菌和病毒的目的。
紫外线灭菌具有操作简单、无化学残留、高效杀菌等优点,因此被广泛应用于医疗、食品加工、水处理等领域。
然而,紫外线灭菌也存在一些局限性,比如对于一些囊括细菌孢子的微生物,紫外线的杀灭效果并不理想。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的消毒方法。
总之,紫外线灭菌的原理是基于紫外线对细菌和病毒的破坏作用,通过破坏其遗传物质和阻止其繁殖来达到灭菌消毒的目的。
紫外线灭菌具有一定的优点,但也需要在实际应用中认真考虑其局限性,选择合适的消毒方法。
希望本文能够帮助大家更好地了解紫外线灭菌的原理和应用。
影响紫外线消毒效果的几种因素
影响紫外线消毒效果的几种因素医院内的空气消毒对控制院内感染的发生具有重要的意义,紫外线作为空气消毒对微生物细胞有明显的致死作用,它的杀菌原理是通过光化合作用于微生物DNA,使其失去转化能力而灭活。
但紫外线的杀菌效果直接或间接地受多种因素的影响:一、紫外线灯管的类型质量它一般是石英玻璃紫外线灯。
波长大约为254nm。
紫外线管理的使用寿命为1000小时,但一般达到500小时以上,在灭菌消毒时应适当延长灭菌时间,以保证消毒质量。
紫外线灯管的优劣不能根据是否是新的、是否产生蓝色光、是否形成臭氧作判断。
其强度必须检测,应1-2月检测一次形成常规。
二、消毒前,消毒时外界环境对其效果的影响消毒前应注意的问题:①开窗通风空气流通,据实验报告表明,室内外空气细菌数差异大,且菌种不同,消毒前开窗通风,可以减少室内细菌数;②消毒前室内应进行湿式擦拭,这是因为灰尘微粒可以吸收一部分紫外线;③灯管的清洁无尘,据资料表明:如每支灯管均有尘埃覆盖,由于紫外线有穿透力极弱的特点,尘埃可使其强度降低,经用无水酒精擦拭后平均可提高输出强度。
消毒时室内相对静止状态或正常活动状态对其杀菌效果也有明显的影响,据实验报告:室内相对静止时消毒40分钟,空气中细菌数平均可降低61%,但当室内一切活动照常进行同样消毒40分钟时,空气中细菌数只减少29%。
三、消毒的距离持续的时间对消毒效果的影响理论认为:紫外线消毒的有效距离在2米之内,灯亮5-7分钟以后照射30-60分钟发现照射距离愈近,杀菌效果愈好,用已知金葡球作试验,在距离紫外线1米处照射30分钟,存活细菌数是7个,在2米处存活细菌数是30个,但经一定时间后,空气中微生物的产生和消毒即会达到一个动态的平衡,即紫外线消毒60分钟与消毒100分钟空气中的细菌数差异无统计学意义。
四、不同生物时间对其消毒效果的影响微生物的不同生物时间对其杀菌效果的影响,有资料认为,夜间紫外线空气消毒效果优于白天。
这是因为不同的生物时间细菌体内的“光复活酶”有不同的生物效应。
关于自来水厂常用的水处理消毒技术研究
关于自来水厂常用的水处理消毒技术研究摘要:自来水厂生产运行期间,水处理消毒技术的科学有效运用对饮用水安全发挥着重要作用。
所以,自来水厂有关人员务必提高重视,认识到水处理消毒技术所具有的重要性,对常用水处理消毒技术做到充分了解掌握,并对不同消毒技术所具有的优缺点加以充分明确,对水处理消毒技术加以科学有效运用,以此为饮用水安全提供可靠保障。
关键词:自来水厂;水处理消毒;技术城市的给水来源主要是地面水和地下水源。
地表水在一定程度上都会被生活污水和工业废水所污染,即使经过混凝、沉淀、过滤等方法净化,也不能彻底去除水中的有害细菌、病原体和微生物。
在地下水中,即使是在水质较好的情况下,也存在着一定的污染。
这些细菌变成了对身体造成伤害的载体。
另外,由于自来水在输送、贮存等环节,也容易被微生物所污染。
为保障人民群众身体健康,预防水源性疾病,同时也要保证水的质量达到GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》的要求,在一定程度上保证了水的质量。
自来水经过消毒后,能够有效地抑制和消灭水中的病原体、病毒及其他病原体的蔓延。
