Физический метод дезинфекции

На предприятиях различного назначения дезинфекционные меры не ограничиваются только использованием специальных химикатов. Также большой популярностью пользуются многие физические способы обеззараживания поверхностей.

В этой статье разберем, какие же бывают физические методы обработки, чем они отличаются друг от друга и для каких целей подходят.

Одним из самых востребованных методов является тепловая обработка. С ее помощью можно справиться с большей частью патогенных микроорганизмов, в том числе с вирусами.

Обработка паром

Пожалуй, самым легкоуправляемым и при этом надежным является обработка поверхностей с помощью горячего пара. При этом может использоваться как текучий пар при температуре 373К без давления, так и пар под давлением.

Последний вариант предполагает использование избыточного давления (0,5—2,5) X 105 Па, что дает возможность повысить температуру 411 К.

Текучий пар применяют для нейтрализации вегетативных форм патогенов.

Однако на практике мы все чаще нуждаемся в полной стерилизации помещений и инструментов, поэтому более активно применяется метод воздействия паром под давлением. Это гарантирует 100% результат уничтожения большей части спор и микроорганизмов. Для полной стерильности достаточно 5 минутной обработки паром при температуре 394К.

Дезинфекция при помощи пара очень эффективна, например, при необходимости обработать различные производственные контейнеры и емкости, трубы, оборудование и т.п.

Основные преимущества этого метода заключаются в:

• Экономичности.
• Безопасности. В результате не вырабатываются никакие токсичные отходы.
• Легкости применения.
• Доступности оборудования и расходных материалов.
• Эффективности против большей части патогенных организмов.

Для достижения оптимального результата достаточно лишь четко следовать правилам обработки.

При этом важно понимать, что дезинфекция некоторых оснований, например, с повышенным содержанием на них патогенов может стать причиной припекания этих самых микроорганизмов. Это в свою очередь может привести к тому, что микроорганизмы станут более резистентными по отношению ко всем используемым средствам обработки.

Существуют и такие объекты, которые не рекомендуется обрабатывать паром. К ним могут относиться материалы, чувствительные к воздействию влаги, склонные к коррозии и т.п. В данном случае пар можно заменить на сухой жар, то есть просто нагретый до высокой температуры воздух. При этом потребуется большая температура и большая выдержка по сравнению с влажной дезинфекцией. Именно поэтому подобный метод не подходит для обеззараживания оборудования и инструментов, применяемых, например, на пищевом производстве.

Подтверждено опытным путем, что если обрабатывать вегетативные микроорганизмы с помощью сухого воздуха на протяжении 1,5ч, то для полного их уничтожения будет достаточно температуры 373К. Споровые организмы при этом погибнут только при температуре от 433К.

Промежуточным по эффективности вариантом обработки является обеззараживание увлажненным нагретым воздухом, иначе именуемым паровоздушной смесью.

Горячая вода

Еще один удобный метод обработки – горячая вода. Она может оказывать одновременно и бактерицидное и спороцидное действие в зависимости от времени экспозиции.

Многие патогены погибают при температуре пара выше 333К (время обработки полчаса), а при обработке водой той же температуры время выживаемости сокращается до 1-2 минут для вегетативных форм и до 5-10 минут для споровых.

Что же можно предпринять для еще большего эффекта обработки? Например, можно добавить в воду небольшое количество любой щелочи в концентрации 1-2% (пищевая сода, мыло и другие).

Другие методы нагревания

На практике довольно часто применяют метод нагревания с помощью инфракрасного излучения с длиной волны в диапазоне от 0,76 до 500 мкм.

Принцип противовирусного и микробного действия в этом случае будет заключаться в инактивации белковой оболочки организма и ферментов самой клетки.

Существует мнение, что за счет воздействия тепла и влаги одновременно, в первую очередь, набухает белок клетки под влиянием пара, после чего происходит его коагуляция за счет воздействия высокой температурой. Причина кроется в том, что сухой белок отличается хорошей термосопротивляемостью, поэтому он является довольно устойчивым ко всем разновидностям дезинфекции.

