Итоговый проект по теме "УФ-стерилизатор вещей"
проект по физике (9 класс)

муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя школа №14»

ИТОГОВЫЙ ПРОЕКТ

 по теме: «УФ-СТЕРИЛИЗАТОР ДЛЯ ВЕЩЕЙ»

по физике

ученика 9а класса

Вачаева Тимофея Александровича

Руководитель проекта: учитель физики

Зиновьева Наталья Вениаминовна

г. Арзамас, 2022

Содержание

Введение………………………………………………………………………….....3

Глава I. УФ-стерелизатор и области его применения…………………………….4

1. Кварцевая лампа………………………………………………………………..4
2. Принцип работы стерилизатора……………………………………………….5
3. Преимущества и недостатки использования УФ-стерелизатора……………5

Глава II. Сборка действующей модели УФ-стерилизатора и оценка эффективности его работы………………………………………………………...7

Заключение………………………………………………………………………...10

Список используемой литературы и Интернет-ресурсов……………………....11

Приложение……………………………………………………………………….12

Введение

Актуальность: В наше непростое время, в условиях сложной эпидемиологической обстановки жизненно необходимо следить за своим здоровьем и заботиться об окружающих людях. После похода на улицу обязательно мыть руки, в магазине и других общественных местах носить маски и перчатки. Но это стандартные правила, и порой их бывает недостаточно. Хочется обезопасить себя ещё больше, и тогда на помощь приходят УФ-рецеркуляторы и УФ-стерилизаторы вещей. Я использую многоразовую маску, которую необходимо не только стирать, но и обеззараживать.  Возникла необходимость собрать действующую модель УФ-стерилизатора в домашних условиях, чтобы ещё больше обезопасить себя и свою семью.

Цель проекта: Создание УФ-стерилизатора.

Задачи:

1. Изучить информацию об УФ-стерилизаторе;
2. Выбрать схему сборки устройства и необходимые материалы;

1. Собрать действующую модель УФ-стерилизатора;
2. Провести оценку его эффективности и экономической выгоды собственной сборки по сравнению с заводскими аналогами.

Объект исследования: УФ-стерилизатор.

Методы исследования: анализ литературы, практическое моделирование, эксперимент.

Глава I. УФ-стерилизатор и области его применения

1. Кварцевая лампа

Начнём с вопроса, что же такое кварцевая лампа, так как именно она является основной деталью УФ-стерилизатора Кварцевая лампа- электрическая ртутная газоразрядная лампа с колбой из кварцевого стекла, предназначенная для получения ультрафиолетового излучения (рис. 1). В отличии от обычного стекла, кварцевое стекло пропускает ультрафиолет, что и позволяет ему обеспечивать обеззараживающий эффект. Возникает логичный вопрос, что же такое ультрафиолетовое излучение? Ультрафиолетовое излучение - электромагнитное излучение, занимающее спектральный диапазон между видимым и рентгеновским излучениями. Длины волн УФ-излучения лежат в интервале от 10 до 400 нм [2]. И так, наши предметы будут обрабатываться не только ультрафиолетом, но и озоном, который как и ультрафиолет выделяется при работе кварцевых ламп. Озон и ультрафиолет губителен для всего живого при долгом воздействии, именно по этому нельзя допускать попадание ультрафиолета на нашу кожу, тем более глаза, так как можно получить ожог. Озона мы можем не бояться, так как он не выходит за пределы нашего стерилизатора [1].

Рисунок 1

1.2 Принцип работы стерилизатора

Стерилизатор представляет собой небольшой ящик, в который встроена УФ-лампа. В него помещаются различные предметы, на которые воздействует ультрафиолетовое излучение. Это излучение обладает сильным бактерицидным действием, убивает множество видов организмов: бактерии, грибки, вирусы. Цепочка их размножения будет прерываться. Особенно важно использовать стерилизатор во время эпидемий вирусных заболеваний.

Регулярная обработка вещей будет полезна, даже если ими пользуются члены одной семьи.

С помощью стерилизатора можно регулярно обрабатывать предметы личной гигиены, посуду, игрушки, денежные купюры, сотовые телефоны, многоразовые маски и др. прибор воздействует на любые поверхности: твердые и мягкие, матовые и блестящие, пушистые и гладкие.

Ультрафиолетовому облучению подвергаются обрабатываемые предметы в течении 20-40 минут в зависимости от мощности лампы. В моделях, где лампа освещает только с одной стороны предмет необходимо перевернуть и повторить процедуру [3].

3.  Преимущества и недостатки использования УФ-стерилизатора

Преимущества ультрафиолетовых стерилизаторов:

3. Использование упрощает процесс уборки и обработки предметов.
4. Обрабатываются любые предметы, даже те, которые сложно помыть.
5. Простота использования: предметы достаточно просто положить.
6. УФ-лучи не оставляют следов на поверхности предметов, а значит такая обработка будет  экологически чистой и не вызывает аллергию.
7. Бережная обработка: УФ-лучи не портят и не травмируют материал предметов.
8. Экономичность: приборы не требуют приобретения расходных материалов, потребляют мало электричества, могут работать годами.
9. Использование стерилизатора позволяет отказаться от части моющих средств.

Как все бытовые приборы стерилизаторы имеют свои недостатки, но они минимальны:

1. Необходимо выделить в квартире небольшое стационарное место под прибор.
2. Достаточно длительное время обработки поверхностей.
3. Некоторые вирусы и микроорганизмы требуют высокой концентрации ультрафиолета. Маломощные приборы не в состоянии с ними справиться.

   ---

Глава II. Сборка действующей модели УФ-стерилизатора и оценка эффективности его работы

Для сборки нам понадобится:

1. УФ-лампа;

1.  Крепёж (идет в комплекте с лампой);
2. Ящик для инструментов;
3. Светодиод (из старой гирлянды);

Затем я осуществил пошаговую сборку своего изделия:

2. Проделаем отверстие под кабель питания, и установим крепёж;
3. Вклеиваем индикаторный светодиод;
4. Устанавливаем лампу и проклеиваем все отверстия изолентой, а так же на дно приклеиваем утеплитель с фольгированной стороной.

Для доказательства работоспособности нашего изделия я взял специально подготовленный препарат, в основе которого дрожжи и питательная среда для них. Для начала я посмотрел через микроскоп на необработанные УФ-излучением дрожжи.

Затем обработал дрожжи УФ-излучением в течении пяти минут. И опять посмотрел в микроскоп, в первом случае отчётливо было видно движение (рисунок 2), а после обработки это движение пропало (рисунок 3).

Рисунок 2

Рисунок 3

После проверки эффективности я произвел расчет стоимости собранной модели УФ-стерилизатора:

• Лампа-600 руб.
• Корпус-180руб.
• Утеплитель, изолента, лампочка~70руб.

ИТОГО: 850 руб.

Заводские решения стоят от 1500 руб.-3000 руб. Наш вариант гораздо экономичнее и ни чем не уступает своим аналогам.

Заключение

В результате проделанной работы был собран УФ-стерилизатор. Были изучены теоретические знания о данном устройстве и получены практические навыки по его использованию. Также можем сделать вывод о том, что УФ-стерилизатор, сделанный своими руками, является экономически более выгодным по сравнению с заводскими аналогами .

Список используемой литературы и Интернет-ресурсов

1. https://ru.wikipedia.org/wiki/Кварцевая_лампа

2. https://ru.wikipedia.org/wiki/Ультрафиолетовое_излучени

3. https://tehnikavsem.ru/ultrafioletovyj-sterilizator/

Приложение