|
A radiação UV pode ser subdividida em ''UV próximo'' (comprimento de onda de 380 até 200 nm - mais próximo da luz visível), ''UV distante'' (de 200 até 10 nm) e ''UV extremo'' (de 1 a 31 nm).
No que se refere aos efeitos à [[saúde]] humana e ao [[meio ambiente]], classifica-se como ''UVA'' (400 – 320 nm, também chamada de [[luz negra]] ou onda longa), ''UVB'' (320–280 nm, também chamada de onda média) e ''UVC'' (280 - 100 nm, também chamada de UV curta ou "germicida"). A maior parte da radiação UV emitida pelo [[sol]] é absorvida pela [[atmosfera]] terrestre. A quase totalidade (99%) dos raios ultravioleta que efetivamente chegam a superfície da Terra são do tipo UV-A. A radiação UV-B é parcialmente absorvida pelo [[ozônio]] da [[atmosfera]] e sua parcela que chega à Terra é responsável por danos à [[pele]]. Já a radiação UV-C é totalmente absorvida pelo [[oxigênio]] e o ozônio da atmosfera. Bronzeado, manchas e queimaduras solares são efeitos familiares de exposição demasiadas ao UV presente na luz solar, juntamente com maior risco de câncer de pele. As coisas vivas em terra seca seriam severamente danificadas pela radiação ultravioleta do Sol se a maior parte não fosse filtrada pela atmosfera da Terra. Mais enérgico, de menor comprimento de onda abaixo de 121 nm, o UV-C ioniza ar tão fortemente que é absorvido antes de atingir o solo. Ultravioleta também é responsável pela formação de reforço ósseo vitamina D na maioria dos vertebrados terrestres, incluindo os seres humanos. O espectro UV tem assim efeitos benéficos e prejudiciais para a saúde humana.
As faixas de radiação não são exatas. Como exemplo, o UVA começa em torno de 410 nm e termina em 315 nm. O UVB começa em 330 nm e termina em 270 nm aproximadamente. Os picos das faixas estão em suas médias.
A radiação próximo-UV é visível a alguns insetos, mamíferos, e pássaros. As aves pequenas têm um quarto receptor de cor para os raios ultravioleta; Isto dá pássaros "verdadeiros" visão UV. Renas utilizam radiação próximo -UV para ver ursos polares, que são pouco visíveis em luz regular porque se misturam com a neve. UV também permite que os mamíferos vajam trilhas de urina, o que é útil para aves de rapina para encontrar comida na natureza. Os machos e fêmeas de algumas espécies de borboletas parecem idênticos aos olhos humanos, mas muito diferentes dos olhos sensíveis a UV - os machos apresentam padrões brilhantes para atrair as fêmeas. A maioria dos raios ultravioleta é invisível para a maioria dos seres humanos: a lente em um olho humano geralmente filtra frequências UVB ou inferior, e os seres humanos não têm receptor de cor para os raios ultravioleta.
Em algumas condições, crianças e adultos jovens podem ver ultravioleta até comprimentos de onda de cerca de 310 nm, e pessoas com afacia (a falta do cristalino no olho) também pode ver alguns comprimentos de onda UV. As pessoas que não tem cristalino relatam frequentemente ver a radiação ultravioleta que parece "azul esbranquiçado" ou "violeta esbranquiçada". Isso acontece porque nossos três receptores de cores (vermelho, verde e azul) são todos sensíveis ao ultravioleta, então os raios vem como uma mistura dos três receptores, com um ligeiro assentimento para o lado azul do espectro.
Seu efeito [[bactericida]] a torna utilizável em dispositivos que mantêm a [[assepsia]] de certos estabelecimentos.
Muitas substâncias, quando expostas à radiação UV, se comportam de modo diferente de quando expostas à luz visível, tornando-se [[fluorescência|fluorescentes]]. Este fenômeno se dá pela excitação dos [[elétrons]] nos [[átomo]]s e [[molécula]]s dessa substância ao absorver a energia da luz invisível. Ao retornar a seus níveis normais (níveis de [[energia]]), o excesso de energia é reemitido sob a forma de luz visível.
== Descoberta ==
"Ultravioleta" significa "além do violeta" (do latim ultra, "além"), violeta sendo a cor de frequência mais alta da luz visível. Ultravioleta tem uma frequência maior do que a luz violeta.
A radiação UV foi descoberta em 1801 quando o físico alemão Johann Wilhelm Ritter observou que os raios invisíveis, logo após a extremidade violeta do espectro visível, escureciam o papel embebido em cloreto de prata mais rapidamente do que a própria luz violeta. Ele os chamou de "raios oxidantes" para enfatizar a reatividade química e distingui-los dos "raios de calor", descobertos no ano anterior na outra extremidade do espectro visível. O termo mais simples "raios químicos" foi adotado pouco depois, e manteve-se popular durante todo o século 19, embora houvesse aqueles que sustentavam que estes eram um tipo completamente diferente de radiação da luz (notavelmente John William Draper, que os chamou de "raios Tithonicos "). Os termos raios químicos e de calor foram eventualmente abandonados em favor da radiação ultravioleta e infravermelha, respectivamente. Em 1878 o efeito da luz de comprimento de onda curto foi aplicado para esterilizantes bactérias. Em 1903 era conhecido que os comprimentos de onda mais eficazes eram de cerca de 250 nm. Em 1960, o efeito da radiação ultravioleta no DNA foi estabelecido.
