کاربرد اسید نیتریک در تمیز کردن تجهیزات پزشکی

مقدمه

تجهیزات پزشکی باید با دقت تمیز شوند تا ایمنی بیماران و عمر مفید تجهیزات تضمین شود. یکی از مواد بسیار قوی که در برخی فرایندهای تمیزکاری استفاده می شود ، اسید نیتریک است. در محیط های گوناگون درمانی و آزمایشگاهی ، محلول های اسید نیتریک نقش کلیدی در از بین بردن آلودگی های سرسخت ، ضدعفونی سطوح و حفظ یکپارچگی ابزارهای فلزی ایفا می کند. این مقاله یک نمای کلی جامع از کاربرد اسید نیتریک در تمیز کردن تجهیزات پزشکی ارائه می دهد و ویژگی ها ، کاربردها ، مزایا ، اقدامات ایمنی و نحوه مقایسه آن با سایر عوامل پاک کننده را پوشش می دهد. با درک زمان و روش استفاده ایمن از اسید نیتریک ، متخصصان پزشکی و تکنسین های تجهیزات می توانند پروتکل های تمیزکاری خود را به شکل موثر بهبود بخشند.

خواص اسید نیتریک موثر در تمیزکاری

اسید نیتریک (HNO3) یک اسید معدنی بسیار قوی ، خورنده و اکسیدکننده است که در حالت غلیظ به شکل مایعی بی رنگ یا زرد دیده می شود و بخارات تندی تولید می کند. این اسید به دلیل اسیدیته قوی و pH بسیار پایین ، قابلیت حل کردن رسوبات معدنی مثل زنگ آهن و آهک را دارد و برای پاکسازی تجهیزات پزشکی مناسب است. قدرت اکسیدکنندگی بالای آن باعث تجزیه شیمیایی لکه های آلی و بقایای زیستی سرسخت می شود. محصولات واکنش اسید نیتریک معمولا نیتراتهای محلول در آب هستند که به راحتی شسته می شوند. همچنین خاصیت فرار بودن آن سبب می شود باقی مانده اضافی روی سطوح تبخیر شود ؛ هرچند احتیاط در استنشاق بخارات سمی آن ضروری است.

چرا از اسید نیتریک برای تمیز کردن تجهیزات پزشکی استفاده می شود؟

خرید اسید نیتریک کارون گالن 20 لیتری جهت تمیزکاری تجهیزات پزشکی برای بهره گیری از قدرت شیمیایی بالای آن استفاده می شود که نسبت به شوینده های معمولی برتری دارد. این اسید به طور ویژه رسوبات غیرآلی سرسخت مثل زنگ زدگی ، رسوبات معدنی و نمکی را که در تجهیزات استریل کننده ، اتوکلاوها و لوله ها جمع می شوند به آسانی حل می کند. همچنین در بازگرداندن کیفیت سطوح فلزی مانند فولاد ضدزنگ موثر است ؛ زیرا با رفع زنگ سطحی و ایجاد لایه اکسید محافظ ، مقاومت ابزار را در برابر خوردگی افزایش می دهد. علاوه بر این در شرایطی که تمیزکاری دقیق و حذف کامل آثار جزئی آلاینده ها (مانند یونهای فلزی و فیلم های معدنی) الزامی است ، اسید نیتریک یک تمیزکاری شیمیایی جامع و بدون باقی مانده ارائه می دهد که برای ابزار دقیق جراحی ، ایمپلنت ها و شیشه آلات آزمایشگاهی بسیار حیاتی محسوب می شود.