《饮用水卫生标准》规定,消毒剂经处理后,至少要30分钟,才能使饮用水和给水的终端水保持一定的余氯含量,确保了饮用水的安全性。
1.自来水厂水处理消毒技术的重要性水是生命的源泉,是人类赖以生存和发展的物质基础,水资源的品质直接关系到人类的生命、健康与安全。
当前,由于处于水源地,尽管对工业废水和生活污水等引起的环境污染进行了科学的治理,但是细菌和病原菌并没有被彻底清除。
饮用水若未经处理与消毒,将会对人体造成极大的危害,并引起疾病的蔓延。
因此,保障饮用水的安全,防止对人体健康造成危害,就显得尤为重要。
为了保证饮用水的安全性,必须对其进行彻底的灭菌和消毒。
近几年,国家有关政策的制定与执行,尤其是生活用水的卫生标准,都对水的处理与消毒提出了严格的要求。
所以,在水厂运行管理中,必须对其进行全面的了解与掌握。
要科学、高效地运用净水和消毒工艺,确保饮用水的使用安全。
紫外线灭菌的原理
紫外线灭菌的原理紫外线灭菌是一种常见的物理灭菌方法,它利用紫外线的特殊性质来杀灭细菌、病毒等微生物,是一种非常有效的灭菌手段。
紫外线灭菌的原理主要是通过紫外线照射使得微生物的DNA和RNA受到损伤,从而导致微生物的死亡。
下面我们将详细介绍紫外线灭菌的原理及其应用。
首先,紫外线灭菌利用的是紫外线的特定波长。
紫外线波长范围为100纳米至400纳米,其中波长为254纳米的紫外线具有最强的杀菌作用。
当细菌、病毒等微生物暴露在这种波长的紫外线下时,紫外线会直接作用于微生物的核酸,造成其DNA和RNA的损伤,从而导致微生物的死亡。
其次,紫外线灭菌的原理是通过破坏微生物的遗传物质来达到灭菌的目的。
微生物的DNA和RNA是其生存和繁殖的基础,一旦这些核酸受到损伤,微生物就无法进行正常的生物代谢和复制,最终导致微生物的死亡。
这也是紫外线灭菌能够有效杀灭微生物的原因之一。
此外,紫外线灭菌的原理还包括光照时间和强度的影响。
通常情况下,紫外线照射的时间越长,照射的强度越大,对微生物的杀灭作用就越明显。
因此,在实际应用中,需要根据不同的情况来确定合适的照射时间和强度,以确保灭菌效果。
紫外线灭菌在医疗、食品加工、水处理等领域有着广泛的应用。
在医疗领域,紫外线灭菌常用于医疗器械、手术室、空气净化等方面,能够有效杀灭空气中的细菌和病毒,保障医疗环境的清洁。
在食品加工领域,紫外线灭菌常用于食品包装、生产设备等方面,能够有效延长食品的保质期。
在水处理领域,紫外线灭菌常用于饮用水、游泳池水处理等方面,能够有效去除水中的细菌和病毒,保障水质安全。
总的来说,紫外线灭菌利用紫外线的特殊波长和强大杀菌作用,通过破坏微生物的核酸来达到灭菌的目的。
它在医疗、食品加工、水处理等领域有着广泛的应用,是一种非常有效的物理灭菌方法。
随着科技的不断进步,相信紫外线灭菌技术将会得到更广泛的应用和发展。
2024年微生物实验室培养基制作个人总结范例(2篇)
2024年微生物实验室培养基制作个人总结范例本次实验室培养基制作实践是我作为一名微生物学专业的学生所经历的一次重要实践活动。
通过这次实验,我全面了解了培养基的制作流程和重要性,并且加深了对微生物在培养基中生长繁殖的机理的理解。
以下是我对本次实验的个人总结。
首先,本次实验中我学会了培养基的配制方法。
在实验室中,我们按照给定的配方以及制作步骤依次进行了培养基的准备工作。
通过仔细测量和称量各种原料,我深刻体会到了每一步操作的重要性和精确性。
在实验中我也注意到了一些注意事项,比如要避免交叉污染、保持工作台的清洁等。
这些经验对于今后实验室工作的开展都有很大的指导意义。
其次,通过本次实验我进一步了解了培养基的功能和分类。
不同类型的微生物需要不同种类的培养基来生长和繁殖,因此了解不同培养基的配方和作用是微生物学实验中的重要知识。
我学会了常见的琼脂培养基的制作,并且了解了血琼脂培养基、马那地琼脂培养基等特殊培养基的制作方法。
这对于今后我在实验室中进行微生物培养和鉴定是非常有益的。
再次,通过本次实验我深入了解了微生物在培养基中的生长和繁殖过程。
