DEQ0000007MA - Einrichtung zur Ausführung von photochemischen Reaktionen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, photochemische Reaktionen mit Hilfe von ultravioletten Strahlen auszuführen. Erwähnt sei hier z.B. die Vitaminisierung der Milch oder die Entkeimung von Obstsäften oder dergleichen. Es hat sich nun herausgestellt, daß außer dem erwünschten photochemischen Vorgang, nämlich der Vitaminisierung in dem einen Fall und der Entkeimung in dem anderen, weitere Prozesse vorkommen, die unerwünscht sind. Solche Prozesse äußern sich z.B. in einer Geschmacksbeeinträchtigung des bestrahlten Stoffes, die besonders bei der Bestrahlung von organischen Stoffen und von diesen vorzugsweise bei Nahrungs- und Genußmitteln eine Rolle spielen. Diese Nebenreaktionen können den Verkaufswert stark beeinträchtigen.

Diese Nachteile werden von der erfindungsgemäßen Vorrichtung beseitigt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß als Strahlenquelle ein Entladungsgefäß aus Quarzglas dient, wobei das Quarzglas infolge von Zusätzen oder Überzügen die kurzwellige Strahlung 200 m(My) absorbiert, die für die betr. Reaktion erforderliche Strahlung oberhalb 270 m(My) möglichst ungeschwächt hindurchläßt.

Es ist bereits bekannt, Ultraviolett-Strahler zu verwenden, die aus einem Glas hergestellt sind, das beispielsweise kurzwellige Strahlung absorbiert und die Strahlung des mittleren Ultraviolett jedoch hindurchläßt. Ultraviolett-Strahler dieser Art haben jedoch eine wesentlich niedrigere thermische Belastbarkeit, die durch den niedrigeren Schmelzpunkt der Gläser in Bezug auf das Quarzglas bedingt ist, oder sie besitzen eine merkliche Absorption in dem erforderlichen Spektralbereich. Diese Ultraviolett-Strahler weisen infolgedessen eine wesentlich geringere Strahlenausbeute auf als eine entsprechende Lampe aus Quarzglas.

Es ist weiterhin bekannt, unerwünschte Reaktionen dadurch zu verhindern, daß man zwischen Strahlenquelle und dem betreffenden Stoff ein die kurzwellige Strahlung absorbierendes Filter anbringt. Diese Anordnung hat den wesentlichen Nachteil, daß man einmal in der Auswahl beschränkt ist, da nur wenig Gläser als Hohl- oder Flachglas zur Verfügung stehen. Außerdem haben Gläser, die im Hinblick auf eine bestimmte Durchlässigkeitskurve entwickelt wurden, meist eine geringe Widerstandsfähigkeit, z.B. in thermischer Hinsicht, oder gegen Einwirkungen feuchter Atmosphären. Die Anwendung besonderer Filter zwischen Strahlenquelle und Bestrahlungsgut hat deshalb in der Praxis kaum Eingang gefunden. Wenn man dagegen gemäß der Erfindung die die Absorption bedingenden Stoffe entweder in Form eines dünnen Überzuges auf dem Entladungsgefäß anbringt, oder sie in das Quarzglas hineindiffundieren läßt und sie so dem Gefüge des Quarzglases einverleibt, so hat man eine ganz andere Auswahl von Stoffen zur Verfügung. Die erfindungsgemäße Einrichtung verbindet deshalb den Vorteil der hohen Strahlenausbeute einer Quarzlampe mit der Einfachheit des Aufbaus einer Einrichtung ohne zusätzliches Filter.

Der spezielle Verlauf der Absorptionskurve, die das Quarzglas infolge der erfindungsgemäßen Behandlung aufweisen soll, ist zweckmäßig auf den vorgesehenen chemischen Prozess abgestimmt. Wenn es sich vorzugsweise darum handelt, nur diejenige Strahlung bei 186 m(My) zu beseitigen, die das Ozon erzeugt, so genügt es, wenn die Strahlung unterhalb 200 m(My) durch die Wandung des Entladungsgefäßes absorbiert wird, während die hohe Durchlässigkeit von 80 - 100% bereits bei 240 m(My) liegen kann. Wenn es sich jedoch darum handelt, die bei der Vitaminherstellung unter Umständen störende Strahlung unterhalb 270 m(My) zu beseitigen, wird man das Durchlassungsvermögen der Entladungsgefäßwandung so abstimmen, daß es bereits bei der Wellenlänge 240m(My) kleiner als 10% ist. Je nach den bei der speziellen photochemischen Reaktion vorliegenden Bedingungen, ist die Durchlässigkeitsgrenze zu wählen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann als Ultraviolett-Strahler sowohl eine Quecksilberhochdrucklampe als auch eine Quecksilberniederdrucklampe aufweisen. In beiden Fällen wird durch die erfindungsgemäße Maßnahme die Erzeugung von Ozon unterbunden. Dieses ist einerseits im Hinblick auf die Geruchsbelästigung durch das Ozon wichtig, andererseits aber ist es durchaus möglich, daß das durch das kurzwellige Ultraviolett erzeugte Ozon seinerseits zu Reaktionen führt, die den gewünschten Reaktionsablauf ungünstig beeinflussen.

Claims (5)

1. Einrichtung zur Ausführung von photochemischen Reaktionen mittels ultravioletter Strahlen, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlungsquelle vorzugsweise eine Quecksilber-Hoch- oder Niederdrucklampe dient und das Quarzglas des Entladungsgefäßes mit an sich bekannten Zusätzen oder Überzügen, die die kurzwellige Strahlung unterhalb 200m(My) absorbieren, jedoch die Strahlung oberhalb 270 m(My) möglichst ungeschwächt hindurchlassen, versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Quarzglas Zusätze oder Überzüge aufweist, die ein Durchlassungsvermögen von weniger als 10% bei 200 m(My) und mehr als 80% bei 270 m(My) herbeiführen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Quarzglas Zusätze oder Überzüge aufweist, die ein Durchlassungsvermögen von mehr als 80% bei 240 m(My) herbeiführen.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Quarzglas Zusätze oder Überzüge aufweist, die ein Durchlassungsvermögen von weniger als 10% bei 240 m(My) herbeiführen.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlenquelle eine Quecksilberhochdruck- oder -niederdrucklampe dient.