Superando las Limitaciones del Peróxido de Hidrógeno Vaporizado

Entendiendo los vapores
Para entender completamente los factores físicos que afectan la distribución del H₂O₂ en la fase de vapor, uno debe considerar los factores que afectan a los vapores en general y los factores que les permiten existir en el aire, el cual es el medio en que la fase de vapor del H₂O₂ se distribuye dentro de un blanco de descontaminación. El aire contiene cantidades variables, aunque pequeñas de agua en fase de vapor, la cual se describe utilizando el término humedad relativa (HR). Un factor importante en la distribución de un químico es el punto de rocío. El punto de rocío es, en términos más simples, una función tanto de la concentración como de la temperatura. Cuando la concentración de agua excede el punto de saturación en una temperatura particular, ocurre la condensación. El agua gaseosa se convierte a la fase líquida, y pueden aparecer gotas del agua líquida. Por otro lado, si la concentración de agua está por debajo del punto de saturación, ésta permanecerá en la fase gaseosa. Cuando la temperatura del aire se reduce activamente (o simplemente cae como una función de la termodinámica) por debajo del punto de rocío, alguna porción del agua (H₂O) presente como un gas mezclado con el aire se condensa y forma gotas de líquido. Esto lo observamos como nubes, rocío, niebla, o escarcha.

El proceso típico del H₂O₂
El proceso que la mayoría de los fabricantes de generadores y aisladores de H₂O₂ usan para la introducción del H₂O₂ es uno en el cual una corriente de aire caliente se utiliza para introducir un gas de H₂O₂/ H₂O dentro del ambiente objetivo, el cual puede ser una cámara aséptica o un aislador. Dentro del generador, la temperatura de la mezcla de aire/ H₂O₂/ H₂O es suficientemente alta para que los tres materiales estén en un estado gaseosos. El aire caliente está convencionalmente a temperaturas hasta de 100°C, lo cual saca ventaja de los respectivos puntos de ebullición de los componentes puros (es decir, H₂O = 100°C, H₂O₂ = 150.2°C y una solución acuosa al 30-35% de H₂O₂ = aproximadamente 108°C). A estas temperaturas, tanto el H₂O₂ como el H₂O están presentes como gases y son arrastrados al interior del recipiente objetivo con el aire caliente. El H₂O₂/ H₂O es suministrado como solución acuosa de H₂O₂. En temperaturas ambiente típicas, cada una de estas soluciones es predominantemente líquida, y el aire del espacio vacío dentro de los contenedores cerrados tiene una pequeña cantidad de fase gaseosa de H₂O₂/ H₂O que está en equilibrio con el líquido.

Si la concentración permanece por debajo del punto de saturación con la introducción dentro del ambiente objetivo, entonces tanto el H₂O₂ como el H₂O permanecerán en la fase gaseosa. Cuando la mezcla de gases caliente y relativamente húmeda de un generador de H₂O₂ se introduce a la cámara objetivo, se encontrará con aire más frío así como con superficies a temperatura ambiente de la cámara y materiales dentro de ésta. Conforme la mezcla de gases calientes se enfría a la temperatura de la cámara, ésta caerá por debajo de la temperatura de punto de rocío del H₂O₂/ H₂O y alguna porción de estos materiales se condensará sobre las superficies como líquidos. En efecto, el H₂O₂/ H₂O está regresando a su estado inicial de equilibrio de líquidos, en equilibrio con el gas adyacente, que ellos poseían antes de ser convertido a un gas en el generador.

La condensación que se forma en las superficies tenderá a ser no uniforme en concentración a través de la cámara por diversas razones:

• El H₂O₂ se condensará primero debido a su presión de vapor en equilibrio más baja (es decir, punto de rocío más bajo) con relación al H₂O.
• La temperatura en el sistema puede ser no uniforme a través de la cámara y es generalmente más caliente cerca de la entrada, donde se introduce la mezcla de gas caliente; para los propósitos de la tecnología de peróxido de hidrógeno en fase de vapor (VPHP), ± 2.5°C puede considerarse efectivamente uniforme.
• La introducción continua de la mezcla de gas caliente en la cámara, en la cual los generadores VPHP se apoyan para la reposición continua de la mezcla de vapor, resulta en un lento incremento en temperatura dentro de la cámara. Este efecto es más pronunciado en recintos más pequeños y en aquéllos con masa relativamente baja.
• En recintos más grandes, la cantidad de calor agregado por la corriente de aire caliente cargado con H₂O₂/ H₂O tendrá poco impacto sobre las temperaturas alejadas del puerto de inyección.
• Cuando la temperatura localizada dentro del recinto es suficientemente baja y las concentraciones de H₂O₂ y H₂O son suficientemente altas, se condensarán. Muchos sistemas generadores de H₂O₂ al presente están diseñados de tal manera que el proceso se apoya en la presencia de condensación. En estos casos, uno debe reconocer que el gas o vapor calentado se utiliza solamente como un sistema de entrega conveniente para el H₂O₂/ H₂O al ambiente objetivo. La esterilización o descontaminación es lograda por el H₂O₂ en la forma de condensado líquido sobre las superficies.
• Dependiendo del esquema de descontaminación usado, la introducción de H₂O₂/ H₂O durante el período de residencia del proceso puede ser continua, intermitente o completamente ausente. En los casos en que la corriente de aire caliente/vapor está presente sólo durante un período de introducción inicial comparativamente corto, los efectos de la corriente de aire caliente sobre las temperaturas de la cámara objetivo serán menos profundos.
• Las cámaras con un  gran número de objetos a ser descontaminados tienen superficies agregadas sobre las cuales se puede acumular el condensado. Conforme aumenta el tamaño de la carga, la cantidad de H₂O₂ agregada y/o el período de residencia pueden necesitar incrementarse para asegurar la condensación en todas las superficies objetivo.

El alcance de la condensación que se presenta depende de la temperatura (es decir, las ubicaciones más frías tendrán más condensación), la concentración o cantidad de H₂O₂/ H₂O introducida (y removida se usa un proceso circulante), el tamaño del recinto (es decir, afecta la relación superficie/volumen) y la cantidad de material en la cámara (es decir, se suma al área de superficie).

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