微生物的生长和繁殖是一个非常复杂的过程,需要适合的环境条件和养分供给。
培养基的制作是为了提供这些必要的条件,使微生物能够正常生长和繁殖。
在实验中,我特别关注了菌落的形成过程,通过观察和记录不同菌种在不同培养基上的生长情况,我对微生物生长的规律有了更深刻的理解。
最后,本次实验中我还学会了培养基的保存和消毒方法。
在实验中,我们使用了高压灭菌器对制作好的培养基进行了灭菌处理,确保培养基中的细菌和真菌被完全杀灭。
同时,在实验结束后,我们对实验中使用过的器材和工作台进行了消毒,以防止任何可能的交叉感染。
这些注意事项对于实验室的卫生和安全非常重要,我会将其始终牢记在心并在今后的实验中加以遵守。
通过本次实验,我不仅掌握了培养基制作的基本方法,还了解了培养基的分类和作用,以及微生物生长的一些规律。
紫外线杀菌灯常识
C波段紫外线灯管即是俗称的紫外线杀菌灯。
杀菌灯实际上是属于一种低压汞灯。
低压汞灯是利用较低汞蒸汽压(<102pa)紫外光,其发光谱线主要有两条:一条是254nm波长;另一条是185nm波长,这两条都是肉眼看不见的C波段紫外线。
用来照明用的日光灯、节能灯也属于低压汞灯,依靠低压汞蒸汽被激发后发射紫外线,其中254nm波长的紫外线照射到荧光粉上再发出可见光,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。
杀菌灯不需要转化为可见光,254nm的波长就能起到很好的杀菌作用,这是因为细胞对光波的吸收谱线有一个规律,在250~270nm的紫外线有最大的吸收,被吸收的紫外线实际上作用于细胞遗传物质即DNA,它起到一种光化作用,紫外光子的能量被DNA中的碱基对吸收,引起遗传物质发生变异,使细菌当即死亡或不能繁殖后代,达到杀菌的目的。
日光灯和节能灯使用普通玻璃做成的,254nm紫外线透不出来,不能用做杀菌用的灯,石英玻璃对紫外线透过率高,达90%,是做杀菌灯的最佳材料,但是石英玻璃的性能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),封接不能用普通的自动化程度较高的圆封的办法,这使得杀菌灯生产制造的技术含量要高于普通节能灯。
有一种透紫外线的玻璃,即通常所说的高硼玻璃,它对紫外透过率约是石英玻璃的60%,它的生产工艺与节能灯一样,使得它的成本与价格比石英玻璃生产的杀菌灯相差很远,几瓦的灯管只需几元,但它在性能上远比不上石英杀菌灯。
表现在如下几方面:1、透过率不同,在同样规格经同样镇流器测试,石英玻璃杀菌灯紫外线强度是高硼玻璃杀菌灯的1.5倍以上;2、高硼玻璃灯紫外光强度很容易衰减,它点灯数百小时后其紫外光强度就大幅下降,降到初始时的50%-70%。
在用户手上,虽然看到灯管还是亮的,但它可能已不起作用了。
而石英玻璃的光衰减程度要远小于高硼灯,如果生产工艺过关,石英灯的光衰减在经点灯2000-3000小时,光衰减到初始时的80%-70%,以后只要灯不灭,光衰的幅度会越来越小。
紫外灭菌原理
紫外灭菌原理
紫外灭菌是利用紫外光的辐射杀灭或抑制微生物的一种方法。
紫外光的波长在200到300纳米之间,称为紫外C波段(UV-C),该波段的光具有很强的杀菌能力。
其原理是通过紫外光的能量,破坏微生物的核酸(DNA和RNA)分子链,从而使其失去繁殖能力和导致死亡。
紫外灭菌的过程中,紫外光会经过空气和空间中的灰尘颗粒等物质,因此需要保持紫外光的强度和剂量。
紫外灭菌装置及其运行条件的选择对于确保有效杀灭微生物非常重要。
同时,紫外灭菌具有瞬间杀菌的能力,并且不会产生化学残留物,不会对水质和环境造成污染。
值得注意的是,紫外灭菌只能对直接照射到的表面进行杀菌,不能对盲区或遮蔽处的微生物产生杀菌作用。
此外,虽然紫外光的辐射对人体和其他生物也有一定的损害作用,但在适当的条件下使用紫外灭菌装置时,人体接触到的紫外光剂量可以控制在安全范围内,不会对人体健康造成明显的危害。
