UV odrazivost materiálů – hodnoty, metody měření a zdroje
UV odrazivost je podíl dopadajícího UV záření, který povrch odráží. Závisí na vlnové délce, materiálu, stavu povrchu a geometrii měření – a v UV oblasti se často zásadně liší od toho, co oko vnímá ve viditelné oblasti.
Rozsah je široký: bílé disperzní a olejové barvy odrážejí při 254 nm v některých případech méně než 10 % [1][7], mikroporézní PTFE dosahuje v průměru 97,4 % v rozsahu 250 až 500 nm [6] a zrcadlový hliník optimalizovaný pro UV dosahuje při 254 nm nejméně 90 % [10]. Pro návrh dezinfekčních systémů, ozařovacích komor a optických měřicích sestav je rozhodující odrazivost při skutečně použité vlnové délce, nikoli název materiálu.
Tato stránka shrnuje více než 70 publikovaných měření, vždy s uvedením vlnové délky, metody měření a zdroje.
Co je UV odrazivost?
Odrazivost ρ je poměr odraženého a dopadajícího zářivého toku, uváděný jako číslo mezi 0 a 1 nebo v procentech. Pro každou vlnovou délku platí bilance ρ + α + τ = 1, kde ρ je odrazivost, α pohltivost a τ propustnost: vše, co není ani odraženo, ani propuštěno, je pohlceno. Tyto veličiny jsou vysvětleny ve Slovníku optických veličin a v části Radiometrické veličiny.
- Zrcadlový (pravidelný) odraz: úhel odrazu se rovná úhlu dopadu – typické pro leštěné kovy a zrcadla.
- Difuzní odraz: záření je rozptýleno do všech směrů – typické pro PTFE, sádru, matné nátěry a prášky.
- Celkový odraz: zrcadlová a difuzní složka dohromady. Většina tabulkových hodnot se vztahuje k této veličině, ale ne všechny – viz „Proč se publikované hodnoty liší".
Rozhodující je vlnová délka
| Oblast | Vlnová délka | Typické zdroje a aplikace |
|---|---|---|
| Far-UVC | 200–230 nm | Excimerové lampy KrCl na 222 nm, dezinfekce v obsazených prostorech |
| UV-C | 100–280 nm | Nízkotlaké rtuťové lampy na 254 nm, UVC LED, dezinfekce |
| UV-B | 280–315 nm | Fototerapie, stárnutí materiálů |
| UV-A | 315–400 nm | UV vytvrzování, fluorescenční kontrola, UV LED na 365–405 nm |
UV-A, UV-B a UV-C se řídí normou DIN 5031-7; „Far-UVC" není normalizovaná hranice, běžně se uvádí 200–230 nm. Podrobnosti najdete v části Spektrální oblasti a normy. Materiál, který dobře odráží při 365 nm, může při 254 nm nebo 222 nm absorbovat mnohem silněji – hodnoty nelze přenášet z jedné vlnové délky na druhou.
UV odrazivost v přehledu
U každé hodnoty tabulky uvádějí vlnovou délku a v posledním sloupci zdroj; měřicí metody jsou vysvětleny dále níže. „200–400 nm" znamená průměr přes celou UV oblast, nikoli hodnotu při jedné vlnové délce.
