Autoclave

El término autoclave , formado por el prefijo de origen griego auto- y clavis , que significa "llave" en latín, indica estrictamente un tipo de cierre hermético en el que la diferencia de presión entre el interior y el exterior del recipiente facilita el estado. Es decir, el sistema "se cierra solo".

El término se utiliza en un sentido amplio para indicar recipientes y dispositivos que utilizan este sistema de cierre, como grandes recipientes industriales para la fermentación de mosto y hornos de esterilización utilizados en hospitales y en la industria alimentaria.

Comúnmente por autoclave entendemos los sistemas para aumentar la presión del agua potable respecto a la red de distribución (aunque en estos aparatos ya no se utilice el cierre del autoclave).

Un cierre de autoclave consiste en una placa o puerta que se apoya sobre la apertura desde el interior del recipiente con la interposición de una junta. Inicialmente, la puerta se mantiene en su lugar por medio de resortes o tornillos con presión limitada. Cuando se desarrolla presión dentro del recipiente, la puerta se presiona contra el asiento con una fuerza igual a la presión multiplicada por la superficie de la abertura. Si en un cierre común con puerta exterior la presión tiende a abrir el panel y por tanto a reducir la estanqueidad, en el autoclave el efecto de la presión es en cambio aumentar la estanqueidad.

Por este motivo el sistema se utiliza en recipientes destinados a contener líquidos a alta presión, como cubas de fermentación, hornos de esterilización , calentadores de agua , etc. Las escotillas de los submarinos y submarinas se instalan en el exterior del casco de forma que por efecto de la presión del agua , superior a la interior, actúan como autoclaves.

El agua potable se entrega al usuario a una presión variable , según el punto de entrega y la hora del día en función de la tendencia del consumo, lo que produce caídas de presión en las tuberías.

Normalmente la presión es del orden de unos pocos bares , y ya que un bar, o sea, la presión que ejerce una masa de 1 kg sobre una superficie de 1 cm², equivale a la presión que ejerce una columna de agua de poco más de 10 m de altura, la presión de la red por sí sola permite que el agua alcance una altura de algunas decenas de metros. Sin embargo, incluso en un edificio más pequeño, los pisos superiores pueden recibir una presión insuficiente para el correcto funcionamiento de algunos electrodomésticos y un flujo de agua limitado e inestable.

Para superar estos inconvenientes, se utilizan sistemas capaces de aumentar la presión del agua. Estos sistemas se conocen comúnmente como autoclaves , ya que los tanques de almacenamiento pueden tener una puerta de inspección y limpieza sellada con autoclave .

Estructura y función

Un sistema genérico de un autoclave consta de:

El agua recibida del acueducto es empujada al pulmón con una presión superior a la de la red por la acción de la bomba. En este recipiente hay una cámara de aire que se comprime por la presión, actuando como un resorte, de manera que cuando se apaga la bomba, el agua se mantiene a presión. Un interruptor de presión arranca la bomba cuando la presión está por debajo de un límite mínimo y la apaga cuando se alcanza el valor máximo preestablecido.

La presencia de aire en el recipiente es necesaria porque, desde el momento en que se detiene la bomba, una pequeña extracción de líquido provocaría una rápida caída de presión en el sistema privado. Por lo tanto, el tanque neumático actúa como un acumulador y permite que la bomba extienda el período de funcionamiento durante más tiempo, evitando una sucesión continua de encendidos y apagados, lo que provoca desgastes y peligrosos golpes de ariete .

La burbuja de aire puede estar en contacto directo con el agua o los dos fluidos pueden estar separados por una membrana elástica. En el primer caso, el aire tiende a disolverse en el agua, por lo que es necesario restaurar periódicamente su volumen mediante un compresor . La segunda solución evita el problema de la pérdida de aire, pero limita el tamaño del sistema y reduce su fiabilidad, ya que está sujeto a roturas.

