Sejak WHO secara resmi menyatakan COVID-19 sebagai "pandemi" global pada tanggal 11 Maret 2020, negara-negara di seluruh dunia dengan suara bulat menganggap disinfeksi sebagai garis pertahanan pertama untuk mencegah penyebaran epidemi ini. Semakin banyak lembaga penelitian ilmiah yang sangat tertarik dengan desinfeksi iradiasi lampu ultraviolet (UV): teknologi desinfeksi ini memerlukan pengoperasian manual yang minimal, tidak meningkatkan resistensi bakteri, dan dapat dilakukan dari jarak jauh tanpa kehadiran orang. Kontrol dan penggunaan yang cerdas sangat cocok untuk tempat umum tertutup dengan kepadatan kerumunan yang tinggi, waktu tinggal yang lama, dan tempat yang paling mungkin terjadi infeksi silang. Ini telah menjadi arus utama pencegahan epidemi, sterilisasi dan desinfeksi. Untuk berbicara tentang asal mula lampu sterilisasi dan desinfeksi ultraviolet, kita harus memulainya secara perlahan dengan ditemukannya sinar “ultraviolet”.
Sinar ultraviolet adalah cahaya dengan frekuensi 750THz hingga 30PHz di bawah sinar matahari, sesuai dengan panjang gelombang 400nm hingga 10nm dalam ruang hampa. Sinar ultraviolet memiliki frekuensi lebih tinggi dibandingkan cahaya tampak dan tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Dahulu kala, orang-orang tidak mengetahui keberadaannya.
Ritter（Johann Wilhelm Ritter,(1776～1810）
Setelah fisikawan Inggris Herschel menemukan sinar panas tak kasat mata, sinar infra merah, pada tahun 1800, mengikuti konsep fisika bahwa "benda memiliki simetri dua tingkat", fisikawan dan kimia Jerman Johann Wilhelm Ritter, (1776-1810), menemukan pada tahun 1801 bahwa ada cahaya tak kasat mata di luar ujung ungu spektrum tampak. Ia menemukan bahwa bagian di luar ujung ungu spektrum sinar matahari dapat menyadarkan film fotografi yang mengandung perak bromida, sehingga menemukan keberadaan sinar ultraviolet. Oleh karena itu, Ritter juga dikenal sebagai bapak sinar ultraviolet.
Sinar ultraviolet dapat dibagi menjadi UVA (panjang gelombang 400nm hingga 320nm, frekuensi rendah dan gelombang panjang), UVB (panjang gelombang 320nm hingga 280nm, frekuensi menengah dan gelombang menengah), 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 pertama kali melaporkan bahwa radiasi matahari dapat membunuh bakteri pada media kultur, yang juga membuka pintu bagi penelitian dan penerapan sterilisasi dan desinfeksi ultraviolet. Pada tahun 1878, orang menemukan bahwa sinar ultraviolet di bawah sinar matahari mempunyai efek mensterilkan dan mendisinfeksi. Pada tahun 1901 dan 1906, manusia menemukan busur merkuri, sumber cahaya ultraviolet buatan, dan lampu kuarsa dengan sifat transmisi sinar ultraviolet yang lebih baik.
Pada tahun 1960, mekanisme sterilisasi dan desinfeksi ultraviolet pertama kali dikonfirmasi. Di satu sisi, ketika mikroorganisme disinari dengan sinar ultraviolet, asam deoksiribonukleat (DNA) dalam sel biologis menyerap energi foton ultraviolet, dan cincin siklobutil membentuk dimer antara dua gugus timin yang berdekatan dalam rantai molekul DNA yang sama. (dimer timin). Setelah dimer terbentuk, struktur heliks ganda DNA terpengaruh, sintesis primer RNA akan berhenti di dimer, dan fungsi replikasi dan transkripsi DNA terhambat. Di sisi lain, radikal bebas dapat dihasilkan di bawah iradiasi ultraviolet, menyebabkan fotoionisasi, sehingga mencegah replikasi dan reproduksi mikroorganisme. Sel paling sensitif terhadap foton ultraviolet pada pita panjang gelombang dekat 220nm dan 260nm, dan dapat secara efisien menyerap energi foton dalam dua pita ini, sehingga mencegah replikasi DNA. Sebagian besar radiasi ultraviolet dengan panjang gelombang 200nm atau lebih pendek diserap di udara, sehingga sulit menyebar dalam jarak jauh. Oleh karena itu, panjang gelombang radiasi ultraviolet utama untuk sterilisasi terkonsentrasi antara 200nm dan 300nm. Namun, sinar ultraviolet yang diserap di bawah 200nm akan menguraikan molekul oksigen di udara dan menghasilkan ozon, yang juga berperan dalam sterilisasi dan desinfeksi.
Proses pendaran melalui pelepasan uap merkuri yang tereksitasi telah dikenal sejak awal abad ke-19: uap tersebut dimasukkan ke dalam tabung kaca, dan tegangan dialirkan ke dua elektroda logam di kedua ujung tabung, sehingga menciptakan cahaya. "busur cahaya" ”, membuat uapnya bersinar. Karena transmisi kaca terhadap ultraviolet sangat rendah pada saat itu, sumber cahaya ultraviolet buatan belum ditemukan.
