紫外線消毒的原理是什么？

紫外線是一種電磁波，波長范圍為10～400nm。紫外線按波長通常分為長、中、短波三種。波長為380～320nm的長波紫外線簡稱UVA，波長為320～280nm的中波紫外線簡稱UVB，波長短于280nm的短波紫外線簡稱UVC。紫外線殺菌的波長范圍是200～275nm，其中殺菌作用較強的波段是254nm左右。但對不同的微生物，強作用波段有些差別。紫外線的殺菌機制一般認為包括兩個方面：對核酸的作用和對蛋白質的作用。
紫外線強度和照射劑量是影響紫外線消毒效果的主要因素。
1、電壓
電壓與紫外線的輻射強度呈正相關。當電壓不足時，輻射強度明顯下降。使用30W直管石英紫外線燈在距燈管1m處，電壓170V時，測得紫外線強度為57.0μW/cm²；電壓180V時，測得紫外線強度為76.7μW/cm²；電壓220V時，測得紫外線強度為141.6μW/cm²。目前一般認為，在220V電壓時，在燈管下方垂直1m的中心處的紫外線輻射照度應≥70μW/cm²，否則需更換。
2、距離
隨著與燈管距離的增加，紫外線輻射的強度會降低。近距離照射可增強消毒效果。當電壓為220V時，距離為40cm，紫外線燈輻射強度為500μW/cm²；距離為60cm時，紫外線燈輻射強度為275μW/cm²；距離為120cm時，紫外線燈輻射強度為89μW/cm²；距離為140cm時，紫外線燈輻射強度為53μW/cm²。
3、溫度和相對濕度
一般認為紫外光源在40℃時殺菌作用較強。溫度對紫外線消毒效果的影響主要是通過影響輻射強度來實現的。過高與過低的溫度都可使紫外線輻射輸出減少，降低殺菌效果。相對濕度超過70%時，紫外線對微生物的殺滅率就會急劇下降，所以一般要求相對濕度盡量在60%以下。
4、照射時間和照射劑量
紫外線照射劑量和消毒效果呈指數關系，而照射時間和照射劑量呈正比，通過保證足夠的照射時間可以達到需要的照射劑量。紫外線照射劑量是紫外線輻射強度與照射時間的乘積，用μW.s/cm²表示。在需要殺滅多種細菌和病毒時，照射劑量不應低于10*10⁴μW.s/cm²。
5、物體表面狀況和有機物的影響
紫外線的能量低，穿透力弱，消毒物體表面光滑時，消毒效果好。反之，則消毒效果差。消毒物體表面存在有機物時，需要延長消毒時間，增加輻射劑量。
6、燈管
燈管表面有灰塵或室內空氣中有較多的煙霧時，會降低紫外線的殺菌效果。燈管使用時間的長短也是影響殺菌效果的不可忽視的因素。使用過程中，燈管的輻射強度會降低，如新的燈管殺菌需要60min，一年后則需要120min。