A descoberta da radiação ultravioleta abaixo de 200 nm, denominada ultravioleta de vácuo por ser fortemente absorvida pelo ar, foi feita em 1893 pelo físico alemão Victor Schumann.
== Subtipos ==
|315 nm – 400 nm
|}
Uma variedade de dispositivos de estado sólido e de vácuo foi explorada para utilização em diferentes partes do espectro UV. Muitas abordagens procuram adaptar dispositivos visíveis de detecção de luz, mas estes podem sofrer de resposta indesejada à luz visível e várias instabilidades. O ultravioleta pode ser detectado por fotodíodos e fotocátodos adequados, que podem ser adaptados para serem sensíveis a diferentes partes do espectro UV. Fotomultiplicadores sensíveis a ultravioletas estão disponíveis. Espectrômetros e radiômetros são utilizados para a medição da radiação UV. Detectores de silício são utilizados para identificar todo o espectro.
As pessoas não podem perceber UV diretamente, uma vez que a lente do olho humano bloqueia a maioria das radiações na faixa de comprimento de onda de 300-400 nm; Comprimentos de onda mais curtos são bloqueados pela córnea. No entanto, os fotorreceptores da retina são sensíveis ao UV próximo, e as pessoas sem cristalino (uma condição conhecida como afacia) percebem quase UV como azul-esbranquiçado ou violeta-esbranquiçado.
Os comprimentos de onda do UV do vácuo, ou VUV, (mais curtos do que 200 nm) são fortemente absorvidos pelo oxigênio molecular no ar, embora os comprimentos de onda mais longos de aproximadamente 150-200 nm possam se propagar através do nitrogênio. Os instrumentos científicos podem, por conseguinte, utilizar esta gama espectral operando numa atmosfera isenta de oxigénio (normalmente azoto puro), sem a necessidade de câmaras de vácuo dispendiosas. Exemplos significativos incluem equipamento de fotolitografia de 193 nm (para o fabrico de semicondutores) e espectrometros de dicroísmo circular.
A tecnologia para a instrumentação de VUV foi impulsionada pela astronomia solar por muitas décadas. Enquanto a óptica pode ser usada para remover a luz visível indesejada que contamina o VUV, em geral, os detectores podem ser limitados pela sua resposta à radiação não-VUV, e o desenvolvimento de "solar-blind" dispositivos que tem sido uma importante área de investigação. Dispositivos de estado sólido de grande fenda ou dispositivos de vácuo com fotocátodos de alto corte podem ser atraentes em comparação com diodos de silício.
O UV extremo (EUV ou às vezes XUV) é caracterizado por uma transição na física da interação com a matéria. Comprimentos de onda maiores do que cerca de 30 nm interagem principalmente com os elétrons de valência externos dos átomos, enquanto os comprimentos de onda mais curtos interagem principalmente com elétrons e núcleos internos. A extremidade longa do espectro de EUV é definida por uma linha espectral He<sup>+</sup> proeminente a 30,4 nm. A EUV é fortemente absorvida pela maioria dos materiais conhecidos, mas é possível sintetizar ópticas multicamadas que refletem até cerca de 50% da radiação EUV em incidência normal. Esta tecnologia foi pioneira pelos foguetes soando NIXT e MSSTA na década de 1990, e tem sido usado para fazer telescópios para capturar imagens solares.
== Luz negra ==
Este tipo de luz é usada em aparelhos elétricos para atrair insetos e eletrocutá-los. Outros tipos de uso são para identificar [[falsificação|dinheiro falso]], decoração, [[boate|boates]] e [[tuning]].
== Ultravioleta Solar ==
Objetos muito quentes emitem radiação UV (ver radiação do corpo negro). O Sol emite radiação ultravioleta em todos os comprimentos de onda, incluindo o ultravioleta extremo onde cruza com o raio-X a 10 nm. Estrelas extremamente quente emitem proporcionalmente mais radiação UV do que o sol. A luz solar no espaço no topo da atmosfera terrestre (ver constante solar) é composta por cerca de 50% de luz infravermelha, 40% de luz visível e 10% de luz ultravioleta, para uma intensidade total de cerca de 1400 W / m<sup>2</sup> no vácuo.
