اتوکلاو دستگاهیست که با استفاده از حرارت تحت فشار بالا، باعث تغییراتی مفید بر روی ابزار و تجهیزات می شود. به عنوان مثال اتوکلاو با ایجاد یک محیط فشار و بخار با دمای بالا، میکروب ها و باکتری ها را از بین می برد که به این کار ” استریلیزاسیون” می گویند. اتوکلاو در صنایع نیز کاربردهای فراوان دارد از جمله صنایع تولید محصولات کامپوزیتی مثل بدنه هواپیما و یا تولید بلوک های سبک بتنی و همینطور تولید غذاهای کنسرو شده.
بخار و حرارت تحت فشار بالا قادر است به تمام نقاط ماده یا ابزاری که درون اتوکلاو قرار داده شده باشد برسد و باعث تغییر حالت فیزیکی ماده شود. به عنوان مثال، ممکن است ماده از حالت جامد به حالت مایع یا گاز تبدیل شود. با افزایش دما و فشار، ممکن است حجم شیء تغییر کند. این تغییر حجم ممکن است به صورت انقباض (کاهش حجم) یا انبساط (افزایش حجم) رخ دهد. فشار و حرارت می‌توانند خواص مکانیکی اجسام را تغییر دهند. مثلاً ممکن است مقاومت سطحی، سختی، قابلیت انعطاف و تغییر شوک مکانیکی شیء تحت تأثیر قرار بگیرند.
بیشتر بدانید: اتوکلاو صنعتی چیست؟
دما و فشار ممکن است بر خواص الکتریکی و الکترونیکی اشیا تأثیر بگذارند. به عنوان مثال، ممکن است مقاومت الکتریکی، جریان الکتریکی و خواص نیمه‌رساناهای الکترونیکی تغییر کنند. فشار و حرارت می‌توانند باعث تغییرات شیمیایی در ماده شوند. این تغییرات می‌توانند شامل تجزیه، ترکیب، اکسیداسیون، رویش بلورها و تغییرات فازی شیمیایی باشند.
فشار و حرارت می‌توانند باعث تغییرات در ریزساختار شیء شوند. به عنوان مثال، ممکن است ترتیب بلوری، اندازه دانه‌ها و تراکم جوش‌ها تغییر کند. فشار و حرارت می‌توانند تغییرات روی سطح شیء ایجاد کنند. این تغییرات ممکن است شامل اکسیداسیون، کربناسیون، پوشش‌دهی و تغییر خواص ویژگی‌های سطحی باشد.
کلمه “اتوکلاو” چه معنایی دارد؟
اتوکلاو یک ظرف تحت فشار است که در زمینه های مختلف شیمیایی، صنعتی، پزشکی و آزمایشگاهی استفاده می‌شود. اتوکلاوها از طریق ایجاد شرایط حرارت و فشار بالا، تغییراتی در خواص فیزیکی و شیمیایی اشیاء می دهد. به عبارت دیگر، اتوکلاوها برای تغییر خواص مکانیکی و ریزساختار اشیاء استفاده میشوند. اتوکلاو به معنای تجمیع دو واژه “اتو” و “کلاو” است.
- · “اتو” به معنای “خودکار” یا “اتوماتیک” است.
- · “کلاو” به معنای “قفسه” یا “ظرف” است.
بنابراین، از لحاظ لغوی، اتوکلاو به معنای “ظرف یا قفسه خودکار” است، که اشاره به ویژگی کارکرد خودکار و قابلیت نگهداری و فراوری اشیاء در آن دارد. این واژه برای اشاره به وسیله‌ای با قابلیت حرارت دادن به اشیاء به صورت اتوماتیک و کنترل شده، داخل یک ظرف در بسته تحت فشار است.
تعریف “دستگاه اتوکلاو” چیست؟
مفهوم و تعریف اتوکلاو به عنوان یک وسیله، به ایجاد شرایط حرارت و فشار بالا برای بهبود خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی اشیاء اشاره دارد. اتوکلاوها به طور گسترده در صنایع پزشکی، آزمایشگاهی، غذایی و صنعتی استفاده میشوند. عملکرد اتوکلاو بر اساس اصلی به نام قانون بویل و چارلز یا ترمودینامیک گازها به وسیله حرارت خشک و یا بخار آب است. در این روش، اشیاء قرار داده شده در اتوکلاو تحت فشار با یک گاز داغ و یا بخار آب قرار می‌گیرند.
