Quarzglas für Umweltanwendungen

Anwendungen

Quarzglas für UV-Wasserdesinfektion

Wasser ist ein lebensnotwendiges Gut mit entscheidender Bedeutung. Es spielt nicht nur in unserem alltäglichen Leben, sondern auch in der Industrie eine große Rolle - Wasser, das zugeführt wird, wird mit UV behandelt (Trinkwasser, Prozesswasser, Reinstwasser), ebenso wie Wasser, das abgeleitet wird (Abwasser, Ballastwasser). Die Anwendungen reichen von der Landwirtschaft und der Lebensmittelverarbeitung bis hin zur sensiblen Herstellung von Elektronik oder Arzneimitteln.

Je nach Verwendungszweck und der Qualität des in der Region verfügbaren natürlichen Wassers muss das Wasser oft mit verschiedenen Methoden behandelt werden, bevor es weiterverwendet werden kann. Die Ultraviolett-(UV-)Wasserbehandlung gewinnt als eine dieser Methoden zunehmend an Bedeutung.

Hochreine Lampenrohre für UV-Lampen

Je nach Anwendung und Art der Behandlung können verschiedene UV-Lichtquellen verwendet werden. Das Quarzglas, das für den Bau der Lichtquelle verwendet wird, wird auch zum Schutz der Lichtquelle verwendet. Die Verwendung des Quarzglases für beide Teile aus einem Rohmaterial, das für die UV-Leistung (Transmission) optimal ist, ist ein entscheidender Teil eines erfolgreichen Reaktordesigns.

Beispiele für Quarzglasmaterialien und ihre Verwendung:

  • HLQ235: HLQ235: TiO2-dotiertes Quarzglas zur Deaktivierung der DNA von Bakterien, Keimen und Viren in Quecksilber-Niederdrucklampen (254nm UV-C)
  • Purasil V: für photochemische Reaktionen bei 185nm
  • Suprasil 130: für 172nm Wellenlänge

Für UV-erzeugende Systeme mit einer Wellenlänge <230nm empfehlen wir die Verwendung von synthetischem Quarzglas (Purasil V, Suprasil 130 oder Suprasil 310), vor allem für das Lampenrohr.

Transmissionskurven für die verschiedenen Quarzglasmaterialien finden Sie in unserem Transmissionsrechner .

Quarzglas für die UV-Luftreinigung

UV Air Treatment

Die UV-Luftreinigung hat als Alternative zu mechanischen Filtern und chemischen oder thermischen Verfahren weiter an Bedeutung gewonnen. UV-Licht eignet sich aber auch hervorragend zur Entfernung von Rückständen auf Oberflächen, zur Reinigung fetthaltiger Abluft aus Großküchen oder zur Reinigung industrieller Abluft mittels Photochemie.

Abluft- und industrielle UV-Luftbehandlung

Um Fett in der Abluft z. B. von Großküchen zu reduzieren sowie Gerüche und Brandgefahr zu verringern, ist UV-Oxidation eine wichtige Methode. Hochenergetische UV-Photonen spalten Schadstoffe durch Photolyse auf und zerlegen sie in umweltfreundliche Bestandteile.

Vakuum-UV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 185 nm zersetzt beispielsweise langkettige Moleküle durch direkte Photolyse. Der Prozess kann durch Zugabe von Oxidationsmitteln wie Ozon (O3) oder Wasserstoffperoxid (H2O2) beschleunigt werden. Verunreinigungen in Wasser und Luft werden in unschädliche Moleküle umgewandelt.

UV-Luftdesinfektion oder Sterilisation

Unsere Umgebungsluft, insbesondere in geschlossenen, sensiblen Bereichen mit vielen Menschen, sollte sauber und frei von gefährlichen Keimen und Viren sein. Besonders durch die COVID-19-Pandemie hat dieses Segment an Bedeutung gewonnen. Die UV-Luftdesinfektion ist eine sehr gute, einfache und kostengünstige Maßnahme. Hierfür wird hauptsächlich die Wellenlänge 254 nm von Niederdruckstrahlern verwendet – unser dotiertes Quarzglas HLQ235 ist hierfür besonders geeignet.

Quarzglas für die UV-Oberflächendesinfektion

Die Öffentlichkeit mag die UV-Desinfektion als eine Lösung für ein Problem aus der Pandemiezeit ansehen. Dies ist jedoch nicht der Fall. UV-Licht wird für die Desinfektion von Oberflächen in vielen Bereichen eingesetzt, wie z.B.:

  • Gesundheitswesen
  • Lebensmittel- und Getränkeindustrie
  • Gastgewerbe

Da diese Desinfektionsmethode frei von Chemikalien ist, wird sie seit langem als "organische" Alternative für scharfe Desinfektionsmittel, die der Öffentlichkeit und Umwelt schaden, angesehen. Desinfektionsanwendungen hängen von einer angemessenen UV-Dosis ab, die nur mit Quarzglas, das eine hohe Durchlässigkeit für eine Wellenlänge von 254nm bietet, möglich ist.

Datenblatt: HLQ 235

Quarzglas für die UV-Oberflächenbehandlung

Nach dem gleichen Konzept wie die Oberflächendesinfektion wird bei der Oberflächenbehandlung - auch als Oberflächenaktivierung bezeichnet - UV-Wellenlängen verwendet, um einen fotochemischen Prozess auf der Oberfläche verschiedener Substrate auszulösen. Dieser Prozess erhöht die "Benetzbarkeit" einer Oberfläche und sorgt so für einen besseren Zusammenhalt der Beschichtung. Bei anderen allgemeinen Beschichtungsanwendungen ist die Oberflächenbehandlung ein wichtiger Weg, um eine angemessene UV-Bestrahlung zu gewährleisten, die nicht zu tief in die Oberfläche eindringt. Um eine Oberfläche richtig zu oxidieren, werden Wellenlängen im UVC- und VUV-Bereich benötigt. Diese Wellenlängen lassen sich am besten mit synthetischem Quarz übertragen.

Datenblatt: Purasil® V

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