کاربردهای رایج اسید نیتریک در نگهداری تجهیزات پزشکی

کاربرد اسید نیتریک در آزمایشگاه های تحقیقاتی پزشکی و نگهداری و تمیزکاری تجهیزات پزشکی تخصصی می باشد. این ماده شوینده ‌ای عمومی نیست ، بلکه در شرایط ویژه ‌ای به کار می رود. رایج‌ ترین کاربرد آن شامل پسیو کردن ابزارهای جراحی و ایمپلنت ‌های فولاد ضدزنگ است که مقاومت آنها را در برابر خوردگی افزایش می دهد. همچنین در سیستم‌ های پاکسازی در محل (CIP) ، محلول رقیق اسید نیتریک در لوله ‌ها و مخازن گردش می کند تا رسوبات معدنی و قلیایی را برطرف کند. از این اسید برای رفع زنگ‌ زدگی و لکه ‌های ناشی از حرارت یا آلودگی ‌های سطحی ابزارهای فلزی نیز استفاده می شود. علاوه بر این اسید نیتریک برای تمیزکردن دقیق شیشه‌ آلات و ظروف آزمایشگاهی از بقایای مقاوم و آلاینده‌ های جزئی به کار می رود تا دقت نتایج آزمایش‌ های تحلیلی تضمین گردد. استفاده صحیح و به‌ موقع از اسید نیتریک ، عملکرد تجهیزات پزشکی را بهینه نگه می دارد. در این نمودار ، می ‌توان به صورت تخمینی سهم نسبی هر کاربرد را از مجموع موارد استفاده از اسید نیتریک در حوزه‌ های پزشکی و آزمایشگاهی نشان داد.

پسیو کردن ابزارهای جراحی فولاد ضد زنگ

یکی از مهم ترین کاربردهای اسید نیتریک در حوزه پزشکی پسیو کردن ابزارها و ایمپلنت های فولاد ضد زنگ است. پسیو کردن یک فرایند شیمیایی است که با از بین بردن آهن آزاد و سایر آلاینده های سطحی ، مقاومت به خوردگی فولاد ضد زنگ را بهبود می بخشد. نتیجه این فرایند تشکیل یک لایه اکسید محافظ نازک بر روی سطح فلز است. در این روش ابزارهای فولاد ضد زنگ را پس از تمیز کردن اولیه در یک حمام اسید نیتریک غوطه ور می کنند. معمولا از محلول اسید نیتریک با غلظت حدود 20% تا 40% در دمای 50–70 درجه سانتی گراد به مدت 20–30 دقیقه استفاده می شود. طی خیساندن در اسید ، اسید نیتریک هرگونه ذرات آهن آزاد یا زنگ زدگی جزئی روی سطح را حل می کند. همچنین موجب تشکیل یک لایه نازک اکسید کروم می شود که مشخصه فولاد ضد زنگ پسیو شده است. این لایه اکسید به محافظت از ابزار در برابر زنگ زدن هنگامی که بعدا با خون ، محلول نمکی یا بخار استریل تماس پیدا می کند کمک می نماید. پسیو کردن با اسید نیتریک یک رویه استاندارد در ساخت تجهیزات پزشکی محسوب می شود و اغلب توسط استانداردهای صنعتی مانند دستورالعمل های ASTM برای تضمین ایمنی محصول توصیه می گردد. این روش تضمین می کند که ابزارهای جراحی از بیشترین طول عمر ممکن برخوردار باشند و محصولات خوردگی به بدن بیماران منتقل نشوند. اگرچه گاهی از اسید سیتریک به عنوان عامل پسیو کننده جایگزین استفاده می شود (به دلیل کم خطرتر بودن) ، اسید نیتریک همچنان به طور گسترده مورد قبول است زیرا پیوسته نتایج قابل اعتمادی ارائه می دهد و در صنایعی که مقاومت به خوردگی بالا حیاتی است مانند هوافضا ، تجهیزات پزشکی و صنایع غذایی انتخاب ارجح محسوب می شود.

اسید نیتریک در سیستم های پاکسازی در محل (CIP)