Aluminium
| Materiál | Vlnová délka | Odrazivost | Zdroj |
|---|---|---|---|
| Anolux MIRO UVC (UV zrcadlový hliník) | 254 nm | min. 90 % | [10] |
| Anolux UVS | 254 nm | min. 86 % | [10] |
| MIRO UV C (Alanod) | UV-C, neuvedeno | nad 90 % | [9] |
| Hliník, naprášený na sklo | 254 nm | 75–85 % | [1] |
| Hliníková fólie, matná / lesklá strana | 254 nm | 75,7 / 65,9 % | [2] |
| Hliník upravený procesem ALZAK | 254 nm | 65–75 % | [1] |
| Hliník, povrchově upravený | 254 nm | 60–89 % | [1] |
| Hliník, eloxovaný | 222 a 254 nm | 61–62 % (45°, převážně zrcadlová) | [5] |
| Hliník, eloxovaný, zrcadlová kvalita | 222 nm | 58–64 % | [4] |
| Hliník, neupravený | 254 nm | 40–60 % | [1] |
| Hliník, leštěný | 222 nm | 42,8 % (NIST, 8°:d) až 55,6 % (d:d) | [4] |
| Hliník, lesklý, neupravený | 200–400 nm | 39 % | [7] |
| Hliník, otryskaný pískem | 222 nm | 29,5 % (NIST) nebo 36 % | [4] [3] |
| Hliníkový plech | 254 nm | 32,2 % | [2] |
| Dural | 254 nm | 16 % | [1] |
| Hliník, černě eloxovaný | 222 nm | 4–7,8 % | [3] |
Samotný pojem „hliník" o UV odrazivosti vypovídá jen málo: mezi UV zrcadlovým hliníkem a černě eloxovaným plechem je rozdíl více než desetinásobný. Hodnotu určují slitina, drsnost, oxidová a eloxová vrstva.
Nerezová ocel, ocel, chrom, měď, mosaz, titan
| Materiál | Vlnová délka | Odrazivost | Zdroj |
|---|---|---|---|
| Pochromovaný | 254 nm | 39 % | [1] |
| Nerezová ocel 316 | 222 nm | 36 % | [3] |
| Nerezová ocel, polrovaná | 222 nm | 33,9 % | [3] |
| Chrom, polrovaný | 222 nm | 32,6 % | [3] |
| Nerezová ocel / pocínovaný plech | 254 nm | 25–30 % | [1] |
| Konstrukční ocel, kartáčovaná / oxidovaná | 200–400 nm | 29 / 10 % | [7] |
| Měděná fólie | 222 nm | 27,6 % | [3] |
| Měděný plech | 254 nm | 26,4 % | [2] |
| Plech z nerezové oceli | 254 nm | 24,5 % | [2] |
| Mosaz 260 | 222 nm | 24,2 % | [3] |
| Nerezová ocel 304 | 222 nm | 22,4 % | [3] |
| Titan 6Al4V | 222 nm | 21,4 % | [3] |
| Nerezová ocel #4, kartáčovaná | 222 nm | 12 % (45°, převážně zrcadlově) | [5] |
| Měď Cu-110 | 222 nm | 6,8 % | [3] |
Kovy, které ve viditelné oblasti vypadají lesklé a zrcadlové, obvykle odrážejí pouze 20 až 40 % záření UV-C – tedy výrazně méně než optimalizované aluminium.
PTFE a další difuzní reflektory
| Materiál | Vlnová délka | Odrazivost | Zdroj |
|---|---|---|---|
| Mikroporézní PTFE, 2 mm | 250–500 nm (průměr) | 97,4 % | [6] |
| e-PTFE | UV-C | nad 95 % | [8] |
| Spectralon | 250–2500 nm | nad 95 % | [11] |
| PTFE, plný | 250–500 nm | 85–95 % | [6] |
| PTFE deska, 1,5 mm | 222 nm | cca 88 % | [4] |
| Oxid hořečnatý | 254 nm | 75–88 % | [1] |
| Síran barnatý | 222 nm | 72,1 % | [4] |
| Uhličitan vápenatý | 254 nm | 70–80 % | [1] |
| Vícevrstvá izolace (MLI) | 222 nm | 66 % | [13] |
| PTFE páska | 222 nm | 27,6 % | [4] |
Ne každé PTFE odráží stejně: rozhodující jsou struktura pórů a tloušťka. Tenká PTFE páska propouští velkou část záření a při 222 nm dosahuje pouze 27,6 %. Pod přibližně 240 nm roste absorpce i u PTFE [6].
Síran barnatý je reflektor pro UV-A a viditelnou oblast, nikoli pro UV-C. Mezi 300 a 400 nm dosahuje necelých 90 %, ve viditelné oblasti asi 93 %; pod touto hranicí klesá – na přibližně 80 % při 250 nm a 72 % při 222 nm [4]. Pro měření při 254 nm a 222 nm je vhodným povlakem PTFE, viz Integrační koule.
