halo thomas
von einer hersteller firma :
Was ist optische Strahlung?
Von der Strahlungsenergie, der wir täglich aus- gesetzt sind, nehmen wir nur einen kleinen Teil mit unseren Sinnen u.a. als Licht oder Wärme wahr. Ein Grossteil dieser elektromagnetischen Energien bleibt von uns weitgehend unbemerkt. Dazu gehören beispielsweise Röntgen- und ultraviolett (UV) Strahlen.
Zum Verständnis dieser Energien greift man allgemein auf ein Wellenlängenmodell zurück, d.h. sie unterscheiden sich allein durch ihre Amplitude. Während Radiowellen beispielsweise zu den sehr langwelligen Energien zählen, gehören optische Strahlen (man kann diese Energien reflektieren, biegen, beugen, brechen) zu den sehr kurzwelligen Energien. Der Anteil der UV Strahlung umfasst dabei nur einen sehr kleinen Teil dieses Spektrums
Was sind UV-Strahlen?
Als UV-Strahlen bezeichnet man den Wellen- längenbereich, der zwischen der Röntgenstrahlung und dem des sichtbaren Lichts liegt. Aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften zählt man UV-Strahlen zu den optischen Strahlen, auch wenn man sie nicht sehen kann.
Man unterteilt UV-Strahlen in drei Bereiche:
UVA Strahlen:
... treffen als Teil der Sonneneinstrahlung auf der Erdoberfläche auf. Sie bewirken verschiedene photochemische Prozesse, haben eine merklich pigmentierende, praktisch aber keine erytheme (entzündende) Wirkung. UVA Strahlen durchdringen Glas und transparente Kunststoffe.
UVB Strahlen:
... zeigen eine pigmentierende und deutlich erytheme Wirkung. Sie verursachen die Bildung von Prävitamin D. Die Strahlung wird für therapeutische Zwecke genutzt (antirachitisch). Auf Meereshöhe ist ihr Anteil geringer als im Hochgebirge. Bereits normales Fensterglas ist für diese und kürzere UV Strahlen nicht mehr durchlässig.
UVC Strahlen:
... sind noch kurzwelliger und energiereicher als UVA und UVB Strahlen. Sie umfassen den grössten Teil des gesamten UV Bereichs und haben einen stark keimtötenden (bakteriziden) Effekt. Wie die sichtbaren Wellenlängen des Lichts bewegen sich UVC Strahlen nur gradlinig fort und nehmen mit zunehmender Entfernung von der Quelle in Ihrer Intensität ab.
UVC Strahlen durchdringen grundsätzlich keine Stoffe, auch kein Fensterglas! Dem Licht gleich ist Ihre Wirkung an den Ort und an den Zeitpunkt ihres Einsatzes gebunden.
Welche UV Strahlen sind bakterizid?
Die beiden Forscher ARTHUR DOWNES und THOMAS P. BLUNT entdeckten bereits 1878, dass sich Mikroorganismen unter genügender Sonnen- bestrahlung nicht weiter vermehrten (“On the influence of light upon protoplasm”, Proc. Roy. Soc. 28, 199-213, 1878). Erst viel später erkannte man eine spezifische Wellenlängenabhängigkeit mit einem Reaktionsmaximum für dem Bereich 250 bis 270nm, einem Teil der UV Strahlung aus dem kurzwelligen C-Band (UVC).
Die exakte Erklärung für dieses Phänomen liess lange Zeit auf sich warten und konnte endgültig erst nach der Entdeckung und mit der Erforschung der DNS in den 60er Jahren gegeben werden.
Warum ist UVC-Strahlung keimtötend?
Die kurzwelligen und energiereichen UVC Strahlen werden in bestimmten Bereichen der Erbsubstanz (DNS) absorbiert und es kommt in bestimmten Bereichen der sogenannten Helix zu einer photo- chemischen Veränderung. Wenn man so will verketten oder verkleben zwei nebeneinander liegende Informationsträger (Basen).
Durch das Verketten werden diese Basen für den nach dem Matrizenprinzip funktionierenden Kopierprozess des Helixstrangs unbrauchbar. Die notwendige Informationsweitergabe unterbleibt.
Überschreitet die Zahl der Informationsstörungen ein jeweils artspezifisches Niveau, so stirbt die Zelle ab ohne sich vermehren, d.h. duplizieren zu können. In der Konsequenz dieses Wirkprinzips werden Keime im eigentlichen Sinne nicht abgetötet! Vielmehr werden sie inaktiviert und so daran gehindert durch Zellteilung ein kritisches Potential aufzubauen.
Was bedeutet Dosis im Zusammenhang mit UVC-Strahlung?
Während einfach strukturierte Mikroorganismen eine hohe Empfindlichkeit gegenüber der UVC Bestrahlung aufweisen, d.h. sie lassen sich in kürzester Zeit problemlos neutralisieren, braucht es wesentlich grössere Energien um komplexe Organismen wie Schimmel oder Algen abzutöten.
Die Wirksamkeit einer UV Entkeimung bei der Inaktivierung von Mikroorganismen steht in direktem Zusammenhang mit der angewandten Dosis (= Zeit x Intensität). Hohe Intensitäten während einer kurzen Zeit oder geringe Intensitäten über einen langen Zeitraum sind praktisch austauschbar und beinahe gleichwertig in der Desinfektionswirkung. Die Dosis als massgebliche Bestimmungsgrösse wird in µW*s/qcm angegeben, häufig auch in J/qm.
* UVA (langwellig) 400 - 315 nm
* UVB (mittelwellig) 315 - 280 nm
* UVC (kurzwellig) 280 - l00 nm und darunter
1 nm = 1 Nanometer = 0,000 000 001 m
Einfluss der Wasserqualität
Im Themenkomplex Wasserentkeimung spielt neben der Temperatur insbesondere auch die Transparenz des Mediums für die Wellenlänge 253,7nm eine erhebliche Rolle. Je grösser die Energiemenge die durch Absorption verloren geht, desto weniger Energie bleibt zur Zerstörung von vorhandenen Erregern!
Grundsätzlich absorbieren eisenhaltige Salze und organische Einträge die grösste Menge ultravioletter Energie. Der Grad der Trübung (Wellenlängen oberhalb 400nm) lässt hingegen wenig Rück- schlüsse zu. Auch erhöht sich die Absorption exponentiell mit der Tiefe des Wassers im Abstand zur Strahlenquelle.
hoffe es hilft
gruss thomas