Передмова. Вода, вода, навколо вода... Наше тіло складається на 70-75% із води, желеподібна освіта – наші мізки – складаються з неї, вибачте, на 90%, а наша кров – на 95%! Позбав людину води – і що з нею буде? Навіть відносно невелике, відсотків на п'ять-десять, зневоднення

Стерилізація може проводитися або за допомогою озонування або опроміненням ультрафіолетовим світлом.

Озон – найсильніший засіб окиснення. Його молекула не стійка і розпадається на окремі атоми, які прагнуть реакцій окислення. Озон збільшує інтенсивність розкладання органічних речовин, що накопичуються, які не розкладаються до простих сполук, доступних для утилізації бактеріями. Потрібно пам'ятати, що ефективність дезінфекції при велику кількістьрозчиненого органічної речовинизнижується, т.к. озон насамперед витрачається з його окислення. за загальному принципуозонатор - це розділені діелектриком електроди, на які подається напруга від високої напруги трансформатора. В результаті електричного розряду в повітрі, що проганяється через зазор між діелектриком і електродом, утворюються молекули озону (О3). Збагачене озоном повітря подається через розпилювач у воду акваріумної системи.

Ультрафіолетове опромінення води (за допомогою спеціального УФ-стерилізатора) порівняно з озонуванням є більш простим та надійним способом стерилізації. Воно вбиває мікроорганізми у воді, але не здатне проникнути на глибину, що перевищує 5 см. Це визначає конструктивну схему УФ-стерилізатора, яка в загальному вигляді є такою. У кварцовій трубці розміщують ультрафіолетову лампу в колбі, що має патрубки для входу і виходу води, між стінками колби і кварцовою трубки залишений зазор кілька міліметрів для протоки води. І вся ця конструкція поміщена в захисний кожух для безпеки людини. УФ-стерилізатор у схемі фільтрації замикає процес обробки води. Про УФ-стерилізатор див. у статті Юрія Фролова.

УФ-стерилізатор відомий також як засіб проти "цвітіння води" та "бактеріальної каламуті". Але при цьому треба розуміти, що він не вирішує задач біофільтрації, а лише вбиває у воді мікроорганізми. Хоча існує думка, що при сильних помутніннях ультрафіолет відіграє позитивну роль, усуваючи з акваріумної води "неправильні" мікроорганізми і таким чином полегшує життя "правильним", що живе в біосубстраті. Негативна роль УФ-стерилізатора при цьому полягає в тому, що він може створювати ілюзію "кристально чистої" води, яка насправді такою не є. Зазначимо тут же, що в цихлідному акваріумі без живих рослин навіть при потужній фільтрації та нульовому вмісті аміаку та нітриту вода може виглядати трохи каламутною. І в цьому аспекті УФ стерилізатор є хорошим доповненням до системи фільтрації.

Чи є УФ-стерилізатором небезпека для корисних нітрифікуючих бактерій? Ні, т.к. ці мікроорганізми, як щойно зазначено, здебільшого живуть на субстраті, тобто. в біофільтрі і в грунті, і лише в кілька їх знаходиться в "вільному плаванні". Однак по загальному правилуУФ-стерилізатор повинен встановлюватися на виході зовнішнього фільтра, а не на вході, щоб не перешкоджати міграції бактерій нітрифікуючих з акваріума в фільтр.

Лекція №18.

Стерилізація, одержання води, стабілізація.

Стерилізація- за ГФ XI це процес умертвіння або видалення з об'єкта мікроорганізмів всіх видів, що знаходяться на всіх стадіях.

У ДФ XI стаття «Стерилізація» включає такі методи:

Термічні (паровий, повітряний)

Хімічні (газами, розчинами)

Фільтрування

Радіаційний метод

Термічні методи стерилізації.

- повітряна стерилізація – стерилізація сухим гарячим повітрям у шафах сушильно-стерилізаційних, температура 160 0 , 180 0 , 200 0 С (пристрій див. стор. 339-341). У цьому методі гинуть все мікроорганізми з допомогою пирогенетического розкладання білків.

Застосовується до:

Недолік: не можна стерилізувати воду та розчини, т.к. повітря поганий провідник тепла, прогрів нерівномірний.

- парова стерилізація – здійснюється насиченою водяною парою при тиску більшому атмосферного.

Відбувається комбінований вплив високої температуриі вологості, отже загибель настає за нижчої температури. З підвищенням тиску пари підвищується температура.

