Thực Trạng Đo Lường Nồng Độ H2O2 Trong Quy Trình Khử Trùng Sinh Học: Cái Nhìn Chuyên Sâu Từ Thực Tiễn

Thực Trạng Đo Lường Nồng Độ H2O2 Trong Quy Trình Khử Trùng Sinh Học: Cái Nhìn Chuyên Sâu Từ Thực Tiễn

Hydrogen peroxide (H2O2) được công nhận là một tác nhân oxy hóa mạnh mẽ và là công nghệ khử trùng sinh học hiệu quả hàng đầu trong ngành công nghiệp hiện đại. Việc ứng dụng rộng rãi chất này trong các quy trình khử trùng không chỉ dựa trên hiệu quả diệt khuẩn vượt trội mà còn bởi những ưu điểm đặc biệt như thời gian chu kỳ nhanh chóng, khả năng tương thích tuyệt vời với vật liệu và tính chất không để lại cặn bẩn do hơi H2O2 phân hủy thành oxy và hơi nước.

Tuy nhiên, việc đo lường nồng độ H2O2 trong các ứng dụng khử trùng sinh học lại đặt ra nhiều thách thức kỹ thuật và thực tiễn mà các chuyên gia cần hiểu rõ để đảm bảo hiệu quả và an toàn của quy trình.

Sự Khác Biệt Cơ Bản: Sương Mù Và Hơi

Trên thị trường hiện tại tồn tại nhiều hệ thống khử trùng khác nhau sử dụng hydrogen peroxide làm tác nhân khử trùng, nhưng không phải tất cả đều hoạt động theo cùng một nguyên lý. Một số hệ thống dựa vào việc phun hydrogen peroxide dưới dạng spray hoặc sương mù thay vì hơi thực sự, điều này tạo ra sự khác biệt lớn về hiệu quả và tác động đến vật liệu.

Nhiều người thường giả định rằng bất kỳ hệ thống khử trùng sinh học nào sử dụng hydrogen peroxide đều tương tự nhau, nhưng thực tế không phải như vậy. Phương thức đưa hydrogen peroxide vào môi trường cần khử trùng có tác động sâu sắc đến hiệu quả của quá trình khử trùng sinh học cũng như ảnh hưởng đến các vật liệu trong phòng.

Khi khử trùng phòng bằng hydrogen peroxide ở dạng hơi, nồng độ chất khử trùng được sử dụng thường trong khoảng 35% w/w. Đây là nồng độ tương đối cao so với nồng độ được sử dụng khi hydrogen peroxide được đưa vào dưới dạng spray hoặc sương mù, trong đó nồng độ thấp hơn nhiều trong khoảng 5-12% được sử dụng. Nồng độ thấp hơn được dùng để tránh thời gian chu kỳ dài hơn, bởi vì không có thiết bị thông khí để loại bỏ peroxide.

Với một số hệ thống khử trùng bằng hơi hydrogen peroxide (HPV), mục tiêu là tiêm một lượng hơi đủ lớn vào môi trường để đạt đến điểm sương, khi không khí bão hòa với hơi. Điều này dẫn đến việc hình thành một lớp vi ngưng tụ đồng đều trên tất cả các bề mặt tiếp xúc trong môi trường được khử trùng. Chính việc hình thành vi ngưng tụ trên bề mặt này tạo ra một chu kỳ khử trùng cực kỳ hiệu quả trong khung thời gian tương đối ngắn.

Đo Lường Nồng Độ Cao: Hiện Thực và Thách Thức

Việc đo lường nồng độ cao bên trong phòng thường được thực hiện trong quá trình khử trùng HPV. Như đã nêu ở trên, chúng ta có thể hiểu rằng thông số quan trọng là việc hình thành vi ngưng tụ trên bề mặt hơn là việc nhắm đến một nồng độ cụ thể (ppm) của hydrogen peroxide trong không khí.

Điều này có nghĩa là cảm biến hydrogen peroxide không đo lường thông số quan trọng, đó là nồng độ peroxide trên bề mặt chứ không phải trong không khí. Tuy nhiên, việc giám sát mức độ cao thường được thực hiện trong quá trình khử trùng HPV vì nó hữu ích để giám sát hình dạng của đường cong nồng độ peroxide vì nó có thể được sử dụng để xác định điểm mà tại đó sự bão hòa xảy ra.