因此,紫外灭菌作为一种有效、便捷的杀灭微生物的方法,在各类场所和设备的卫生控制中得到广泛应用,例如医院、实验室、餐厅、水处理和空气净化等领域。
紫外线灯常识
3.2 紫外线杀菌灯的知识
• 五、紫外线对细菌和病毒的杀灭与紫外线照射剂
量有关,照射剂量=照射时间(S)×照射强度 (μW/cm2),照射剂量理论上一般设计要求大 于30000μW/cm2 如果紫外线强度低,只要时间 长,可与强度稍高时达到同样的效果,如果在时 间不允许久的情况下,需选择高强度大功率的紫 外线灯。一般情况各种细菌和病毒所需杀灭的照 射剂量不同,在被杀灭点测出照射强度就可计算 出照射时间,对被消毒的对象不了解的情况下, 一般需延长照射时间来确保杀菌效率。
波长越短光子能越高。能量较低的UV-A具 有光化学作用,所以也称化学线。UV-A用 于有机物的合成、涂料或接着剂的UV固化 等领域。UV-B 对生物的作用效果大,能引 起红斑作用及色素沉着等,所以也称生物 线。UV-C是远紫外线。因为波长短能量大, 具有杀菌作用,能分解分子的结合,对固体 表面和空气中污染物的光处理来说,只有 UV-C具有强的作用效果。
• 紫外线指数分为5级发布,即指数值为0、1、
2时,为1级,表示太阳辐射中紫外线量最小, 对人体基本没有什么影响;紫外线指数为3、4 时,为2级,表示太阳辐射中的紫外线量比较低, 对人体的影响比较小;紫外线指数为5、6时, 可称3级,表示紫外线辐射为中等强度,对人体 皮肤有一定程度的伤害;紫外线指数为7、8、 9时,可视为4级,表示紫外线辐射较强,对人 体危害较大,应注意预防;外出应戴太阳帽、太 阳镜或遮阳伞,也可涂擦一些防晒霜(SPF指数应 大于15)。当紫外线指数≥10时,可视为5级, 表示紫外线辐射最强,对人体危害最大,人们应 减少外出时间(特别是中午前后),或采取积极 的防护措施。
3.3 常用的紫外线灭菌灯种类
(1) 普通直管热阴极低压汞紫外线消毒灯:灯管 采用石英玻璃或其它对紫外线透过率高的玻璃制 成,功率为40W、30W、20W、15w等。要求出 厂新灯辐射253.7nm紫外线的强度(在距离1米处 测定,不加反光罩)为:功率>30W灯, ≥90uW/cm;功率>20W灯,≥60uW/cm2 ;功 率150W灯,≥20uW/cm2。由于这种灯在辐射 253.7nm紫外线的同时,也辐射一部分184.9nm 紫外线。故可产生臭氧。
紫外线灯照射强度与杀菌作用时间测定
紫外线灯照射强度与杀菌作用时间测定龚瑞章[摘要]目的:为摸清99年度,我市所用紫外线灯照射强度和各种消毒所需的时间,对两家医院使用中的紫外线灯管|殖机抽出20支进行检测。
方法:用UVR--254nm紫外线辐照计,消毒指示卡和枯草杆菌黑色变种芽胞菌片按(消毒技术规范)进行监测、细菌培养。
结果:照射强度85%合格,60min杀灭空气中细菌芽胞80%合格.30min杀灭空气中细菌繁殖体70%台格,60min杀灭表面细菌芽胞66%合格,用枯草杆菌黑色变种芽胞检测无菌生长占88%。
结论:影响消毒效果有两个因素.紫外线强度和照射剂量不足。
检测结果说明我市紫外线消毒情况存在不足。
[关键词】检测;紫外线强度;照射剂量【中图分类号]R122.4[文献标识码】C【文章编号】1003—8507(2000102—0265—011材料和方法1.1开戾紫外线灯5min稳定后,用uvR一25nm紫外线辐照计距灯管lm处测定其强度。
1.2菌片与指示卡同时于开灯后5rain置灯管下中央垂直lm外,当指示卡达合格标准色后,将菌片移置琼指培养基上,放3T'C温箱内培养,48h观察结果。
2结果2120支灯管中有17支照射强度在70uw/cm2以上.即85%合格。
2.2达到杀灭空气中细菌芽胞所要求剂量需照射60min以上的有16支即80%合格。
2.3达到空气中细菌繁殖体所要求剂量需照射30min姓上的有14支即70%合格。
2.4达到杀灭表面细菌芽胞所要求剂量需照射60min以上的有11支即66%合格。
