Si fa presto a dire vapore

AA PPROFONDIMENTO

Ci sono termini il cui significato nell’uso comune ci appare scontato, ma poi, dovendone dare una definizione, ecco che la cosa si complica e ci si rende conto che dietro quel termine si aprono interessanti orizzonti

a cura di Graziano Dassi

Il vapore è uno stato della materia, esattamente si tratta di un aeriforme originato da un liquido per evaporazione o ebollizione o da un solido per sublimazione, [ad esempio la canfora o la naftalina anche se taluni sottolineano che a ben indagare il solido prima di evaporare passa in una fase liquida tanto breve da passare inosservata (NdA)] Il termine è generalmente usato per indicare un aeriforme che si trovi a una temperatura inferiore a quella critica. (vedremo più avanti cos’è la temperatura critica). Conoscerne i principi fisici diventa un utile bagaglio professionale soprattutto oggi che la conoscenza è lo strumento per una disinfestazione consapevole sia del rispetto dell’ambiente sia che ogni scelta ha i suoi punti critici. Ora esaminiamo con quali tipi di vapore ci potremmo trovare di fronte. Infatti, il vapore si può trovare in equilibrio con la fase liquidi, nel qual caso si dice vapore saturo e la pressione (tensione) del vapore dipende unicamente dalla temperatura. Osserviamo ora cosa succede riscaldando un vapore saturo in presenza del suo liquido, senza però raggiungere o superare la temperatura critica, il liquido evapora progressivamente finché si ottiene un vapore saturo secco e ciò accade quando la fase liquida è totalmente scomparsa. Riscaldando ulteriormente il vapore saturo secco, ma rimanendo sempre al di sotto della temperatura critica (per l’acqua pura o, quanto meno, demineralizzata è di poco inferiore ai 374°C) si ottiene il vapore surriscaldato. Sottolineo che dalle definizioni proposte (ricavate dalla Enciclopedia Generale DeAgostini) derivano i criteri di scelta del tipo di vapore che la nostra attrezzatura deve avere in funzione dell’obiettivo: pulizia, disinfestazione o disinfezione per arrivare, nelle autoclavi, alla sterilizzazione (ma valgono anche per i nostri ferri da stiro e pentole a pressione).

TEMPERATURA CRITICA

In chimica fisica si parla di temperatura critica quando, una volta superata, una sostanza non può più esistere allo stato liquido. Ad esempio l’acqua pura (H2O)

non può esistere allo stato liquido ad una temperatura ≥ di 373,936°C (anche la pressione è una variabile che entra nel sistema, ma per quanto ci riguarda non la prendiamo in considerazione anche se nella sterilizzazione in autoclave ha una importanza fondamentale). Un altro esempio che può chiarirci le idee è la temperatura critica dell’ossigeno che è pari a -118,55°C, ragion per cui in natura l’ossigeno è sempre un aeriforme gassoso. Ciò significa anche che l’ossigeno a 20°C anche se sottoposto a pressioni altissime non diventerà mai un liquido. Proseguendo negli esempi l’ammoniaca (NH3) alle temperature ambientali è sempre un gas [quello che viene venduto come ammoniaca in realtà è idrato d’ammonio (NH₄OH)] mentre a 20°C a 8 atmosfere liquefa, questa caratteristica viene utilizzata in agricoltura per le concimazioni liquide azotate.

UTILIZZO PRATICO DEL VAPORE ACQUEO

Il vapore acqueo è quello stato dell’acqua quando viene portata a ebollizione e, come ho anticipato, ci possiamo trovare di fronte a un vapore saturo in equilibrio, un vapore saturo secco e a un vapore surriscaldato. Sottolineo che Il vapore acqueo è inodore, trasparente può condensarsi in goccioline e quindi film liquidi. Dal punto di vista della sicurezza, può essere ustionante e/o non essere compatibile con alcuni materiali e colori.

Prima di entrare nelle caratteristiche del vapore acqueo per chi volesse approfondire l’argomento consiglio di visitare chimica-online.it/download/temperatura-critica.htm da cui riporto il diagramma di stato dell’acqua; in esso è relativamente facile individuare la temperatura critica dell’acqua. La linea OB rappresenta la variazione della pressione di vapore dell’acqua con la temperatura; tale tratto di curva definisce i valori di temperatura e di pressione ai quali esiste un equilibrio del sistema liquido-vapore. Si nota che tale tratto di curva non si estende indefinitamente ma si interrompe alla temperatura di 374,1°C che rappresenta appunto la temperatura critica dell’acqua.

Premesso che in genere il vapore saturo secco si ottiene a temperature > a 140°C, esaminiamone gli aspetti positivi: lo “shock termico” elimina la maggior parte dei microrganismi con qualche riserva per alcune spore batteriche, uccide tutti gli artropodi presenti (ad es. acari e insetti in tutti gli stadi vitali) ed è in grado di “sciogliere” lo sporco rendendolo facilmente asportabile dalle superfici. I punti critici a parte quelli anticipati delle ustioni e della compatibilità con i materiali è evidente che le temperature superiori a 140°C devono raggiungere le entità bersaglio ed essere mantenute per il tempo necessario; in effetti, a quelle temperature, la degenerazione proteica è piuttosto rapida (ma sottolineo che la temperatura del getto di vapore cala rapidamente). Inoltre lo sporco, una volta sciolto e disancorato, deve essere asportato e le superfici risultare asciutte altrimenti il rischio di bio-film incombe. Il riportare alcuni aspetti necessari per il corretto uso del vapore non vuole in nessun modo essere un minus per l’utilizzo di questa preziosa tecnologia di pulizia/disinfestazione/disinfezione, ma solo sottolineare che ogni risorsa tecnica presuppone che sia utilizzata al meglio.■