Instruments de mesure résistant aux effets corrosifs du H2O2

Contrôle de l'humidité et de la température dans les "procédés industriels de peroxyde d'hydrogène (H2O2)".

Le peroxyde d'hydrogène (H2O2) est un produit chimique polyvalent largement utilisé dans diverses industries en raison de ses fortes propriétés d'oxydation et de désinfection. Les principales applications comprennent le blanchiment, le traitement de l'eau et des eaux usées, la production de pâte et de papier, la synthèse chimique et la décontamination des matières présentant un risque biologique. H2O2 s'est avéré être une alternative efficace et sûre aux produits chimiques couramment utilisés tels que les agents de blanchiment à base de chlore, avec l'avantage de réduire les risques environnementaux et personnels liés aux sous-produits nocifs lorsqu'ils sont décomposés.

Decontamination & sterilization processes of biohazardous material

Dans ce blog, nous nous intéresserons au contrôle de l'humidité et de la température dans le cadre des processus de biodécontamination et de stérilisation, qui consistent à réduire ou à éliminer la présence de micro-organismes dans un environnement ou une surface donnés, à l'aide de peroxyde d'hydrogène. Ce processus est généralement mis en œuvre dans les incubateurs, les isolateurs, les laboratoires et les dispositifs de diagnostic médical. Nous décrirons le processus et les différentes phases impliquées dans la décontamination et comment nous pouvons fournir une solution stable pour mesurer l'efficacité du processus de décontamination!

Dans le cadre de la biodécontamination, le peroxyde d'hydrogène peut être utilisé sous différentes formes, telles que vapeur, liquide ou gaz, en fonction du type de micro-organismes visé. L'un de ses avantages est sa capacité à tuer rapidement et efficacement un large éventail de micro-organismes, y compris les bactéries, les virus, les spores, les champignons et les matières présentant un risque biologique, telles que le sang, les fluides corporels et d'autres matières organiques susceptibles d'être contaminées par des agents pathogènes. Il se décompose en eau et en oxygène, produisant des radicaux libres qui endommagent mortellement les membranes cellulaires, l'ADN et d'autres composants cellulaires de tous les micro-organismes.

Peroxyde d'hydrogène vaporisé (VHP)

L'une des méthodes les plus populaires d'utilisation du peroxyde d'hydrogène pour la biodécontamination est la stérilisation au peroxyde d'hydrogène vaporisé (PHV). Ce procédé consiste à générer un fin brouillard de vapeur de peroxyde d'hydrogène, qui est ensuite diffusé dans toute la zone à décontaminer. La vapeur de peroxyde d'hydrogène pénètre toutes les surfaces et tue les micro-organismes présents.

Lorsque le H2O2 est utilisé comme décontaminant vaporisé, les principaux sous-produits qui peuvent être produits sont l'eau (H2O) et l'oxygène (O2). En théorie, ces sous-produits ne sont pas toxiques et ne présentent pas de risque significatif pour la santé humaine ou l'environnement :

Toutefois, dans certains cas, d'autres sous-produits mineurs, tels que les radicaux hydroxyles (OH) ou l'acide peracétique (PAA), peuvent être formés, en fonction de la concentration de H2O2 utilisée et des conditions environnementales. Ces sous-produits sont également relativement inoffensifs aux faibles concentrations généralement utilisées pour la décontamination. Néanmoins, il est essentiel de ventiler et de surveiller correctement le processus de décontamination afin de s'assurer que tout sous-produit est maintenu à des niveaux sûrs.

Décomposition de VHP

Le peroxyde d'hydrogène peut se décomposer ou se désintégrer à différentes températures, en fonction de divers facteurs tels que la concentration de la solution, la présence de catalyseurs ou de stabilisateurs et la durée de l'exposition à la chaleur. En général, le taux de décomposition du H2O2 augmente avec la température.

À température ambiante, le peroxyde d'hydrogène pur peut se décomposer très lentement dans le temps, avec une demi-vie d'environ un an à 20 °C. Cependant, à des températures plus élevées, la vitesse de décomposition augmente de manière significative. Par exemple, à 50 °C, la demi-vie d'une solution de peroxyde d'hydrogène à 30 % est d'environ 60 heures.

Si le peroxyde d'hydrogène est porté rapidement à une température élevée, il peut se décomposer de manière explosive. Par exemple, s'il est chauffé à son point d'ébullition (150,2 °C) dans un récipient scellé, il peut rapidement accumuler de la pression et exploser.

