Was sind die Unterschiede zwischen UV-A und UV-C?

Die Vielfalt der Farbtöne im sichtbaren Spektrum entspricht in etwa der des ultravioletten Lichts. Allerdings übersehen wir dies oft, wenn wir UV-Licht betrachten und es nur als ein Spektrum von Wellenlängen klassifizieren, die mit seinen möglichen krebserregenden Wirkungen sowie seiner Nützlichkeit bei Fluoreszenz, Heilung und Desinfektion verbunden sind. Da jede Art ultravioletter Energie jedoch sehr unterschiedliche Eigenschaften hat, ist es wichtig, zwischen ihnen zu unterscheiden. In diesem Artikel werden die wichtigsten Unterschiede zwischen UV-A- und UV-C-Strahlung im Hinblick auf ihre Verwendung und Anwendungen behandelt.

Die primäre Möglichkeit, ultraviolette Energie zu identifizieren, ist ihre Wellenlänge. Die Art der ultravioletten Energie wird durch den Wellenlängenwert bestimmt, der in Nanometern (nm) ausgedrückt wird. Wellenlängen zwischen 315 und 400 Nanometern zählen zu UV-A, Wellenlängen zwischen 100 und 280 Nanometern zu UV-C. Die Wellenlängen von UV-B liegen zwischen 280 und 315 Nanometern.

So wie Menschen visuell nicht erkennen können, ob eine Lichtquelle rot oder blau ist, kann es etwas kontraintuitiv sein zu wissen, dass sowohl UV-A als auch UV-C für das bloße Auge unsichtbar sind. Daher ist es umso wichtiger zu wissen, welche Lichtquelle mit welcher Wellenlänge Sie für Ihre spezifische Anwendung benötigen-oder zumindest die Unterschiede zwischen UV-A- und UV{5}}C-Strahlung-zu verstehen.

Die meisten UV{0}}A-Lampenanwendungen verwenden eine Wellenlänge von 365 Nanometern und können entweder als Fluoreszenz- oder Härtungsanwendungen klassifiziert werden. Der Prozess, bei dem Substanzen wie Farben, Pigmente oder Mineralien UV-A-Energie in eine sichtbare Wellenlänge umwandeln, wird als Fluoreszenz bezeichnet.365 nm härtende UV-LampenDie für diese Zwecke eingesetzten Lichtquellen werden als Schwarzlichtlampen bezeichnet, da sie zwar dunkel erscheinen, beim Bestrahlen verschiedener Objekte jedoch eine Vielzahl sichtbarer Farben abgeben.

Unten finden Sie eine Abbildung eines Felsens, der unter der realUVTM-LED-Taschenlampe grün fluoresziert. In vielen Bereichen, darunter Forensik, Medizin, Molekularbiologie und Geologie, ist UV-A-Fluoreszenz besonders nützlich, da sie zum Nachweis des Vorhandenseins fluoreszierender Materialien verwendet werden kann, die unter normalen Beleuchtungsbedingungen sonst nicht zu unterscheiden wären.
Anwendungen der Fluoreszenz sind nicht auf den wissenschaftlichen Bereich beschränkt. Fluoreszenz kann neben anderen erstaunlichen visuellen Effekten für Schwarzlicht-Kunstinstallationen und Fluoreszenzfotografie genutzt werden. Vielleicht erinnern Sie sich an diese Schwarzlichtparty oder auch nicht, aber auch viele andere Unterhaltungsstätten nutzen UV-A, um Fluoreszenzeffekte zu erzeugen.
365 nm und 395 nm sind die am häufigsten beobachteten Wellenlängen für UV-A-Fluoreszenz. Sowohl 395 als auch 365 nm erzeugen typischerweise Fluoreszenzeffekte, obwohl 395 nm einen leichten sichtbaren violetten/violetten Anteil aufweist, während 365 nm einen „saubereren“ UV-Effekt mit weniger sichtbarer Lichtleistung liefert. Weitere Einzelheiten finden Sie in unserem Artikel zum Vergleich von 365 nm und 395 nm.

Im Gegensatz zur Fluoreszenz wird UV-A bei Härtungsanwendungen eingesetzt und kann chemische und strukturelle Veränderungen in einer Vielzahl von Materialien hervorrufen. Die Aushärtung wird häufig mit den gleichen UV-A-Wellenlängen erreicht, erfordert jedoch eine viel höhere UV-Intensität. Ähnlich wie bei der Fluoreszenz ist 365 nm eine häufig genutzte Härtungswellenlänge.

