Levéltári Szemle, 28. (1978)

Levéltári Szemle, 28. (1978) 1. szám - LEVÉLTÁRI TECHNIKA - Scholz Tamás: A levéltári anyag gázzal történő fertőtlenítésének vizsgálata / 41–53. o.

és az etilénoxid a papír felületén és magán a mikroorganizmuson lépnek reakcióba. Ha a kémiai, illetve biokémiai reakció lassú, a diffúzió,az adszorpció és desszorpció sebességéhez képest, akkor a sterilezés sebességét a mikroorganizmus + etilénoxid reakció sebessége határozza meg. Amennyiben az etilénoxid adszorpciója a papír felületén gyenge, úgy annak felületi koncentrációja a parciális nyomás függvénye, ezzel szemben erős adszorpció esetén a kémiai reakció sebessége független az etilénoxid parciális nyomásától. A viszonyokat tovább bonyolítja az, hogy a reakció termékei is adszorbeálódnak a papír felületén, molekulái elfoglalják a felület egy részét és ezáltal csökken a reakció sebessége. A reakciótermék tehát gátló hatást fejt ki, ami a sterilezési idő előrehaladtával (a reakciótermékek felhalmozódása miatt) egyre jelentősebbé válik. Azt, hogy a papír az által, hogy adszorbeálja az etilénoxidot, katalitikus hatást fejt ki, alátámasztja az a megfigyelés, hogy az etilénoxid sterilező hatása sokkal jobb lazaszerkezetű anyagokon (szövet, papír), mint tömör tárgyakon. A fentiekben számba vettük az etilénoxid papírba való behatolása során lehetséges folyamatokat. Azt azonban, hogy ezek közül melyik határozza meg a sterilezés sebességét, kísérletileg kell meghatározni. Az egyes mikroorganizmusok elpusztításához szükséges idő - azonos etilénoxid koncentráció, nyomás, hőmérséklet és nedvességtartalom mellett - vagyis a biokémiai reakció sebessége nagymértekben függ a mikroorganizmus fajtájától. Az irodalom szerint a legellenállóbb B. globigi spórák 25 C°-on 884 g/m

3 etilénoxid koncentráció esetén 2-4 óra alatt pusztulnak el. Arra vonatkozóan azonban, hogy az etilénoxid gáz papírkötegen mennyi idő alatt hatol keresztül, nincsenek adatok. Az áthatolási sebességet pedig a szorpciós diffúziós folyamatok határozzák meg. Vizsgálatainknak tehát arra kell irányulniuk, hogy az etilénoxidnak a behatolási sebességére vonatkozóan kapjunk információt. A behatolási sebessége ugyancsak a szorpciós és diffúziós folyamatoktól függ elsődlegesen. Ha a kémiai reakcióhoz szükséges időt 2-4 órának vesszük és megmérjük a behatolási sebességet, megadható, hogy melyik a leglassúbb részfolyamat, amely a sterilezés sebességét megszabja. A behatolási sebesség ismeretében kiszámítható a papírkötegek optimális mérete és tömörsége, mert az egyes papírlapok közötti rés keresztmetszete a tömörség növekedésével csökken, s mivel az időegység alatt átdiffundált anyagmennyiség arányos a keresztmetszettel, a tömörség növekedésével csökken a papírkötegbe időegység alatt bediffundált anyag mennyisége, vagyis csökken a behatolási sebesség. Az etilénoxid eltávozásának sebessége a papírkötegből - az előzőekhez hasonlóan - deszorpció a diffúzió és a gázáramlás sebességének a függvénye. Az eltávozás sebességének ismerete azért fontos, mert ennek birtokában megadható az az idő, amikor a fertőtlenítő kazánból kiszedett papírkötegek már nem tartalmaznak etilénoxidot. A gáz eltávozásának vizsgálatánál, a behatoláshoz viszonyítva egyszerű mechanizmussal lehet számolni, ugyanis ez esetben csak fizikai szorpcióval megkötött - tehát kémiai átalakulást nem szenvedett - etilénoxid távozik el. A gázelegynek a papírkötegbe való behatolási és eltávozási sebességének vizsgálatához ki kellett alakítani, a modellezés és a vizsgálat szempontjaiból legcélszerűbb kísérleti berendezést és ki kellett dolgozni az etilénoxid adott körülmények közötti kimutatására alkalmas módszert. Kísérleti rész A kísérleti berendezés A vizsgálatokat egy 2,5 dm

3 térfogatú, 20 cm átmérőjű és 0,4 cm falvastagságú alumínium edényben (továbbiakban: kazán) végeztük, amelynek tömítését úgy alakítottuk ki, hogy 4,2 atm nyomáson, illetve 20 hgmm vákumban a vizsgálatokat biztonságosan lehetővé tegye. Emellett arra is szükség volt, hogy a kazán gyorsan nyitható és zárható legyen. A kazánt a C0

2 és az etilénoxid illetve „T"-gáz bevezetéséhez, leszívatáshoz megfelelő csonkokkal, valamint a gáznyomás mérését biztosító nyomásmérő csatlakozással láttuk el. A kísérleti berendezést az 1. ábrán mutatjuk be. Az etilénoxid indikálása a papírba való behatolás illetve eltávozás során A behatolás sebességének méréséhez olyan alkalmas indikátort kellett keresni, amely az etilénoxid jelenlétét egyértelmű színváltozással jelzi és úgy helyezhető el a papírköteg belsejében. hogy a papíron végbemenő szorpciós folyamatokat ne zavarja és a papír nedvességtartalmát még lokálisan sem változtassa meg. Az irodalomban eléggé elterjedt az etilénoxid kimutatására valamilyen sav-bázis indikátort tartalmazó elektrolit oldattal megnedvesített szűröpapírcsik alkalmazása. A kimutatás azon alapszik, hogy az elektrolit oldatban az etilénoxid hidrolizál, megváltozik az oldat pH-ja és ezt a savbázis indikátor színváltozása jelzi. Az etilénoxid kimutatására javasolt indikátorok 42