C'est pourquoi il est important de manipuler le peroxyde d'hydrogène avec précaution et de suivre les procédures de sécurité appropriées lorsqu'on le chauffe ou qu'on le stocke, et de contrôler les niveaux d'humidité et de température.

Les 4 phases d'un cycle de décontamination des PSV

Le processus de décontamination peut être divisé en trois phases : la phase de préparation, la phase de décontamination et la phase de vérification :

1. Préconditionnement
La zone ou le matériel à décontaminer est préparé en contrôlant la température, l'humidité relative et la qualité de l'air. Cette phase permet d'atteindre la concentration optimale de peroxyde d'hydrogène pour une décontamination efficace.

2. déshumidification
Phase de diffusion - Le H2O2 est introduit dans la zone ou sur le matériel à contaminer. Il peut s'agir de H2O2 sous forme de vapeur ou d'aérosol. La concentration et la durée de la phase de décontamination dépendent du type et de la quantité de contaminants présents, ainsi que de la taille et de la complexité de la zone ou du matériau à décontaminer.

3. l'injection : Décontamination
Phase de diffusion - Le H2O2 est introduit dans la zone ou sur le matériau à contaminer. Cela peut se faire à l'aide de H2O2 sous forme de vapeur ou d'aérosol. La concentration et la durée de la phase de décontamination dépendent du type et de la quantité de contaminants présents, ainsi que de la taille et de la complexité de la zone ou du matériau à décontaminer.

4. le post-conditionnement
La zone ou le matériau est maintenant ventilé ou le H2O2 catalysé afin de réduire la concentration de peroxyde d'hydrogène à des niveaux sûrs. Pour ce faire, on introduit de l'air frais, on utilise des filtres à air ou on catalyse le H2O2. La durée de cette phase dépend de la concentration de peroxyde d'hydrogène introduite et du processus de conditionnement de l'air à des niveaux sûrs.

Validation de l'efficacité du processus de décontamination

Si un processus est hautement reproductible et étroitement contrôlé, vous pouvez évaluer le succès d'un cycle de décontamination au H2O2 en utilisant des mesures spécifiques de l'humidité et de la température. En effet, l'injection de H2O2 vaporisé affecte l'humidité et la température d'une pièce. Une mesure précise de ces paramètres avant et après le cycle de décontamination peut aider à déterminer si le niveau souhaité a été atteint.

Souvent, les procédés mesurent aussi directement la concentration de H2O2 dans l'air, à l'aide d'un appareil de mesure du H2O2 approprié. Cependant, il est essentiel de noter que la mesure de la concentration de H2O2 dans l'air peut ne pas être suffisante pour évaluer le succès d'un processus H2O2, car d'autres facteurs peuvent influencer le succès, tels que la taille de la pièce, la durée de la stérilisation et la concentration de H2O2 utilisée.

Contrôle de l'humidité et de la température

Il est important de mesurer l'humidité et la température car le peroxyde d'hydrogène est un produit chimique réactif qui peut se décomposer ou se dégrader dans certaines conditions. Les températures élevées et l'humidité peuvent accélérer la décomposition du peroxyde d'hydrogène, entraînant une perte de puissance et d'efficacité. En outre, le peroxyde d'hydrogène peut réagir avec d'autres substances, telles que les métaux. En présence d'humidité, il y a formation de sous-produits qui peuvent être nocifs.

Il est donc crucial de contrôler la température et l'humidité lors du stockage et de la manipulation du peroxyde d'hydrogène afin de garantir sa stabilité et son efficacité. Les déshumidificateurs ou les climatiseurs peuvent contrôler l'humidité, et la température peut être contrôlée par des systèmes de réfrigération ou de chauffage. Un contrôle régulier des niveaux de température et d'humidité peut aider à prévenir la dégénérescence du peroxyde d'hydrogène et à assurer la qualité et la sécurité du niveau de décontamination.

Capteur d'humidité Rotronic dans un environnement H2O2

Le peroxyde d'hydrogène peut potentiellement dégrader ou briser des matériaux sensibles, tels que le polymère utilisé dans le capteur d'humidité, et peut affecter la précision et la durée de vie du capteur et des composants électroniques.

PST propose un capteur spécial plus résistant au H2O2, grâce à sa cage de protection supplémentaire : le Rotronic HYGROMER® HH-1-SK. Ce capteur a fait ses preuves depuis plus de 10 ans dans les conditions décrites ci-dessus. Certains des plus grands fournisseurs d'équipements de décontamination H2O2 se sont associés à PST et s'appuient sur notre technologie de capteurs pour garantir le fonctionnement efficace et sans faille de leurs solutions.