Nátěry a povlaky
| Nátěr nebo povlak | Vlnová délka | Odrazivost | Zdroj |
|---|---|---|---|
| Hliníkový nátěr | 254 nm | 40–75 % | [1] |
| Bílé vodou ředitelné nátěry | 254 nm | 10–35 % | [1] |
| Minerální interiérový nátěr (vápenná běloba) | 200–400 nm | 17,3 % | [7] |
| Bílé disperzní nátěry (PVAc, styren-akrylátové) | 200–400 nm | 7,4–11 % | [7] |
| Malířský nátěr bílý/šedý na sádrokartonu | 222 nm | 6,7–8,1 % | [3] |
| Bílý nátěr (interiérový) | 254 nm | 6,7 % | [2] |
| Bílé olejové nátěry | 254 nm | 3–10 % | [1] |
| Bílý vypalovací email | 254 nm | 5–10 % | [1] |
| Černý lak | 254 nm | 5 % | [1] |
| Nátěr s oxidem zinečnatým | 254 nm | 4–5 % | [1] |
Stavební materiály a vnitřní povrchy
| Materiál | Vlnová délka | Odrazivost | Zdroj |
|---|---|---|---|
| Omítka s 90 % BaSO₄ (laboratorní receptura) | 254 nm | 77,2 % | [2] |
| Omítka s CaCO₃ (laboratorní receptura) | 254 nm | 73,4 % | [2] |
| Nová sádrová omítka | 254 nm | 55–60 % | [1] |
| Expandovaný polystyren | nad 230 nm | 51 % | [7] |
| Bílá omítka | 254 nm | 40–60 % | [1] |
| Japonská omítka (komerční) | 254 nm | 38,3 % | [2] |
| Dlaždice bílá / šedá | nad 230 nm | 34 / 17 % | [7] |
| Malta | 254 nm | 21,2 % | [2] |
| Beton | 254 nm | 14,9 % | [2] |
| Beton, surový / uzavřený | 222 nm | 8,6 / 6,1 % | [3] |
| Červená cihla | nad 230 nm | 7,1 % | [7] |
| Stropní desky, 37 typů | 254 nm | 3,5–45,9 % | [14] |
| Stropní desky, bílé | 222 nm | 4,9–33 % | [3] |
| Vinylová podlaha / LVT | 222 nm | 6,3–9,4 % | [4] |
Dřevo, plasty a pracovní povrchy
| Materiál | Vlnová délka | Odrazivost | Zdroj |
|---|---|---|---|
| Laminátová pracovní deska, bílá | 222 nm | 15,4 % | [3] |
| Ořech / dub (dýha) | 222 nm | 9,0 / 8,6 % | [3] |
| Corian / křemenný kámen | 222 nm | 8,6 % u obou | [3] |
| Dřevotříska / konstrukční dřevo | nad 230 nm | 6,3 / 5,9 % | [7] |
| Cedrové dřevo | 254 nm | 4,7 % | [2] |
| Vysokotlaký laminát, hladký / hrubý | 200–400 nm | 4,7 / 3,3 % | [7] |
| Polyimid / PVC | 222 nm | 4,2 / 3,9 % | [13] |
Venkovní povrchy: UV albedo na slunečním světle
Ve venkovním prostředí se odrazivost označuje jako albedo. Hodnoty platí pro širokopásmové sluneční UV záření (především UV-B, zpravidla vážené erytémovou funkcí) a nelze je přenášet na UV-C [12].
| Povrch | Albedo ve slunečním UV | Zdroj |
|---|---|---|
| Čerstvý sníh, suchý | 85–94 % | [12] |
| Slané jezero | 69 % | [12] |
| Písek, suchý | 15–18 % | [12] |
| Beton | 7–16 % | [12] |
| Voda (břeh jezera) | 2,7–4,8 % | [12] |
| Trávník, posekaný | 0–4 % | [12] |
Čerstvý sníh odráží téměř veškeré UV záření – proto je expozice UV záření při lyžování tak vysoká, a to i při nízkém postavení slunce.