Pada tahun 1904, Dr. Richard Küch dari Heraeus di Jerman menggunakan kaca kuarsa dengan kemurnian tinggi dan bebas gelembung untuk membuat lampu merkuri ultraviolet kuarsa pertama, Original Hanau® Höhensonne. Oleh karena itu Küch dianggap sebagai penemu lampu merkuri ultraviolet dan pelopor penggunaan sumber cahaya buatan untuk iradiasi manusia dalam terapi cahaya medis.
Sejak lampu merkuri ultraviolet kuarsa pertama kali muncul pada tahun 1904, masyarakat mulai mempelajari penerapannya di bidang sterilisasi. Pada tahun 1907, lampu ultraviolet kuarsa yang lebih baik dipasarkan secara luas sebagai sumber cahaya perawatan medis. Pada tahun 1910, di Marseilles, Prancis, sistem desinfeksi ultraviolet pertama kali digunakan dalam praktik produksi pengolahan pasokan air perkotaan, dengan kapasitas pengolahan harian 200 m3/hari. Sekitar tahun 1920, orang mulai mempelajari ultraviolet di bidang desinfeksi udara. Pada tahun 1936, masyarakat mulai menggunakan teknologi sterilisasi ultraviolet di ruang operasi rumah sakit. Pada tahun 1937, sistem sterilisasi ultraviolet pertama kali digunakan di sekolah untuk mengendalikan penyebaran rubella.
Pada pertengahan tahun 1960-an, manusia mulai menerapkan teknologi desinfeksi ultraviolet dalam pengolahan limbah perkotaan. Dari tahun 1965 hingga 1969, Komisi Sumber Daya Air Ontario di Kanada melakukan penelitian dan evaluasi mengenai penerapan teknologi desinfeksi ultraviolet dalam pengolahan limbah perkotaan dan dampaknya terhadap badan air penerima. Pada tahun 1975, Norwegia memperkenalkan desinfeksi ultraviolet, menggantikan desinfeksi klorin dengan produk sampingan. Sejumlah besar penelitian awal dilakukan mengenai penerapan desinfeksi ultraviolet dalam pengolahan limbah perkotaan.
Hal ini terutama disebabkan oleh fakta bahwa para ilmuwan pada saat itu menyadari bahwa sisa klorin dalam proses desinfeksi klorinasi yang banyak digunakan bersifat racun bagi ikan dan organisme lain di badan air penerima. , dan ditemukan serta dikonfirmasi bahwa metode desinfeksi kimia seperti desinfeksi klorin dapat menghasilkan produk samping karsinogenik dan penyimpangan genetik seperti trihalomethanes (THMs). Temuan ini mendorong manusia untuk mencari metode desinfeksi yang lebih baik. Pada tahun 1982, sebuah perusahaan Kanada menemukan sistem desinfeksi ultraviolet saluran terbuka pertama di dunia.
Pada tahun 1998, Bolton membuktikan efektivitas sinar ultraviolet dalam menghancurkan protozoa, sehingga mendorong penerapan teknologi desinfeksi ultraviolet dalam beberapa pengolahan pasokan air perkotaan skala besar. Misalnya, antara tahun 1998 dan 1999, pabrik pasokan air Vanhakaupunki dan Pitkäkoski di Helsinki, Finlandia, masing-masing direnovasi dan sistem desinfeksi ultraviolet ditambahkan, dengan total kapasitas pengolahan sekitar 12.000 m3/jam; EL di Edmonton, Kanada Pabrik Pasokan Air Smith juga memasang fasilitas desinfeksi ultraviolet sekitar tahun 2002, dengan kapasitas pengolahan harian sebesar 15.000 m3/jam.
Pada tanggal 25 Juli 2023, Tiongkok mengumumkan standar nasional "Standar lampu kuman ultraviolet nomor GB 19258-2003". Nama standar bahasa Inggrisnya adalah: Lampu kuman ultraviolet. Pada tanggal 5 November 2012, Tiongkok mengumumkan standar nasional "lampu kuman ultraviolet katoda dingin nomor standar GB/T 28795-2012". Nama standar bahasa Inggrisnya adalah: Lampu pembasmi kuman ultraviolet katoda dingin. Pada tanggal 29 Desember 2022, Tiongkok mengumumkan standar nasional "Nilai Batas Efisiensi Energi dan Standar Tingkat Efisiensi Energi Jumlah Ballast untuk Lampu Pelepasan Gas untuk Penerangan Umum: GB 17896-2022", nama standar bahasa Inggris: Nilai minimum yang diperbolehkan untuk efisiensi energi dan energi tingkat efisiensi ballast untuk lampu pelepasan gas untuk penerangan umum akan dilaksanakan pada tanggal 1 Januari 2024.
Saat ini, teknologi sterilisasi ultraviolet telah berkembang menjadi teknologi desinfeksi yang aman, andal, efisien, dan ramah lingkungan. Teknologi sterilisasi ultraviolet secara bertahap menggantikan metode desinfeksi kimia tradisional dan menjadi teknologi desinfeksi kering yang utama. Telah banyak digunakan di berbagai bidang di dalam dan luar negeri, seperti pengolahan limbah gas, pengolahan air, sterilisasi permukaan, sterilisasi udara, dll.
Waktu posting: 08-Des-2023