1 АТІ (надлишкова атмосфера)

1 кг с/см 2 (кілограм сили)

1,1 кг с/см 3

величини температур відповідають зазначеному тиску, якщо пара є чистою, а не сумішшю пари та повітря. Чим більше повітря, тим менша температура тому повітря витісняють парою, клапан закривають і пару впускають у стерильну камеру. Після закінчення терміну стерилізації кран відчиняють, пару випускають. Манометр встановлюється на 0, розвантажують камеру.

Застосування:

Проводять у біксах, банках. Матеріали укладають не щільно, бікси мають бути відкриті. Промарковані (дата, режим стерилізації). Після них закривають і зберігають трохи більше 3-х діб. Після розтину використовують протягом доби.

N.B! у виняткових випадках допускається стерилізація за нижчих температур. Вказано в НТД, 100 0 тиск атмосферний, текуча пара. Немає гарантії повної стерилізації.

Контролює ефективність термічних методів.

Здійснюється за допомогою вимірювальних приладів, хімічних та біологічних тестів.

Хімічні тести - використовують речовини, що змінюють колір або фізичний станпри певній температурі (суміш бензойної кислоти з фуксином 10:1, ам. Поміщають у стерилізатор. Якщо суміш розплавилася, колір змінився отже температура 120 0 . Температура плавлення бензойної кислоти 122-124 0 , сахароза, тіомочевина 0 0.

Хімічні методи стерилізації.

- газова стерилізація – газові стерилізатори, використовують чистий окис етилену або суміш із бромистим метилом 1:2,5. Режим залежить від концентрації газу.

При стерилізуючій дозі окису етилену 1200 мг/дм 3 час стерилізації 16 годин при температурі 18 0 . Суміш при температурі 55 0 4 години, при стерилізуючій концентрації 2000 мг/дм 3 .

Стерилізують об'єкти в пакетах з поліетилену та пергаменту, гуми, полімерних матеріалів, скла.

НестачаОсі: гази токсичні, після стерилізації необхідна дегазація.

- стерилізація розчинами . Проводять у закритих ємностях із скла, пластмаси при повному зануренні виробу на час стерилізаційної витримки. Після стерилізації виріб має бути промито стерильною водою в асептичних умовах. Стерилізують вироби із гуми, скла, корозійно-стійкі матеріали.

Стерилізую розчинами перекису водню та дезоксоном, НАД кислотами.

Стерилізуючий розчин перекису водню (Н 2 Про 2): при 180 - 360 хвилин

при 50 0 - 180 хвилин

Стерилізуючий розчин дезоксону (1% р-р): при 180 - 46 хвилин

Стерилізація фільтруванням.

Стерилізують розчини термолабільних речовин, т.к. їм це єдиний спосіб. Мікробні клітини розглядаються як нерозчинні частинки, які можуть бути відокремлені від рідини механічно. Перед стерилізуючим фільтром поміщають кілька префільтрів з великим діаметром пор. Усі фільтри поділяються на дві групи:

Мембранні

Глибинні

Мембранні.Характеризуються ситовим механізмом затримання мікробних клітин. Максимальний діаметр пір трохи більше 0,3 мкм. Є тонкими дисками з полімерних матеріалів («Владипор», ацетат целюлози). Використовуються спеціальні установки для фільтрування під тиском.

Глибинні. Керамічні, порцелянові, азбестові, паперові. Складний механізм затримання (ситовий, адсорбційний, інерційний). Фільтрування здійснюється у вакуумі.

Радіаційна стерилізація.

В аптеках не використовується. Застосовується для виробів із пластмас, перев'язувальних матеріалів, виробів для одноразового використання в упаковці. Опромінення в упаковці на g-установках, прискорювачах протонів та інших джерелах g-променів, радіоативних ізотопів С60С137.

У ДФ XI є стаття "Випробування на стерильність". Контроль здійснюється 2 рази на місяць у СЕС.

Розчинники для ін'єкційних розчинів

Використовується вода для ін'єкцій, рослинні олії (в аптеках), вода олії, ефіри (бензилбензоат, етилолеат), спирти, гліцерин (на заводах).