No entanto, ao nível do solo a luz solar é 44% de luz visível, 3% de radiação ultravioleta (com o Sol no seu zênite) e o restante de infravermelhos. Assim, a atmosfera bloqueia cerca de 77% do UV do Sol, quase inteiramente nos comprimentos de onda UV mais curtos, quando o Sol está mais alto no céu (zênite). Da radiação ultravioleta que atinge a superfície da Terra, mais de 95% são os comprimentos de onda mais longos de UVA, sendo o restante caracterizado como UVB. Não existe essencialmente UVC na superfície terrestre. A fração de UVB que permanece na radiação UV após passar pela atmosfera é fortemente dependente da cobertura de nuvens e das condições atmosféricas. As nuvens grossas bloqueiam UVB eficazmente; Mas em dias "nublados", os remendos de céu azul que mostram entre nuvens também são fontes de (dispersão) UVA e UVB, que são produzidos por Rayleigh espalhado da mesma forma que a luz azul visível do céu.
As bandas mais curtas de UVC, bem como a radiação UV mais enérgica produzida pelo Sol, são absorvidas pelo oxigênio e geram o ozônio na camada de ozônio quando átomos de oxigênio produzidos pela fotólise UV do oxigênio molecular reagem com mais oxigênio molecular . A camada de ozônio é especialmente importante para bloquear a maioria dos UVB e a parte restante de UVC que não foi bloqueada pelo oxigênio.
== Bloqueadores e absorventes ==
Os absorventes de ultravioleta são moléculas usadas em materiais orgânicos (polímeros, tintas, etc.) para absorver os raios UV para reduzir a degradação UV (foto-oxidação) de um material. Os absorventes podem degradar-se ao longo do tempo, pelo que é necessário monitorizar os níveis de absorvedor em materiais degradados.
No protetor solar, os ingredientes que absorvem os raios UVA / UVB, como avobenzona, oxibenzona e octil metoxicinamato, são absorvedores químicos orgânicos ou "bloqueadores". Eles são contrastados com absorvedores inorgânicos / "bloqueadores" de radiação UV tais como dióxido de titânio e óxido de zinco.
Para vestuário, o Fator de Proteção Ultravioleta (UPF) representa a proporção de UV causadora de queimaduras solares sem e com a proteção do tecido, semelhante às classificações SPF (Protetor Solar) para protetor solar. No verão normal os tecidos têm UPF de aproximadamente 6, o que significa que cerca de 20% de UV passará.
As nanopartículas suspensas em vitrais impedem que os raios UV causem reações químicas que alterem as cores das imagens. Um conjunto de referência de cores de vidro colorido é planejado para ser usado para calibrar as câmeras coloridas para a missão ESA Mars Rover de 2019, uma vez que eles permanecerão desbotados pelo alto nível de UV presentes na superfície de Marte.
O vidro de cal sodado comum é parcialmente transparente ao UVA, mas é opaco a comprimentos de onda mais curtos, enquanto que o vidro de quartzo fundido, dependendo da qualidade, pode ser transparente mesmo para comprimentos de onda UV de vácuo. O vidro de janela comum passa cerca de 90% da luz acima de 350 nm, mas bloqueia mais de 90% da luz abaixo de 300 nm.
== Fontes artificiais ==
A luz de uma lâmpada de mercúrio possui predominantemente a comprimentos de onda discretos. Outras fontes UV práticas com espectro de emissão mais contínuo incluem lâmpadas de arco de xenônio (comumente usadas como simuladores de luz solar), lâmpadas de arco de deutério, lâmpadas de arco de mercúrio-xenônio, lâmpadas de arco de haleto metálico e lâmpadas incandescentes de tungstênio-halogêneo.
== Fontes de RUV ==
Exposições prolongadas do homem ao sol podem resultar em efeitos crônicos para a saúde da pele e do olho. A queimadura de sol e o bronzeamento são os efeitos mais conhecidos.
=== '''Debate sobre segurança solar''' ===
As organizações médicas recomendam que os pacientes se protejam contra a radiação UV usando protetor solar. Cinco ingredientes para protetor solar foram usados para proteger camundongos contra tumores de pele. No entanto, alguns produtos químicos produziram substâncias potencialmente nocivas quando iluminados enquanto estiverem em contato com células vivas. A quantidade de protetor solar que penetra nas camadas inferiores da pele pode ser grande o suficiente para causar danos.
Protetor solar reduz o dano direto ao DNA que causa queimaduras solares, bloqueando UVB, e a classificação SPF usual indica quão efetivamente essa radiação é bloqueada. SPF é, portanto, também chamado UVB-PF, para "UVB fator de proteção". Esta classificação, no entanto, não oferece dados sobre proteção contra UVA, que não causa principalmente queimaduras solares, mas ainda é prejudicial, uma vez que provoca danos indiretos no DNA e também é considerado cancerígeno. Vários estudos sugerem que a ausência de filtros UVA pode ser a causa da maior incidência de melanoma encontrado em usuários de protetor solar em comparação com os não usuários.
Alguns produtos químicos de protetor solar produzem substâncias potencialmente nocivas se forem iluminados enquanto estiverem em contato com células vivas. A quantidade de filtro solar que penetra através do estrato córneo pode ou não ser grande o suficiente para causar danos.