Các chuyên gia trong lĩnh vực này nhận thấy rằng việc giám sát đường cong nồng độ có thể cung cấp thông tin quý giá về tính hiệu quả của chu kỳ, mặc dù nó không phải là thông số quyết định chính. Điều này đặc biệt quan trọng trong giai đoạn phát triển chu kỳ và xác thực quy trình.

Chỉ Thị Sinh Học Và Hóa Học: Tiêu Chuẩn Vàng Trong Xác Thực

Phương pháp được chấp nhận để xác minh hiệu quả của quy trình khử trùng bằng hơi hydrogen peroxide bao gồm việc sử dụng chỉ thị sinh học 6-log Geobacillus stearothermophilus được đặt tại các vị trí thách thức trên khắp khu vực đích. Các vị trí thách thức có thể bao gồm các điểm tiếp xúc nhiều, điểm nóng và lạnh, và những khu vực khó khăn cho việc phân phối hơi như các góc phòng.

Chỉ thị sinh học (BIs) bao gồm một đĩa kim loại được đặt bên trong một túi Tyvek xốp hơi, được tiêm với một bào tử vi khuẩn rất kháng với các quy trình khử trùng. Bất kể nồng độ hydrogen peroxide trong khu vực như thế nào, mục tiêu của quy trình khử trùng là vô hiệu hóa và tiêu diệt vi sinh vật.

Do đó, hiệu quả của chu kỳ khử trùng nên luôn được xác minh hoặc xác thực bằng cách sử dụng BIs (hoặc chỉ thị hóa học đã hiệu chuẩn) thay vì đo nồng độ hydrogen peroxide trong không khí. Thực tế, EN 17272:2020 về chất khử trùng hóa học và thuốc sát trùng quy định rằng ngay cả khi hệ thống khử trùng tự động bằng đường không khí đã vượt qua toàn bộ hoặc một phần phương pháp thử nghiệm được mô tả, hệ thống và các chu kỳ được cung cấp phải được xác thực trong khu vực cá nhân (ví dụ: phòng bệnh viện hoặc chuồng động vật) trong thực tế để được khử trùng bằng cách sử dụng chỉ thị sinh học hoặc hóa học đã được xác thực phù hợp.

Tuy nhiên, nhược điểm của chỉ thị sinh học là chúng phải được ủ trong 7 ngày và không cho thấy dấu hiệu tăng trưởng trong thời gian đó, trước khi chu kỳ khử trùng có thể được coi là thành công. Mặc dù điều này có thể chấp nhận được khi xác thực chu kỳ để sử dụng trong tương lai, nhưng sẽ có những trường hợp khác khi việc chờ đợi là không thực tế.

Trong những trường hợp này, chỉ thị hóa học định lượng (CIs) có thể được sử dụng, cung cấp kết quả tức thì để xác nhận hiệu quả của chu kỳ. Một số chỉ thị hóa học bao gồm một mảnh thẻ tẩm với mực màu phản ứng với sự hiện diện của hydrogen peroxide bằng cách trải qua sự thay đổi màu sắc. Vì hầu hết các chỉ thị hóa học chỉ phản ứng với sự hiện diện của hydrogen peroxide trên cơ sở có mặt/không có mặt, chúng có hạn chế trong khả năng xác minh chu kỳ khử trùng.

Để xác minh chính xác các chu kỳ khử trùng, CIs phải được hiệu chuẩn so với chỉ thị sinh học để đưa ra mức độ giảm log tương đương.

Đo Lường Nồng Độ Thấp: Yếu Tố An Toàn Không Thể Thiếu

Đo lường nồng độ hydrogen peroxide thấp trong khu vực được khử trùng vào cuối chu kỳ là một biện pháp an toàn cực kỳ quan trọng để đảm bảo rằng phòng an toàn để tái nhập và không bao giờ nên bị bỏ qua. Tuy nhiên, phép đo này nên được thực hiện bằng cảm biến mức thấp cầm tay chuyên dụng thay vì cảm biến trong khu vực.

