☆ 如何更好的应用过氧化氢灭菌技术 ☆

随着大环境空间灭菌的重要性和有效性的日益凸显，汽化过氧化氢灭菌（Vaporized Hydrogen Peroxide，缩写为VHP）技术正逐步被广泛应用于食品、制药、临床、海关等领域。

相对于传统的灭菌方式，汽化过氧化氢灭菌效力高，气态分布更为均匀，灭菌过程在室温环境（﹣20℃~40℃）下进行，对环境内的各项条件没有严苛要求。安全、环保，无任何毒性物质残留。对各种装置、电子元件、建筑材料均有良好的兼容性，唯独会对无菌区域彩钢板产生一定的腐蚀性，这也是目前过氧化氢空间灭菌大家最关注的一点。

彩钢板腐蚀性的表现：起泡是最主要的表现特征，同时也可能造成掉沫，褪色等情况。

彩钢板腐蚀的原因

（1）彩钢板本身非常难腐蚀，其腐蚀现象主要体现在其表面涂层上，因此，涂层的致密性是衡量彩钢板质量一个极为重要的指标。致密度越大，越耐腐蚀，越小，越容易腐蚀。

（2）针对市面上常见的过氧化氢空间灭菌方式，彩钢板腐蚀的原因是：过氧化氧灭菌原理为氧化原理，通过释放氢氧根，刺穿微生物和芽孢的外壁，从而达到杀灭微生物的目的。

在此过程中，如果彩钢板表面涂层的致密性不佳，氢氧根将渗入涂层和彩钢板之间的夹层，过氧化氢消耗或者生物降解后，将生成水和氧气，由于已经渗入夹层，因此生产的氧气无法释放从而造成起泡现象的发生。起泡的同时会带来掉漆、褪色等现象。

根据腐蚀性产生的原因，其影响因素有：

（1）彩钢板面积接触过氧化氢的量：如果单位面积接触的过氧化氢量越多，则越容易腐蚀；

（2）过氧化氢自身浓度：采用的过氧化氢浓度越高，越容易腐蚀；

（3）对湿度的影响：如果对湿度短时间内造成剧烈的变化，腐蚀性越大；

（4）对彩钢板的附着能力：如果颗粒越小，则附着的可能性越小，造成腐蚀的风险也小；

（5） 灭菌时间长短：越长越容易腐蚀。

针对以上这些情况，可以通过以下手段来提高VHP空间灭菌的安全性：

（1）有效控制过氧化氢气体的饱和度

VHP空间灭菌原理：经蒸发作用后产生的高温过氧化氢蒸汽不断被发生器喷射出来，高温饱和过氧化氢蒸汽接触到较冷的被消毒物品表面会达到微冷凝状态，在各种微生物等表面形成微米级的包围层，过氧化氢分子会释放出强氧化性的自由基，对各种微生物进行杀灭。自由基可对微生物达到6-log 的杀灭效果。

与水相似，H2O2蒸汽会影响消毒空气中的湿度水平。通过测量相对饱和度，可以指示水蒸气和H2O2蒸汽一起导致的整体湿度水平。因此，它可以可靠地检测出生物消毒过程中空气何时开始凝结。

露点温度是表示空气中的水汽含量的一个参数，具体而言，它是使水汽冷凝为露水或霜而必须将空气冷却到的温度。任何温度下，空气可容纳的水汽量都存在一个最大值，这个最大值被称为饱和水汽压力，水汽量超出这个值将导致冷凝。在使用汽化过氧化氢 (VH2O2) 的生物净化应用中，冷凝点是很有用的参数。然而，当空气中存在 H2O2 蒸汽时，仅根据水汽推算露点是不够的，因为H2O2蒸汽也会改变露点。

H2O2蒸汽影响饱和水汽压力：随着H2O2蒸汽的增加，饱和水汽压力将下降。换句话说，当H2O2蒸汽浓度增加时，空气可容纳的最大水汽量将下降。因此，当存在汽化过氧化氢时，冷凝会更快地出现。我们可以将其称为混合气体露点，它伴随着水汽和H2O2蒸汽的结合而产生。

由上图可见，H2O2 蒸汽和水汽都影响混合气体的露点。各条线分别表示不同的汽化H2O2浓度，X 轴则显示不同的水汽浓度。H2O2蒸汽浓度越高，混合气体露点就越高，尽管水汽浓度保持不变。

露点永远不会高于环境温度。如果露点等于环境温度，将出现冷凝。这时，相对饱和度会达到 100%。

由上图可见，如果环境温度为25 ℃，灰色区域中超过 25 ℃的露点温度将无法实现。当H2O2蒸汽浓度为0 ppm（点 1）和 400 ppm （点 2）且温度为 25 ℃ 时，水汽浓度为18,040 ppm。在点 1 处，混合气体的露点为 16.1 ℃，相对湿度和相对饱和度均为 57.7 %RH。在点 2 处，H2O2浓度为400 ppm，混合气体的露点为 24.0 ℃。相对湿度不变，仍为 57.7 %RH，而相对饱和度增大到 91.5 %RS。我们看到，通过增加 400 ppm 的 H2O2蒸汽，混合气体的露点升高了 7.9 ℃，相对饱和度增加了 33.8 %RS，使得空气混合物更接近冷凝。

由上图可见，过氧化氢气体的浓度在超出露点以后基本不再上升，气体会大量冷凝成过氧化氢液滴，附着在彩钢板上造成腐蚀。所以，需要避免露点的产生使整个灭菌过程在混合气体饱和之前完成。

(2) 选择合理的过氧化氢气体浓度

VHP灭菌的原理是通过“闪蒸”将液态过氧化氢转化为气态过氧化氢，液态过氧化氢的浓度影响气体过氧化氢浓度。因此，过氧化氢灭菌液浓度的选择至关重要。

常规使用的过氧化氢灭菌液有以下三种浓度：

由表可见，只要能保证8%的过氧化氢溶液汽化后的效果，就能保证灭菌效果，它是我们用于空间灭菌的最安全的选择。所以，我们需要提高蒸发盘的蒸发效率，使得过氧化氢气体在蒸发器出口处达到4000ppm，继而向空间其他区域扩散，保证其灭菌的有效性和扩散的速度。整个灭菌过程始终控制过氧化氢气体的浓度可以大大降低彩钢板的腐蚀性。

综上所述，通过设定过氧化氢发生器的参数，预置过氧化氢混合气体饱和度和浓度，当数值达到设定上限或下限时，自动进行调节，将数值控制在约定范围内，可以最大程度在保证灭菌有效性的前提下保护彩钢板和其他设备。

随着安全、环保意识的日益提升，过氧化氢空间灭菌技术得到了越来越多的关注和发展。如果能解决好汽化过氧化氢空间灭菌技术存在的问题，尤其是腐蚀性问题，它将成为未来空间灭菌最主要的方式。