רקע על האוטוקלאב
אוטוקלאב הוא מכשיר לעיקור (השמדת פתוגנים) המבוסס על טכנולוגיית קיטור. אוטוקלאב בסיסי דומה מאד לסיר לחץ, שניהם משתמשים בכח הקיטור על מנת להשמיד פתוגנים שונים (וירוסים, חיידקים, פטריות ונבגים) אשר חסינים אפילו למים רותחים ודטרגנטים חזקים. ראו את הבלוג "מהו אוטוקלאב" לפירוט והרחבה.
המצאת מכשיר האטוקלאב לעיקור ציוד רפואי מיוחסת לצ'ארלס צ'אמברלנד ב 1879. בתקופה זו חוקרים החלו להבין לעומק את חשיבות הסטריליזציה בעת ניתוחים, והרופאים נזקקו לשיטת עיקור אמינה יותר מ "להבה גלויה". הצורך בסטריליזציה אמיתית באמצעות אוטוקלאב הפכה לעובדה מוגמרת , והאוטוקלאבים הפכו לחלק בלתי נפרד מהציוד הבסיסי של מוסדות העוסקים בפרוצדורות רפואיות : מרפאות ובתי חולים.
באוטוקלאב מתבצע תהליך עיקור של ציוד רפואי או מעבדתי ע"י חימום הציוד לטמפרטורה הגבוהה מנקודת הרתיחה של המים. באמצעות קיטור.
אוטוקלאב משמש לעיקור ציוד רפואי, כלי מעבדה, מוצרי פארמה וחומרים נוספים. ניתן לעקר באמצעותו מוצקים, נוזלים, כלים חלולים בגדלים שונים וצורות מגוונות. אוטוקלאבים מגיעים בגדלים שונים, בצורות שונות ומאפשרים סוגים שונים של סייקלים.
קצת על קיטור
קיטור הוא מקור אנרגיה עוצמתי שמשמש עד היום להנעת ספינות ורכבות, וכמובן אמצעי הסטרילזציה הנפוץ ביותר מכיוון שהוא אידאלי להשמדת מיקרואורגניזמים: זמן עיקור קצר יחסית, אינו רעיל וכמובן זול וזמין.
עיקור בקיטור הוא האמצעי הנפוץ ביותר לעיקור פריטים העמידים לטמפרטורה לחץ ולחות גבוהים בשל יעילותו פשטותו ומחירו . 90% מהמוצרים בבי"ח מעוקרים בשיטה זו.
אז מהו בעצם קיטור?
קיטור הוא למעשה אד מים/ חום לח.
מים הם חומר בעל תכונות מיוחדות מאד : מים עומדים בתהליך איטי אבל בטוח יעלמו לחלוטין ויהפכו לגז. זהו תהליך טבעי שקורה בגלל התנועה של מולקולות המים, והוא מתרחש בכל טמפרטורה. תהליך זה נקראה אידוי. אידוי בטמפרטורת החדר יתרחש מהשכבה החיצונית של המים (על פני השטח). התהליך ההופכי לאידוי נקרא עיבוי – המעבר של אדים חזרה למצב של נוזל.
כאשר מחממים מים ומגיעים למאה מעלות צלזיוס תהליך האידוי מתעצם והמים מתאדים בקצב גבוה , ולא רק על פני השטח אלא גם בתוך המים, בטמפרטורה זו המים אינם יכולים להתקיים יותר כנוזל. אם נמשיך לחמם את המים הטמפרטורה שלהם לא תעלה יותר, הם רק יתאדו בקצב מהיר יותר. אנרגיית החום תשמש בעצם לתהליך אידוי המים. האדים בתהליך זה נראים כמו בועות העולות מתוך המים אל פני השטח ונמלטות לאוויר. אדים אלו נקראים קיטור.
בתהליך האידוי בטמפרטורת הרתיחה (בה מים הופכים לגז), ליטר אחד של מים הופך ל 1600 ליטרים של קיטור. המעבר ממים לקיטור מצריך כמות אנרגיית חום עצומה.
