O que é a radiação UV?

A radiação UV é uma radiação eletromagnética com comprimentos de onda abaixo da luz visível. De acordo com o Vocabulário Internacional de Iluminação (CIE S 017/E:2020), ela é dividida em UV-A de 315 a 400 nm, UV-B de 280 a 315 nm e UV-C de 100 a 280 nm. É invisível ao olho e só pode ser registrada com radiômetros ou espectrorradiômetros.

A abreviação "UV" significa radiação ultravioleta. Ela é frequentemente identificada como luz UV, já que "luz" geralmente soa menos perigosa do que radiação. Por definição, identificamos como luz a radiação que é visível ao olho humano. Portanto, em termos estritos, a luz UV realmente não existe.  Esse é um fato importante para o usuário, já que os usuários não conseguem perceber o real perigo. A luz eventualmente visível é apenas luminescência, induzida pela radiação UV. Essa luminescência é geralmente muito mais fraca e menos perigosa do que a radiação UV que a induz. Por esse motivo, a medição da radiação ultravioleta é importante. Para isso, podem ser usados nossos radiômetros UV de precisão.

Faixas espectrais UV-A, UV-B e UV-C

A radiação UV é dividida em três faixas espectrais. A UVA cobre a faixa espectral de 315 nm a 400 nm. Em fontes americanas, a faixa espectral de 320 a 400 nm também é chamada de UVA. A faixa espectral UVA é frequentemente utilizada tecnicamente para a colagem UV e a cura de vernizes. Além disso, os testes de luminescência e fluorescência costumam ser realizados com UVA (nesse caso, definida pelo termo luz negra).

* Os limites da radiação visível não são claramente definidos, pois a sensibilidade do olho diminui gradualmente em ambas as extremidades. De acordo com a CIE S 017/E:2020, o limite inferior geralmente é considerado entre 360 nm e 400 nm, e o limite superior entre 760 nm e 830 nm. Na prática, costuma-se utilizar de 380 nm a 780 nm.

A faixa de 380 a 400 nm pertence, portanto, simultaneamente ao UV-A e à radiação visível. Isso não é um erro, mas sim o resultado de duas grandezas de referência diferentes: a faixa UV é definida pelo comprimento de onda, enquanto a radiação visível é definida pela sensibilidade do olho – e isso não termina de forma abrupta.

Em seguida, em uma faixa de onda curta, está a faixa espectral UVB. A radiação UVB é mais rica em energia do que a radiação UVA e pode causar danos à pele durante tempos de exposição mais longos. Tecnicamente, a radiação UVB é usada com menos frequência do que a radiação UVA ou UVC, no entanto, ela desempenha um papel importante na fotoestabilidade, ou seja, no envelhecimento UV ou intemperismo, já que a luz solar natural contém radiação UVB em menor grau.

A radiação UVC é uma radiação entre 100 nm e 280 nm. Como o ar absorve a radiação UVC abaixo de aproximadamente 200 nm, esse valor é frequentemente considerado o limite inferior de comprimento de onda. A radiação UVC pode ser gerada eficientemente por lâmpadas de mercúrio de baixa pressão. O rendimento da radiação UV é de até aproximadamente 40 %, com uma potência elétrica na faixa de várias centenas de watts. A emissão dominante é de aproximadamente 254 nm. Aplicações importantes são a desinfecção de superfícies, bem como embalagens de alimentos e a desinfecção de água potável. Para a polimerização UV, a lâmpada de Hg de média pressão com uma potência elétrica entre aproximadamente 400 W e 24 kW é amplamente utilizada. Nesse caso, a alta potência permite altas velocidades e tempos de processo em frações de segundo.

O explorador abaixo posiciona qualquer comprimento de onda entre 150 e 800 nm nas faixas nomeadas acima e fornece a frequência, a energia do fóton e o número de onda — juntamente com a fonte típica e o equipamento de medição correspondente.

A figura a seguir mostra os diferentes tipos de radiação eletromagnética e suas propriedades:

1. Radiação ultravioleta (UV)
   • Subdividida em UV de vácuo (VUV) e UV distante (FUV) – juntos UV-C –, UV médio (UV-B) e UV próximo (UV-A)
   • Faixa de comprimento de onda: 100 nm a 400 nm
   • Energia do fóton: 12,4 eV a 3,1 eV
   • Detectores típicos: CsI, Cs₂Te, SiC
2. Radiação visível (VIS)
   • Faixa de comprimento de onda: 380 nm a 780 nm
   • Energia do fóton: 3,3 eV a 1,6 eV
   • Detectores típicos: fotomultiplicadora multi-alcalina (PMT), Si
3. Radiação infravermelha (IR)
   • Subdividida em IR próximo (IR-A, IR-B), IR médio e IR distante (juntos IR-C)
   • Faixa de comprimento de onda: 780 nm a 1 mm (10⁶ nm)
   • Energia do fóton: 1,6 eV a 0,001 eV
   • Detectores típicos: Si, Ge, InGaAs, InAs, PbSnTe, PbSnSe

Vácuo UV leva esse nome porque o ar absorve fortemente a radiação abaixo de aproximadamente 200 nm: o oxigênio é dividido e forma-se ozônio. Medições nessa faixa, portanto, requerem purga com nitrogênio ou vácuo. A parte utilizada na prática é a linha de mercúrio em 185 nm – a base da geração de ozônio UV para limpeza de superfícies e AOP.