Proč hliník tak dobře odráží UV záření?
Kovy odrážejí díky svým volným elektronům: pod plazmovou frekvencí sledují elektrické pole záření a vysílají je zpět. U hliníku leží tato hranice hluboko ve vakuovém UV, přibližně při 80 nm; jeho nejsilnější absorpce způsobená mezipásovými přechody naproti tomu leží v blízké infračervené oblasti kolem 800 nm. V celém UV spektru proto čistý, čerstvě napařený hliník zůstává reflektorem s odrazivostí kolem 90 %.
Jiné kovy tuto výhodu nemají. Stříbro, nejlepší zrcadlo ve viditelné oblasti, se propadá pod zhruba 320 nm; zlato a měď absorbují v modré a UV oblasti prostřednictvím mezipásových přechodů. Železo, chrom a nerezová ocel absorbují mezipásovými přechody v celém UV spektru a v UV-C odrážejí jen 20 až 40 %.
V praxi rozhoduje povrch o tom, kolik z toho zůstane. Přirozený oxid je jen několik nanometrů silný a v UV oblasti průhledný. Anodické vrstvy, barviva u barevného eloxování, znečištění a drsnost však hodnotu značně snižují – černě eloxovaný hliník odráží při 222 nm pouze 4 až 8 % [3]. UV zrcadlový hliník proto nese reflexní a ochranné vrstvy navržené speciálně pro UV oblast.
Proč bílá barva odráží UV záření tak špatně?
Bílá je vjem ve viditelné oblasti přibližně mezi 380 a 780 nm. O UV oblasti nevypovídá nic.
Většina bílých barev obsahuje jako pigment oxid titaničitý. TiO₂ má zakázaný pás přibližně 3,0 až 3,2 eV, a proto absorbuje záření pod přibližně 390 až 410 nm téměř úplně – ze stejného důvodu se používá v opalovacích krémech. Oxid zinečnatý se chová podobně. K tomu organická pojiva absorbují v oblasti UV-C.
Bílé nástěnné, disperzní a olejové barvy proto při 254 nm a 222 nm zůstávají většinou pod 10 %. Výjimkou jsou barvy na bázi vápna, síranu barnatého nebo uhličitanu vápenatého; v japonském laboratorním testu dosáhla omítka s 90 % síranu barnatého hodnoty 77 % [2].
Proč se publikované hodnoty liší
Zdroje uvedené na této stránce používají čtyři různé metody měření a hodnoty z různých metod nelze přímo porovnávat:
| Metoda | Co se měří | Zdroje |
|---|---|---|
| Spektrofotometr s integrační koulí, 8°:d | Celková odrazivost při každé vlnové délce | Hodnoty NIST v [4]; [2], [6], [11], [14] |
| Lampa a radiometr, d:d (bihemisférické) | Celková odrazivost pro spektrum reálné lampy, např. 222 nm | [3]; hodnoty Ushio v [4] |
| Lampa a radiometr, 45°/45° | Především zrcadlová složka; drsné povrchy vycházejí níže | [5], [13] |
| Průměr v rozsahu 200–400 nm | Neváženýi průměr přes celou UV oblast; terénní měření až od 230 nm | [7] |
Kromě toho existují kompilace bez uvedené metody měření (tabulka v [1]) a údaje výrobců bez uvedení, zda je míněna zrcadlová, nebo celková odrazivost ([8], [9], [10]). Záleží také na referenčním standardu: pokud se měří proti materiálu Spectralon namísto absolutně, vycházejí UV hodnoty mírně příliš vysoké, protože samotný Spectralon dosahuje při 250 nm jen asi 95 % [7].