Num experimento de Hanson et al. Que foi publicado em 2006, a quantidade de espécies reativas nocivas de oxigênio (ROS) foi medida em pele não tratada e em filtro solar. Nos primeiros 20 minutos a película de protetor solar teve um efeito protetor e o número de espécies de ROS era menor. No entanto, após 60 minutos, a quantidade de filtro solar absorvido foi tão alta que a quantidade de ROS foi maior na pele tratada com filtro solar do que na pele não tratada.
=== '''Agravamento de certas condições de pele''' ===
A radiação ultravioleta pode agravar várias doenças e doenças da pele, incluindo:
Lúpus eritematoso sistêmico
Síndrome de Sjogren
síndrome de Usher
Rosácea
Dermatomiosite
Doença de Darier
Síndrome de Kindler-Weary
=== '''Dano ocular''' ===
O olho é mais sensível a danos por UV na banda UVC inferior a 265-275 nm. A radiação deste comprimento de onda está quase ausente da luz solar, mas é encontrada nas luzes do arco do soldador e em outras fontes artificiais. A exposição a estes pode causar fotoceratite, e pode levar a formação de catarata, pterígio e pinguécula. Em menor grau, UVB na luz solar de 310-280 nm também causa fotoceratite, e a córnea, o cristalino e a retina pode ser danificada.
Óculos de proteção são benéficos para aqueles expostos à radiação ultravioleta. Desde que a luz pode alcançar a lateral dos olhos, a proteção de olho do inteiro é indicada geralmente se houver um risco aumentado da exposição, como em alpinismo em altas altitudes. Os alpinistas são expostos a níveis mais altos do que os comuns de radiação UV, tanto porque há menos filtragem atmosférica e por causa da reflexão da neve e do gelo. Os óculos comuns, não tratados dão alguma proteção. A maioria das lentes plásticas dá mais proteção do que as lentes de vidro, porque, como observado acima, o vidro é transparente para UVA e o acrílico comum usado para lentes é menos. Alguns materiais de lentes plásticas, como o policarbonato, bloqueiam intrinsecamente a maioria dos UV.
=== Efeitos biológicos crônicos ou tardios ===
Melanoma, que não depende da ação cumulativa de UVB, mas de uma exposição intermitente que possa causar queimadura solar. Embora muito menos prevalente que os não-melanomas, é a causa principal de morte por câncer de pele.
=== '''Degradação de polímeros, pigmentos e corantes''' ===
A degradação UV é uma forma de degradação do polímero que afeta os plásticos expostos à luz solar. O problema aparece como descoloração ou desvanecimento, rachaduras, perda de força ou desintegração. Os efeitos do ataque aumentam com o tempo de exposição e a intensidade da luz solar. A adição de absorvedores de UV inibe o efeito.
Os polímeros sensíveis incluem termoplásticos e fibras especiais como as aramidas. A absorção UV leva à degradação da cadeia e perda de resistência em pontos sensíveis na estrutura da cadeia. Corda de aramida deve ser blindada com uma bainha de termoplástico, para manter a sua força.
Muitos pigmentos e corantes absorvem UV e mudam de cor, assim pinturas e têxteis podem precisar de proteção extra tanto da luz solar e lâmpadas fluorescentes, duas fontes comuns de radiação UV. Vidro de janela absorve alguns UV prejudiciais, mas artefatos valiosos precisam blindagem extra. Muitos museus colocam cortinas pretas sobre aquarelas e têxteis antigos, por exemplo. Uma vez que aquarelas podem ter níveis de pigmento muito baixos, eles precisam de proteção extra de UV. Várias formas de vidro de enquadramento, incluindo acrílicos (plexiglass), laminados e revestimentos, oferecem diferentes graus de proteção UV (e luz visível).
=== Outros efeitos ===
Doses elevadas de radiação UV produzem [[fotoconjuntivite]] (inflamação da conjuntiva) e [[fotoqueratite]] (inflamação da córnea). As prolongadas exposições, mesmo com baixas intensidades, podem produzir cataratas, [[pterígio]] ou alguns tipos de [[carcinoma]], que podem ser irreversíveis ou exigir uma intervenção cirúrgica.
{{Referências}}
== '''Aplicações''' ==
Devido à sua capacidade de causar reações químicas e excitar a fluorescência em materiais, a radiação ultravioleta tem uma série de aplicações. A seguinte tabela dá alguns usos de bandas de comprimento de onda específico no espectro UV
13,5 nm: Litografia ultravioleta extrema
30-200 nm: Fotoionização, espectroscopia de fotoelétrons ultravioleta, fabricação de circuitos integrados padrão por fotolitografia
230-365 nm: UV-ID, rastreamento de rótulos, códigos de barras
230-400 nm: sensores ópticos, vários instrumentos
240-280 nm: Desinfecção, descontaminação de superfícies e água (absorção de DNA tem um pico a 260 nm)
200-400 nm: Análise forense, detecção de fármacos
270-360 nm: Análise de proteínas, sequenciação de ADN, descoberta de fármacos
280-400 nm: Imagiologia médica de células
300-320 nm: Terapia de luz em medicina/fototerapia
300-365 nm: Cura de polímeros e tintas de impressora
300-400 nm: Iluminação de estado sólido
350-370 nm: Bugs zappers (as moscas são mais atraídas pela luz a 365 nm)
400-700 nm: Radiação fotossinteticamente ativa (organismos fotossintéticos são capazes de usar este comprimento de onda no processo de fotossíntese)
=== '''Fotografia''' ===
O filme fotográfico responde à radiação ultravioleta, mas as lentes de vidro das câmeras geralmente bloqueiam radiação menor que 350 nm. Os filtros bloqueadores de UV ligeiramente amarelados são usados frequentemente para a fotografia ao ar livre para impedir a superexposição de indesejados raios UV. Para fotografar no UV próximo, filtros especiais podem ser usados. A fotografia com comprimentos de onda inferiores a 350 nm requer lentes de quartzo especiais que não absorvem a radiação. Sensores de câmeras digitais podem ter filtros internos que bloqueiam UV para melhorar a precisão de reprodução de cores. Às vezes, esses filtros internos podem ser removidos, ou podem estar ausentes, e um filtro de luz visível externo prepara a câmera para fotografia próximo ao UV. Algumas câmeras são especificamente projetadas para uso no UV.