Enfin, il est important de rappeler que les capteurs d'humidité doivent être soigneusement sélectionnés pour les laboratoires, les chambres d'isolement et les boîtes à gants qui sont régulièrement stérilisés à l'aide de H2O2. Même s'ils ne participent pas au processus de stérilisation, ces capteurs de contrôle ou de surveillance continueront d'être utilisés. Si vos capteurs ne sont pas conçus spécifiquement pour tolérer une exposition répétée au H2O2, ils risquent de tomber en panne rapidement ou de fournir des mesures inexactes.

Contactez-nous pour discuter de votre application et nous serons heureux de vous conseiller sur les produits appropriés.

Pour en savoir plus, consultez notre déclaration sur le fonctionnement des sondes au peroxyde d'hydrogène Rotronic, ainsi que la description d'un processus de stérilisation :

The Le capteur d'humidité capacitif Rotronic HYGROMER® HH-1-SK ne peut pas fournir des résultats de mesure exacts en fonction de l'humidité de l'eau dans des environnements contenant du H2O2 et de la condensation. Dans ce cas, les signaux de mesure présents avec la condensation sont secondairement influencés par la concentration de H2O2.

Le capteur d'humidité lui-même est résistant au H2O2, ce qui signifie que le capteur fournit des résultats de mesure précis avant et après la phase de condensation du H2O2.) Les valeurs mesurées correctes s'affichent à nouveau après la fin de l'exposition au H2O2.

Bien que le capteur d'humidité capacitif Rotronic HYGROMER® HH-1-SK soit tolérant au H2O2, il est recommandé de maintenir ces phases de condensation sur l'élément du capteur aussi courtes que possible. Selon l'application, il peut être avantageux de retirer définitivement le filtre de protection de la tête de sonde et de placer la sonde dans une position améliorant la circulation de l'air.

Description de la situation : Processus de stérilisation au H2O2 et mesure de l'humidité relative.

L'évaluation des sondes d'humidité et les résultats des tests montrent que pendant la phase d'injection de certaines séquences de processus dans les chambres de stérilisation, l'introduction rapide du mélange gazeux peroxyde d'hydrogène-vapeur d'eau généré entraîne une condensation sur les sondes d'humidité.

Ceci est dû au fait que les sondes sont exposées à la température ambiante normale d'environ 22 °C avant l'évaporation du H2O2. La phase d'injection est souvent très rapide et se situe entre 28 et 30 °C environ. En raison de l'injection de H2O2, l'humidité relative augmente très rapidement pour atteindre des valeurs supérieures à 90 %HR. La masse thermique des sondes entraîne une augmentation retardée de la température de la tête de la sonde. En cas d'humidité relative très élevée, la différence entre la température du point de rosée et celle de la tête de la sonde est très faible. Si la température du point de rosée atteint la température de la tête de la sonde, de la condensation se produit sur toutes les surfaces plus froides que la température du point de rosée.

Cela signifie qu'une couche de microgouttelettes (eau avec H2O2) se forme sur les zones concernées. Le capteur d'humidité et ses connexions électriques sont également affectés par ce phénomène. La sonde affiche alors un signal de mesure composé du signal d'humidité réel et des influences supplémentaires (comme les courants de fuite dans le cas d'un film de condensation (en fonction de la densité du revêtement et de la conductivité spécifique), les gouttes individuelles sur la surface du capteur, les influences croisées dues à la formation de cellules galvaniques en cas de condensation (réaction électrochimique), les contaminations antérieures (résidus d'évaporation des cycles de charge précédents).

En ce qui concerne le signal de mesure pendant la phase d'injection et d'exposition, il convient également de noter que le H2O2 se décompose rapidement à des températures plus élevées et en cas de condensation. Cette réaction de décomposition produit de l'eau supplémentaire qui, lorsqu'elle s'évapore ou est générée directement dans la phase gazeuse, entraîne une teneur en humidité supplémentaire. Cela conduit alors à des valeurs d'humidité relative plus élevées que ce que l'on pourrait attendre. Cette phase de condensation est maintenue jusqu'à ce que le séchage du film d'eau soit physiquement possible. À l'état sec et pendant la phase de ventilation, le capteur d'humidité détecte à nouveau correctement la quantité de vapeur d'eau dans la phase gazeuse (normalisée à l'humidité relative selon l'OMM).

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