Автоклавирование – это один из методов эффективной стерилизации. При данном процессе происходит обработка медицинских инструментов, лабораторной посуды и других предметов посредством горячего пара, находящегося под высоким давлением. Использование такого способа позволяет уничтожать большинство известных микроорганизмов, среди которых бактерии, грибки (включая их споры), а также вирусы. В статье расскажем всё об этом методе стерилизации.
Что это такое?
Автоклавирование – паровая обработка, выполняемая с целью обеззараживания различных изделий, то есть уничтожения находящихся на поверхностях патогенных микроорганизмов.
Автоклавирование в медицине и других сферах имеет важное значение, так как способно обеспечивать полную стерильность обработанных предметов. Это помогает добиваться чистоты и точности экспериментов, сводить к нулю риски инфицирования через заражённые поверхности, а также предупреждать контаминации – загрязнения чужеродными частицами, микроорганизмами и веществами.
Автоклавирование является термином более узким, нежели обширное понятие «стерилизация». Это отдельный вид уничтожения всех существующих форм микроорганизмов. Среди прочих вариантов стерилизации химическая, ультразвуковая, а также осуществляемая с применением суховоздушных стерилизаторов, выполняемая с помощью ультрафиолетового или инфракрасного излучения.
Технические характеристики и конструкция оборудования для автоклавирования
Автоклавный метод стерилизации предполагает использование специального оборудования. Это устройства, называемые автоклавами. Они в связи с популярностью автоклавирования в разных областях различаются по функционалу, конструкции, габаритам, ценам, степени автоматизации работы.
Конструктивно аппарат представляет собой прочный металлический (как правило, стальной) корпус, стойкий к повышенному давлению и оснащённый крышкой, которая в современных моделях комплектуется клапаном сброса давления и измерительным прибором манометром. Также в конструкцию входят две камеры. Одна является герметичной, предназначена для испарения воды. Вторая стерилизационная камера рассчитана на размещение автоклавируемых предметов. Тепловая энергия может генерироваться собственным встроенным в прибор нагревательным элементом либо подаваться извне.
Технические характеристики зависят от конкретной модели, степени автоматизации рабочих операций. Так, некоторые автоклавы имеют дополнительные полезные опции, например, встроенный нагрев с равномерным распределением тепловой энергии, автоматическое отведение воздуха из камеры для предупреждения формирования воздушных карманов.
По какому принципу работают автоклавы
В основе принципа функционирования оборудования – законы физики, а именно физические аспекты процесса испарения жидкости, её перехода в другое агрегатное состояние.
Когда вода доходит до температуры, составляющей 100 градусов Цельсия, она переходит из жидкой фазы в парообразную, то есть трансформируется из жидкости в пар. При таком превращении дальнейшего повышения температуры не происходит. Но если испарение протекает в герметичной среде, то начинает расти давление. И из-за этого температура пара тоже начинает возрастать. Он, становясь горячим, обретает способность мощного обеззараживающего агента.
Чтобы обработка была ещё более результативной, в конструкцию интегрируют систему удаления воздуха. В камере благодаря такому дополнению образуется безвоздушная среда, то есть вакуум. И в нём аэробные микроорганизмы, то есть вирусы и бактерии, для жизнедеятельности которых требуется кислород, погибают ещё быстрее.
Автоклавы работают по следующему алгоритму:
- Загрузка автоклавируемых инструментов или посуды в соответствующую стерилизационную камеру, которая герметично закрывается.
- Добавление воды, которая будет испаряться на следующих стадиях.
- Активация внешнего источника тепла либо включение встроенных нагревательных элементов.
- Заполнение камеры интенсивно образующимся паром, который вытесняет воздух.
- Повышение показателей давления до 1 атмосферы. Это происходит до момента вытеснения всей воздушной массы.
- Достижение конечного, необходимого значения давления после создания в камере вакуума.
- Старт отсчёта времени автоклавирования.
