Đèn uv-c
Đèn UVC và phổ bước sóng “Germicidal”: 222 nm, 254 nm & 265–280 nm
1. Đèn UV-C LED – vùng 260–265 nm (đỉnh hấp thụ DNA)
Các acid nucleic (DNA/RNA) của vi sinh vật hấp thụ tia UV mạnh nhất ở ~260–265 nm, đây là đỉnh hiệu quả diệt khuẩn cao nhất.
Các đèn LED UV-C hiện đại thường phát trong vùng 265–280 nm, tiệm cận với đỉnh hấp thụ này, mang lại hiệu quả diệt khuẩn cao mà không chứa thủy ngân.
Ưu điểm:
- Bật/tắt tức thời, không cần thời gian khởi động.
- Không phát nhiệt, không chứa Hg (thân thiện môi trường).
- Tuổi thọ cao, dễ tích hợp vào thiết bị nhỏ gọn.
Nhược điểm:
- Giá thành và chi phí sản xuất vẫn cao hơn đèn thủy ngân.
- Hiệu suất phát quang (mW/mW điện) thấp hơn đôi chút.
Ứng dụng:
Tủ khử trùng thực phẩm, thiết bị y tế, robot khử khuẩn, lọc nước RO, tủ lạnh, máy sấy, máy lọc không khí.
2. Đèn thủy ngân 254 nm – công nghệ truyền thống, chuẩn hóa toàn cầu
Đèn thủy ngân áp suất thấp (Low Pressure Hg Lamp) phát ra bước sóng 254 nm, gần với đỉnh diệt khuẩn → được coi là chuẩn công nghiệp UVGI (Ultraviolet Germicidal Irradiation) trong nhiều thập kỷ.
Công nghệ này được công nhận và quy định trong các tiêu chuẩn như CDC, ISO 15858, ASHRAE 241.
Ưu điểm:
- Cường độ tia mạnh, hiệu quả cao.
- Giá rẻ, nguồn cung ổn định.
- Dễ triển khai trong hệ thống ống hoặc buồng kín.
Nhược điểm:
- Chứa thủy ngân (Hg), cần xử lý an toàn khi vỡ hoặc thải bỏ.
- Không được dùng trực tiếp khi có người, vì tia 254 nm có thể gây tổn thương da và mắt.
Ứng dụng:
Khử trùng không khí trong ống thông gió, bề mặt, nước, tủ y tế, phòng lab, hệ thống HVAC.
3. Far-UVC 222 nm – an toàn hơn cho da & mắt
Far-UVC (222 nm) được phát ra từ đèn excimer KrCl, có năng lượng cao hơn nhưng khả năng xuyên qua mô người rất thấp.
Điều này giúp vẫn diệt khuẩn hiệu quả nhưng an toàn hơn cho người, nếu tuân thủ đúng chuẩn an toàn phơi nhiễm (ACGIH/ISO 21348).
Cơ chế:
Tia 222 nm vẫn gây đột biến pyrimidine trong DNA/RNA của vi sinh vật, song bị hấp thụ ở lớp tế bào chết ngoài cùng, không xuyên tới tế bào sống → giảm nguy cơ tổn thương.
Ưu điểm:
- Có thể dùng trong không gian có người (nếu thiết kế đúng chuẩn).
- Hiệu quả cao, giảm nguy cơ lây nhiễm trong môi trường kín.
Nhược điểm:
- Tuổi thọ đèn còn hạn chế.
- Cần bộ lọc quang học để loại bỏ tia >230 nm (gây hại).
Ứng dụng:
Hành lang bệnh viện, thang máy, phòng chờ, khu vực công cộng, lớp học – nơi cần khử trùng không khí liên tục mà vẫn đảm bảo an toàn.
Bảng so sánh ba bước sóng UV-C phổ biến
| Bước sóng | Nguồn sáng điển hình | Hiệu quả diệt khuẩn | Độ xuyên qua vật liệu | Độ an toàn với người | Ứng dụng tiêu biểu |
|---|---|---|---|---|---|
| 222 nm | Đèn excimer KrCl | Cao | Thấp (bị hấp thụ nhanh) | An toàn tương đối (far-UVC) | Không gian có người, bệnh viện |
| 254 nm | Đèn thủy ngân áp suất thấp | Rất cao | Trung bình | Không an toàn, phải cách ly | Tủ, ống, phòng kín |
| 265–280 nm | LED UV-C | Rất cao (gần đỉnh DNA) | Trung bình | Phụ thuộc thiết kế | Thiết bị cầm tay, lọc nước, máy khử trùng |
Kết luận
Mỗi vùng bước sóng germicidal có ưu và nhược điểm riêng:
- 222 nm: an toàn hơn, tương lai dùng trong không gian có người.
- 254 nm: truyền thống, công suất mạnh, chi phí thấp.
- 265–280 nm: tối ưu diệt khuẩn DNA/RNA, thân thiện môi trường.
➡️ Khi thiết kế hoặc chọn đèn UV-C, cần cân nhắc mục đích sử dụng, mức độ an toàn, và hiệu suất diệt khuẩn phù hợp.
