Эта статья или раздел нуждается в переработке. |
Кварцевая лампа (или озоновая лампа) — электродуговая ртутная газоразрядная лампа с колбой из кварцевого стекла, предназначенная для получения жёсткого (UVC) ультрафиолетового излучения. Название "озоновая" дано из-за того, что жёсткий ультрафиолет с длиной волны 185 нм вызывает образование озона из-за ионизации кислорода воздуха. В отличие от обычного стекла, кварцевое стекло пропускает жёсткий ультрафиолет (с длиной волны ~185 нм), что и позволяет ему обеспечивать обеззараживающий эффект использования таких ламп. Излучение этих ламп опасно для глаз и открытых участков кожи, также ядовит и озон, образующийся при работе данного источника излучения. При работе кварцевой лампы в помещении не допускается нахождение в этом же помещении людей и домашних животных.
Человек видит свет от кварцевой лампы бледным сине-зелёным, поскольку основная часть спектра излучения такой лампы не видна, а синий свет наиболее близок в доступном для восприятия человека спектре к ультрафиолетовому, который является основным у этих ламп[1].
Иногда кварцевой лампой ошибочно называют мощную лампу накаливания с колбой из термостойкого плавленого кварца с заполнением парами галогенов, однако в настоящее время это название можно считать устаревшим. Такие лампы сейчас обычно выполняются газонаполненными и во избежание путаницы именуются галогенными. Они не имеют прямого отношения к кварцевым лампам и имеют другую функциональность и назначение — это компактные мощные источники видимого света, широко применяемые в прожекторах, автомобильной светотехнике и в авиации. Также иногда ошибочно называют кварцевыми лампами ультрафиолетовые лампы, являющиеся бактерицидными. У бактерицидных ламп стекло поглощает ультрафиолетовое излучение с длиной волны ~185 нм, пропуская более "мягкое" с длиной волны 250-380 нм, именно такие лампы ставятся в облучатели-рециркуляторы.
История открытия
правитьИстория изучения ультрафиолетового излучения началась в 1800 году, когда Уильям Гершель впервые открыл невидимую глазу часть спектра[2]. Год спустя его коллега Иоганн Вильгельм Риттер представил полноценные научные доказательства существования ультрафиолетового излучения.
Медицинское применение ультрафиолета началось почти сто лет спустя, в 1892 году, когда английским учёным Гарри Маршаллом Уордом[англ.] было обнаружено благотворное влияние ультрафиолета, который при определённом времени воздействия уничтожает бактерии и микробы.[2] Впервые кварцевая лампа для медицинского применения была изготовлена в 1906 году в ходе совместной работы Ричарда Кёха, первым получившего кварцевое стекло, и Рещинского.
В 1918 году был открыт ещё один эффект воздействия кварцевых ламп. За счёт излучаемого ими ультрафиолета они могут использоваться в медицине для восполнения дефицита солнечного света и борьбы с последствиями рахита.[3] Это открытие принадлежит немецкому учёному Курту Гульдчинскому.[3] Открытие было совершено экспериментальным путём, в ходе эксперимента доктор Гульдчинский облучал группу пациентов кварцевыми лампами. Самого младшего из его пациентов звали Артур, ему было три года, и именно на нём был наиболее выражено замечен эффект укрепления костной системы благодаря воздействию ультрафиолета. Позднее экспериментальным и опытным путём было доказано, что ультрафиолет, как естественного происхождения, так и искусственного, способствует выработке организмом человека витамина D, необходимого для усвоения кальция и нормального формирования костной ткани.[3] Это впервые было продемонстрировано в 1923 году американским биохимиком Гарри Стенбоком, который использовал ультрафиолет для облучения пищи.[4] Одновременно с ним свои работы вёл ещё один учёный, А. Ф. Гесс, который сумел доказать выработку витамина D в человеческом организме под воздействием ультрафиолета[4].
С этого времени использование кварцевых ламп в медицине находит широкое применение.
Применение
править.jpg)
С 1906 года, когда был открыт обеззараживающий эффект от облучения кварцевыми лампами, они начали применяться для дезинфекции помещений.[2] С 1910 года была установлена связь между интенсивностью и временем воздействия ультрафиолетового излучения и достигаемым при этом бактерицидным эффектом. Это открытие было использовано медиками во время Первой мировой войны для обеззараживания помещений в госпиталях.[5]
С 1919 года кварцевые лампы используются как источник ультрафиолета для страдающих рахитом детей. Их использование в данном направлении началось после опытов немецкого учёного Курта Гульдчинского, на практике доказавшего эффективность воздействия ультрафиолетового излучения кварцевых ламп для излечения последствий рахита. Уже через год после его опытов в Германии было массово введено облучение малолетних детей кварцевыми лампами.[3]
В 1930-х годах началось активное развитие производства кварцевых ламп в США и Германии, несколько позднее, в 1950-х годах применение кварцевых ламп было внедрено и в СССР. В Советском Союзе их внедрение стало настолько массовым, что облучение детей кварцевыми лампами в качестве профилактики рахита было введено в каждом детском саду.