Se pueden añadir otros elementos para completar la instalación. En los sistemas de condominios, a menudo hay un interruptor horario que apaga el sistema por la noche para evitar ruidos molestos. Tampoco se siente la ausencia del autoclave porque en la noche se limita el uso del agua, por lo tanto se limitan las caídas de presión en el acueducto público y la presión de entrega es mayor que durante el día.

La normativa establece que el agua llega al usuario como consecuencia únicamente de la presión de la red y no se permite succionarla del acueducto. Para evitar esta posibilidad, se pueden utilizar recipientes de llegada de superficie libre , es decir, a presión ambiente, mantenidos nivelados con un flotador y de los que el autoclave extrae el agua. En ausencia del tanque de entrada, puede haber un interruptor de presión que apague el sistema si la presión de la red cae por debajo de un límite predeterminado.

El sistema de autoclave también se utiliza para cerrar recipientes a presión en los que se esterilizan instrumentos quirúrgicos con vapor. Dependiendo del tamaño de la cámara de esterilización, los autoclaves para esterilización por vapor se dividen en grandes y pequeños. Los autoclaves grandes son aquellos capaces de alojar en su interior un módulo de esterilización, que es un paralelepípedo imaginario de dimensiones 300 mm × 300 mm × 600 mm. Los autoclaves pequeños tienen un volumen insuficiente para acomodar el módulo de esterilización. Los estándares de referencia para el rendimiento de la esterilización varían según se clasifique el autoclave como grande o pequeño. Los autoclaves pequeños se clasifican en tipo B, tipo S o tipo N según el rendimiento del ciclo. Los autoclaves pequeños de tipo B tienen un rendimiento equivalente al de los autoclaves hospitalarios grandes (B significa grande) y son capaces de esterilizar cargas con cavidades, cargas porosas y cargas sólidas (es decir, sin cavidades ni porosidad), ya sea que estén empaquetadas o no. Los autoclaves tipo S son capaces de esterilizar cargas sólidas sin envolver y al menos otro tipo de carga entre las enumeradas para autoclaves tipo B; cuál de estos es especificado por el fabricante (S significa especificado). Los autoclaves tipo N solo pueden esterilizar cargas sólidas sin envolver (N significa desnudo). En el proceso de calentamiento, el dispositivo destruye todos los microbios patógenos conocidos, el volumen del dispositivo le permite funcionar de manera eficiente, cerrando varias latas a la vez. Los minerales y las vitaminas se conservan durante el almacenamiento, gracias a una tapa hermética que evita que el agua hierva. [1]

Principio de funcionamiento

En los autoclaves para esterilización por vapor , la acción microbicida viene dada por el calor. El agua se hierve a presión, creando vapor saturado , que se condensa sobre la carga a esterilizar, calentándola. Para garantizar que el vapor llegue efectivamente a todas las partes de la carga, es necesario eliminar el aire de la cámara de esterilización, ya que esto crea áreas más frías donde la temperatura podría permanecer por debajo de la temperatura de esterilización. Si la carga a esterilizar tiene cavidades o porosidades, también es necesario eliminar el aire de estos volúmenes, para que el vapor pueda penetrar. Para la eliminación del aire existen diferentes técnicas, como utilizar un flujo de vapor que pasa por la cámara de esterilización o realizar fases de vacío antes de la esterilización, en las que se elimina el aire con una bomba de vacío . Si el autoclave se carga con cargas envasadas, es necesario que al final de la esterilización pueda secar la carga para minimizar el contenido de condensado. De hecho, una elevada presencia de condensación puede degradar el efecto barrera del envase (generalmente de papel o tejido) y favorecer el crecimiento de sustratos bacterianos. El estándar para la esterilización en el entorno del laboratorio es de 20 minutos a 121 °C a una presión de 2 bar (alrededor de 2 atm) o 134 °C a una presión de 3 bar. [2]

Notas

  1. ^ Autoclave , en autoclav.com.ua .
  2. ^ Puntos de ebullición del agua a presiones más altas , en www.engineeringtoolbox.com . Consultado el 1 de junio de 2022 .

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