החום הנדרש לאידוי, שווה לחום המשתחרר כאשר מתרחש תהליך העיבוי של האדים
כיצד ומדוע הקיטור יעיל לסטריליזציה ?
ברגע שאדים פוגעים באובייקט קריר יותר שצריך לעקר הוא יתעבה למים וישחרר כמות גדולה של חום.
כאשר קיטור נוגע במשטח של אובייקט קר יותר, אנרגיית החום מועברת מהקיטור לאובייקט הקר יותר , וזה קולט אליו את אנרגית החום. קיטור המשמש לעיקור הוא מספיק חם שכאשר הוא בא במגע עם מטען העיקור (שהוא בד"כ אובייקט קר יותר) ומתעבה, הוא מעביר מספיק אנרגיית חום כדי להרוג את כל החיידקים שעליו. זו אחת הסיבות לכך שקיטור הוא אמצעי יעיל כל כך לעיקור.
קיטור טהור נקרא גם קיטור רווי – מצב שבו את החלל ממלא רק קיטור ללא נוכחות אויר, החלל לא יכול להכיל יותר קיטור ממה שיש בו בטמפרטורה נתונה.
נוכחות של לחות מסוימת, בדרך כלל 3% -5%, בקיטור מגבירה את אפקט ההשמדה של מיקרואורגניזמים. אדי מים מעבירים חום בצורה הרבה יותר יעילה מאוויר יבש. מיקרואורגניזמים המכילים יותר מים מושמדים ביתר קלות על ידי חום מכיוון שלחות מעבירה אנרגיית חום למיקרואורגניזם בצורה יעילה יותר מחום יבש.
הלחות בתוך התא של מיקרואורגניזם מקלה על השמדתו. נבגים למשל, יבשים במידה ניכרת ולכן תהליך עיקור מנבגים הוא ארוך יותר, אך הסביבה הלחה שמספק הקיטור יעילה יותר לעיקור מאשר חום יבש ואף מהירה יותר, מה שהופך אותה לאידיאלית להרס נבגים.
שינוי הנפח כאשר קיטור מתעבה גורם ליניקה המושכת יותר קיטור, מה שמשפר באופן דרמטי את עומק החדירה
חדירת הקיטור עמוקה מכיוון שיש לו יכולת להתעבות: כאשר אדים מתעבים למים 1,600 ליטר קיטור מתעבים לליטר מים אחד. הפחתה עצומה זו בנפח גורמת לשאיבה חזקה, מה שהופך את הסטריליזציה ליעילה ביותר, מכיוון שהיא שואבת עוד יותר קיטור לעבר האובייקט הקר יותר שעובר עיקור. זו הסיבה שאדים יכולים לחדור בעוצמה כה רבה ועמוקה לסוגי עומס שונים, טקסטיל ועומסים נקבוביים.
ולסיכום
בואו נסקור. למדנו שלמים יש שלושה מצבים: קרח הוא המצב המוצק, אדי מים הם המצב הגזי, והמים הם המצב הנוזלי. כאשר מחממים מים הם מתאדים, מה שאומר שהם הופכים לאדי מים ומתרחבים (כלומר תופסים יותר נפח במרחב). ב 100 מעלות צלזיוס המים רותחים, משנים מצב צבירה לגז ומתאדים במהירות במהירות. בנקודת הרתיחה נוצר גז הקיטור הבלתי נראה. ההפך מאידוי הוא עיבוי, כאשר אדי מים מתעבים חזרה לטיפות מים זעירות. טיפות המים האלה נקראות עיבוי.
הצטרף אלינו לפוסט הבא שלנו כאשר אנו מיישמים את הבנתנו את הקיטור על החיטוי. אנו נענה על השאלה החשובה הבאה: מדוע קיטור הוא חומר הסטריליזציה הטוב ביותר עבור האוטוקלאב?