Điều này là do các cảm biến H2O2 mức cao bên trong môi trường được khử trùng thường trở nên bão hòa khi tiếp xúc với mức độ cao của hơi hydrogen peroxide, và có thể trở nên không chính xác trong việc xác định điểm kết thúc chu kỳ chính xác. Thường có độ trễ giữa điểm mà nồng độ hydrogen peroxide trong phòng giảm xuống dưới giới hạn tiếp xúc của người vận hành (OEL) <1ppm, và khi cảm biến phát hiện điều đó. Nếu không sử dụng cảm biến mức thấp, hậu quả có thể tránh được là có chu kỳ dài hơn.

Cũng quan trọng khi xem xét rằng vào cuối chu kỳ khử trùng có thể có những túi nồng độ hơi cao hơn mà cảm biến ở vị trí cố định bên trong khu vực sẽ không phát hiện được. Người vận hành được trang bị cảm biến mức thấp cầm tay sẽ đi bộ xung quanh toàn bộ khu vực để đảm bảo rằng nồng độ thấp hơn OEL, và xác nhận rằng nó an toàn để tái sử dụng.

Giám sát H2O2 mức thấp cũng cực kỳ quan trọng trong chu kỳ khử trùng để giám sát chu vi của khu vực được khử trùng cho bất kỳ rò rỉ tiềm ẩn nào và hành động tương ứng.

Công Nghệ Đo Lường Hiện Đại: Những Tiến Bộ Đáng Chú Ý

Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp đã chứng kiến sự phát triển của nhiều công nghệ đo lường tiên tiến để giám sát nồng độ H2O2. Công nghệ quang phổ hồng ngoại gần (NIR) đã được chứng minh là một phương pháp hiệu quả, với hydrogen peroxide có đỉnh hấp thụ mạnh tại khoảng 1420 nanometer.

Công nghệ PEROXCAP® của Vaisala kết hợp hai loại cảm biến độ ẩm khác nhau - một có lớp xúc tác và một không có - để vượt qua các hạn chế của từng cảm biến riêng lẻ. Sự kết hợp này cho phép đo lường chính xác cả độ ẩm tương đối và độ bão hòa cũng như nồng độ vH2O2.

Các hệ thống giám sát hiện đại như ClearView db® VHP/HPV cung cấp giải pháp trọn gói để đo lường nồng độ hydrogen peroxide và nước trong pha hơi theo thời gian thực. Điều này loại bỏ việc đoán mò trong việc xác định nồng độ H2O2 và H2O trong quá trình phát triển chu kỳ và suốt chu kỳ khử trùng thực tế.

Tầm Nhìn Toàn Cảnh: Cách Tiếp Cận Tổng Thể

Tóm lại, cảm biến hydrogen peroxide không đo lường thông số quan trọng trong hiệu suất của chu kỳ khử trùng, đó là nồng độ peroxide trên bề mặt chứ không phải trong không khí. Cho dù sử dụng công nghệ hơi thực sự hay sương mù/spray dẫn đến thời gian chu kỳ dài hơn, chỉ thị sinh học và chỉ thị hóa học đã hiệu chuẩn nên luôn là phương pháp chính để xác minh hoặc xác thực hiệu quả của chu kỳ khử trùng.

Việc sử dụng cảm biến mức thấp để đo nồng độ hydrogen peroxide bên trong khu vực được khử trùng vào cuối chu kỳ để xác nhận rằng khu vực an toàn để tái nhập là cực kỳ quan trọng. Điều này không chỉ đảm bảo an toàn cho nhân viên mà còn tuân thủ các quy định nghiêm ngặt về an toàn nghề nghiệp.

Sự phát triển của các công nghệ đo lường mới và việc hiểu rõ hơn về các nguyên lý cơ bản của khử trùng bằng H2O2 đang mở ra những cơ hội cải thiện hiệu quả và độ tin cậy của các quy trình khử trùng sinh học. Tuy nhiên, việc áp dụng một cách tiếp cận cân bằng, kết hợp giữa công nghệ tiên tiến và các phương pháp xác thực truyền thống, vẫn là chìa khóa để đạt được kết quả tối ưu trong thực tiễn.

CÔNG TY CỔ PHẦN CƠ ĐIỆN PHÒNG SẠCH ANH KHANG Hotline: 1900 636 814 - 0902 051 222 Email: info@akme.com.vn Website: akme.com.vn Add: Lô B7 - Xuân Phương Garden - Phương Canh - Nam Từ Liêm - Hà Nội.