A fotografia por radiação ultravioleta refletida é útil para investigações médicas, científicas e forenses, em aplicações tão difundidas como a detecção de nódoas negras, alterações de documentos ou trabalhos de restauração em pinturas. A fotografia da fluorescência produzida pela iluminação ultravioleta utiliza comprimentos de onda visíveis da luz.
Na astronomia ultravioleta, as medições são usadas para discernir a composição química do meio interestelar, e a temperatura e composição das estrelas. Porque a camada de ozônio bloqueia muitas frequências UV de alcançar telescópios na superfície da Terra, a maioria das observações UV é feitas a partir do espaço.
=== '''Indústria elétrica e eletrônica''' ===
A descarga de corona em aparelhos elétricos pode ser detectada por suas emissões ultravioleta. A corona provoca degradação do isolamento eléctrico e emissão de ozônio e óxido de nitrogênio.
Alguns módulos da EEPROM (Memória de leitura programável apagável eletricamente) são apagados pela exposição à radiação UV. Estes módulos têm uma janela transparente (quartzo) na parte superior do chip que permite a radiação UV entrar.
=== '''Tintura fluorescente''' ===
Corantes fluorescentes que emitem luz azul sob UV são adicionados como branqueadores ópticos para papel e tecidos. A luz azul emitida por estes agentes neutraliza os matizes amarelos que podem estar presentes, e faz com que as cores e os brancos apareçam mais brancos ou mais brilhantemente coloridos.
Os corantes UV fluorescentes que brilham nas cores primárias são utilizados em tintas, papéis e têxteis, quer para melhorar a cor sob a iluminação da luz do dia, quer para fornecer efeitos especiais quando aceso com lâmpadas UV. Tintas de luz negra que contêm corantes que brilham sob UV são usados em uma série de arte e aplicações estéticas.
Para ajudar a evitar a falsificação de moeda, ou a falsificação de documentos importantes, tais como carteiras de motorista e passaportes, o papel pode incluir uma marca d'água UV ou fibras fluorescentes multicoloridas que são visíveis sob luz ultravioleta. Selos postais são marcados com um fósforo que brilha sob raios UV para permitir a detecção automática do carimbo e face da carta.
Os corantes fluorescentes UV são usados em muitas aplicações (por exemplo, bioquímica e medicina forense). Algumas marcas de spray de pimenta deixarão um produto químico invisível (corante UV) que não é facilmente lavado, fato que ajuda a polícia identificar a aplicação mais tarde.
Em alguns tipos de testes não destrutivos estimulantes UV em corantes fluorescentes são usados para destacar defeitos em uma ampla gama de materiais. Estes corantes podem ser transportados para defeitos de quebra superficial por ação capilar (inspeção de líquido penetrante) ou podem estar ligados a partículas de ferrite capturadas em campos de fuga magnética em materiais ferrosos (inspeção de partículas magnéticas).
=== '''Utilizações analíticas''' ===
==== '''Foresente''' ====
UV é uma ferramenta de investigação na cena do crime útil na localização e identificação de fluidos corporais como o sêmen, sangue e saliva. Por exemplo, os fluidos ejaculados ou a saliva podem ser detectados por fontes UV de alta potência, independentemente da estrutura ou cor da superfície sobre a qual o fluido é depositado. A micro espectroscopia UV-Vis também é usada para analisar vestígios de evidências, como fibras têxteis e lascas de tinta, além de documentos questionavéis.
Outras aplicações incluem a autenticação de vários colecionáveis e arte, e detectar moeda falsa. Mesmo materiais não marcados especificamente com corantes sensíveis a UV podem ter fluorescência distinta sob exposição à UV, ou podem fluorescer de forma diferente sob onda curta ''versus'' ultravioleta de onda longa.
