Ультрафиолетовый свет: наука, лежащая в основе его работы Системы фильтрации воды с помощью ультрафиолета (УФ)-С добились значительного прогресса в защите здоровья человека за последнее столетие.
Продолжая научные исследования в этой области, мы ожидаем прогресса в понимании того, как работают эти системы.
Однако, несмотря на развитие технологий, остаются недопонимания относительно эффективности УФ-излучения как противомикробного агента.
Ниже мы обсудим химию, лежащую в основе ультрафиолета, почему оно так эффективно защищает воду и что вы можете сделать, чтобы ваша семья оставалась в безопасности, потребляя воду из вашего любимого источника.
Что такое ультрафиолет? УФ — это длина волны света между синим краем видимого света (около 400 нанометров) и рентгеновским светом.
УФ делится на три типа: УФ-А (примерно 315–400 нм), УФ-В (приблизительно 280–315 нм) и УФ-С (приблизительно <280 нм).
УФ-С имеет значительно более высокую энергию, чем УФ-А или УФ-В, и приводит к повреждению клеток гораздо быстрее, чем любой тип.
Хотя УФ-С обычно повреждает клетки из-за своей более высокой энергии, вода поглощает большую часть этих высокоэнергетических фотонов задолго до того, как вода достигнет поверхности, где установлены УФ-лампы.
Это означает, что только коротковолновое УФ-излучение (в первую очередь УФ-А и -В) напрямую взаимодействует с микробными клетками, загрязняющими питьевую воду, и, следовательно, именно эта энергия обеспечивает противомикробный эффект. Если вода проходит через систему УФ-дезинфекции, она проходит через УФ-лампу (дезинфицирующую лампу).
Использование ультрафиолета (УФ) для очистки питьевой воды — это концепция, существующая уже более ста лет. Несмотря на раннее начало, наука, лежащая в основе УФ-дезинфекции, сложна.
Понимание основ того, как УФ очищает питьевую воду, требует относительно глубокого понимания физики, химии и биологии.
Среднестатистический потребитель этой технологии редко имеет научный опыт, чтобы полностью понять, как «свет в трубе» сможет защитить систему водоснабжения от опасных микроорганизмов.
Это часто приводит к разочарованию потребителей, которое во многих случаях усугубляется неверной информацией, предоставляемой плохо подготовленными продавцами.
Часто результатом этого разочарования становится бездействие потребителей, что прискорбно, поскольку УФ-системы являются чрезвычайно эффективным и относительно недорогим способом очистки питьевой воды.
Цель этой статьи — как можно проще объяснить научную основу дезинфекции питьевой воды с помощью ультрафиолета.
УФ-свет относится к длинам волн света, которые существуют между видимым светом и рентгеновскими лучами в электромагнитном спектре.
УФ можно разделить на три подкатегории: УФ-А, УФ-В и УФ-С.
УФ-А и УФ-В, вероятно, являются наиболее известными из длин волн УФ, поскольку они ответственны за загар или солнечные ожоги.
УФ-С свет — это гораздо более высокая энергия и гораздо более разрушительная форма УФ-излучения.
Именно УФ-С используется в системе очистки воды ультрафиолетом.
Как упоминалось выше, УФ-С — очень мощная и очень разрушительная форма ультрафиолета.
Когда живая клетка подвергается воздействию УФ-С, особенно с длиной волны 254 нм (нм = «нанометр»), свет может проникнуть сквозь клетку и повредить ДНК организма.
ДНК, или дезоксирибонуклеиновая кислота, отвечает за управление деятельностью всех живых клеток.
Для правильного функционирования все клетки должны иметь неповрежденную ДНК.
Структура ДНК очень похожа на лестницу, изогнутую с обоих концов, что приводит к появлению винтовой лестницы.
Ее иногда называют «двойной спиралью», поскольку вся ДНК на самом деле состоит из двух молекул.
Вы можете думать о каждой стороне лестницы как об одной молекуле, а о ступенях лестницы как о точках соединения между ними.
Когда клетки размножаются, конечным результатом являются две идентичные клетки, каждая из которых имеет функциональную копию ДНК и все другие структуры, необходимые для функционирования клетки.
Это справедливо в отношении клеток человека, других животных, растений, а также бактерий и вирусов, которые можно обнаружить в питьевой воде.
Таким образом, в какой-то момент цикла репликации клетки ДНК также должна быть скопирована.
Когда ДНК реплицируется, существует специальный белок, который проходит по всей длине ДНК и расщепляет ее пополам.
Если использовать аналогию с лестницей, этот белок спускается по лестнице и разделяет каждую ступеньку.
В результате получаются две отдельные молекулы, каждая из которых напоминает одну сторону лестницы.
При нормальной репликации ДНК белок движется вниз по лестнице, и по мере разделения каждой ступеньки каждая сторона быстро перестраивается.
В результате получаются две идентичные нити ДНК — по одной на каждую из образовавшихся клеток.
УФ-С свет обладает способностью проникать сквозь клетку и атаковать ДНК.
Фактически он объединяет некоторые ступени лестницы ДНК.
Напомним выше, что во время репликации ДНК белок перемещается по лестнице и расщепляет каждую ступеньку.
Когда ДНК клетки подверглась воздействию достаточного количества УФ-С света и некоторые звенья слились, белок, ответственный за расщепление реплицирующейся ДНК, не может выполнять свою работу.
Когда он встречает сросшуюся ступеньку, он просто останавливается, и вместе с ним прекращается репликация ДНК.
Это лишает клетку возможности размножаться.
Бактериальная или вирусная клетка, которая не может размножаться, не способна вызвать инфекцию.
Это утверждение стоит повторить: если бактериальная или вирусная клетка не может размножаться, она не может сделать нас больными.
Таким образом, ультрафиолетовый свет не «убивает» микроорганизмы — он просто делает невозможным их размножение, делая их безвредными для любого, кто может проглотить их с водой.
В этом процессе очень важно, чтобы ДНК организма подвергалась достаточному воздействию ультрафиолетового света.
При обсуждении систем УФ-очистки воды количество УФ-излучения обычно называют дозой.
Доза УФ-излучения — это просто количество УФ-излучения, которому подвергается организм, когда он проходит через устройство ультрафиолетовой очистки воды.
Хорошей новостью об УФ-излучении является то, что для инактивации микроорганизма требуется относительно небольшое воздействие, и невозможно превысить дозу УФ-излучения.
Из-за различий в состоянии воды и для очистки различной скорости потока производители УФ-фильтров выпускают модели УФ-фильтров для воды разных размеров.
Для более высоких скоростей потока требуется более длинная УФ-лампа.
Это просто для того, чтобы гарантировать применение адекватной дозы УФ-излучения.
Для более низких скоростей потока можно использовать более короткую УФ-лампу, поскольку обрабатываемая вода находится в УФ-системе в течение более длительного периода времени.
-
Свифт, Джонатан
19 Dec, 24 -
Маленькая - Советы По Домоводству
19 Dec, 24 -
Беспроводное Сетевое Соединение
19 Dec, 24 -
Эффективная Очистка Реестра
19 Dec, 24 -
Я Купил Ноутбук, И Что Дальше?
19 Dec, 24