با افزایش فشار و دما، بخار آب به شکل گازی ورودی به اتوکلاو تبدیل می‌شود و از طریق این فرآیند، میکروارگانیسم‌ها از بین می‌روند. سپس در مرحله خنک شدن، بخار آب دوباره به شکل مایع تبدیل می‌شود و اشیاء استریل میشوند. اتوکلاوها معمولاً دارای کنترل‌های دقیقی برای تنظیم دما، فشار و زمان استریلیزاسیون هستند تا به دستیابی به استریلیزاسیون موثر و اطمینان‌بخش کمک کنند. اتوکلاو به عنوان یک وسیله استریلیزاسیون تحت فشار و حرارت بالا، میکروارگانیسم‌ها را از بین می‌برد و امکان استفاده از اشیاء استریل را فراهم میکند.
اتوکلاو چگونه کار میکند؟
اتوکلاوها برای کاربردهای مختلفی در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار می‌گیرند. عملکرد این دستگاه به این شکل است که ابتدا اشیاء و وسایل قابل اتوکلاو شدن در داخل محفظه قرار می‌گیرند. در اتوکلاو هایی که مجهز به سیستم وکیوم هستند، هوای موجود در محفظه خارج شده و به جای آن بخار یا گاز تمیز و البته با حرارت بالا تزریق می‌شود. در این مرحله، حرارت گاز در داخل اتوکلاو بالا می‌رود و همزمان فشار نیز افزایش پیدا می کند. بخار یا گاز داغ تحت فشار بالا به تمام نقاط ماده یا ابزاری که درون اتوکلاو قرار داده شده باشد می رسد و باعث انجام فرایند مورد نظر می شود.
در اتوکلاو های بخار، با استفاده از یک مبدل حرارتی بخار را تولید می شود و فشار داخل محفظه را افزایش می دهد. با افزایش فشار و دما، گاز داغ به تمام منافذ جسمی که داخل محفظه قرار دارد نفوذ میکند و پس از اتمام زمان سیکل، بخار آب یا گاز داغ به آرامی خنک میشوند. سپس در مرحله خنک کردن، دمای داخل محفظه کاهش می‌یابد. در واقع دستگاه اتوکلاو فشار داخلی را کاهش می دهد و اجازه می دهد تا ماده یا ابزار داخل آن خنک شود. پس از اتمام فرآیند خنک شدن، اشیاء اتوکلاو شده می‌توانند خارج شوند.
اتوکلاو چه کاربرد هایی دارد؟
اتوکلاوها در صنایع مختلف، به ویژه در صنایع پزشکی، آزمایشگاهی و صنعتی، کاربردهای گسترده‌ای دارند. در بیمارستان‌ها، مراکز پزشکی و دندانپزشکی، اتوکلاوها برای استریل کردن وسایل پزشکی مانند ابزار جراحی، سوزن‌ها، اره‌ها، لوازم آزمایشگاهی و موارد دیگر استفاده میشوند. همچنین برای ضدعفونی کردن و بی خطر سازی زباله های عفونی بیمارستانی نیز کاربرد دارند.
اتوکلاوها برای آماده سازی و تمیز کردن تجهیزات آزمایشگاهی از هرگونه آلودگی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این شامل لوازم آزمایشگاهی مانند نمونه‌بردارها، لوله‌ها، پیپت‌ها، محیط‌های کشت و سایر وسایلی است که برای تجربه‌های آزمایشگاهی استفاده میشوند. این دستگاه در صنعت غذایی برای پخت غذاهای آماده به صورت دیگ صنعتی و همچنین برای تولید کنسرو استفاده میشوند.
در تولید و بسته‌بندی محصولات دارویی، اتوکلاوها برای استریل کردن امپول‌ها، بطری‌ها و سایر وسایل استفاده میشوند تا از تلفات و عفونت‌های ناشی از میکروارگانیسم‌ها جلوگیری شود. در صنایع اتومبیل سازی و هواپیما سازی برای تولید قطعلات کامپوزیتی یا فیبرکربنی از این دستگاه به طور گسترده استفاده می شود. در صنایع ریسندگی و بافندگی از اتوکلاو های صنعتی به منظور تثبیت پیچ و تاب نخ از آن استفاده می شود.
