Sensores de temperatura y humedad resistentes al H2O2 

Control de la humedad y la temperatura en los procesos industriales de "peróxido de hidrógeno (H2O2)"

Peróxido de hidrógeno (H2O2) es un producto químico versátil ampliamente utilizado en diversas industrias debido a sus fuertes propiedades oxidantes y desinfectantes. Entre sus principales Aplicaciones se encuentran el blanqueo, el tratamiento de aguas y aguas residuales, la producción de pasta y papel, la síntesis química y la descontaminación de materiales biopeligrosos. El H2O2 ha demostrado ser una alternativa eficaz y segura a los productos químicos de uso común, como los blanqueadores a base de cloro, con la ventaja de reducir los riesgos medioambientales y personales derivados de los subproductos nocivos al descomponerse.

Descontaminación y esterilización

Procesos de descontaminación y esterilización de material biopeligroso

En este blog, nos centraremos en el control de la humedad y la temperatura dentro de los procesos de biodescontaminación y esterilización, que es el proceso de reducir o eliminar la presencia de microorganismos en un entorno o superficie determinados, utilizando peróxido de hidrógeno. Este proceso suele llevarse a cabo en incubadoras, aisladores, laboratorios y dispositivos de diagnóstico médico. Describiremos el proceso y las distintas fases que intervienen en la descontaminación y cómo podemos proporcionar una solución estable para medir la eficacia del proceso de descontaminación

En la biodescontaminación, el peróxido de hidrógeno puede utilizarse en diversas formas, como vapor, líquido o gas, dependiendo del tipo de microorganismos que se desee eliminar. Una de sus ventajas es su capacidad para matar una amplia gama de microorganismos de forma rápida y eficaz, incluidas bacterias, virus, esporas, hongos y materiales de riesgo biológico, como sangre, fluidos corporales y otras materias orgánicas que puedan estar contaminadas con patógenos. Actúa descomponiéndose en agua y oxígeno, produciendo radicales libres que dañan fatalmente las membranas celulares, el ADN y otros componentes celulares de todos los microorganismos.

Peróxido de hidrógeno vaporizado (peróxido de hidrógeno) es una sustancia que se utiliza para la eliminación de microorganismos.

Peróxido de hidrógeno vaporizado (VHP)

Uno de los métodos más populares de utilizar peróxido de hidrógeno para la biodescontaminación es a través de un proceso llamado esterilización con peróxido de hidrógeno vaporizado (VHP). Este proceso consiste en generar una fina niebla de vapor de peróxido de hidrógeno, que se hace circular por toda la zona que se va a descontaminar. El vapor de peróxido de hidrógeno penetra en todas las superficies y mata los microorganismos presentes.

Cuando se utiliza H2O2 como descontaminante vaporizado, los principales subproductos que se pueden producir incluyen agua (H2O) y oxígeno (O2). En Teoría- estos subproductos no son tóxicos y no suponen un riesgo significativo para la salud humana o el medio ambiente:

h2o2 peróxido de hidrógeno humedad y temperatura controladas

Sin embargo, en algunos casos, pueden formarse otros subproductos menores, como radicales hidroxilo (OH) o ácido peracético (PAA), dependiendo de la concentración de H2O2 utilizada y de las condiciones ambientales. Estos subproductos también son relativamente inofensivos a las bajas concentraciones que suelen utilizarse para la descontaminación. No obstante, es esencial ventilar y supervisar adecuadamente el proceso de descontaminación para garantizar que cualquier subproducto se mantenga en niveles seguros.

Descomposición del VHP

El peróxido de hidrógeno puede descomponerse o desintegrarse a diferentes temperaturas, dependiendo de varios factores como la concentración de la solución, la presencia de catalizadores o estabilizadores y la duración de la exposición al calor. En general, la velocidad de descomposición del H2O2 aumenta con el aumento de la temperatura.

A temperatura ambiente, el peróxido de hidrógeno puro puede descomponerse muy lentamente con el tiempo, con una vida media de aproximadamente un año a 20 °C. Sin embargo, a temperaturas más altas, la velocidad de descomposición aumenta significativamente. Por ejemplo, a 50 °C, la vida media de una solución de peróxido de hidrógeno al 30% es de unas 60 horas.

Si el peróxido de hidrógeno se calienta rápidamente a una temperatura elevada, puede descomponerse de forma explosiva. Por ejemplo, si se calienta hasta su punto de ebullición (150,2 °C) en un recipiente sellado, puede acumular presión rápidamente y explotar.

Por lo tanto, es importante manipular el peróxido de hidrógeno con cuidado y seguir los procedimientos de seguridad adecuados al calentarlo o almacenarlo, así como controlar los niveles de humedad y temperatura.