UV-A-Strahlung wird zum Aushärten von Dispersionsfarben im Siebdruck sowie zum Aushärten von industriellen Epoxidharzen und Nagelgelen verwendet. Bei UV-A-Härtungsanwendungen ist die Belichtungsdauer ebenso wichtig wie die Intensität.

UV-C-Wellenlängen sind mit 100 nm bis 280 nm wesentlich kleiner als UV{3}}A-Wellenlängen. Krankheitserreger wie Bakterien, Schimmelpilze, Pilze und Viren können durch den Einsatz von UV-C-Wellenlängen effektiv inaktiviert werden.

Da DNA und RNA bei und um 265 Nanometer beschädigt werden können, ist UV-C eine wirksame keimtötende Wellenlänge. Durch einen als Dimerisierung bekannten Prozess werden Doppelbindungen, die Thymin und Adenin zusammenhalten, aufgebrochen, wenn Krankheitserreger Licht der UV-C-Wellenlänge ausgesetzt werden, wodurch sich die Struktur des Genoms verändert. Aufgrund dieser Veränderung ist das Virus aufgrund der genetischen Beschädigung nicht in der Lage, sich erfolgreich zu replizieren oder zu vermehren, wenn es dies versucht.

Da Thymin (Uracil in RNA) wellenlängenempfindlich ist, hat UV-C eine besondere Fähigkeit, keimtötende Wirkungen auszuüben. Der folgenden Tabelle zufolge sind Uracil und Thymin nicht in der Lage, UV-Licht bei Wellenlängen von mehr als 300 Nanometern zu absorbieren.
Die Grafik zeigt, dass UV-C-Strahlung die Dimerisierung auslösen kann, UV-A-Strahlung dagegen nicht. Da UV-A nicht auf die DNA-Strukturen von Krankheitserregern abzielen kann, handelt es sich nach allen verfügbaren Informationen nicht um einen wirksamen Desinfektionsansatz.

Es ist eine häufige Fehleinschätzung, dass natürliches Tageslicht UV-Strahlen aller Art enthält. Alle UV-Energiewellenlängen sind in der Sonnenstrahlung enthalten, jedoch können nur UV-A- und bestimmte UV-B-Strahlen die Erdatmosphäre durchdringen. Im Gegensatz dazu erreicht UV-C den Boden nicht, da es von der Ozonschicht absorbiert wird.

Jegliche ultraviolette Energie muss mit äußerster Vorsicht gehandhabt werden, da nach Angaben des US HHS alle UV-Wellenlängen-einschließlich UV-A, UV-B und UV-C- als krebserregend gelten. Da UV-Strahlung unsichtbar ist, kann sie besonders schädlich sein, da sie im Gegensatz zu sichtbarem Licht nicht dazu führt, dass der Körper auf natürliche Weise schielt oder sich abwendet. Es gibt jedoch viel mehr Forschungs- und Bevölkerungsstudien, die uns einen Einblick in die möglichen Gefahren und Schäden geben, die UV-A mit sich bringen könnte, da wir wissen, dass UV-A-Strahlung bei natürlichem Tageslicht recht häufig vorkommt.

Andererseits kommt der durchschnittliche Mensch nicht regelmäßig mit UV-C-Strahlung in Kontakt. Für bestimmte Sektoren und Berufe, wie zum Beispiel das Schweißen, wurden die meisten Studien mit Blick auf Gesundheit und Sicherheit am Arbeitsplatz durchgeführt. Folglich gibt es weitaus weniger Untersuchungen zu den Gefahren und möglichen Schäden durch UV-C. Aufgrund seiner kürzeren Wellenlänge hat UV-C aus physikalischer Sicht ein deutlich höheres Energieniveau und wir wissen, dass es DNA-Moleküle direkt zerstört. Es wäre klug anzunehmen, dass es für den Menschen schädlicher sein könnte als UV-A und UV{8}}B, bei denen es sich um schwächere UV-Typen handelt. Daher sollte viel mehr darauf geachtet werden, eine UV{10}}C-Exposition zu verhindern.