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        淺析醫(yī)療器械中的殘留酒精所致化學(xué)影響

        2017-12-08 02:11:40李云飛先健科技深圳有限公司廣東深圳518057
        化工管理 2017年34期
        關(guān)鍵詞:燒瓶消耗醫(yī)療器械

        李云飛(先健科技(深圳)有限公司,廣東 深圳 518057)

        淺析醫(yī)療器械中的殘留酒精所致化學(xué)影響

        李云飛(先健科技(深圳)有限公司,廣東 深圳 518057)

        酒精常被當(dāng)作清洗溶劑來發(fā)揮消毒作用。醫(yī)療器械的清洗同樣離不開酒精,各類器械產(chǎn)品中的殘留酒精是否產(chǎn)生不良化學(xué)影響,引發(fā)人們的關(guān)注。本文出于此目的,分別采用理論分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法展開研究,得出醫(yī)療器械的殘留酒精對(duì)器械有不良化學(xué)影響的結(jié)論,可為醫(yī)療器械的清洗提供一定的參考指導(dǎo)。

        醫(yī)療器械;殘留酒精;化學(xué)影響

        醫(yī)療器械的生產(chǎn)、使用和維保中,酒精是十分重要的清洗和消毒有機(jī)溶劑,可有效消除各類油性污垢,并可滅殺所擦拭物體表面的細(xì)菌微生物。酒精溶劑的溶解性較強(qiáng),在清洗某些具有強(qiáng)吸水性的高分子材料表層時(shí),若干燥工作不到位,則可致酒精殘留。酒精作為一種化學(xué)溶劑,具有還原性,殘留在醫(yī)療器械中勢(shì)必會(huì)影響到高精密性器械的檢測(cè)精度與數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度,特別是對(duì)于某些用于檢測(cè)易氧化物質(zhì)含量的醫(yī)療器械,少量殘留的酒精溶劑便可誘發(fā)檢測(cè)物變色或出現(xiàn)沉淀,如此一來,經(jīng)醫(yī)療器械所檢測(cè)的易氧化物質(zhì)含量值往往偏高。此狀況時(shí)有發(fā)生,引發(fā)了更多人的關(guān)注,力求借助多途徑研究來剖析殘留酒精對(duì)強(qiáng)吸水性高分子材料醫(yī)療器械性能的影響,以期為后期檢測(cè)易氧化物質(zhì)的醫(yī)療器械清洗維護(hù)設(shè)計(jì)一項(xiàng)新思路。

        1 基于間接滴定法的理論分析

        本研究的理論分析以《醫(yī)用輸液、輸血、注射器具檢驗(yàn)方法 第 1 部分化學(xué)分析法》(GB/T 14233.1-2008)中所述間接滴定法為依據(jù)。

        1.1 化學(xué)原理

        酸性液體環(huán)境中,還原物質(zhì)經(jīng)加熱后可被高錳酸鉀(KMnO4)氧化。過量高錳酸鉀(KMnO4)可與氧化碘(I2O5)發(fā)生氧化反應(yīng)生成碘(I2)物質(zhì),碘(I2)物質(zhì)可被硫代硫酸鈉(Na2S2O3)還原,得到連四硫酸鈉(Na2S4O6)與碘化鈉(NaI),不具有酸堿性。以上各化學(xué)反應(yīng)過程可用以下化學(xué)方程式表示:

        1.2 化學(xué)操作過程

        (1)備量筒、帶塞三角燒瓶、吸管、酒精燈、藥勺等化學(xué)試驗(yàn)器材。用量筒與吸管精確量取10mL的待測(cè)液,倒入250mL帶塞三角燒瓶中,精確量取10mL KMnO4溶液完全倒入燒瓶后,加入1mL稀硫酸溶液,酒精燈加熱玻璃器皿至溶液沸騰后持續(xù)3min,并逐漸降至常溫。藥勺取0.1g 碘化鉀(KI)入三角燒瓶后,加塞搖勻。若試驗(yàn)中的待測(cè)液取20mL,則稀硫酸溶液與KMnO4溶液將相應(yīng)加入2mL和20mL,并加1g KI,其余操作流程與前種情況無異。

        (2)在待測(cè)液中滴入已知準(zhǔn)確濃度的Na2S2O3滴定液,待測(cè)液顏色變淡后停滴。用吸管向溶液滴加適量酚酞指示劑后,繼續(xù)加入Na2S2O3滴定液后直至無色。在對(duì)照空白溶液中,同樣完成此操作。

        (3)記錄并對(duì)比待測(cè)液與空白對(duì)照液中的KMnO4溶液的消耗量。

        1.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

        上述步驟中的KMnO4溶液消耗量可代表還原物質(zhì)的含量??筛鶕?jù)以下公式開展數(shù)據(jù)處理:

        式中:V為所要求得的KMnO4溶液消耗體積;V1為空白對(duì)照液中消耗Na2S2O3滴定液的體積;V2為待測(cè)液中消耗Na2S2O3滴定液的體積;CN為Na2S2O3滴定液的標(biāo)準(zhǔn)濃度;CB為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度。公式中的體積單位均為mL,濃度單位均為mol/L。

        1.4 化學(xué)試驗(yàn)操作分析

        通過上述的化學(xué)操作與測(cè)定,能夠一定程度上解釋高分子材料醫(yī)療器械中殘留酒精所導(dǎo)致的還原物質(zhì)檢測(cè)結(jié)果過量與常有沉淀生成的現(xiàn)象。

