Что такое автоклав?

В данной статье вы узнаете, для чего предназначены автоклавы и в каких сферах промышленности они используются. Мы также рассмотрим принципы устройства этих приборов.

Что же из себя представляет автоклав?

Задумывались ли вы о том, каким образом хирурги могут использовать одни и те же хирургические инструменты много раз, не передавая микроорганизмы от одного пациента к другому при проведении операций? Или, может быть, вы задумываетесь о том, как салоны красоты, предлагающие услуги маникюра, не допускают распространения грибковых инфекций у своих клиентов.

Вероятно, вы поняли, что это связано с очисткой инструментов, которые они применяют в своей работе. Тем не менее, ясно, что обычная очистка этих предметов была бы недостаточной для того, чтобы избежать развития инфекции.

Нужно проводить какие-то дополнительные процедуры для уничтожения всех живых организмов на этих инструментах. Именно для этого и предназначен автоклав. Основное его назначение – это стерилизация разных предметов.

В этом устройстве давление и температура поддерживаются на уровне, при котором большинство организмов и спор погибают. Таким образом можно избавляться от различных бактерий, грибов, вирусов, которые способны вызывать инфекции в наших телах.

Спорами называют устойчивую форму микроорганизмов. Несмотря на то, что споры способны выдерживать более суровые условия, они все равно могут погибнуть, если экстремальные условия сохраняются в течение длительного периода времени.

Устройство автоклава

Автоклавы имеют вид больших емкостей с герметично закрывающимися крышками. По принципу своего устройства они похожи на скороварки.

Если вы когда-либо пользовались скороваркой, то наверняка вы заметили, что продукты в ней готовятся намного быстрее, чем в обычной кастрюле или духовке.

Это связано с интенсивным нагревом и давлением, которые воздействуют на пищу. Подобный механизм применим и к живым микроорганизмам.

Как работают автоклавы?

Рассмотрим подробно процесс автоклавирования. Сначала вода нагревается до температуры кипения для получения пара, который поступает в камеру автоклава. Когда пар поступает в камеру, воздух выходит из камеры и продолжает выталкиваться по мере расширения пара.

Воздух должен быть удален из камеры либо под действием вакуума (в больших автоклавах для этого предусмотрен насос или эжектор), либо путем перемещения (так работают некоторые небольшие настольные автоклавы).

Теперь, когда воздух удален, закрывается выпускной клапан камеры, и начинается увеличение температуры и давления по мере добавления пара в камеру. Температура и давление повышаются до уровня, необходимого для стерилизации.

Требуемая температура обычно устанавливается равной 121 или 134 Эта фаза называется временем стерилизации или временем выдержки, так как в это время происходит фактическая стерилизация. Процесс может продолжаться около 3-20 минут, в зависимости от количества и качества помещенного в аппарат материала. Это достаточно высокая температура и достаточно длительный период времени для того, чтобы убить все микроорганизмы и их споры.

Теперь, когда стерилизация завершена, пришло время уменьшить давление, это достигается путем открытия выпускного клапана и высвобождения пара. Наконец, автоклав открывается, и его содержимое извлекается.

Высокие температуры заставляют внутреннее содержимое микроорганизмов по существу вариться. Как только внутренние составные части микроорганизмов перестают функционировать, они гибнут. В последствии давление и температура доводятся до нормальных значений.

Предметы, прошедшие процедуру автоклавирования, останутся стерильными, пока они снова не будут подвержены загрязнению микроорганизмами.

Где находят применение автоклавы?

Сегодня в больницах, лабораториях и офисах докторов используются автоклавы для стерилизации расходных материалов, оборудования, отходов и жидкостей.

А в химической промышленности с помощью автоклавов вулканизируют резину, отверждают покрытия, синтезируют кристаллы. Так, их применяют при выращивании синтетического кварца и драгоценных камней.

Заметную роль выполняют эти устройства и в пищевой промышленности. Здесь стоит упомянуть о стерилизации и пастеризации продуктов питания, например, консервов. Автоклавы применяют также и для приготовления пищи. Нынешние автоклавные системы, используемые в кулинарии, снабжены многоуровневыми защитными механизмами и надежными замками.

Меньшие по размеру и  производительности автоклавы используют для бытовых нужд: так делают домашние консервы. Такие аппараты могут изготавливаться в промышленных масштабах, а могут и быть самодельными, например, сделанными из использованного газового баллона

Автоклавы, применяемые в быту, по аналогии с промышленными, оснащены предохранительными клапанами, а также устройствами, позволяющими контролировать давление и температуру.