为什么高压釜在121摄氏度下运行

$ \ begingroup $让我首先说我知道原因，但我在询问更多有关起源的信息。

我的问题与我似乎找不到的文献更相关。我找到了一些有用的论文和信息，涉及使用121°C进行设备消毒和杀死细菌的起源，但无论如何我想问这个问题，看看是否有人对此有更多了解。

因此，重申一下我的问题，我想查看有关为何为何在121°C而不是120°C的数据？

最初我是因为这可能是因为实验可能是在F中进行的，并且从F到C的相互转化产生121°C，这是一个奇数。

据我所知，它始于食品工业中的一家罐头产品制造公司，其罐头产品正在爆炸式增长。该公司与麻省理工学院联系，经过一番研究，他们发现在121°C（250°F）的温度下蒸煮60分钟会杀死在先前加工过程中存活的孢子。 （对于罐装蛤lam，进一步的实验将时间减少到10分钟）

高压釜是在1879年发明的（出版前18年），在出版结束时说：

有关该生物的详细说明和更多实验将在我们关于该主题的全文中给出，并出现在即将出版的《技术季刊》上。

正如我们在前一篇论文中所表明的那样，为了在实践中确保灭菌，有必要在整个罐头内容物中获得并保持超过121摄氏度（212华氏度）的温度。可以采用间歇消毒，但是效率较低，并且在大规模或商业规模上都不可行。通过实验我们发现，在121°C（250°F）的温度下60分钟足以对玉米进行灭菌，并且似乎可以将其缩短一点或降低温度。

他们使用的是°C，但由于食品工业中使用的1890蒸馏罐（高压灭菌器）可能为F，因此作者可能会将蒸馏罐设备的读数转换为°C，以用于科学界。

同样，这也是开创性热死研究的先驱，如果您查看他们用于研究的温度，那是零星的。可能是因为他们想知道什么温度+时间将达到罐的中心。加热或处理的时间长度以及所施加的压力在不同的工厂中有所不同，这可能是导致它们达到121°C而不是120°C的原因。

在该领域进行了进一步的研究：1956年和1958年F. H. Deindoerfer＆amp; A. A. E. Humhrey发现250F（121C）是避免破坏营养培养基的最佳温度。他们还讨论了热灭菌时间的分析方法。

我一直在特别寻找的是第一项具有D＆amp; Z值的热死亡研究，该研究导致121°C的广泛使用。安迪（Andy）为什么要对生物样品进行灭菌需要时间和psi。我知道并找到有关用于验证高压灭菌器的论文。

嗜热热土芽孢杆菌（也称为杀菌热芽孢杆菌）用于验证高压灭菌器，这是因为它具有很高的耐热性，是灭菌后微生物寿命的良好生物学指标。我发现的一篇论文有一些关于其热死率的图形数据，使用的是°C而不是F。我似乎找不到关于120°C与121°C相比细菌对数减少的任何信息。这个答案可能也是导致该温度的数学方程式，但这只是我没有探索过的场所

如果有人能找到我一开始提到的《技术季刊》，那将是很棒的。

$ \ endgroup $

$ \ begingroup $我认为您经过仔细研究的问题可能与您在这里得到答案的距离很近。仍然受到我的支持，但我只是怀疑我们是否拥有19世纪高压灭菌器方面的专家。从实际的角度来看，我怀疑有人将120与121进行了比较-为什么呢？一方面，温度计的公差很可能包括这种差异程度，尤其是在几十年前，并且在任何时间或温度上的微小差异下，灭菌程度都不可能有意义地不同。 $ \ endgroup $ 布莱恩·克劳斯（Bryan Krause）

$ \ begingroup $在某些时候，您可能会考虑在科学史和数学SE中发布不同（即不完全相同）但相关的问题。环顾四周，看看是否可以编写适合该站点的内容。 $ \ endgroup $ – uhoh

$ \ begingroup $ +1。有趣的问题。为什么将链接写到同一F. H. Deindoerfer＆amp; A. E. Humhrey论文两次？ $ \ endgroup $ 汉斯

$ \ begingroup $我强烈怀疑选择了250F，因为人类喜欢将数字四舍五入到最接近的5s，10s，因此舍入到50s。转换为摄氏温度时为121。如果它没有破裂，请不要进行修复。科学家可以像这样懒惰。 $ \ endgroup $ – S Pr

$ \ begingroup $之所以选择121C而不是120C是因为高压釜的工作原理和开发方式。它们在压力下用饱和蒸汽灭菌。从历史上看，我们测量蒸汽产生的压力。这直接导致了答案。

蒸汽动力是19世纪工业过程的基础，要安全使用蒸汽，就需要监测和控制锅炉压力。在蒸汽发电的早期，锅炉爆炸并不罕见。 Bourdon压力表是1849年发明的，是一项可靠的技术，可对蒸汽压力进行可靠而准确的测量。 https://journals.sagepub.com/doi/pdf/10.1177/002029408702000803

1879年，钱伯兰（Chamberland）从帕帕因（Papain）的早期压力锅发明高压釜时，它完全依靠压力测量来进行控制。直到1933年，才生产出高压灭菌器，以监测排水管的温度，以确认空气已耗尽并且蒸汽真正饱和。 https://www.steris.com/healthcare/knowledge-center/sterile-processing/everything-about-autoclaves

蒸汽机的研究是发展气体热力学和动力学分子理论的基础。尽管蒸汽远不是理想的气体，但是饱和蒸汽中的温度和压力以及传热的良好特性之间存在可预测的关系。这些可以在标准工程蒸汽表上找到。示例：https：//www.engineersedge.com/thermodynamics/steam_tables.htm

饱和蒸汽在传热方面非常有效。这就是为什么与在相同温度下简单灼伤相比，烫伤很严重的原因。并且，这就是饱和蒸汽如何杀死高压釜中的耐热微生物。 https://learnaboutgmp.com/good-manufacturing-practices-cgmp/saturated-steam-ficient-sterilization/

地球的一个海平面大气压力定义为14.69psi，尽管实际上它会因温度和天气而略有变化，因为这种变化以及人类使用阿拉伯数字，算术和代数，甚至是5＆＃39中的整数单位; s;工程师通常认为1 atm为15psi。该饱和蒸汽压力的量完全在典型蒸汽锅炉的能力范围内。这种约15psi的饱和蒸汽饱和度将在约15分钟内杀死甚至高抵抗力的细菌内生孢子。一个非常合理的时间范围，以及一个漂亮的助记符：15 psi，持续15分钟。

这就是为什么我们将非常不寻常的121C用于典型的高压灭菌。这是因为我们实际上使用的是蒸汽压力的圆形地球大气。而且，我们这样做无需担心高压釜使用后头50年的直接温度测量。在许多方面，高压釜的温度是次要的。

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