2.5用枯草杆菌黑色变种芽胞检测,无菌生长占88%。
3讨论3.1用紫外线进行消毒时照射强度照射剂量应达到要求.杀【作者单位]福建省南坪市卫生防疫站.邮编353000【作者简介]龚瑞章.男,1969儿生,南平人.大学,公卫医师[收稿日期]1999一09—281999—11—21修回灭一般细菌繁殖体时,应使照射剂量达到20000w√唧2,杀灭细菌芽胞应迭到100000uw.s/矗.病毒真菌孢子达到600000uw.dem2.杀灭率达到99.9%以上。
灭菌技术
致死时间:在致死温度下,杀死全部微生物 所需要的时间成。 在致死温度以上,温度越高,致死时间越 短。
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热阻:是指微生物在某一特定条件(主要是温度 和加热方式)下的致死时间。 相对热阻是指某一微生物在某条件下的致死时间 与另一微生物在相同条件下的致死时间的比值。 表4-3 微生物对湿热的相对抵抗力
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(二)空气过滤介质
常用的过滤介质有棉花(未脱脂)、颗粒 状活性炭、玻璃纤维、超细玻璃纤维纸、 石棉滤板、烧结材料。
常用的滤膜有:新型绝对过滤介质——可 耐蒸汽灭菌的膜材料PVDF(聚偏氟乙烯) 和PTFE(聚四氟乙烯)以及尼龙膜等,增 加了灭菌效果。
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第一节 灭菌 灭菌是指用物理的或化学的方法杀灭或除 掉物料及设备中一切有生命的有机体的技 术或工艺过程。 一、常用灭菌方法的基本原理 (一)化学物质(药剂)灭菌 化学药剂适用于生产车间环境的灭菌,接 种操作前小型器具的灭菌等。 常用的化学药剂介绍如下:
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1.乙醇 70%-75%乙醇溶液杀菌作用最强 2.甲醛 将甲醛溶液(37%)直接加热, 按18ml/m3计算用量 3.新洁而灭 0.25%的溶液
式中 N——培养基中残存活菌数 t ——受热时间,min k ——反应速率常数(又称比死亡速率常数), min-1;与灭菌温度、菌种特性有关
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Nt=N0e-kt
Nt ——灭菌结束时残留的菌数,个。 即Nt=0,则所需的灭菌时间t为无限长,这在实际生产中 是不可行的,因此实际设计时,常采用Nt=0.001(即在 1000批次灭菌中只有1批是失败的)。如以残留菌数的对 数与灭菌时间t的实测数在半对数坐标纸上绘图,得出的 残留曲线为一直线其斜率的绝对值为比死亡速率常数k。
紫外线灯 原理
紫外线灯原理
紫外线灯(Ultraviolet Lamp)是一种利用紫外线辐射进行消毒、杀菌及照明的装置。
其原理基于紫外线具有较强的杀菌能力,能够破坏细菌、病毒、真菌和其他微生物的DNA和RNA结构,从而导致它们无法繁殖和生存。
紫外线分为A波(UVA)、B波(UVB)和C波(UVC),
其中UVC波段的紫外线具有最强的杀菌能力。
紫外线灯通常
采用UVC波段的紫外线进行杀菌和消毒。
紫外线灯内部由一种称为荧光粉的物质涂覆着,荧光粉能够将紫外线辐射转化为可见光。
当紫外线灯接通电源后,电流通过灯管内的气体,激发气体中的汞原子,使其向前延伸。
随着汞原子的撞击,它们会放出紫外线。
同时,紫外线也会激发荧光粉发出可见光,从而使紫外线灯发出明亮的白光。
紫外线灯主要用于医疗卫生、实验室、食品加工等领域进行空气和水源的消毒。
同时,紫外线灯也被广泛应用于室内照明,因为其具有较长的使用寿命和低能耗的优点。
然而,由于紫外线具有一定的辐射危害,使用时需要注意避开直接暴露于紫外线下,并确保适当的防护措施。
紫外线灭菌原理
紫外线灭菌原理