Вода для ін'єкцій

Aquae pro injectionibus

Повинна витримувати всі випробування для очищеної води і бути апірогенною. Пирогенні речовини не леткі, не переганяються з парою, забруднення може відбуватися при перекиданні крапель води або винесення конденсату, тому відокремлюють краплинну фазу від парової. Для цього в апаратах на шляху пари встановлюють спеціальні бризкоуловлювачі (сепаратори, відбивачі). Вони бувають:

Плівкові

Об'ємні

Відцентрові

Комбіновані

Плівкові – набір пластин різного розміру, через отвори яких проходить пара.

Відцентрові – створюється обертальний рух пари, що сепарується, краплі відокремлюються.

Об'ємні – краплі випадають із потоку пари під впливом сил тяжкості, т.к. подовжується шлях пари.

Отримання апірогенної води забезпечують за рахунок ретельної сепарації пари, що проходить через відображають екрани, які розташовані у верхній частині камери випаровування. Очищення води від пірогенних речовин здійснюється додаванням хімічних реагентів (калію перманганату, дигідрофосфат натрію (NaH 2 PO 4)). Для них є крапельниці-дозатори.

Вода для ін'єкцій використовується тільки свіжоперегнана, зберігається 24 години в асептичних умовах.

Аквадистилятори апірогенні знаходяться в дистиляційній асептичній кімнаті.

Вода для ін'єкцій щодня контролюється аналітиком (відсутність іонів хлору, кальцію, речовин, що відновлюють, сульфат іону, солей амонію, вуглекислого газу). Повний хімічний аналіз проводиться 1 раз на квартал. Апірогенність – 1 раз на квартал у СЕС.

Стабілізація розчинів для ін'єкцій.

У процесі стерилізації та зберігання можливе розкладання речовин: можуть утворюватися опади, токсичні продукти, змінюється колір, властивості. При підвищенні температури на кожні 10 0 С швидкість хімічної реакціїзростає у 2-4 рази, отже, хімічні зміни багаторазово прискорюються при стерилізації.

Два основні шляхи розкладання: гідроліз та окислення.

Гідролізу піддаються солі, у яких один або обидва компоненти слабкі. Якщо компоненти сильні, гідроліз не відбувається.

Якщо після проведення спеціалізованого лабораторного аналізу виявлено наявність у водопроводі вірусів, бактерій, хвороботворних організмів, то необхідно негайно звертатися до керуючої компанії або відповідального обслуговуючого підприємства. Саме тому будь-кому сучасній людинібуде корисно знати про дієві технології, які допоможуть вирішити проблему локально, у власному будинку чи квартирі.

Основні методи дезінфекції та стерилізації

Практично будь-який наш співвітчизник, навіть дитина, знає, що неприємні запахи та присмак у воді їхніх муніципальних мереж утворюються хлором. Ця речовина використовується для знищення вірусів, бактерій, інших мікроорганізмів. Воно є сильною отрутоюале коштує недорого. Таким чином, за порівняно невисокої вартості дезінфікуючого складу можна отримати необхідний ефект дезінфекції та стерилізаціїбез суттєвих витрат.

Альтернативні технології з'явилися на початку минулого сторіччя. Перші промислові установки з'явилися в цей час майже одночасно у Франції та Німеччині, а наукові дослідження, що підтверджують ефективність даного методу були зроблені наприкінці 19 століття. У Росії її впровадження аналогічних технологій почалося кілька десятків років пізніше. Вплив випромінювання на мікроорганізми залежить від його інтенсивності та тривалості впливу. Фахівці використовують спеціальні таблиці, які допомагають їм точно розрахувати необхідні параметри кожної окремої установки.

Ця методика полягає в пропусканні через воду відповідного газу (3) під тиском. Озон у високих концентраціях також є токсичною речовиною. Він знищує різні мікроорганізми ефективно. Слід зазначити і додаткові можливості. Даний газ прискорює процеси окислення, тому він може використовуватися для перетворення в нерозчинну форму за його присутності і можуть бути згодом затримані звичайними фільтрами.

Порівняння різних методик

Щоб знищити всі мікроорганізми, потрібна достатня концентрація отруйних речовин, або відповідна інтенсивність ультрафіолетового випромінювання. Але в будь-якому випадку слід враховувати особливості джерела, що використовується.

Так, наприклад, раніше вважалося, що підземні води добре очищаються від різних мікробних забруднень. Тим не менш, точні дослідження підтверджують, що деякі форми вірусів здатні проникати через численні шари ґрунту на велику глибину. Поверхневі водизабруднені сильніше. У них зустрічаються збудники різних захворювань. Якщо використовуються подібні джерела, то рекомендується застосовувати багатоступінчасті системи очищення з первинним та фінішним хлоруванням, відстоюванням, коагуляцією та фільтрацією дрібних частинок. На практиці часто використовують механічне збільшення доз хлору до граничних значень.

