壓力蒸汽滅菌器的工作原理

陳建芳

福建省莆田市第一醫(yī)院急診科（351100）

1 濕熱滅菌原理

熱力滅菌是應(yīng)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(duì)細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的損傷以及對(duì)核酸的作用，均可導(dǎo)致微生物的死亡，而濕熱主要是使微生物蛋白質(zhì)發(fā)生凝固而導(dǎo)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(shè)計(jì)的。采用濕熱滅菌方法的優(yōu)點(diǎn)在于蒸汽有較強(qiáng)的殺菌作用，它可以使菌體蛋白質(zhì)含水量增加，使其容易因受熱而凝固，加速微生物的死亡過(guò)程。在滅菌過(guò)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(nèi)，當(dāng)熱的蒸汽遇到冷的滅菌物品時(shí)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(dāng)蒸汽凝結(jié)成水之后，體積瞬間縮小1000多倍，因而產(chǎn)生局部負(fù)壓又可使蒸汽穿透至滅菌物品的深部，這樣就加強(qiáng)了蒸汽對(duì)被滅菌物品的穿透，使物品的深部也能達(dá)到所需的滅菌溫度。當(dāng)蒸汽被加壓后，溫度升高，單位體積內(nèi)的蒸汽含量相應(yīng)增加，它凝結(jié)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(shí)，加壓更有利于蒸汽對(duì)被滅菌物品的穿透，保證物品深部的滅菌質(zhì)量。

總之，用濕熱蒸汽滅菌比干熱滅菌有三大優(yōu)點(diǎn)：一是易使蛋白質(zhì)變性，有利于滅菌；二是熱負(fù)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(fù)壓，有利于隨后而來(lái)的蒸汽對(duì)物品的穿透。

2 預(yù)真空和脈動(dòng)真空原理

使用壓力蒸汽滅菌時(shí)，如在對(duì)滅菌室進(jìn)蒸汽前，設(shè)法排出滅菌室內(nèi)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(yù)真空。考慮真空泵的性能，為充分實(shí)現(xiàn)預(yù)真空的目的，使室內(nèi)原有的空氣盡可能多地得以排出，在實(shí)際應(yīng)用中，通常采用脈動(dòng)真空的方法（就是反復(fù)多次地對(duì)滅菌室進(jìn)行抽真空，即抽完一次真空，使滅菌室內(nèi)達(dá)到一定的真空度，然后向滅菌室內(nèi)送入一定量的蒸汽，讓剩余空氣和蒸汽進(jìn)行混合，并達(dá)到一定的正壓，再進(jìn)行第二次抽真空，達(dá)到一定正壓后再抽真空，這樣反復(fù)地進(jìn)行抽真空、送蒸汽，最終使滅菌室內(nèi)原有空氣盡可能多地排出。一般情況下，抽至絕對(duì)壓力約0.091MPa時(shí)只抽出滅菌室中98%的空氣，那么抽第二次后，則抽出空氣達(dá)99.9%，第三次則達(dá)99.999%。采用脈動(dòng)真空的方法反復(fù)多次地對(duì)滅菌室抽真空比只有一次抽真空的預(yù)真空法的優(yōu)越性顯而易見(jiàn)。至于反復(fù)多少次，則根據(jù)真空泵的性能、滅菌器的具體技術(shù)要求、滅菌物品的不同以及使用環(huán)境而定。

采用預(yù)真空和脈動(dòng)真空的方法強(qiáng)行地排出滅菌室內(nèi)原有空氣，主要是因?yàn)榭諝獾拇嬖趯?duì)蒸汽滅菌有3個(gè)不利因素：一是空氣和蒸汽形成空氣蒸汽混合體產(chǎn)生分壓，減低蒸汽的壓力，不利于滅菌室在原定壓力下達(dá)到應(yīng)有的溫度；二是空氣受蒸汽的擠壓形成空氣氣團(tuán)，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(gè)不利因素可以看出，空氣的存在會(huì)影響蒸汽對(duì)物品的穿透和滅菌效果，從而導(dǎo)致滅菌的失敗，所以在壓力蒸汽滅菌時(shí)，滅菌物品中是否有空氣氣團(tuán)的存在是滅菌能不能成功的一個(gè)重要指標(biāo)。

3 夾套的原理

預(yù)真空滅菌器其結(jié)構(gòu)形式無(wú)論是臥式矩形還是臥式圓形，大都采用雙層筒體的設(shè)計(jì)，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(shí)現(xiàn)滅菌器的使用目的。夾套在預(yù)真空壓力蒸汽滅菌器中的作用為：

3.1 在對(duì)滅菌室抽真空和送汽進(jìn)行滅菌之前，將夾套充滿蒸汽并達(dá)到一定的壓力，該壓力一般應(yīng)大于等于滅菌過(guò)程所需壓力，使滅菌室整個(gè)裝置以及裝在滅菌室內(nèi)的被滅菌物品得以預(yù)熱，這樣有利于提高對(duì)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(lái)的鍋爐水以及蒸汽冷凝水通過(guò)夾套的疏水系統(tǒng)排出，有利于提高從夾套送入滅菌室的蒸汽質(zhì)量，保證其為飽和蒸汽，提高滅菌質(zhì)量。

3.3 滅菌結(jié)束后，排出滅菌室內(nèi)的蒸汽，夾套保持原有的蒸汽壓力和溫度，通過(guò)對(duì)滅菌室內(nèi)抽真空，使被滅菌物品上的水份在高溫低壓下蒸發(fā)，并排出滅菌室，實(shí)現(xiàn)對(duì)被滅菌物品的干燥。

3.4 如需連續(xù)滅菌，則第一次滅菌結(jié)束后，夾套仍保持原有的壓力和溫度，第二次滅菌的預(yù)熱時(shí)間大大縮短，整個(gè)滅菌周期也就相應(yīng)縮短，提高了滅菌器的工作效率。