Vlastní měření reflektance
Reflektance se měří spektrofotometrem a integrační koulí (Ulbrichtova koule). Koule zachycuje záření odražené vzorkem ze všech směrů. Při geometrii 8°:d dopadá záření na vzorek pod úhlem 8° a detekuje se součet všech směrů. U lesklých vzorků je nutné uvést, zda je zrcadlová složka zahrnuta (SCI, Specular Component Included), nebo zda je vyloučena pastí na lesk (SCE, Specular Component Excluded).
Pro měření v oblasti UV-C musí být koule pokryta PTFE; síran barnatý dosahuje pouze přibližně do 300 nm. Opsytec vyrábí integrační koule s povlaky z PTFE, síranu barnatého a zlata. Integrační koule pro Agilent Cary 60 rozšiřuje spektrofotometr o měření difuzní reflektance a transmitance od 200 do 1100 nm, s geometriemi 0° a 8°. Jak spolu souvisí povlak, otvory a průměr, lze vypočítat v nástroji pro návrh integrační koule.
Který materiál pro jaký účel?
- Vysoká difuzní odrazivost v UV-C (254 nm, 222 nm): mikroporézní PTFE, e-PTFE, masivní PTFE. Spectralon je specifikován až od 250 nm.
- Vysoká difuzní odrazivost v UV-A: navíc síran barnatý, oxid hořečnatý a uhličitan vápenatý.
- Vysoká zrcadlová odrazivost: UV zrcadlový hliník (např. MIRO UV C, Anolux UVC) a také napařený nebo naprášený hliník.
- Nízká odrazivost, např. pro stínění: černý lak (5 %), černě eloxovaný hliník (4–8 %), dřevo (5–9 %), nátěry s oxidem titaničitým nebo oxidem zinečnatým (pod 10 %).
V prostorách s UV dezinfekcí odrazivé okolí zvyšuje účinek, zároveň však zvyšuje i záření dopadající na osoby. Bezpečnostní posouzení proto musí zohlednit odrazivost povrchů v místnosti, viz Bezpečnost UV dezinfekce. V ozařovacích komorách určují materiály stěn, jak rovnoměrně je vzorek ozařován; vyzkoušet si to můžete v kalkulátoru ozářenosti UV komory.
Stárnutí reflexních materiálů
UV-C záření mění plasty, povlaky a organická pojiva: výsledkem je zežloutnutí, zkřehnutí, změněný rozptyl a klesající odrazivost. I Spectralon po dlouhém vystavení UV záření výrazně ztrácí odrazivost při 250 nm [11]. PTFE a aluminium jsou považovány za relativně stabilní. Kdo potřebuje konstantní podmínky po celé roky, měl by odrazivost znovu měřit a pravidelně kontrolovat UV ozářenost, viz UVC měřič.
Často kladené otázky k UV odrazivosti
Který materiál odráží UV záření nejsilněji?
Difuzně: mikroporézní PTFE s průměrem 97,4 % v rozsahu 250–500 nm [6]. Zrcadlově: UV zrcadlový hliník s nejméně 90 % při 254 nm [10].
Jaká je UV odrazivost hliníku?
To závisí na povrchu. Při 254 nm se uvádí 40–60 % pro neupravený hliník, 60–89 % pro povrchově upravený hliník a nejméně 90 % pro UV zrcadlový hliník [1][10]. Hliníkový plech naměřil v jedné studii 32 % [2]; černě eloxovaný hliník odráží při 222 nm pouze 4–8 % [3].
Jaká je odrazivost nerezové oceli v oblasti UV-C?
Obvykle 20 až 36 %: 25–30 % při 254 nm [1], 22–36 % při 222 nm podle jakosti a povrchu [3]. Kartáčovaná nerezová ocel #4 dosáhla při měření pod 45° jen 12 % [5].
Odráží bílá barva UV záření?
Téměř ne. Běžné bílé nátěry na stěny, disperzní a olejové barvy zůstávají při 254 nm a 222 nm většinou pod 10 % [1][2][3][7], protože bílý pigment oxid titaničitý UV záření pohlcuje. Pouze některé vodou ředitelné a vápenné nátěry dosahují 10 až 35 %.
Jaká je UV odrazivost PTFE?