Висока концентрація даної речовини сама по собі становить небезпеку і для людського організму, і частин системи водопостачання, окремих вузлів техніки, фільтруючих елементів, картриджів. Подібна ситуація має враховуватись і при використанні озону. Цей отруйний газпровокує виникнення та розвиток процесів окислення, що сприяє виникненню вогнищ корозії. На відміну від цих ультрафіолетове випромінювання буде безпечним при будь-якій інтенсивності. Воно не змінить хімічного складурідини, але при цьому забезпечить високий рівеньепідеміологічної безпеки з усіх груп мікроорганізмів.

Зазначимо ще кілька факторів, які слід враховувати під час вибору обладнання:

• Дезінфекція та стерилізація води за допомогою легко автоматизується. У разі доводиться контролювати лише електричні параметри (працездатність ламп, цілісність ланцюгів та інші значення). Зробити це набагато простіше та дешевше, ніж забезпечити точність дозування при подачі хлору чи озону;
• Хлор забезпечує (на відміну від озону та ультрафіолету) тривалість впливу на воду. Проте слід перебільшувати дієвість його залишкових концентрацій на мікроорганізми. Якщо його не перевищує встановлених вітчизняним ГОСТом норм, він зможе виконувати функції ефективної перешкоди при вторинному зараженні рідини;
• Озонування та хлорування супроводжується створенням широкого спектру різних сполук, деякі з яких самі є отруйними, або канцерогенними;
• Віруси видаляються найкраще з використанням ультрафіолетового випромінювання або озонування;
• Найдешевшою технологією є хлорування.

На основі наведених тут відомостей можна зробити деякі висновки, але дослідження буде неповним, якщо не розповісти про інші, сучасних технологіях. З їх допомогою дезінфекція та стерилізація води виробляються в домашніх умовах.

Нові технології дезінфекції та стерилізації та додаткові можливості

Першою методикою є зворотний осмос. В установках цього встановлюються мембрани з дуже маленькими отворами. Їхні розміри не пропускають нічого, що більше молекул води. Зрозуміло, через таку надійну перешкоду не здатні проникнути як гельмінти та інші, порівняно великі, мікроорганізми, а й дрібні віруси. Втім, якщо необхідний додатковий захист, то можна придбати та встановити в систему спеціальний блок з ультрафіолетовою лампою. Він монтується як фінішний ступінь обробки.

Дезінфекція та стерилізація води з використанням такої технології можлива лише у порівняно невеликих масштабах. Найпродуктивніші установки зворотного осмосу не здатні обробити понад 200-220 літрів води на добу. Цього буде недостатньо для задоволення всіх потреб сім'ї. Навіть тривале кип'ятіння не дозволяє знищити деякі види мікроорганізмів. Вірус гепатиту має особливу білкову оболонку, яка без руйнувань витримає температуру +100°С. довгий час. Така процедура, крім того, також досить дорога. Її не використовуєш для щоденного прийому душу, виконання інших гігієнічних процедур.

Якщо вдома – жорстка вода і необхідне знищення бактерій, можна вирішити одночасно обидві проблеми з допомогою нового. Це доступно приладам "Акващит" із професійної серії (Pro). Наявність такої абревіатури у назві свідчить про підвищену інтенсивність магнітного поля, створюваного генератором та котушкою. Воно перетворює солі жорсткості таким чином, що вони перестають поєднуватися у вигляді накипу при нагріванні. Отже, вирішується перше завдання, усунення шкоди підвищеної жорсткості.

Розглянемо докладніше, як відбувається. При проходженні мікроорганізму через інтенсивне магнітне поле відбувається формування поверхні мікроорганізму електричного заряду. Він притягує себе частинки з іншим знаком заряду, що призводить до швидкого збільшення товщини оболонки. Дана технологія дезінфекції та стерилізації збільшує осмотичний тиск усередині бактерії до критичного рівня. Оболонка розривається та мікроорганізм гине.

Як бачите, якщо уважно стежити за новинками у відповідній сфері, то можна буде отримати потрібний результат без зайвих витрат та пересторог. Електромагнітні перетворювачі є абсолютно безпечними. Вони виконують повноцінно всі функції без зміни хімічного складу води.