紫外线灭菌是利用紫外线对微生物的DNA造成损伤,从而抑制其生长和繁殖的一种方法。
紫外线辐射的主要作用是通过紫外线C波段(波长为200-280纳米)产生的光能,使微生物的DNA中的两个邻近的胸腺嘧啶(T-T)分子产生连接反应,形成嘧啶二聚体,进而阻碍了DNA的复制和转录过程。
当微生物暴露在紫外线照射下时,紫外线会穿透细菌、病毒等微生物的细胞壁和细胞膜,直接作用于细胞内的DNA。
紫外线与DNA分子中的嘧啶碱基发生共振共轭作用,形成嘧啶二聚体,使DNA中的两个邻近嘧啶碱基发生连接反应,形成股间交联的嘧啶二聚体和嘧啶四聚体,使DNA链断裂,从而阻碍了微生物DNA的复制和转录,最终导致微生物死亡。
紫外线灭菌具有快速、高效、无需添加化学药剂等优点。
它可以广泛应用于水处理、空气净化、食品加工、医疗器械消毒等领域,对细菌、病毒、真菌和寄生虫等微生物具有良好的灭菌效果。
然而,紫外线灭菌的应用还受到一些限制,例如紫外线的功率和照射时间应根据目标微生物的抵抗能力和被灭菌物体的特性进行调整,还需要注意避免对人体和其他生物体造成伤害,以及防止紫外线照射透过物体产生盲区等问题。
因此,正确选择和使用紫外线灭菌设备十分重要。
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C波段紫外线的灭菌作用2003-8-15阅读次数: 80次b.空气的湿度和灰尘对灭菌的影响空气中的水分子和尘埃均吸收紫外线,使紫外线的穿透能力减弱,减弱灭菌效果。
如当空气相对湿度由25%上升至75%时,灭菌率由93.5%降至76%。
又如:空气中灰尘含量达到800~900粒/cm3时,灭菌效果下降20%~30%。
因此,在湿度大,粉尘多的环境中采用紫外线灭菌时效果下降,要适当增加用灯数量。
c.空气的流动性对灭菌的影响空气的流动速度影响紫外线灭菌的效果。
和空气静止时相比,空气流动速度加快,紫外灭菌效果减弱。
由图3可以看出,在紫外灯功率相同,室温相同的条件下,室内空气静止时 (A) 比风速0.5m/s时 (B) 灭菌率高。
由图可以看出,在室温20℃时,空气静止时灭菌率为100%,而风速0.5m/s时灭菌率为90%,在室温10℃时,空气静止时灭菌率为93%,而风速0.5m/s时灭菌率为58%。
因此,在空气流动性大的场所使用紫外灯灭菌时,如在向室内提供空气的通风管道内安装紫外灯灭菌时,要使紫外灯的功率与通风管道的空气流量相匹配,确保灭菌效果。
室内安有通风机时,紫外灭菌时应关闭通风机,照射后再开启通风,能达到灭菌效果,又可排除紫外灯所产生的臭氧。
d.紫外线照射距离和时间对灭菌的影响当采用直管形线光源低压汞灯灭菌时,当照射距离≤1/2L ( L:低压汞灯的长度 )时,紫外辐射强度近似与距离成反比,即:当照射距离>1/2L时,紫外辐射强度近似与照射距离的平方成反比,即:即:当尺>4L时,辐照度计算误差小于5%。
紫外线照射剂量=紫外线辐射强度(E)×照射时问 (t) 。
因此,紫外线照射剂量与照射时间是成正比的。
当室内采用低压汞灯灭菌时,灯安装后总功率是固定的,灯位置 (即距离) 是固定不变的,紫外照射剂量只与照射时间有关。
控制照射时问就控制了照射剂量,即控制了灭菌率。
e.灯具反射材料和墙壁材料对灭菌效果的影响灯具加反光罩一是保证灯的紫外线能量集中到被照物上,另一目的是保护不直接照射到该环境下工作的人员,给人员造成损伤。
灯具反光罩材料一定要对253.7nm紫外线吸收少,反射多。
由表4可以看出,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反光系统均用铝材制成。
在有人工作的无菌室内,如医院的手术室、输血站、制药车间等,墙壁材料要用对紫外线反射率小的的材料,使紫外线照射到墙壁后反射到空间的能量少,以保护工作人员的眼睛,同时应采用无臭氧灭菌灯。
从表5可以看出,白磁砖和氧化锌用于墙壁时,反射率均小于10%,在有人工作场所应采用其做壁材。