- Отключение внешнего источника тепла или собственных нагревателей устройства.
- Выпускание пара через соответствующий кран.
- Понижение показателей давления до нормальных отметок.
- Открывание крышки прибора, извлечение обработанных инструментов и их высыхание.
- Сливание остатков жидкости.
Важно! Использовать автоклавы может только владеющий необходимыми знаниями, специально обученный персонал. Оставлять функционирующие устройства без присмотра категорически запрещается, так как при повышении давления аппараты становятся взрывоопасными.
В каких режимах может работать оборудование
Существуют следующие режимы автоклавирования:
- Жёсткий. При нём пар достигает очень высоких температур – до 132 °С. При этом показатели давления доходят до 2 атмосфер. Продолжительность процедуры составляет 20 минут. Данный режим обычно применяется для автоклавирования перевязочных материалов, защитных средств и спецодежды сотрудников, стеклянной и фарфоровой лабораторной посуды.
- Щадящий. При нём нагревание пара производится до более низких температур – не более 120 градусов Цельсия. Значение давления растёт максимально до 1,1 атм. А вот длительность обработки увеличивается до 45 минут. Такой режим более бережный, поэтому подходит для материалов, менее устойчивых к термическим воздействиям. Это резина, латекс, полиэтилен и другие виды пластика.
Режимы автоклава, его исправность и корректность работы проверяются с помощью мочевины и бензойной кислоты. Последняя при нагревании до 120 градусов меняет свой первоначальный оттенок. А мочевина при достижении значения в 132 °С подвергается плавлению. По таким своеобразным индикаторам можно проверять, выполняется ли нагревание до заданных температурных режимов. Если этого не происходит, то не удастся добиться нужного эффекта – полного обеззараживания.
Области применения
Современные надёжные автоклавы используются в различных областях:
- Медицина. В больницах, поликлиниках и прочих профильных учреждениях с помощью рассматриваемых устройств стерилизуют пробирки и другие сосуды, материалы для перевязки (бинты, марлю), многоразовые хирургические, стоматологические или иные инструменты.
- Фармацевтика. В фармацевтических компаниях необходима дезинфекция производственного оборудования, сырья, готовых препаратов, а также тары.
- Химия. В данной сфере с использованием автоклавов подготавливают стерильные растворы и чистые среды, обезвреживают опасные биологические отходы, стерилизуют посуду и оборудование, а также создают условия с высокими показателями температур и давления для химического синтеза и некоторых реакций.
- Биотехнологии, микробиология. В таких областях осуществляется обеззараживание питательных сред, образующихся потенциально опасных отходов, а также используемой для исследований лабораторной посуды.
- Пищевая промышленность. На предприятиях с помощью автоклавов консервируют продукты питания, а также с целью продления сроков хранения стерилизуют готовые блюда (супы, рагу, каши) и консервы из рыбы, мяса, овощей – паштеты, тушёнку, маринованные томаты, грибы и помидоры.
- Быт. Возможно использование простых бытовых автоклавов в домашних условиях, например, для стерилизации банок для заготовок, консервирования овощей, ягод, фруктов и иных продуктов.
- Исследования. В лабораториях автоклавирование необходимо для подготовки стерильных сред, посуды, некоторого оборудования.
- Строительство. Обработка горячим паром задействуется в изготовлении стройматериалов. Так, при автоклавировании газобетонных блоков под давлением от 1,2 до 1,8 мегапаскалей и при температурах от 180 до 200 градусов формируются новые кристаллические структуры, что позволяет совершенствовать, модифицировать материал – улучшать его физико-механические характеристики.
- Химическая промышленность. Она охватывает производство гербицидов, карбоновых волокон, красителей, резинотехнических изделий, некоторых сплавов и металлов.
Заключение
Для эффективной стерилизации нужно знать основы обработки и использовать надёжные, функциональные устройства. Приобрести разное лабораторное оборудование для успешного решения профессиональных задач можно в интернет-магазине «Пять Капель».
