紫外线洗净是什么
被称为紫外线洗净或UV/OZONE洗净的该技术,1972年由Voron和Kuntz确认了基本原理以来,作为一个新的洗净技术而发展起来。
UV/OZONE洗净的机制
UV/OZONE洗净,是利用紫外线的能量和由此产生的O3分解并氧化有机化合物,最终使其反应为CO2和H2O,将污垢气体化并将其去除的方法。
特定波长的光子能量用下式表达。
E=Nhc/λ(KJ/mol-1)・・・・・・・・・・・・・1
其中
N=6.022×1023mol-1(阿伏伽德罗常量)
N=6.626×10-37KJ・s(普朗克常数)
c=2.988×108m・s-1(光速)
λ:光的波长 nm=10-9m
利用这个公式,计算184.9nm 253.7nm以及365nm的每摩尔的紫外线能量,得出表1所示的数值。分解分子的结合,只要提供比结合能量更高的能量,就可以切断其结合,但是从表1和表2的数值可知,184.9nm和253.7nm线对分解有效果,365nm线基本没有用处。根据表2,氧(O=O)的结合能量为490.4KJ/mol-1,将其用式①进行换算,约为243nm。
这意味着,243nm以下的波长的紫外线会分解O2,事实上184.9nm线,如下式所示会生成O3。
O2+(184.9nm)→O+O・・・・・・2
O+O2→O3・・・・・・・・・・3
如大气中的臭氧层破坏中所述,253.7nm的紫外线会很好地被臭氧吸收,如下式所示快速生成活性氧。
O3+(253.7nm)→O2+O・・・・・4
以这种方式,低压水银灯发射的184.9nm和253.7nm紫外线,直接分解有机物,从氧生成臭氧,并快速生成活性氧,能够使有机物氧化分解。
UV/OZONE洗净方法,是借用这种巧妙的复合作用,去除高度有机性的污垢的方法。
特定波长的光子能量用下式表达。
E=Nhc/λ(KJ/mol-1)・・・・・・・・・・・・・1
其中
N=6.022×1023mol-1(阿伏伽德罗常量)
N=6.626×10-37KJ・s(普朗克常数)
c=2.988×108m・s-1(光速)
λ:光的波长 nm=10-9m
利用这个公式,计算184.9nm 253.7nm以及365nm的每摩尔的紫外线能量,得出表1所示的数值。分解分子的结合,只要提供比结合能量更高的能量,就可以切断其结合,但是从表1和表2的数值可知,184.9nm和253.7nm线对分解有效果,365nm线基本没有用处。根据表2,氧(O=O)的结合能量为490.4KJ/mol-1,将其用式①进行换算,约为243nm。
这意味着,243nm以下的波长的紫外线会分解O2,事实上184.9nm线,如下式所示会生成O3。
O2+(184.9nm)→O+O・・・・・・2
O+O2→O3・・・・・・・・・・3
如大气中的臭氧层破坏中所述,253.7nm的紫外线会很好地被臭氧吸收,如下式所示快速生成活性氧。
O3+(253.7nm)→O2+O・・・・・4
以这种方式,低压水银灯发射的184.9nm和253.7nm紫外线,直接分解有机物,从氧生成臭氧,并快速生成活性氧,能够使有机物氧化分解。
UV/OZONE洗净方法,是借用这种巧妙的复合作用,去除高度有机性的污垢的方法。
表1:光的能量
紫外线的波长 | 紫外线能量(KJ/mol) |
---|---|
365nm | 327.7 |
253.7nm | 471.5 |
184.9nm | 647 |
表2:分子的结合能量
结合 | 分子(AB) | 分子(A;B) | 结合能量(KJ/mol) |
---|---|---|---|
H-H | H2 | 2H | 432.07 |
H-C | C6H6 | H,CHO | 464 |
" | CH4 | H,CH3 | 431.8 |
" | CH3 | H,CH2 | 457 |
" | CH | H,C | 334.7 |
O-C | CO2 | CO,O | 526.1 |
" | CH3OH | CH3,OH | 378.1 |
N-N | N2 | 2N | 941.6 |
" | N2O4 | 2N02 | 53 |
O-O | O2 | 20 | 493.6 |
" | O2+ | O,O+ | 642.8 |
" | O3 | O,O2 | 102 |
" | H2O2 | 20H | 206.8 |
C-F | CH3F | CH3,F | 472 |
" | C6H5F | C6H5,F | 524 |
Cl-Cl | Cl2 | 2Cl | 239.2 |
H-O | H2O | 2H,O | 458.9 |
" | H2O | H,OH | 493.4 |
" | OH | O,H | 424.4 |