Если же воздействовать на нее сухим жаром, то она легко высыхает, а если паром, то, наоборот, увлажняется. Именно в этом и заключается основное различие двух методов обеззараживания.

Процесс

Уничтожение микроорганизмов при воздействии на них температурой происходит максимально быстро и стремительно. Оно подчиняется такому же логарифмическому закону, как и при обработке химическими растворами.

Электрический ток

Еще один вид дезинфекции – с использованием электрических разрядов. Прохождение постоянного электрического тока через дез. средства способствует тому, что их вирулицидные и бактерицидные свойства улучшаются. Это происходит по той причине, что под воздействием тока диссоциация молекул раствора на ионы усиливается.

В процессе изменения восприимчивости патогенов к дез. веществам при действии постоянного электрического разряда очень большое значение приобретает сильная диссоциация соединений, которые являются частью внешней оболочки патогена.

Электролиз, кроме того, помогает усилить десорбцию клеток патогена из адсорбента, что приводит к улучшению их контакта с раствором.

Такой механизм борьбы с микробами и бактериями гарантирует селективное повышение температуры некоторых отдельных частей обеззараживаемой поверхности при разном уровне электропроводности.

УФ лучи

Уф излучение – это мощное электромагнитное излучение с диапазоном волн от 200 до 400 нм. Оно отличается хорошим противомикробным действием, особенно в области воздействия от 254 до 257 нм.

Данное излучение демонстрирует максимальный результат в борьбе против грамотрицательных бактерий. Для воздействия на грамположительные организмы потребуется гораздо больше времени (до 50 раз больше).

Конечно, бактерицидные свойства излучения будут во многом зависеть от типа обрабатываемой поверхности, а также от разновидности микроорганизма и толщины его оболочки. Также на итоговый результат дезинфекции будет оказывать влияние температура, влажность и прочие условия окружающей среды.

Если же речь идет о стерилизации воздушных масс, то имеет смысл упомянуть о том, что ее эффективность увеличивается при наличии газообразных дез. средств и, напротив, уменьшается в случае присутствия грязи и частиц пыли. Абсолютно любая оболочка на клетке вируса или микроба снижает активность дезинфицирующих средств. После обработки такого основания микрофлора будет иметь возможность частично реактивироваться.

Механизм действия

В чем же принцип работы УФ излучения? Он заключается в последовательной коагуляции коллоидов в пределах клетки, а также помогает улучшить проходимость оболочки. Это способствует торможению нормального существования клетки, в результате чего она постепенно погибает и не может нанести вред организму человека.

Разрушение всех организмов происходит максимально быстро.

Где же чаще всего используют ультрафиолет? Например, в пищевой промышленности. С его помощью обеззараживают воздух на пивоваренных станциях, хлебопекарных заводах, в холодильных камерах.

Необходимая для дезинфекции доза будет во многом зависеть от обрабатываемых материй, количества патогенной микрофлоры на них, а также от условий окружающей среды, уровня влажности и наличия сульфгидрильных и прочих защитных оболочек на поверхности патогенов.

Ультразвук

Ультразвуковое излучение отлично справляется с опасными микроорганизмами только в том случае, если между обрабатываемым предметом и самим излучающим прибором имеется жидкая связь.

В чем же причина отличного антибактериального эффекта ультразвука? Все очень просто! Внешняя оболочка вирусов разрушается из-за сильного механического воздействия, то есть из-за колебания уровня давления при кавитации. Такие условия возникают при прохождении ультразвука через жидкость. Усилить бактерицидные свойства можно за счет использования дополнительных компонентов, например, фенола с концентрацией активного вещества не ниже 0,25%.

Такие методы борьбы с микробами и вирусами, как ионизация, воздействие ультрафиолетом и ультразвуком или коронным разрядом неразрывно связано с небольшим изменением исходного показателя температуры обеззараживаемого объекта.

Именно по этой причине все эти способы дезинфекции принято относить к категории холодной стерилизации. Они могут быть задействованы при обработке не устойчивых к термической обработке материалов.