过氧化氢灭菌工艺中的湿度测量

作者:本网编辑 文章来源:维萨拉公司 发布时间:2014-03-04

无污染区维护是生命科学行业进行作业的必要条件,对于一些关键区域,也需要定期进行灭菌处理。这些区域包括像隔离设备和培养箱之类的小容积试验箱,以及像洁净室与生产线之类较大的空间。汽化过氧化氢 (VHP)在浓度足够高、曝露时间足够长的情况下,是除污/灭菌的有效介质。而过高浓度的汽化过氧化氢 (VHP)会导致不必要的饱和,以及出现由液态过氧化氢而形成的表面湿润现象。在VHP灭菌工艺中,湿度测量是控制VHP饱和程度的主要环节。

湿度影响VHP饱和度水平

湿度水平与空气中VHP达到饱和时的温度直接相关。当达到饱和条件时,除污空间表面将会形成包含液态过氧化氢的冷凝物。在曝露的VHP达到足够高的未饱和VHP浓度之前,除污空间就可能已经变干。

气体饱和率的变化与过氧化氢(H2O2)的分子结构有关,而其分子结构与水蒸气(H2O)相似。两种气体的混合程度决定了混合气体的饱和蒸汽压力,相对较低的过氧化氢饱和压力能够增加含湿空气的饱和概率。

VHP兼容型湿度测量技术

采用薄膜电容聚合物传感器的维萨拉HUMICAP湿度测量技术能够在VHP曝露之前和曝露过程中测量湿度,并且在较高和较低的VHP浓度下均可工作。HUMICAP传感器的主要优点是几乎无需任何专门防护就可在VHP环境下工作。在可能出现完全饱和的应用中,推荐使用维萨拉防护性催化过滤器。

直接测量VHP和空气的混合气体湿度功能可让用户掌握混合气体的真实饱和程度。过氧化氢和水均为能够改变聚合物传感器电容的极性分子。由于维萨拉HUMICAP能够直接测量真实的VHP饱和率 (0~100%), 因此,其可用于控制灭菌过程。特别是在必须避免表面湿润时,饱和程度是非常有价值的信息。


图1 各种湿度探头均可使用维萨拉VHP催化过滤器

选择维萨拉HUMICAP传感器的七点理由

1.直接接触VHP的耐久性

即便是在高浓度乃至数百次VHP循环达到饱和的情况下,维萨拉HUMICAP传感器也能够在直接接触VHP时正常工作。在高于灭菌常用浓度的条件下,具有卓越的长期性能。另外,在可能出现完全饱和条件的应用中,推荐使用维萨拉催化过滤器。

2.用于饱和条件下的催化VHP过滤器

在VHP浓度较高并预计发生冷凝的情况下,可选用维萨拉催化过滤器为湿度传感器提供额外的防护。催化过滤器采用的是将H2O2分子分解成H2O和O2分子的常用方法。接近表面湿润程度的饱和VHP能够提高除污效果,但会对定期在灭菌条件下曝露的材料造成损坏。在这种环境下,推荐使用带有催化过滤器防护的传感器,这样即可保护传感器又能延长校准间隔时间。

3.测量湿润VHP气体的真实饱和率

电容型HUMICAP传感器能够根据水蒸气与汽化过氧化氢分子的相似性测量湿润VHP气体的真实饱和率。这一功能对于那些既要求气体浓度高到足以杀死生物有机体,又要求不能发生饱和的VHP应用来说非常重要。该测量值能够显示与真实饱和值的接近程度。如果对饱和值没有要求,那么催化VHP过滤器可用于所有VHP的测量。除催化过滤器之外,维萨拉HUMICAP传感器可永久安装,以便在正常的工作条件下进行测量,而无需采取其他保护措施。


图2 水和过氧化氢的分子结构

4.催化过滤器可用于测量VHP气体纯湿度

如果需要测量VHP气体的纯湿度,通常方法是采用可避免VHP接触湿度传感器但又能够测量其他气体组分的维萨拉催化过滤器。当湿度传感器不接触VHP时,其将仅对湿度作出响应。催化过滤器的影响在300pmmVHP条件下约为+1%RH,在900ppmVHP条件下约为+3%RH(23℃时)。

5.化学物清除功能让长期稳定性更趋完美

如果不使用催化过滤器测量VHP,那么化学物清除技术能够帮助修正传感器可能发生的长期漂移,并可延长校准间隔时间。化学物清除功能可在设定间隔时间自动加热传感器,让传感器聚合物上的多余化学物质蒸发。这一功能可让传感器的性能恢复到与在无化学物的正常空气中使用时的状态相同。通过采用HUMICAP传感器的化学物清除技术,在VHP应用中的测量精度能够保持卓越的长期稳定性。

6.保持传感器与过滤器干燥的传感器加热技术

在完全饱和的条件下,湿润的表面不但会损害材料,还会危害湿度传感器。除非将传感器和过滤器烘干,否则湿度将保持100%。根据周围空气流速和饱和率状况,烘干过程可能耗时较长。为了对被测环境的实际变化作出响应,可为HUMICAP传感器选配传感器加热功能。传感器加热功能可让传感器表面和过滤器温度始终高于气体饱和点(露点),这将避免传感器和过滤器达到饱和状态。传感器加热功能是维萨拉的一项成熟技术,其已在避免传感器潮湿的应用中得到广泛使用。

7.可靠的湿度测量

维萨拉在20世纪70年代初发明了HUMICAP薄膜电容传感器技术,并为此获得专利。自那时起,维萨拉就在绝大多数苛刻湿度测量应用中始终保持领先地位。最新型HUMICAP 180R湿度传感器在复杂化学环境下也具有最佳湿度测量性能。其在VHP应用中也具有卓越的耐久性和长期稳定性。维萨拉化学物清除技术和传感器加热技术的结合让测量更为可靠,而且HUMICAP 180R传感器是汽化过氧化氢应用的绝佳选择。

内在价值

维萨拉HUMICAP湿度传感器可直接测量VHP的饱和率(0~100%);

湿度信号输出可用于控制VHP发生器;

催化过滤器可用于饱和状态下的VHP,以保护传感器;

维萨拉传感器的加热功能可防止传感器和过滤器过湿;

维萨拉化学物清除功能可优化传感器的长期性能;

提供全球客户支持服务的可靠测量仪器。

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