Mikroporézní PTFE dosahuje průměru 97,4 % v rozsahu 250–500 nm, kompaktní PTFE 85–95 % [6]. Deska z PTFE o tloušťce 1,5 mm naměřila při 222 nm přibližně 88 %, tenká PTFE páska jen 28 % [4].
Je síran barnatý vhodný jako reflektor v oblasti UV-C?
Jen omezeně. Síran barnatý odráží mezi 300 a 400 nm necelých 90 %, při 222 nm však pouze 72 % [4]. Pro integrační koule a komory v oblasti UV-C je lepší volbou PTFE.
Jaký povlak potřebuje integrační koule pro UV měření?
PTFE, jakmile se měří pod 300 nm. Síran barnatý je vhodný pro UV-A a viditelnou oblast, zlato pro infračervenou oblast, viz Integrační koule.
Odráží sníh UV záření?
Ano, velmi silně: čerstvý suchý sníh odráží 85 až 94 % slunečního UV záření [12], písek 15 až 18 %, voda pouze 3 až 5 %.
Musí být odrazivost známa při skutečné vlnové délce?
Ano. Hodnoty při 222 nm, 254 nm, 365 nm nebo průměry v rozsahu 200–400 nm nejsou vzájemně zaměnitelné. Pro návrh je rozhodující odrazivost ve spektru použitého zdroje, změřená ve srovnatelné geometrii.
Zdroje
- Signify/Philips (2020): UV Purification Application Information, tabulka 3 „Reflectance of various materials to UV-254 nm radiation" – kompilace bez uvedené měřicí metody – otevřený zdroj
- Endo et al. (2021), Scientific Reports – 254 nm, spektrofotometr s integrační koulí – otevřený zdroj
- Ushio America (2022): Reflectance of materials at 222 nm – KrCl lampa, d:d, nejistota přibližně 7 % – otevřený zdroj
- Claus (Ushio) & Cooksey (NIST), CORM 2022 – 222 nm, NIST 8°:d a Ushio d:d – otevřený zdroj
- Ma et al. (2023), Science of the Total Environment – 222 a 254 nm, 45°/45° – otevřený zdroj
- Quill et al., Porex: Ultraviolet Reflectance of Microporous PTFE – celková odrazivost 250–500 nm – otevřený zdroj
- Zpráva BAuA F2422 (Spolkový institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci, Německo) – nevážený průměr 200–400 nm; terénní měření od 230 nm – otevřený zdroj
- CIS UVC (2024): AN011 Reflective Materials – otevřený zdroj
- Alanod: UV Applications Brochure – otevřený zdroj
- Anomet: Reflective Aluminum – Anolux MIRO UVC a UVS, 254 nm – otevřený zdroj
- Labsphere: Technical Guide – Reflectance Coatings and Materials – otevřený zdroj
- Turner & Parisi (2018): Ultraviolet Radiation Albedo and Reflectance in Review, Int. J. Environ. Res. Public Health – sluneční UV záření – otevřený zdroj
- Petersen et al. (2025), Microbiology Spectrum – 222 nm, 45°/45° – otevřený zdroj
- Wengraitis & Reed (2012), Photochemistry and Photobiology – 37 stropních desek, spektrálně s integrační koulí – otevřený zdroj
Všechny hodnoty jsou údaje příslušných autorů a výrobců, ověřené podle původních zdrojů dne 28. 9. 2026. Slitina, povrchová úprava, tloušťka vrstvy, stárnutí a měřicí geometrie vedou k odlišným výsledkům; konstrukce relevantní z hlediska bezpečnosti vyžadují měření na skutečně použitých materiálech.
Autor: Dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia je jednatelem společnosti Opsytec Dr. Gröbel GmbH v Ettlingenu a vede akreditovanou kalibrační laboratoř. Po svém výzkumu pulzních xenonových excimerových výbojů na Institutu světelné techniky KIT se dnes zaměřuje na měření optického záření. Je místopředsedou normalizační komise DIN FNL 7 „Optické záření" a členem projektové skupiny DVGW pro UV dezinfekci.