انواع اتوکلاو
اتوکلاوهای صنعتی قابلیت استفاده در چندین صنعت را دارند و معمولاً دارای ظرفیت بزرگی هستند و قابلیت تنظیم فشار و دما را دارند. اتوکلاوهای عمودی دارای یک محفظه هستند که درب آن از بالا باز می شود و اکثرا برای صنایع غذایی و دارویی از آن استفاده می شود. اتوکلاو های افقی معمولاً در حجم‌های بزرگتر و اتوکلاو کردن اشیاء بزرگ مناسب هستند.
اتوکلاوهای تمام اتوماتیک دارای سیستمهای هوشمند هستند که فرآیند مورد نظر را به صورت خودکار کنترل می‌کنند. آنها معمولاً دارای صفحه نمایش لمسی و قابلیت تنظیم پارامترهای دما و زمان هستند. اتوکلاوهای دست دوم برای استفاده مجدد و بازسازی اورهال شده‌اند. آنها به صورت دستی یا خودکار در بازار هستند و می‌توانند به عنوان یک گزینه اقتصادی ارزان برای استفاده در محیط‌هایی که به آن نیاز دارند، مورد استفاده قرار بگیرند.
از نظر سیکل کاری نیز میتوان اتوکلاو ها را به گروه هایی که مجهز به سیستم وکیوم و خلاء باشند نیز تقسیم کرد. مکانیزم باز و بسته شدن درب اتوکلاو نیز یکی دیگر از معیارها برای طبقه بندی این دستگاه ها می باشد. سیستم اعمال حرارت خشک و یا مرطوب (که همان بخار باشد) نیز میتواند این دستگاه ها را به دو گروه مجزا تقسیم کند.
اتوکلاو از چه قسمت هایی تشکیل شده؟
مهمترین قسمت اتوکلاو، محفظه آن است که فضایی است که وسایلی که قرار است استریل شوند، در آن قرار می‌گیرند. محفظه معمولاً ساخته شده است از جنس فولاد ضد زنگ و دارای دربی است که در طول فرآیند استریلیزاسیون بسته می‌شود. اتوکلاو دارای دربی است که بسته شده و فشار و حرارت در داخل محفظه را نگه می‌دارد. درب معمولاً با قفلی مجهز است تا جلوی باز شدن غیرمجاز در حین فرآیند را بگیرد.
منبع حرارتی مسئول ایجاد حرارت است که برای ایجاد شرایط استریلیزاسیون لازم است. منبع حرارتی معمولاً شامل المنت‌های گرمایی الکتریکی یا سیستمهای بخار است. اتوکلاو برای ایجاد فشار در داخل محفظه، نیاز به سیستم فشار دارد. این سیستم معمولاً شامل یک کمپرسور است که برای ایجاد فشار بخار یا گاز در داخل محفظه استفاده می‌شود.
اتوکلاو دارای یک سیستم کنترل است که برای تنظیم و نظارت بر پارامترهای مختلف مانند دما، فشار و زمان استریلیزاسیون استفاده می‌شود. این سیستم معمولاً شامل صفحه نمایش، دکمه‌ها و سنسورهای مربوطه است. بعد از پایان فرآیند استریلیزاسیون، اتوکلاو نیاز به خنک شدن دارد تا وسایل در داخل محفظه قابل استخراج شوند. سیستم خنک‌کننده معمولاً شامل یک فن خنک‌کننده است.
بعد از اتمام فرآیند استریلیزاسیون، بخار تولید شده در داخل محفظه باید تخلیه شود. سیستم تخلیه بخار معمولاً شامل لوله‌ها و صمام‌های اطمینان است. اتوکلاوها دارای سیستمهای ایمنی متعددی هستند، که شامل سنسورهای دما و فشار، سیستمهای قطع برق خودکار و سیستمهایهشدار و آلارم میشوند. این سیستم‌ها برای جلوگیری از وقوع حوادث ناخواسته، محافظت از کاربران و حفظ ایمنی در فرآیند استفاده از اتوکلاوها طراحی شده‌اند.
طرز استفاده از اتوکلاو
دانستن طرز کار با اتوکلاو برای انجام فرایند های صنعتی، شیمیایی و بهداشتی بسیار مهم است. قبل از شروع، ابزار و محصولاتی که قرار است اتوکلاو شوند باید آماده شوند. ابتدا وسایل را از آلودگی‌ها پاک کرده و سپس آنها را در بسته‌بندی مناسب قرار دهید. بسته‌بندی باید مناسب برای بخار و حرارت باشد و باید قابلیت نفوذ گاز را داشته باشد. اتوکلاو دارای تنظیمات مختلفی است که باید بر اساس نیازهای کار شما تنظیم شوند. این پارامترها شامل دما، فشار و زمان است. بر اساس نوع وسایل و فرآیند مورد استفاده، پارامترهای مناسب را انتخاب کنید.