تمیزسازی در محل (CIP) روشی است که برای شستن سطوح داخلی مخازن ، لوله ها و تجهیزات فرایندی بدون نیاز به جداسازی آنها استفاده می شود. در تولیدات دارویی ، سامانه های استریل آزمایشگاهی و حتی بخش های مرکزی استریل بیمارستانی ، فرایندهای CIP اغلب شامل یک مرحله شستشوی اسیدی هستند. اسید نیتریک معمولا برای این مرحله شستشوی اسیدی انتخاب می شود زیرا در حذف بقایای غیرآلی بسیار موثر است. یک چرخه معمول CIP شامل شستشوی اولیه با یک شوینده قلیایی داغ برای تجزیه و زدودن مواد آلی (مانند پروتئین ها یا بیوفیلم ها) است. پس از شستشوی قلیایی یک محلول رقیق اسید نیتریک (مثلا حدود 0.5% تا 2%) در سیستم به گردش در می آید. این مرحله اسیدی هرگونه ماده قلیایی باقی مانده را خنثی کرده ، رسوبات معدنی (مانند رسوبات کلسیم و منیزیم) را حل می کند و سطوح را از نظر شیمیایی تمیز باقی می گذارد. توانایی اسید نیتریک در تبدیل رسوبات به نیترات های محلول بدان معناست که پس از گردش اسید ، این آلاینده ها در محلول حمل شده و از سیستم خارج می شوند. استفاده از اسید نیتریک در CIP مزایای دیگری نیز دارد : این اسید به ایجاد مجدد لایه پسیو بر روی سطوح استیل کمک می کند و یون های کلرید وارد سیستم نمی کند (که می توانند روی فولاد ضد زنگ ایجاد حفره کنند). پس از مرحله اسیدی، معمولا سیستم با آب بسیار خالص شسته می شود تا هرگونه اثر ماده شیمیایی کاملا حذف گردد. این کار تضمین می کند هیچ اسیدی باقی نمی ماند که به بیماران آسیب برساند یا کیفیت محصولات را به خطر بیندازد. سیستم های CIP که از اسید نیتریک بهره می گیرند ، پاکسازی کامل تجهیزات و آماده سازی آنها برای استفاده بعدی را تضمین می کنند و در عین حال انطباق با استانداردهای سخت گیرانه تمیزی در محیط های پزشکی و بیوفارما را حفظ می نمایند.

از بین بردن زنگ زدگی و رسوبات معدنی

با گذشت زمان تجهیزات پزشکی به علت تماس با رطوبت ، خون یا محلول نمکی ممکن است دچار زنگ زدگی یا رسوبات آهکی شوند. اسید نیتریک روشی موثر برای حذف این مشکلات و بازیابی سطوح تجهیزات است. برای رفع زنگ ‌زدگی از ابزارهای فولاد ضدزنگ ، محلول ملایم اسید نیتریک (حدود 10 درصد) به صورت حمام یا موضعی استفاده می شود تا اکسیدهای آهن (زنگ) به نمک ‌های محلول تبدیل شوند و پس از آبکشی کامل ، از گسترش زنگ جلوگیری گردد. در مورد رسوبات آهکی ناشی از آب سخت نیز اسید نیتریک به سرعت این رسوبات را به نمک‌ های محلول تبدیل می‌ کند و از طریق گردش محلول در سیستم یا شستشوی مستقیم سطوح (مانند اتوکلاوها و مولدهای بخار) حذف می شود. این روش شیمیایی نیاز به سایش فیزیکی را برطرف کرده ، عملکرد حرارتی تجهیزات را بهبود بخشیده و استریلیته و ایمنی آنها را تضمین می کند.

تمیزکاری تجهیزات و شیشه آلات آزمایشگاهی

اسید نیتریک علاوه بر تجهیزات بزرگ پزشکی ، برای تمیز کردن ابزار و ظروف آزمایشگاهی نیز به‌ کار می رود. این اسید به دلیل توانایی در حذف آلاینده ‌های جزئی برای آزمایشگاه ‌های تحلیلی و تشخیصی بسیار ارزشمند است. شیشه‌ آلات نو که اغلب سطح قلیایی دارند ، با خیساندن در محلول 1% اسید نیتریک خنثی شده و دقیق ‌تر میشوند. همچنین شیشه‌ آلاتی که دچار کدورت یا رسوبات فلزی شده ‌اند، با خیساندن در اسید نیتریک رقیق به خوبی تمیز شده و پس از آبکشی کامل با آب مقطر ، کاملا پاک می شوند. ظروف پلاستیکی مقاوم در برابر اسید مانند تفلون و پلی ‌پروپیلن نیز از همین روش بهره می برند تا آلودگی ‌های جزئی و آثار فلزی برطرف گردد. این روش تمیزکاری تضمین می کند که دقت و صحت نتایج در آزمایش ‌های حساس و تشخیصی به ‌طور کامل حفظ شود.