相反,在无人工作的灭菌室,壁材最好用氧化镁喷涂,有利于灭菌。
f.细菌种类对灭灭菌的影响虽然各种细菌均吸收253.7nm紫外线,使其DNA链断裂而死亡。
但至死量相差很多。
同时,不同菌种对紫外线波长最大吸收不同,即对不同波长的紫外线敏感性不一样,这在用紫外线灭菌时应充分考虑。
表6绘出不同菌种灭菌时所需紫外线剂量。
4.3室内空气灭菌注意事项a.短波紫外线对人体的影响过量的短波紫外线会造成人体皮肤损伤(红斑效应)和眼睛损伤,如患结膜炎、角膜炎和彩虹病等。
因此,短波紫外灭菌时一定不能直接照射人和限定一定剂量。
在设计室内灭菌时应注意紫外剂量符合如下规定。
* 人在8小时内受短波紫外线照射的安全剂量:240/uW·min/cm2;* 工作在紫外线环境下的人员所受紫外线照射强度安全标准:近紫外线 (400~300nm) 照射强度不大于0.1uW/cm2:远紫外线(300~200nm)照射强度不大于0.1uW/cm2:臭氧安全标准为:不大于0.3mg/m3;* 人眼允许的最大254nm紫外线辐射剂量见表7。
人体被照射过量紫外线后经一定潜伏期产生皮肤红斑反应。
297nm和254nm是最易对人体产生红斑反应。
但短波紫外线254nm所致红斑与中波紫外线297nm所致红斑在性质上有所不同,见表8。
一般室内空气灭菌的剂量为每立方米空气,用低压紫外线汞灯功率0.8~1.5W,即可获得很好灭菌效果 (每天照射四次,每次一小时) 。
b.使用热阴极低压汞灯灭菌时,该灯对电源电压要求较高,欠压或过压工作会影响灯寿命和紫外线输出量。
因此电源电压最好应保持在220V±10V左右。
4.4水和其他液体的灭菌液体对紫外线的吸收系数很大,紫外线对这些液体的穿透能力很弱,因此对液体灭菌困难,需要更大剂量的紫外辐射能量。
液体对紫外线的吸收系数见表8。
由表8看出,液体透明度越小对紫外线的吸收系数越大,如牛奶a=300,液体透明度越大则对紫外线的吸收系数越小,如蒸馏水a≤0.01。
因此,紫外线灭菌剂量也相差很大。
一些液体用低压汞灯满足不了需要,要用大功率的高压汞灯或金卤灯才行。
a.对水的灭菌对水的灭菌一般采用金属卤化物(锑一氖)灯,功率可做到500W、1000W、2000W等。
个人用户和集体单位水用量较少的场合,可用低压汞灯灭菌。
应用时注意:紫外线灯管应在石英管套内,石英套有很好的透紫外性能,又对灯管起保温作用,不会因水温低而引起灯管紫外线的辐射严重下降。
同时应控制水管的直径,限止流过灯管的水层厚度,以保证灭菌效果。
水层厚度与灭菌率的关系见表9。
当水流速250L/h时,水层厚度应不大于2.2cm。
当水中含有芽胞细菌时,水层厚度不大于1.4cm,水流速不超过90L/h。
b.对其他液体灭菌紫外线对酒、果汁、牛奶、饮料进行灭菌,效果也很好,有利于保持他们当中的维生素、果酸、芳香族物质等成分,比其他灭菌方法提高其营养价值。
由表8可以看出这些液体对紫外线的吸收系数较大,因此在灭菌时必须注意控制好其流量,才能达到良好的灭菌效果。
关于紫外吸收系数和液体流量与灭菌率的关系,可参看图4。
由图4可以看出,设计某种液体的灭菌装置时,应先测出其紫外线吸收系数(a),选好灯种,在不同流速下测其灭菌效果,最后确定液体流量。
这样才能设计出所需装置。
4.5紫外线对物体表面的灭菌在无尘埃的环境中对物体表面进行灭菌,按下面条件进行就可达到灭菌目的。
紫外线照射功率:≥2W/m2;灯管与被照射表面距离:≤1.25~1.50m;照射时间:≥30rain;照射有效面积(在灯管垂直下方):1.5~2.0m2。
紫外光源的辐射效应和测量方法一、概述辐射是一种基本的物理现象,是以电磁波或光子的形式发射或传播的一种特殊形态的能量。
辐射作用于物质或生物,就会产生各种物理的、化学的或生物的效应,在科学及应用上有巨大的价值。
紫外辐射就是波长范围约10~400nm的光辐射。
在这个波长范围内不同波长的紫外辐射有不同的效应,在研究和应用中,常把紫外辐射划分为:A波段(400~320nm);B波段(320~280nm);C波段(280~200nm);真空紫外波段(200~10nm)。