وسایل آماده شده را در محفظه قرار دهید و اطمینان حاصل کنید که وسایل به گونه‌ای قرار گرفته‌اند که گاز داغ یا بخار به طور یکنواخت در طول محفظه توزیع شود و وسایل با یکدیگر تداخل نداشته باشند. درب اتوکلاو را ببندید و اطمینان حاصل کنید که درب به طور کامل و قفل شده است. این کار باعث حفظ فشار و حرارت در داخل محفظه می‌شود.
اتوکلاو را روشن کنید و به منظور شروع فرآیند، پارامترهای تنظیم شده را فعال کنید. همچنین، اگر دستگاه دارای سیستم پیش‌گرم‌کننده است، زمان لازم برای پیش‌گرم شدن را در نظر بگیرید. هنگامی که فرآیند آغاز شود، دما و فشار در داخل محفظه افزایش می‌یابد و به مقادیر تنظیم شده می‌رسد. این مرحله معمولاً چندین دقیقه تا چندین ساعت طول می‌کشد، وابسته به نوع اجسام و پارامترهای تنظیم شده. پس از اتمام فرآیند، اتوکلاو باید خنک شود تا وسایل قابل استخراج شوند. در این مرحله، فشار و دما در داخل محفظه کاهش می‌یابد. این دستگاه ها معمولاً دارای سیستم خنک کننده می باشند که باعث تخلیه حرارت و خنک شدن سریعتر محفظه می‌شود.
نکات ایمنی در هنگام کار با اتوکلاو
هنگام استفاده از اتوکلاو، رعایت نکات ایمنی بسیار مهم است، لذاهمواره راهنمایی و دستورالعمل‌های تولیدکننده را به دقت مطالعه کنید و به آنها پایبند باشید. این شامل دستورالعمل‌های استفاده، پارامترهای تنظیم شده (نظیر دما و فشار) و هر گونه راهنمایی ایمنی است. هنگام کار با اتوکلاو، لباس و ابزارهای محافظتی مناسب مانند دستکش‌های مقاوم در برابر حرارت، عینک محافظ و لباس‌های محافظتی را استفاده کنید. این اقدامات به شما کمک می‌کنند از سوختگی یا آسیب در هنگام تماس با سطوح گرم و مواد استریلیزه جلوگیری کنید.
همیشه اطمینان حاصل کنید که دما و فشار داخل اتوکلاو به درستی تنظیم شده است و نمرات مقرر توسط تولیدکننده را رعایت میکند. عدم رعایت دما و فشار منطبق با مواد داخل محفظه میتواند به نتایج نامطلوب و حوادث ایمنی منجر شود. پیش از شروع فرآیند، مطمئن شوید که درب اتوکلاو به درستی بسته شده و قفل شده است. این کار جلوی باز شدن غیرمجاز در طی عملیات را می‌گیرد و از خطرات احتمالی جلوگیری میکند.
پس از پایان فرآیند استریلیزاسیون، قبل از باز کردن درب، مطمئن شوید که سیستم خنک‌کننده فعال شده است و حرارت داخلی کاهش یافته است. همچنین، در هنگام تخلیه بخار، از مسیر درست و ابزارهای صحیح برای خارج کردن بخار استفاده کنید. وسایل استریلیزه را فقط بعد از خنک شدن کامل از داخل اتوکلاو خارج کنید. این اجرا به شما کمک میکند از سوختگی یا آسیب در هنگام لمس وسایل داغ جلوگیری کنید.
بیشتر بخوانید: دستورالعمل های ایمنی اتوکلاو
پس از استفاده از اتوکلاو، آن را به طور منظم تمیز کنید و نگهداری کنید. از حذف آب و بخار باقی‌مانده در داخل اتوکلاو اطمینان حاصل کنید و تمام قطعات را به درستی تمیز کنید. همچنین، دوره‌های بازبینی و نگهداری دوره‌ای را طبق راهنمایی تولیدکننده انجام دهید. همه افرادی که قرار است از اتوکلاو استفاده کنند، باید آموزش و آشنایی کافی درباره استفاده صحیح و ایمن از اتوکلاو داشته باشند. آموزش‌های ایمنی و دستورالعمل‌های استفاده را به درستی فرا بگیرند و همواره اقدامات ایمنی را رعایت کنند.
