Решение: Бактерицидные ультрафиолетовые лампы
Статья к заданиюБактерицидные лампы
Ультрафиолетовое излучение охватывает диапазон длин волн от 100 до 400 нм оптического спектра электромагнитных волн. По наиболее характерным реакциям, возникающим при взаимодействии ультрафиолетового излучения с биологическими приемниками, этот диапазон условно разбит на три диапазона: УФ-А (315–400 нм), УФ-В (280–315 нм), УФ-С (100–280 нм).
Бактерицидным действием обладает ультрафиолетовое излучение с диапазоном длин волн 205–315 нм, которое проявляется в фотохимических повреждениях ДНК клеточного ядра микроорганизма, что приводит к гибели микробной клетки в первом или последующем поколении.
Реакция живой микробной клетки на ультрафиолетовое излучение не одинакова для различных длин волн (см. рисунок).
Кванты с длинами волн в этом диапазоне поглощаются нуклеиновыми кислотами, что приводит к разрушению структуры ДНК и РНК. Помимо бактерицидного, то есть убивающего бактерии, этот диапазон оказывает вирулицидное (противовирусное), фунгицидное (противогрибковое) и спороцидное (убивающее споры) действие.
Электрические источники, в спектре излучения которых содержатся длины волн в диапазоне λ = 205–315 нм, называют бактерицидными лампами. Наибольшее распространение получили разрядные ртутные лампы низкого давления, у которых в процессе электрического разряда в аргонно-ртутной смеси более 60% излучения переходит в излучение с длиной волны 253,7 нм.
Наряду с излучением с длиной волны 253,7 нм, в спектре излучения ртутных ламп низкого давления содержится излучение с длиной волны 185 нм, которое в результате взаимодействия с молекулами кислорода образует озон в воздушной среде. У существующих бактерицидных ртутных ламп низкого давления колба выполнена из специального стекла, например, увиолевого, которое практически полностью исключает выход излучения с длиной волны 185 нм. Это продиктовано тем, что наличие озона в высоких концентрациях в воздушной среде может привести к опасным последствиям для здоровья человека, вплоть до отравления со смертельным исходом.
Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка
Используя приведённый материал об ультрафиолетовом излучении и бактерицидных лампах, выберите верное утверждение.
Решение по шагам
4 шагаУФ-А имеет диапазон 315–400 нм, а наиболее выраженное бактерицидное действие наблюдается в диапазоне 205–315 нм. Поэтому утверждение 1 неверно.
УФ-С имеет диапазон 100–280 нм. Такое излучение способно вызывать фотохимические превращения кислорода, в результате которых образуется озон.
$$\mathrm{O_2} + h\nu \rightarrow 2\mathrm{O},\quad \mathrm{O} + \mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{O_3}$$Длина волны 257,3 нм входит в бактерицидный диапазон и пропускается увиолевым стеклом бактерицидной лампы, поэтому утверждение 3 неверно.
Длина волны 320 нм относится к УФ-А и не входит в диапазон наиболее эффективного бактерицидного действия 205–315 нм. Поэтому утверждение 4 неверно.
Где здесь ошибаются
Путать диапазоны УФ-А и УФ-С.
Считать любую ультрафиолетовую волну одинаково эффективной для уничтожения микроорганизмов.
Относить длину волны 320 нм к бактерицидному диапазону.