==== '''Melhorando o contraste da tinta''' ====
Usando imagens multi-espectral é possível ler papiros ilegíveis, como o papiro queimado da Villa do Papiro ou de Oxirrinco, ou o palimpsesto de Arquimedes. A técnica consiste em tirar fotos do documento ilegível usando diferentes filtros na faixa de infravermelho ou ultravioleta, finamente sintonizado para capturar certos comprimentos de onda de luz. Assim, a porção espectral óptima pode ser encontrada para distinguir a tinta do papel sobre a superfície do papiro.
As fontes simples de NUV podem ser usadas para destacar a tinta desbotada à base de ferro no pergaminho.
==== '''Vigilância sanitária''' ====
Ultravioleta auxilia na detecção de depósitos de material orgânico que permanecem em superfícies onde a limpeza periódica e desinfecção pode não ter sido devidamente realizado. As porções químicas de fenilo e indol em proteínas absorvem UV e são tornadas visíveis bloqueando a fluorescência do material sob elas - muitas vezes branqueadores UV em tecidos. Detergentes são facilmente detectados através de inspeção UV. Em "ABS" ou detergentes de alquilbenzenossulfonato, a benzina substituída absorve UV. Os detergentes de fosfato com uma porção fenilo também absorvem.
Depósitos de urina de animais em carpetes ou outras superfícies duras podem ser detectados para o tratamento preciso e remoção de vestígios de minerais e as bactérias causadoras de odor que se alimentam de proteínas na urina. Muitas indústrias da hospitalidade usam lâmpadas UV para inspecionar a cama anti-higiênica para determinar o ciclo de vida para a restauração do colchão, assim como o desempenho geral da equipe de limpeza. Um recurso perene para muitas organizações de entretenimento e notícia de televisão envolve um repórter investigativo usando um dispositivo similar para revelar condições insalubres em hotéis, banheiros públicos, trilhos de mão, e tal.
==== '''Química''' ====
A espectroscopia UV / VIS é amplamente utilizada como uma técnica em química para analisar a estrutura química, sendo a mais notável em sistemas conjugados. A radiação UV é frequentemente utilizada para excitar uma dada amostra onde a emissão de fluorescência é medida com um espectrofluorometro. Na investigação biológica, a radiação UV é utilizada para a quantificação de ácidos nucleicos ou proteínas.
As lâmpadas ultravioletas também são usadas na análise de minérios e gemas.
Nas aplicações de controle da poluição, os analisadores ultravioletas são utilizados para detectar emissões de óxidos de azoto, compostos de enxofre, mercúrio e amoníaco, por exemplo, nos gases de combustão de centrais eléctricas de combustíveis fósseis. A radiação ultravioleta pode detectar brilhos finos de óleo derramado sobre a água, quer pela alta reflexividade de filmes de óleo a comprimentos de onda UV, fluorescência de compostos em óleo ou por absorção de UV criado por espalhamento Raman em água.
=== '''Ciência material''' ===
==== '''Detecção de incêndio''' ====
Em geral, os detectores de ultravioletas utilizam um dispositivo de estado sólido, tal como um baseado em carboneto de silício ou nitreto de alumínio, ou um tubo cheio de gás como elemento de detecção. Os detectores UV que são sensíveis a UV em qualquer parte do espectro respondem à irradiação pela luz solar e pela luz artificial. Uma chama de hidrogênio ardente, por exemplo, irradia fortemente na faixa de 185 a 260 nanômetros e apenas muito debilmente na região IR, enquanto que um fogo de carvão emite uma intensidade muito fraca na banda UV e ainda muito fortemente nos comprimentos de onda IR; Assim, um detector de incêndio que opera usando tanto UV e IR detectores são mais confiáveis do que um com um detector de UV sozinho. Praticamente todos os incêndios emitem alguma radiação na banda UVC, enquanto a radiação do Sol nessa banda é absorvida pela atmosfera da Terra. O resultado é que o detector UV é " solar blind ", o que significa que não causará um alarme em resposta à radiação do Sol, de modo que pode ser facilmente usado tanto em ambientes fechados quanto em ambientes externos.
Os detectores UV são sensíveis à maioria dos incêndios, incluindo hidrocarbonetos, metais, enxofre, hidrogênio, hidrazina e amônia. Arco elétrico, relâmpago, raios-X utilizados em equipamentos de ensaios não destrutivos de metais (embora isso seja altamente improvável), e materiais radioativos podem produzir níveis que ativarão um sistema de detecção UV. A presença de gases e vapores absorventes de UV irá atenuar a radiação UV de um incêndio, afetando negativamente a capacidade do detector de detectar chamas. Do mesmo modo, a presença de uma névoa de óleo no ar ou de uma película de óleo na janela do detector terá o mesmo efeito.
==== '''Fotolitografia''' ====
A radiação ultravioleta é usada para fotolitografia de resolução muito fina, um procedimento em que um produto químico chamado fotoresiste é exposto à radiação UV que passou através de uma máscara. A exposição provoca reações químicas que ocorrem na fotossensibilidade. Após a remoção da fotossensibilidade não desejada, um padrão determinado pela máscara permanece na amostra. Passos podem então ser tomados para "gravar", depositar ou modificar de outra forma as áreas da amostra onde não é resistente ao fotoresiste.