Las 4 fases de un ciclo de descontaminación VHP

El proceso de descontaminación puede dividirse en tres fases, fase de preparación, fase de descontaminación y fase de verificación:

representación esquemática del ciclo de biodescontaminación

1. Preacondicionamiento
La zona o el material que se va a descontaminar se prepara controlando la temperatura, la humedad relativa y la calidad del aire. Esta fase garantiza que se alcance la concentración óptima de peróxido de hidrógeno para una descontaminación eficaz.

2. Deshumidificación
Fase de difusión - El H2O2 se introduce en la zona o sobre el material que se va a contaminar. Esto puede hacerse utilizando vapor o H2O2 aerosolizado. La concentración y la duración respectivas de la fase de descontaminación dependen del tipo y la cantidad de contaminantes presentes y del tamaño y la complejidad de la zona o el material que se está descontaminando.

3. Inyección: Descontaminación
Fase de difusión: el H2O2 se introduce en la zona o sobre el material que se va a contaminar. Esto puede hacerse utilizando vapor o H2O2 aerosolizado. La concentración y la duración respectivas de la fase de descontaminación dependen del tipo y la cantidad de contaminantes presentes y del tamaño y la complejidad de la zona o el material que se va a descontaminar.

La concentración y la duración respectivas de la fase de descontaminación dependen del tipo y la cantidad de contaminantes presentes y del tamaño y la complejidad de la zona o el material que se va a descontaminar.

4. Posacondicionamiento
A continuación se ventila la zona o el material o se cataliza el H2O2 para reducir la concentración de peróxido de hidrógeno a niveles seguros. Esto se consigue principalmente introduciendo aire fresco, utilizando filtros de aire o catalizando el H2O2. La duración de esta fase depende de la concentración de peróxido de hidrógeno introducida y del proceso para acondicionar el aire de nuevo a niveles seguros.

Validación de la eficacia de la descontaminación.

Validación de la eficacia del proceso de descontaminación

Si un proceso es altamente repetible y está estrechamente controlado, se puede evaluar el éxito de un ciclo de descontaminación con H2O2 utilizando mediciones específicas de la humedad y la temperatura. Esto se debe a que la inyección de H2O2 vaporizado afecta a la humedad y la temperatura de una sala. Una medición precisa de estos parámetros antes y después del ciclo de descontaminación puede ayudar a determinar si se ha alcanzado el nivel deseado.

A menudo, los procesos también miden directamente la concentración de H2O2 en el aire, utilizando un dispositivo de medición de H2O2 adecuado. Sin embargo, es esencial tener en cuenta que la medición de la concentración de H2O2 en el aire puede no ser suficiente para evaluar el éxito de un proceso de H2O2, ya que puede haber otros factores que influyan en el éxito, como el tamaño de la sala, la duración de la esterilización y la concentración de H2O2 utilizada.

Monitorización de la humedad y la temperatura

Es importante medir la humedad y la temperatura porque el peróxido de hidrógeno es un producto químico reactivo que puede descomponerse o degradarse en determinadas condiciones. Las altas temperaturas y la humedad pueden acelerar la descomposición del peróxido de hidrógeno y provocar una pérdida de potencia y eficacia. Además, el peróxido de hidrógeno puede reaccionar con otras sustancias, como los metales. En presencia de humedad conduce a la formación de subproductos que pueden ser perjudiciales.

Por lo tanto, es crucial controlar la temperatura y la humedad en el almacenamiento y manipulación del peróxido de hidrógeno para garantizar su estabilidad y eficacia. Los deshumidificadores o acondicionadores de aire pueden controlar la humedad, y la temperatura puede controlarse mediante sistemas de refrigeración o calefacción. El control regular de los niveles de temperatura y humedad puede ayudar a prevenir la degeneración del peróxido de hidrógeno y garantizar la calidad y seguridad del nivel de descontaminación.

Rotronic HC2A-S-HH & HC2A-SM-HH — Rotronic HC2A-S-HH y HC2A-SM-HH

Sensor de humedad H2O2 sonda de peróxido — Sensor Rotronic HH-1-SK

Sensor de humedad Rotronic en Medio Ambiente con H2O2

El peróxido de hidrógeno puede degradar o romper materiales sensibles, como el polímero utilizado en el sensor de humedad, y puede afectar a la precisión y a la vida útil del sensor y de la electrónica.

PST ofrece un sensor especial más resistente al H2O2, gracias a su jaula de protección adicional: el Rotronic HYGROMER® HH-1-SK. Este sensor ha demostrado su eficacia durante más de 10 años trabajando en condiciones exactamente como las descritas anteriormente. Algunos de los mayores proveedores de equipos de descontaminación por H2O2 se han asociado con PST y confían en nuestra tecnología de sensores para garantizar que sus soluciones funcionen eficazmente sin fallos.