В современном мире кварцевые лампы также применяются в теплицах и оранжереях для предотвращения заболевания растений и увеличения интенсивности их роста. Также облучение кварцевыми лампами применяется в зоотехнии и ветеринарии, в том числе в зоопарках для обеспечения молодняка животных и птиц необходимым количеством ультрафиолета.[6]
Применение кварцевых ламп в современной медицине
правитьКварцевая лампа предназначена для общих и внутриполостных облучений в эффективном спектральном диапазоне излучения 205—315 нм (УФС-диапазон) при воспалительных заболеваниях в оториноларингологии в лечебных, лечебно-профилактических, санаторно-курортных учреждениях, а также на дому по рекомендации врача и рекомендуется при следующих заболеваниях:
- в терапии — лечение артритов, воспалительных заболеваниях органов дыхания, бронхиальной астмы;
- в хирургии — лечения гнойных ран и язв, пролежней, ожогов и отморожений, маститов и т. д.;
- в стоматологии — для лечения афтозных стоматитов, пародонтоза и др.;
- заболевания и травмы опорно-двигательного аппарата;
- кожные заболевания и другие.
Меры безопасности при работе
правитьВ результате кварцевания воздух обогащается озоном, который, в свою очередь, также дезинфицирует воздух. Озон ядовит и канцерогенен, поэтому после кварцевания помещение следует проветривать.
При правильном соблюдении режима использования лампы кварцевание вреда не несёт. При неправильном использовании может привести к ожогу глаз и раку кожи.
В медицинских учреждениях кварцевание в настоящее время достаточно широко применяется с бактерицидной целью.
Перед включением кварцевой лампы необходимо покинуть помещение, и вывести из него всех домашних животных. На работающую лампу категорически нельзя смотреть и пытаться под ней загорать - это приведёт к ожогу сетчатки и к меланоме.
Утилизация кварцевых ламп
правитьДля утилизации кварцевых ламп существуют определённые правила, их утилизация с бытовыми и промышленными отходами не допускается, так как они содержат ртуть.
Выбрасывать использованные кварцевые лампы в мусоропроводы и уличные мусорные контейнеры строго запрещено, поскольку это может привести к загрязнению воздуха токсичными парами ртути. Уровень содержания ртути в кварцевых лампах таков, что при нарушении целостности одной медицинской кварцевой лампы заражение воздуха может достигать объёма более 5 000 метров кубических.
Правила утилизации кварцевых ламп
правитьКварцевые лампы относятся к отходам первого класса опасности.[7]
Сбор отходов в данном случае производится на месте, отдельно от обычного мусора, при этом использованные лампы сортируются по диаметру и длине, после чего укладываются в специальные коробки для безопасного хранения и транспортировки к месту утилизации. До отправки на утилизацию они должны храниться в отдельном помещении.[7]
Утилизацией таких отходов занимаются специализированные организации, имеющие государственную лицензию на осуществление данных работ[8]. Каждая лампа транспортируется в отдельной упаковке, гарантирующей то, что она не будет разбита при перевозке.
Процесс утилизации представляет собой демеркуризацию.
За нарушение правил утилизации такого рода отходов налагаются крупные штрафы, а также может наступить уголовная ответственность (в зависимости от последствий и объёма причиненного нарушением ущерба).[9]
Примечания
править- ↑ Почему кварцевые лампы синие? www.vokrugsveta.ru. Дата обращения: 17 июля 2019. Архивировано 17 февраля 2020 года.
- ↑ 1 2 3 Актуальные вопросы применения бактерицидных кварцевых ламп. xn--l1aks.25.xn--b1aew.xn--p1ai. Дата обращения: 20 июля 2019. Архивировано из оригинала 20 июля 2019 года.
- ↑ 1 2 3 4 Стивен Эванс, Би-би-си, Берлин. 10 неожиданных изобретений времен Первой мировой. BBC News Русская служба. Дата обращения: 20 июля 2019. Архивировано 20 июля 2019 года.
- ↑ 1 2 Витамин D // Википедия. — 2019-07-12.
- ↑ Внедрение импульсных ультрафиолетовых установок в практическую медицину Гольдштейн Я.А., Шашковский С.Г., к.т.н. - PDF. docplayer.ru. Дата обращения: 20 июля 2019. Архивировано 20 июля 2019 года.
- ↑ УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫЕ И ИНФРАКРАСНЫЕ ИЗЛУЧАТЕЛИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ. zhivotnovodstvo.net.ru. Дата обращения: 20 июля 2019. Архивировано 9 апреля 2020 года.
- ↑ 1 2 Разъяснения закона — Прокуратура Томской Области. prokuratura.tomsk.gov.ru. Дата обращения: 20 июля 2019. Архивировано 20 июля 2019 года.
- ↑ Ртутьсодержащие отходы потребления и их утилизация. 44.rospotrebnadzor.ru. Дата обращения: 20 июля 2019. Архивировано 21 января 2020 года.
- ↑ О порядке утилизации ртутьсодержащих люминесцентных ламп :: Прокуратура Красноярского края. www.krasproc.ru. Дата обращения: 20 июля 2019. Архивировано 29 января 2020 года.
Литература
править- «Внедрение импульсных ультрафиолетовых установок в практическую медицины» Архивная копия от 20 июля 2019 на Wayback Machine, Гольдштейн Я. А., Шашковский С. Г., к.т. н., ФГБОУ ВПО "МГТУ имени Н. Э. Баумана
- Рохлин Г. Н. Газоразрядные источники света. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — ISBN 5-283-00548-8.
- Бактерицидная лампа // Ангола — Барзас. — М. : Советская энциклопедия, 1970. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 2).
- Ртутно-кварцевая лампа // Ремень — Сафи. — М. : Советская энциклопедия, 1975. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 22).