A fotolitografia é utilizada no fabrico de semicondutores, componentes de circuitos integrados e placas de circuitos impressos. Os processos fotolitográficos usados para fabricar circuitos integrados eletrônicos atualmente utilizam UV de 193 nm e estão utilizando experimentalmente 13,5 nm UV para litografia ultravioleta extrema.
==== '''Polímeros''' ====
Componentes eletrônicos que exigem transparência para a luz sair ou entrar (painéis fotovoltaicos e sensores) podem ser revestidas usando resinas acrílicas que são curadas usando energia UV. As vantagens são baixas emissões de COV e cura rápida.
Certas tintas, revestimentos e adesivos são produzidos com fotoiniciadores e resinas. Quando exposto a luz UV, ocorre polimerização, e assim os adesivos endurecem ou curam, geralmente dentro de alguns segundos. As aplicações incluem colagem de vidro e plástico, revestimentos de fibra óptica, revestimento de pavimentos, revestimentos UV e acabamentos de papel em impressão offset, obturações dentarias e "géis" decorativos para unhas de dedos.
Fontes UV para aplicações de cura UV incluem lâmpadas UV, LEDs UV e lâmpadas de flash Excimer. Processos rápidos como a impressão flexográfica ou offset requerem luz de alta intensidade focada através de refletores sobre um substrato em movimento e meio de alta pressão Hg (mercúrio) ou Fe (ferro, dopado)- baseadas em lâmpadas, são utilizados quando energizado com arcos elétricos ou microondas. Lâmpadas fluorescentes de baixa potência e LEDs podem ser usadas para aplicações estáticas. Pequenas lâmpadas de alta pressão podem ter luz focada e transmitida para a área de trabalho via líquido cheio ou guias de luz de fibra óptica.
O impacto dos UV nos polímeros é utilizado para a modificação da (rugosidade e hidrofobicidade) das superfícies poliméricas. Por exemplo, uma superfície de poli (metacrilato de metilo) pode ser alisada por ultravioleta a vácuo.
A radiação UV é útil na preparação de polímeros de baixa energia de superfície para adesivos. Os polímeros expostos aos UV irão oxidar, aumentando assim a energia superficial do polímero. Uma vez que a energia superficial do polímero tenha sido elevada, a ligação entre o adesivo e o polímero é mais forte.
=== '''Usos relacionados à biologia''' ===
==== '''Purificação do ar''' ====
Usando uma reação química catalítica de dióxido de titânio e exposição a UVC, a oxidação de matéria orgânica converte patógenos, pólens e esporos de mofo em subprodutos inertes inofensivos. O mecanismo de limpeza do UV é um processo fotoquímico. Os contaminantes no ambiente interior são quase inteiramente compostos orgânicos baseados em carbono, que quebram quando expostos a alta intensidade de UV a 240 a 280 nm. A radiação ultravioleta de onda curta pode destruir o DNA em microorganismos vivos. A eficácia de UVC é diretamente relacionada à intensidade e tempo de exposição.
UV também foi mostrado para reduzir contaminantes gasosos, como monóxido de carbono e VOCs(Compostos orgânicos ''voláteis''')'''''. As lâmpadas UV que irradiam a 184 e 254 nm podem remover baixas concentrações de hidrocarbonetos e monóxido de carbono, se o ar é reciclado entre a sala e a câmara da lâmpada. Esta disposição impede a introdução de ozônio no ar tratado. Do mesmo modo, o ar pode ser tratado passando por uma única fonte UV operando a 184 nm e passado sobre pentaóxido de ferro para remover o ozônio produzido pela lâmpada UV.
==== '''Esterilização e desinfecção''' ====
Artigo principal: Irradiação germicida ultravioleta
As lâmpadas ultravioletas são usadas para esterilizar espaços de trabalho e ferramentas usadas em laboratórios de biologia e instalações médicas. As lâmpadas de vapor de mercúrio de baixa pressão comercialmente disponíveis emitem cerca de 86% da sua radiação a 254 nanómetros (nm), que está perto de um dos picos da curva de eficácia germicida. UV nestes comprimentos de onda germicida danificar o DNA de um microorganismo para que ele não possa reproduzir, tornando-o inofensivo, (mesmo que o organismo não pode ser morto). Uma vez que os microorganismos podem ser protegidos dos raios ultravioletas em pequenas rachaduras e outras áreas sombreadas, estas lâmpadas são usadas apenas como complemento de outras técnicas de esterilização.
A desinfecção com radiação UV é comumente usada em aplicações de tratamento de águas residuais e está encontrando um uso maior no tratamento de água potável municipal. Muitos engarrafadores da água usam o equipamento UV da desinfecção e esterilização de sua água. A desinfecção solar da água foi pesquisada para o tratamento barato da água contaminada usando a luz solar natural. A irradiação UV-A e a temperatura da água aumentada matam organismos na água.
A radiação ultravioleta é utilizada em vários processos alimentares para matar microorganismos indesejados. UV pode ser usado para pasteurizar sucos de frutas fluindo o suco sobre uma fonte ultravioleta de alta intensidade. A eficácia de tal processo depende da absorbância do UV.
