UV-C

La découverte de la lumière UV

Le rayonnement ultraviolet, communément appelé lumière ultraviolette, est le rayonnement invisible dont la longueur d’onde est inférieure à celle de la lumière visible pour l’homme et plus longue que le rayonnement X

Le rayonnement UV-C a été découvert en 1801 par le physicien allemand Johann Wilhelm Ritter sur la base de sels d’argent noircissant au soleil. En 1878, les scientifiques Downes et Blunt ont découvert que les micro-organismes sont considérablement réduits lorsqu’ils sont exposés au soleil. Des recherches ultérieures ont montré que la partie invisible du rayonnement solaire, d’une longueur d’onde inférieure à 320 nm, avait un effet germicide.

Spectres de lumière UV et leurs noms

Le rayonnement ultraviolet n’est pas visible à l’oeil humain et contient les parties du spectre suivantes selon la norme DIN 5031-7:

Longue Onde (lumière noire) UV-A (380 - 315 nm)
UV à ondes moyennes (rayonnement Dorn) UV-B (315 - 280 nm)
UV à ondes courtes UV-C (280 - 200 nm)
Vide UV UV-C (200 - 100 nm)
UV extrême EUV  (121 - 10 nm)

Les rayons ultraviolets d’une longueur d’onde inférieure à 300 nm sont utilisés pour détruire les micro-organismes en raison de leur densité d’énergie élevée. L’énergie très dense de la lumière UV-C provoque une réaction correspondante des micro-organismes. Après cette quantité, à une longueur d’onde de 254 nm, des bactéries, des champignons, des moisissures et des virus sont tués ou endommagés, en fonction de la dose de rayonnement, en détruisant leur ADN et en interrompant la division cellulaire.

Au-dessous de 200 nm, le rayonnement a des ondes si courtes et si puissantes qu’elles sont absorbées par l’oxygène (02), ce qui entraîne sa division en deux radicaux oxygène (2O). Ces deux radicaux oxygène réagissent toujours par la suite avec une autre molécule d’oxygène (O2) et l’ozone est créé.

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Illustration: Spectre de la lumière

Les études empiriques ont prouvé que la réduction des germes allait de pair avec la durée et l’intensité du rayonnement. Ce facteur est exprimé par le produit de mW x s/cm2 (intensité de rayonnement x durée du rayonnement par cm2).

Dans la description suivante de divers micro-organismes, nous pouvons voir qu’il est possible de tuer ceux qui présentent une plus grande sensibilité aux rayons UV-C en utilisant une faible dose (bactérie E. coli), alors que, par exemple, les virus de la grippe ne peuvent être rendus inactifs que rayonnement de haute énergie. Le tableau montre en outre que les exigences en matière d’élimination des germes déterminent en définitive la dose UV (par exemple de 90% à 99,99%). Pour les germes présents au cours du traitement des aliments, il a été démontré que des doses plus élevées sont nécessaires pour les levures, les moisissures et les spores. Il en va de même pour les microorganismes inactivants dans le domaine médical.

Inactivation de 99,9% des germes:

BACTÉRIES (mW/cm2 x s)

Bacillus anthracis 13,7 Pseudomonas aeruginosa 16,5
B. Megatherium sp. (veg.) 3,4 Pseudomonas fluorescens 10,5
B. Megatherium sp. (spores) 8,0 S. typhitmurium 24,0
B. paratyphosus 9,6 Sarema lutea 59,0
B. subtilis (spores) 36,0 Seratia marcescens 7,2
Corynebacterium diphteriae 10,0 Shigella paradysenteriae 5,2
Eberthella typosa 6,3 Spirillum rubrum 13,0
Escherichlia coli 9,0 Staphylococcus albus 5,4
Micrococcus candidus 19,0 Staphylococcus aureus 7,8
Micrococcus sphaeroides 30,0 Staphylococcus hemolyticus 6,6
Neisseria catarrhalis 13,0 Staphylococcus lactis 18,0
Phytomonas tumefaciens 13,0 Staphylococcus viridans 6,0

LEVURES (mW/cm2 x s) CHAMPIGNONS (mW/cm2 x s)

Saccharomyces ellipsoidens 18,0 Penicillium roqueforti (vert) 39,0
Saccharomyces sp. 24,0 Penicillium expansum (olive) 39,0
Saccharomyces cerevisiae 18,0 Penicillium digitatum (olive) 132,0
Brewing yeast 9,9 Aspergillus glaucus (bleu-vert)
Baking yeast 11,7 Aspergillus flavus (jaunâtre) 180,0
Aspergillus niger (noir) 396,0
Rhisopus nigricans (noir) 330,0
Mucer racemosus A (gris clair) 51,0
Mucer racemosus B (gris clair) 51,0
Oospera lactis (blanc) 15,0

Divers facteurs tels que la température de l’air, l’humidité et la vitesse de l’air doivent être pris en compte lors de la spécification de la dose UV-C pour la stérilisation. Ce modèle repose sur de nombreuses années d’expérience, la possibilité de mesurer les niveaux de micro-organismes sur site et les travaux ultérieurs sur le développement ultérieur de la technologie UV-C. Actuellement, cette technologie a permis de proposer des systèmes plug-in pour la désinfection à l’ozone comprenant des contrôles et des jauges à l’ozone, en plus des systèmes de stérilisation UV-C.

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