        在上節(jié)所提到的還原物質(zhì)含量計(jì)算公式中,CN、CB是標(biāo)準(zhǔn)濃度因而保持不變,而對(duì)空白液中消耗Na2S2O3滴定液的體積也可確定,因此,V與V2之間,前者取決于后者,即待測(cè)液中消耗Na2S2O3滴定液的體積變小,KMnO4溶液消耗體積越大,還原物質(zhì)的實(shí)際含量也就越高。

        將此原理與結(jié)論進(jìn)一步具化到酒精物質(zhì),假定甲、乙兩種待測(cè)液中的還原物質(zhì)等量等份,在乙液中注入酒精,甲中不含酒精。甲、乙各取10mL進(jìn)行化學(xué)操作,各自均放入250mL燒瓶中,添加1mL的稀硫酸溶液、10mL 標(biāo)準(zhǔn)濃度的KMnO4溶液,煮沸超3min后冷卻,并加0.1gKI,同時(shí)加塞搖勻。各自均滴入Na2S2O3滴定液確保待測(cè)溶液變淡,中途加入適量酚酞指示劑后再滴入Na2S2O3滴定液確保待測(cè)溶液無色。在空白對(duì)照液中同樣以同法同序?qū)嵤?/p>

        在甲、乙兩種待測(cè)溶液中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可用式子表示為:

        還原物質(zhì)+KMnO4→Mn2+

        甲乙中還原物質(zhì)等量,則甲乙消耗的KMnO4等量。對(duì)于剩余的KMnO4部分則會(huì)在甲乙兩種溶液中發(fā)生不同反應(yīng)。

        甲中主要發(fā)生了以下化學(xué)反應(yīng):

        可知,1mol的KMnO4將消耗5mol Na2S2O3,兩者反應(yīng)用量比例為1:5,則有V2甲=5nmol/CN。

        乙中主要發(fā)生了兩種化學(xué)反應(yīng),第一次反應(yīng)三步,第二次反應(yīng)兩步,依次為:

        可見,乙中的反應(yīng)較為復(fù)雜,第一次反應(yīng)中,KMnO4與Na2S2O3的用量比為1:2。第二次反應(yīng)中,KMnO4與Na2S2O3的用量比為1:5。因此,酒精物質(zhì)的存在,導(dǎo)致nmol的KMnO4必然要消耗的Na2S2O3量在2nmol與5nmol之間。

        在此試驗(yàn)中,甲乙兩待測(cè)液中甲的Na2S2O3消耗量大于乙,在檢測(cè)結(jié)果時(shí),乙中還原物質(zhì)的含量會(huì)顯得較之甲中要高。因假定甲、乙兩種待測(cè)液中的還原物質(zhì)等量等份,則說明注有酒精的乙溶液中還原物質(zhì)含量測(cè)定值較之實(shí)際值要大。綜上可理論分析得出,酒精在醫(yī)療器械中的殘留越多,會(huì)產(chǎn)生更多的沉淀,且對(duì)還原物質(zhì)的測(cè)定影響顯著,導(dǎo)致測(cè)定值偏大。

        2 基于理論分析的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

        本文另設(shè)實(shí)驗(yàn),來驗(yàn)證上述理論分析的結(jié)論正確性。先配制對(duì)比溶液,空白對(duì)照液為10mL蒸餾水,觀察液在空白液基礎(chǔ)上添加了1.75%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的酒精,按酒精量分組有(50、10、5、1、0.5、0.1、0.05)μL 等。觀察并記錄整個(gè)實(shí)驗(yàn)的KMnO4用量,展開對(duì)照比較。

        通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì),隨酒精注入量的提升,受檢溶液顏色由紫轉(zhuǎn)為暗棕色。而在酒精量增加的后期,沉淀出現(xiàn),且顏色由淡變深。整個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與化學(xué)理論分析的結(jié)果是一致的,證實(shí)酒精殘留在醫(yī)療器械中將影響其中還原物質(zhì)的實(shí)際檢測(cè)結(jié)果,且隨酒精增加,待解溶液中的還原物質(zhì)含量將提升。

        3 結(jié)語

        醫(yī)療器械的性能直接影響著醫(yī)療檢測(cè)的準(zhǔn)確度。加強(qiáng)醫(yī)療器械理化性能檢測(cè)就是主動(dòng)開展還原物質(zhì)含量檢測(cè)。一旦有酒精殘留,還原物質(zhì)含量檢測(cè)就變得不準(zhǔn),使得各種投入成本出現(xiàn)浪費(fèi)。因此,應(yīng)積極消除酒精所致化學(xué)影響,每一次的器械清洗和消毒工作,都應(yīng)加強(qiáng)干燥避免殘留。

        [1]徐瑞蕓.醫(yī)療器械清洗質(zhì)量及評(píng)價(jià)[J].中國消毒學(xué)雜志,2012,29(8):26-28.

        [2]董新宇,蔣君杰,張紅杰,等.酒精殘留對(duì)醫(yī)療器械產(chǎn)品化學(xué)性能的影響[J].山西化工,2017 ,37(1):59-61。

        [3]張秀娟,李然,等.酒精殘留對(duì)醫(yī)療器械產(chǎn)品化學(xué)性能的影響[J].山東化工,2015 ,44(5):79-80.

        李云飛,男,安徽安慶人,工程師,高級(jí)測(cè)試工程師。

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