波长小于200nm的紫外辐射由于大气的吸收,所以在空气中不能传播。
太阳的紫外辐射是人类接受的紫外辐射的主体,但是由于紫外线在大气传播中的衰减过程,真正照射到地球表面的紫外辐射量只占总辐射量比例的4%。
因此在实际应用中,人造紫外光源就显得尤为重要。
人造紫外辐射源解决了自然光源(太阳)在时间、空间上的不足。
紫外线光源的开发和应用目前正处在一个高速发展时期,紫外光源的不断研制开发逐渐地填补各紫外线波段的光源品种空白,如光固化用的超高压紫外汞灯、254nm紫外杀菌灯、A波段紫外日光浴保健灯、B波段理疗灯等等。
近几年,紫外线的应用发展更快,例如感光油漆、油墨等光敏材料的固化、照相制版、光刻、复印、皮肤病、内外科疾病治疗、杀菌消毒、保健、荧光分析等领域的应用都有了快速的发展。
所以人类在防护紫外线伤害的同时又在开发和利用紫外线。
紫外线光源的发展,使我们加深了对电光源的认识,除照明光源外,非照明用的功能性光源也有非常广阔的应用前景。
对照明光源的评价,主要考虑与人眼的视觉特性相关的光度学和色度学参数。
如光源的发光颜色[色品坐标x、y,色温Tc,色纯度Pe,显色特性(显色指数Ra,R1~R15),光通量Φ,发光效率η等参数],而对于非照明光源的光辐射参数的评价,则需根据具体的应用对象,考虑其生物辐射效应或材料的辐射效应。
如紫外汞灯,从杀菌效果来评价,主要考虑其254nm的紫外辐射强度,越高越好。
若从光固化角度来评价,则主要考虑365nm 的紫外强度。
若从对人体皮肤及眼睛的危害角度来评价,则需控制其在紫外波段的有效辐射量,尤其是254nm 的紫外辐射强度。
二、紫外线的生物效应紫外线的一个显著特点是它具有生物效应,是指当紫外线照射人体或生物体后,使唤人体或生物体发生生理上的变化。
例如紫外线照射人体后,使皮肤产生色素沉着,皮肤变黑。
又如细菌体经短波紫外线照射后很快死亡。
又如人体经一定波长的紫外线照射后抗病能力加强,皮肤再生力加强,毛发生长速度加快等。
所有这些都是紫外线物效应的一些实例。
1)杀菌效应短波紫外线对微生物的破坏力很强,当波长在200nm~300nm的紫外线照射到细菌体后,细胞的核蛋白和核糖核酸(DNA)强烈的吸收该波段的能量,从而把它们之间的链被打开,因此细菌死亡。
紫外线杀菌效果最强的波长为250nm~280nm,杀菌作用的阈曝辐射量平均值为0.35J•m-2~465J•m-2。
最大灵敏度波长265nm。
表1是紫外线不同照射剂量时的灭菌率。
从表中清楚地看出,对于不同的细菌要达至同一灭菌率,所需的紫外线剂量相差甚大。
例如酵母菌要达到90~100%的灭菌率时,则需要紫外线剂量为14,700mw〃s/cm2。
而大肠杆菌则只需1,550mw〃s/cm2,二者相差十倍。
表1 紫外线不同照射剂量时的灭菌率2)紫外红斑效应在紫外线辐照下皮肤所发生的急性发红的症状。
对神经、内分泌及循环系统等都可以起到良发的作用。
该阈曝辐射量平均值为300J•m-2~500J•m-2。
最大灵敏度波长297nm。
一定剂量的保健紫外线照射到人的皮肤后,经一定的潜伏期,皮肤会出现红斑反应,即出现有明显界线的红色斑痕,这是由于紫外线照射使皮肤表层细胞分解产生组织胺等物质所引起的毛细管扩张造成的,它同内分泌系统,神经系统和体液等均有关系。
紫外线的红斑反应有两个最敏感的波长区,即波长为297nm和254nm的紫外线对人的皮肤最易造成红斑,所以当紫外线的剂量一定时,红斑反应与紫外线的波长有密切关系。
3)直接色素沉着效应波长在320nm~400nm紫外线的生物作用较弱,但它对人体照射后使皮肤发黑,皮肤有明显的色素沉着作用,这就叫紫外线的黑斑效应。
该波段的紫外线强烈地刺激皮肤,使皮肤新陈代谢加快、皮肤生长力强和使皮肤加厚。
因此该波段紫外线是治疗许多皮肤病的重要波段,像牛皮癣(银屑病)、白癜风等疾病,就是用该波段紫外线治疗的。