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                    壓力蒸汽滅菌器的工作原理

                    [導讀]濕熱滅菌器,預真空和脈動真空滅菌器的原理,各種優勢和弊端。

                    1 濕熱滅菌原理 熱力滅菌是應用最早、效果最可靠、使用最廣泛的一種物理滅菌 方法,熱力對細胞壁和細胞膜的損傷以及對核酸的作用,均可導致微 生物的死亡,而濕熱主要是使微生物蛋白質發生凝固而導致其死亡。 壓力蒸汽滅菌器就是利用濕熱殺滅微生物的原理而設計的。采用 濕熱滅菌方法的優點在于蒸汽有較強的殺菌作用,它可以使菌體蛋白 質含水量增加,使其容易因受熱而凝固,加速微生物的死亡過程。在 滅菌過程中,蒸汽釋放出大量的潛伏熱,使物品的溫度很快升高。1g 水由0℃加熱至100℃,需熱量為100kal,而1g 100℃的沸水再加熱, 使之變成常壓蒸汽,則需熱量為539kal,這539kal熱量在水變成蒸汽 后,就潛伏在蒸汽內,當熱的蒸汽遇到冷的滅菌物品時即冷凝成水, 放出全部潛伏熱,使被滅菌的物品溫度迅速升高。另外當蒸汽凝結成水之后,體積瞬間縮小1000多倍,因而產生局部負壓又可使蒸汽穿透 至滅菌物品的深部,這樣就加強了蒸汽對被滅菌物品的穿透,使物品 的深部也能達到所需的滅菌溫度。當蒸汽被加壓后,溫度升高,單位 體積內的蒸汽含量相應增加,它凝結成水后所釋放出的潛伏熱也大大 增加,使被滅菌物品的溫度升高更快,同時,加壓更有利于蒸汽對被 滅菌物品的穿透,保證物品深部的滅菌質量。 總之,用濕熱蒸汽滅菌比干熱滅菌有三大優點:一是易使蛋白質 變性,有利于滅菌;二是熱負載高,有利于提高物品的溫度;三是蒸 汽冷凝后形成較大的負壓,有利于隨后而來的蒸汽對物品的穿透。

                    2 預真空和脈動真空原理

                    使用壓力蒸汽滅菌時,如在對滅菌室進蒸汽前,設法排出滅菌室 內的空氣,使其接近于真空,則滅菌更易于成功,這種方法稱為預真 空?紤]真空泵的性能,為充分實現預真空的目的,使室內原有的空 氣盡可能多地得以排出,在實際應用中,通常采用脈動真空的方法 (就是反復多次地對滅菌室進行抽真空,即抽完一次真空,使滅菌室 內達到一定的真空度,然后向滅菌室內送入一定量的蒸汽,讓剩余空 氣和蒸汽進行混合,并達到一定的正壓,再進行第二次抽真空,達 到一定正壓后再抽真空,這樣反復地進行抽真空、送蒸汽,最終使 滅菌室內原有空氣盡可能多地排出。一般情況下,抽至絕對壓力約 0.091MPa時只抽出滅菌室中98%的空氣,那么抽第二次后,則抽出空 氣達99.9%,第三次則達99.999%。采用脈動真空的方法反復多次地對 滅菌室抽真空比只有一次抽真空的預真空法的優越性顯而易見。至于 反復多少次,則根據真空泵的性能、滅菌器的具體技術要求、滅菌物 品的不同以及使用環境而定。 采用預真空和脈動真空的方法強行地排出滅菌室內原有空氣,主 要是因為空氣的存在對蒸汽滅菌有3個不利因素:一是空氣和蒸汽形 成空氣蒸汽混合體產生分壓,減低蒸汽的壓力,不利于滅菌室在原定 壓力下達到應有的溫度;二是空氣受蒸汽的擠壓形成空氣氣團,阻礙 蒸汽接觸滅菌物品,不利于熱的穿透;三是減少滅菌室氣體的含水 量,不利于微生物的殺滅。由上述3個不利因素可以看出,空氣的存 在會影響蒸汽對物品的穿透和滅菌效果,從而導致滅菌的失敗,所以在壓力蒸汽滅菌時,滅菌物品中是否有空氣氣團的存在是滅菌能不能 成功的一個重要指標。

                    3 夾套的原理 預真空滅菌器其結構形式無論是臥式矩形還是臥式圓形,大都采 用雙層筒體的設計,即除了滅菌室,還有夾套。 滅菌室用于裝載被滅菌物品,通入蒸汽,殺滅被滅菌物品中所含 微生物,實現滅菌器的使用目的。夾套在預真空壓力蒸汽滅菌器中的 作用為:

                    3.1 在對滅菌室抽真空和送汽進行滅菌之前,將夾套充滿蒸汽并達到 一定的壓力,該壓力一般應大于等于滅菌過程所需壓力,使滅菌室整 個裝置以及裝在滅菌室內的被滅菌物品得以預熱,這樣有利于提高對 滅菌室抽真空的速率以及滅菌物品的溫升速率。

                    3.2 外接蒸汽送入夾套后,從蒸汽源帶來的鍋爐水以及蒸汽冷凝水通 過夾套的疏水系統排出,有利于提高從夾套送入滅菌室的蒸汽質量, 保證其為飽和蒸汽,提高滅菌質量。

                    3.3 滅菌結束后,排出滅菌室內的蒸汽,夾套保持原有的蒸汽壓力和 溫度,通過對滅菌室內抽真空,使被滅菌物品上的水份在高溫低壓下 蒸發,并排出滅菌室,實現對被滅菌物品的干燥。

                    3.4 如需連續滅菌,則第一次滅菌結束后,夾套仍保持原有的壓力和 溫度,第二次滅菌的預熱時間大大縮短,整個滅菌周期也就相應縮 短,提高了滅菌器的工作效率。


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