Alle bovenstaande golflengten van UV-licht worden uitgezonden door de zon, maar alleen de langere golflengten, UV-A en UV-B bereiken de aarde. De UV-C-stralen, die de kortste golflengte maar de hoogste energie zijn, worden geblokkeerd door de ozonlaag.
UV-A (long-wave; 400 - 315 nm): gebruikt voor zwarte lichten, huidbruining, uitharding van inkt/hars.
UV-B (middengolf; 315 - 280 nm): gebruikt voor psoriasistherapie, kan zonnebrand, huidkanker veroorzaken.
UV-C (korte golf; 280 - 200 nm): meest effectief voor kiemdodende desinfectie.
UV-V (vacuüm UV, minder dan 200 nm): kan ozon in de lucht produceren.
Het UV-spectrum kan worden onderverdeeld in de volgende b
Omdat UV-C-stralen worden geblokkeerd door de ozonlaag, hebben micro-organismen geen natuurlijke afweer tegen UV-C-energie ontwikkeld. Wanneer het DNA van een micro-organisme UV-C-energie absorbeert, treedt moleculaire instabiliteit op, wat resulteert in de verstoring van de DNA-sequentie. Hierdoor kan de cel niet groeien of zich voortplanten. Zonder het vermogen om zich voort te planten, kan de cel niet infecteren en sterft hij snel.
De toepassing van UV-C-energie op inactieve micro-organismen staat bekend als Kiemdodende bestraling of UVGI. Het wordt voor dit doel gebruikt sinds het begin van de jaren 1900. Kunstmatige UV-C-energie wordt geproduceerd in kiemdodende ultraviolette lampen die UV-straling produceren door kwikdamp onder lage druk te ioniseren. Deze lampen zijn vergelijkbaar met typische fluorescente huishoudelijke lampen, maar hebben niet de fosforescerende coating die het zachte witte licht geeft. De meeste commerciële UV-C lampen zijn lagedruk kwiklampen die UV-energie uitzenden bij 253,7 nm, wat een ideale golflengte is voor het verstoren van het DNA van micro-organismen.
UV-C lampen en apparaten worden over de hele wereld steeds vaker gebruikt in verschillende configuraties en toepassingen om water, lucht en oppervlakken te desinfecteren.
Dosering is wat de effectiviteit bepaalt!
De hoeveelheid UV-C-energie die nodig is om een bepaald micro-organisme te inactiveren, wordt gemeten door de dosis, die wordt bepaald door een combinatie van bestralingsenergie en blootstellingstijd. Een belangrijk verschil tussen oppervlakte-inactivatie en luchtstroominactivatie van micro-organismen is de blootstellingstijd. Verblijftijd in het UV-veld voor micro-organismen in de luchtstroom is in de orde van seconden en zou een veel hogere UV-C-dosis vereisen in vergelijking met een oppervlaktetoepassing. Wetenschappers hebben de snelheden bepaald waarmee verschillende microbiële populaties afnemen als gevolg van blootstelling aan biociden zoals UV-C-bestraling. Organismen verschillen in hun gevoeligheid voor UV-C-inactivatie; over het algemeen zijn virussen het meest vatbaar voor UV-C, gevolgd door bacteriën met schimmels en schimmelsporen die het minst vatbaar zijn.
UV-C-bestraling gehoorzaamt ook aan de inverse-vierkante wet van licht, waarbij de intensiteit op een bepaald punt omgekeerd evenredig is met het kwadraat van zijn afstand tot de lichtbron.
Op basis van wiskundige modellering hebben UVDI-ingenieurs gepatenteerde en door derden gevalideerde computermodelleringsprogramma's ontwikkeld om deactiveringspercentages voor doelmicro-organismen te schatten en vervolgens UV-C-systemen te ontwerpen die de lucht-, oppervlakte- of watersituatie van belang efficiënt en effectief desinfecteren
UV-C-effect op materialen
Langdurige blootstelling aan UV kan fotodegradatie van organische en synthetische materialen veroorzaken. Vanwege de korte golflengte is de UV-C-transmissiviteit voor de meeste materialen meestal erg laag; daarom kan het grootste deel van de fotodegradatie alleen op het directe oppervlak van een materiaal optreden en/of zich manifesteren als vervaging of verkleuring. De mate waarin een object gevoelig kan zijn voor UV-afbraak moet in aanmerking worden genomen in elke toepassing waarbij de blootstelling kan worden verlengd.
UV-C Veiligheids- en blootstellingslimieten
Ultraviolette kiemdodende bestraling die wordt gebruikt voor water-, lucht- en oppervlaktedesinfectie is biocide voor micro-organismen, maar vormt ook een gevaar voor de gezondheid voor de mens. Overmatige blootstelling aan UV kan leiden tot schade aan de ogen in de vorm van fotokeratitis en conjunctivitis. Deze symptomen verschijnen meestal binnen 6 tot 12 uur na UV-blootstelling en verdwijnen binnen 24 tot 48 uur. Blootstelling aan ultraviolette straling kan ook de huid aantasten en erytheem (huidroodheid) veroorzaken. Het grootste deel van de UV-C wordt gereflecteerd en geabsorbeerd door de buitenste dode laag van de menselijke huid, waardoor de UV-C die door de epidermislaag wordt overgedragen, wordt geminimaliseerd.
CDC en NIOSH hebben toelaatbare blootstellingslimieten aanbevolen voor verschillende UV-golflengten. Voor UV-C, bij een golflengte van 253,7 nm, is de aanbevolen blootstellingslimiet (REL) 6 mJ/cm2 voor een dagelijkse 8-urige werkploeg. Het gebruik van de juiste persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM' s) wordt aanbevolen wanneer het personeel aan UV-straling kan worden blootgesteld.