Como nota final, es importante recordar que debe hacerse una cuidadosa selección de sensores de humedad para los laboratorios, salas de aislamiento y guanteras que se esterilizan rutinariamente utilizando H2O2. Aunque quizás no intervengan en el proceso de esterilización, estos sensores de control o supervisión seguirán utilizándose. Si sus sensores no están diseñados específicamente para tolerar la exposición repetida al H2O2, pueden fallar rápidamente o proporcionar mediciones inexactas.

Póngase en contacto con nosotros para hablar de su aplicación y estaremos encantados de asesorarle sobre los productos adecuados.

Aprenda más en nuestra declaración sobre el funcionamiento de las sondas de peróxido de hidrógeno Rotronic, así como en la descripción de un proceso de esterilización:

El sensor de humedad capacitivo Rotronic HYGROMER® HH-1-SK no puede proporcionar resultados de medición exactos relevantes para la humedad del agua en entornos que contengan H2O2 y condensación. En este caso, las señales de medición presentes con condensación se ven afectadas secundariamente por la concentración de H2O2 secundariamente.

El sensor de humedad en sí mismo es resistente al H2O2.

El propio sensor de humedad es resistente al H2O2, lo que significa que el sensor proporciona resultados de medición precisos antes y después de la fase de condensación del H2O2). Los valores medidos correctos se muestran de nuevo después de finalizar la exposición al H2O2.

A pesar de que el sensor de humedad capacitivo Rotronic HYGROMER® HH-1-SK es tolerante al H2O2, se recomienda mantener estas fases de condensación en el elemento sensor lo más cortas posible. Dependiendo de la aplicación puede ser beneficioso quitar permanentemente el filtro protector del cabezal de la sonda y colocar la sonda en una posición que mejore el flujo de aire.

Dependiendo de la aplicación puede ser beneficioso quitar permanentemente el filtro protector del cabezal de la sonda y colocar la sonda en una posición que mejore el flujo de aire.

Descripción de la situación: Proceso de esterilización con H2O2 y medición de la humedad relativa

La evaluación de las sondas de humedad y los resultados de las pruebas muestran que durante la fase de inyección en algunas secuencias del proceso en las cámaras de esterilización, la rápida introducción de la mezcla de gas y vapor de agua de peróxido de hidrógeno generada provoca condensación en las sondas de humedad.

La causa de ello es que la mezcla de gas y vapor de agua de peróxido de hidrógeno generada se condensa en las sondas de humedad.

Esto se debe a que las sondas están expuestas a la temperatura ambiente normal de aprox. 22 °C antes de la evaporación del H2O2. La fase de inyección suele ser muy rápida y oscila entre 28 y 30 °C aproximadamente. Debido a la inyección de H2O2, la humedad relativa aumenta muy rápidamente hasta valores superiores al 90 % HR. La masa térmica de las sondas provoca un aumento retardado de la temperatura del cabezal de la sonda. Con humedades relativas muy elevadas, esto se traduce en una diferencia muy pequeña entre la temperatura del punto de rocío y la del cabezal de la sonda. Si la temperatura del punto de rocío alcanza la temperatura del cabezal de la sonda, se produce condensación en todas las superficies más frías que la temperatura del punto de rocío.

Se produce condensación en todas las superficies más frías que la temperatura del punto de rocío.

Esto significa que se forma una capa de microgotas (agua con H2O2) en las zonas afectadas. Esto afecta también al sensor de humedad y a sus conexiones eléctricas. La sonda muestra entonces una señal de medición compuesta por la señal de humedad real y las influencias adicionales (como corrientes de arrastre en caso de película de condensación (en función de la densidad de la capa y la conductividad específica), gotas individuales en la superficie del sensor, influencias cruzadas debidas a la formación de células galvánicas en caso de condensación (reacción electroquímica), contaminación previa (residuos de evaporación de ciclos de carga anteriores).

Con respecto a la señal de medición durante la fase de inyección y exposición, también hay que tener en cuenta que el H2O2 se descompone rápidamente a temperaturas más altas y en caso de condensación. Esta reacción de descomposición produce agua adicional que, al evaporarse o generarse directamente en fase gaseosa, provoca un contenido de humedad adicional. Esto da lugar a valores de humedad relativa más elevados de lo que cabría esperar. Esta fase de condensación se mantiene hasta que es físicamente posible que la película de agua se seque de nuevo. En estado seco y durante la fase de ventilación, el sensor de humedad detecta entonces de nuevo correctamente la cantidad de vapor de agua en la fase gaseosa (normalizada a humedad relativa según la OMM).