A luz pulsada (PL) é uma técnica de matar microorganismos em superfícies usando pulsos de intenso espectro amplo, ricos em UV-C entre 200 e 280 nm. Luz pulsada funciona com lâmpadas de flash Xenon que podem produzir flashes várias vezes por segundo. Os robôs de desinfecção usam UV pulsado.
==== '''Biológico''' ====
Alguns animais, incluindo aves, répteis e insetos, como as abelhas, podem ver os comprimentos de onda próximos ao ultravioleta. Escorpiões brilham ou assumem uma cor amarela e verde sob iluminação UV, ajudando assim no controle desses aracnídeos. Muitas aves têm padrões em sua plumagem que são invisíveis nos comprimentos de onda usuais, mas observáveis em ultravioleta, e a urina e outras secreções de alguns animais, incluindo cães, gatos e seres humanos, é muito mais fácil de detectar com ultravioleta. Trilhas de urina de roedores podem ser detectadas por técnicos de controle de pragas para o tratamento adequado de habitações infestadas.
Borboletas usam ultravioleta como um sistema de comunicação para reconhecimento sexual e comportamento de acasalamento. Por exemplo, na mariposa eurytheme Colias, os machos dependem de pistas visuais para localizar e identificar as fêmeas. Em vez de usar estímulos químicos para encontrar companheiros, os machos são atraídos pela cor absorvente de ultravioletas das asas traseiras femininas.
Muitos insetos usam as emissões de comprimento de onda ultravioleta de objetos celestiais como referências para a navegação de vôo. Um emissor local de ultravioleta irá normalmente interromper o processo de navegação e, eventualmente, atrair o inseto voador.
A Proteína Fluorescente Verde (GFP) é frequentemente utilizada na genética como um marcador. Muitas substâncias, tais como proteínas, têm faixas de absorção de luz significativas no ultravioleta que são de interesse em bioquímica e campos relacionados. Espectrofotômetros de UV- são comuns em tais laboratórios.
Armadilhas baseada no ultravioleta são chamadas de bug zappers e são usadas para eliminar vários pequenos insetos voadores. Eles são atraídos para o UV, e são mortos usando um choque elétrico, ou preso uma vez que entram em contato com o dispositivo. Diferentes desenhos de armadilhas de radiação ultravioleta também são usados por entomologistas para a coleta de insetos noturnos durante estudos de levantamento faunístico.
==== '''Terapia''' ====
Artigo principal: Terapia de luz ultravioleta
Radiação ultravioleta é útil no tratamento de doenças da pele, como psoríase e vitiligo. A exposição à UVA enquanto a pele é hiper-fotossensível ocasionado pela ingestão de compostos com este principio ativo, exemplo os psoralenos, é um tratamento eficaz para a psoríase. Devido ao potencial de psoralenos em causar danos ao fígado, a terapia PUVA pode ser usada em um número limitado de vezes ao longo da vida do paciente.
A fototerapia UVB não requer medicamentos adicionais ou preparações extras para o benefício terapêutico; Apenas a exposição é necessária. No entanto, a fototerapia pode ser eficaz quando usado em conjunto com certos tratamentos atuais, tais como antralina, alcatrão de carvão, e derivados de vitamina A e D, ou tratamentos sistêmicos como metotrexato e soriatano.
==== Herpetologia ====
Répteis possuem a necessidade de exposição ao UVB para a síntese de vitamina D, que por sua vez é necessário para metabolizar cálcio para a produção de ossos e ovos. Comprimentos de onda de UVA também são visíveis para muitos répteis e desempenham um papel importante no feedback visual. Assim, num recinto típico de répteis, uma lâmpada UV fluorescente deve estar disponível para a síntese de vitamina D. Isto deve ser combinado com a provisão de calor para o aquecimento, quer pela mesma lâmpada ou outra. [91]
== '''Significado evolutivo''' ==
A evolução das proteínas e enzimas reprodutivas precoces é atribuída nos modernos modelos de teoria evolutiva à radiação ultravioleta. UVB faz com que os pares de bases de timina ao lado uns dos outros em sequências genéticas se liguem em dímeros de timina, uma ruptura na cadeia que as enzimas reprodutivas não podem copiar. Isso leva a um deslocamento do quadro de leitura durante a replicação genética e síntese de proteínas, geralmente matando a célula. Antes da formação da camada de ozônio que bloqueava os UV, quando os procariontes iniciais se aproximavam da superfície do oceano, quase invariavelmente morriam. Os poucos que sobreviveram desenvolveram enzimas que monitorizaram o material genético e removeram os dímeros de timina por enzimas de reparo de excisão de nucleotídeos. Muitas enzimas e proteínas envolvidas na mitose moderna e meiose são semelhantes às enzimas de reparo, e acredita-se que sejam modificações evoluídas das enzimas originalmente usadas para superar danos ao DNA causados por UV. {{Referências}}
== Bibliografia ==
| 