آماده سازی و رقیق سازی محلول های اسید نیتریک

استفاده از اسید نیتریک در تمیزکاری مستلزم آماده کردن محلول با غلظت مناسب است. اسید نیتریک غلیظ (معمولا با غلظت 68%–70%) برای استفاده مستقیم بسیار قوی و خطرناک می باشد. بنابراین باید با آب رقیق شود تا به غلظت قابل استفاده برسد. محدوده های رایج غلظت برای کاربردهای تمیزکاری عبارتند از حدود 0.5% تا 2% برای شستشوی CIP، 5% تا 10% برای حمام های رفع زنگ زدگی، و حدود 20%–40% برای فرایندهای پسیو کردن. هنگام رقیق سازی اسید نیتریک رعایت اصول ایمنی و روش صحیح بسیار مهم است. همیشه اسید را به آب اضافه کنید ، نه آب را به اسید. این قانون حیاتی است زیرا ریختن آب روی اسید غلیظ می تواند یک واکنش بسیار گرمازا ایجاد کند که احتمال پاشیدن اسید را در پی دارد. در عوض اسید را به آرامی در حجم بیشتری از آب بریزید و ضمن اضافه کردن ، محلول را به ملایمت هم بزنید. این کار باعث می شود گرمای حاصله از رقیق سازی توسط آب جذب شود و خطر جوش آمدن ناگهانی یا پاشش کاهش یابد. استفاده از ظروف و ابزار مناسب برای مخلوط کردن اسید ضروری است. ظروف شیشه ای یا پلاستیکی مقاوم در برابر اسید بهترین گزینه هستند ؛ از ظرف های فلزی پرهیز کنید چون اسید می تواند باعث خوردگی شدید فلزات شود. برای اندازه گیری اسید بهتر است از بشرها یا پیپت های پلاستیکی استفاده شود ، زیرا حتی شیشه نیز ممکن است در اثر شوک حرارتی هنگام اختلاط اسید و آب ترک بردارد. پس از آماده سازی محلول ، برچسب زدن دقیق آن (شامل غلظت و علائم هشدار) ضروری است. محلول تهیه شده را ترجیحا زود مصرف کنید و از نگهداری طولانی مدت آن خودداری نمایید ، زیرا ممکن است به مرور تجزیه شده یا آلوده گردد.

اسید نیتریک در مقایسه با سایر عوامل پاک کننده

در انتخاب یک ماده تمیزکننده برای تجهیزات پزشکی ، مقایسه اسید نیتریک با سایر پاک کننده های رایج سودمند است. هر ماده نقاط قوت خاص خود را دارد و انتخاب مناسب بستگی به نوع آلودگی و جنس تجهیزات دارد. جدول زیر مقایسه ای میان اسید نیتریک و چند عامل پاک کننده دیگر ارائه می دهد و نوع ، کاربرد ، مزایا و معایب هر یک را نشان می دهد:

بهترین روش ها برای تمیزکاری موثر با اسید نیتریک

برای بهره ‌گیری ایمن و موثر از اسید نیتریک در تمیزکاری تجهیزات پزشکی رعایت برخی اصول و بهترین روش ‌ها ضروری است. ابتدا باید مواد آلی نظیر خون یا چربی با شوینده ‌های مناسب حذف شوند تا اسید نیتریک مستقیما بر رسوبات غیرآلی موثر باشد. همیشه کمترین غلظت موثر اسید را انتخاب کنید ؛ برای رسوب ‌زدایی معمول ، محلول 1% کافی بوده و برای پسیو کردن ، غلظت بالاتری نیاز است. زمان تماس و دمای توصیه ‌شده را به دقت رعایت نمایید، زیرا افزایش بیش از حد دما یا زمان ممکن است به تجهیزات آسیب بزند. پس از اتمام تمیزکاری ، تجهیزات را با آب دیونیزه کاملا بشویید تا هیچ اسیدی روی سطوح باقی نماند. در صورت نیاز مرحله خنثی ‌سازی با محلول قلیایی ملایم را قبل از آبکشی نهایی انجام دهید. پس از شستشو ، تجهیزات را برای بررسی علائم خوردگی یا تغییرات سطحی کنترل کرده و از صحت عملکرد آنها اطمینان حاصل کنید. حتما به دستورالعمل ‌های تولیدکننده توجه کرده و پرسنل را برای استفاده صحیح از اسید نیتریک آموزش دهید. ثبت فرآیندهای تمیزکاری به تضمین کیفیت و بهبود مستمر در نگهداری تجهیزات کمک خواهد کرد.