Vidro e radiação UVA e UVB

15 de novembro, 2022 às 10:37 | Postado em Óptica

Boa tarde!

Vi uma pergunta no site sobre UV – Radiação ultravioleta atravessa o vidro? – e na resposta diz o seguinte:

“O vidro comum encontrado em janelas, de acordo com a International Ultraviolet Association, permite a passagem de UV-A enquanto quase 100% de UVB e UVC é bloqueada”

Gostaria de saber se a quantidade retida de UVB e UVC varia conforme a espessura do vidro e, também, se existe algum tipo de vidro ou material que não retenha UVA e UVB. Pois estou fazendo um estudo sobre fluxo laminar e esterilização para microbiologia e não encontrei essas informações.

Muito obrigada,

Att,

Natália Eloize Gomes

O vidro comum citado na questão corresponde usualmente ao vidro denominado “soda-lime”, onde outros óxidos são adicionados à sílica (SiO2) para permitir uma temperatura de fusão inferior e maior estabilidade química. Ao acrescentar outros materiais, a transmissão na região do UV é afetada, modificando o início da forte absorção para comprimentos de onda inferiores a 150nm. Neste caso, o início da forte absorção desloca-se para comprimentos de onda mais longos, ~320nm, chegando a cobrir toda a região do UV-C e UV-B, como no caso do vidro de soda-lime, a depender do fabricante.

A transmissão de luz através de uma matriz vítrea com baixo espalhamento pode ser modelada através da relação em que a fração de absorvida da luz incidente é proporcional ao coeficiente de absorção do material. Assim, contabilizando à parte a luz refletida nas interfaces do vidro, a irradiância transmitida através de um material homogêneo de espessura segue a expressão desenvolvida por Pierre Bouguer e denominada de Lei de Beer–Lambert–Bouguer [1]:

I(L) = I₀ 10^–αL.

Onde a irradiância da luz transmitida já descontada a fração refletida nas interfaces,  I(L), a partir da irradiância incidente, I₀, corresponde à atenuação exponencial através do coeficiente de absorção decádico α . Como característica de cada meio, esse coeficiente de absorção é função do comprimento de onda incidente (λ), i.e., α =  α(λ)  .

Dessa expressão define-se a transmissão interna como:

T_i = I(L)/I₀ = 10^-αL.

Desta forma, a transmissão interna de vidros é registrada por seus fabricantes através de tabelas de coeficientes de transmissão, α(λ) , ou da própria transmissão interna,  T_i (λ) para uma espessura padrão (tipicamente 1,0 mm), em diversas regiões espectrais da região do ultravioleta até o infravermelho.

Abaixo estão os gráficos dos coeficientes de absorção e correspondente transmissão interna dos vidros soda lime e BK7 na região do visível e UV.

Curvas de transmissão de vidros com baixa absorção (α < 0,01mm^-1 ) na região do UV podem ser encontradas na referência [2].

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Beer%E2%80%93Lambert_law

[2] https://www.heraeus.com/

[3] https://refractiveindex.info/