hidrogen peroksida (peroksida), juga dikenal sebagai hidrogen peroksida, hidrogen dioksida, adalah sejenis disinfektan peroksida, merupakan produk dari beberapa zat pereduksi dan oksidasi di alam, sangat jarang, hanya jejak yang ada di beberapa getah tanaman dan hujan dan salju. Rumus molekul hidrogen peroksida adalah H2O2 dan berat molekul 34,015. Atom oksigen membutuhkan orbital hibrid sp3 yang tidak sama untuk berikatan, molekulnya adalah molekul polar kovalen, dan struktur tiga dimensinya seperti dua halaman buku setengah terbuka.
Hidrogen peroksida adalah zat pengoksidasi kuat, asam lemah, cairan transparan tidak berwarna dan tidak berbau. Selama kondisi penyimpanannya baik, tidak ada polusi pengotor, hidrogen peroksida murni relatif stabil, dapat disimpan dalam waktu lama dan jarang terurai, namun bila dipanaskan hingga suhu 153 derajat C atau lebih tinggi akan terjadi dekomposisi yang sangat eksplosif. Laju dekomposisi hidrogen peroksida dalam media basa jauh lebih cepat dibandingkan dengan media asam, dan faktor penting yang mempengaruhi stabilitasnya adalah pengotor (banyak ion logam berat seperti: Fe2+, Mn2+, Cu 2+, Cr3+), nilai pH, suhu, cahaya, dan kekasaran permukaan bagian dalam wadah penyimpanan. Konsentrasi hidrogen peroksida yang tinggi dapat menyebabkan banyak pelarut organik terbakar dan bereaksi dengan mangan dioksida hingga meledak. Oleh karena itu, hidrogen peroksida harus ditempatkan dalam wadah plastik tertutup, disimpan di tempat sejuk, dilarang keras terkena paparan sinar matahari, dan menghindari polusi dan guncangan hebat.
Hidrogen peroksida adalah disinfektan kimia yang sangat efektif, dan larutan hidrogen peroksida dengan konsentrasi tertentu dapat membunuh mikroorganisme termasuk bakteri propagan, spora, jamur, dan virus.
SATU
Mekanisme aksi
1. Hidrogen peroksida terurai di bawah katalisis fotokimia, radiasi pengion, logam berat dan ion logam konversi untuk menghasilkan berbagai kelompok kimia, seperti spesies oksigen aktif dan turunannya, gugus OH, dll., yang memiliki efek membunuh yang kuat pada mikroorganisme. Dengan mengubah penghalang permeabilitas mikroorganisme, enzim protein, asam amino dan asam nukleat mikroorganisme dihancurkan, yang menyebabkan kematian mikroorganisme.
2. Hidrogen peroksida merupakan zat pengoksidasi yang dapat mengionisasi molekul atau atom sel bakteri dan menyebabkan putusnya rantai lipid pada dinding sel sehingga merusak dinding sel.
3. Hidrogen peroksida dapat mengoksidasi enzim yang mengandung Sh, sehingga mengakibatkan hilangnya fungsi aktivasi metabolisme enzim, sehingga mengakibatkan gangguan pembelahan sel dan reproduksi.
4. Setelah masuk ke dalam bakteri, gugus OH beracun dihasilkan, yang bekerja pada ikatan fosfodiester DNA dan menyebabkan putusnya.
DUA
Faktor-faktor yang mempengaruhi efek desinfeksi
Efek bakterisida hidrogen peroksida dipengaruhi oleh waktu, konsentrasi, nilai pH, kelembaban relatif, perlindungan organik, faktor fisik dan kimia, dll.
2.1 Waktu tindakan
Dengan bertambahnya waktu, efek bakterisidalnya meningkat. Ketika hidrogen peroksida 10% diaplikasikan pada spora Bacillus subtilis varian hitam, semakin lama waktu perawatan maka semakin banyak spora yang mati.
2.2 Konsentrasi
Dengan meningkatnya konsentrasi hidrogen peroksida, efek bakterisida meningkat. Penelitian telah menunjukkan bahwa dalam kondisi suhu 20 derajat , konsentrasi hidrogen peroksida yang berbeda digunakan untuk membunuh spora varian hitam Bacillus subtilis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi hidrogen peroksida maka waktu sterilisasi akan semakin singkat. Baik dalam bentuk cair atau gas, efek bakterisidal hidrogen peroksida berbanding positif dengan konsentrasinya. Penelitian telah membuktikan bahwa nilai n hidrogen peroksida yang membunuh Bacillus typhi (koefisien konsentrasi atau koefisien pengenceran, digunakan untuk menunjukkan pengaruh konsentrasi disinfektan kimia terhadap efek desinfeksi, semakin besar nilai n, semakin jelas pengaruh perubahan konsentrasi terhadap efek desinfeksi ) adalah 0.5, dan koefisien pengenceran untuk membunuh spora Bacillus subtilis adalah 0.7~0.9. Zhang Wenfu dkk. melakukan percobaan pembunuhan pada spora varian hitam Bacillus subtilis pada konsentrasi hidrogen peroksida yang berbeda pada suhu 20 derajat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi maka waktu membunuh semakin pendek, dan korelasi antara konsentrasi dan waktu kerja bertanda negatif linier (Y=2.944-1.134X, r =-0.989 , P <0,01).
Berdasarkan rumus koefisien konsentrasi berikut: n =[(LGt2-LGT1)/(lgC1-lgC2)], ketika konsentrasi hidrogen peroksida berubah antara 5% dan 25%, koefisien konsentrasinya (n) adalah 1,13. Menurut koefisien konsentrasi, dalam kisaran nilai eksperimen, konsentrasi hidrogen peroksida berkurang setengahnya, dan waktu kerja yang diperlukan diperpanjang 2,19 kali lipat.
2.3 Suhu
Kondisi lain tetap tidak berubah, efek bakterisida dari cairan hidrogen peroksida meningkat seiring dengan meningkatnya suhu. Ketika hidrogen peroksida 10% digunakan untuk membunuh spora varian hitam Bacillus subtilis, suhu larutan berkorelasi negatif dengan logaritma waktu yang diperlukan untuk membunuh spora bakteri. Pada suhu 70 derajat, hidrogen peroksida 10% dapat membunuh semua spora hanya dalam 1 menit, sedangkan pada suhu 10 derajat diperlukan waktu 205 menit untuk mencapai efek yang sama.
2.4 Kelembaban Relatif
Kelembapan relatif di udara yang terlalu rendah atau terlalu tinggi, berdampak buruk pada efek bakterisidal hidrogen peroksida. Dalam percobaan membunuh Staphylococcus albicans dengan disinfektan udara berbahan dasar hidrogen peroksida, hasilnya menunjukkan bahwa tingkat pembunuhan adalah 91,13% ketika kelembaban relatif 52% ~ 54% selama 10 menit. Tingkat pembunuhan adalah 98,53% ketika kelembapan relatif 72%-74%. Ketika kelembapan relatif 90% ~ 92%, tingkat pembunuhan adalah 68,98%.
nilai pH 2,5
Baik itu hidrogen peroksida murni atau hidrogen peroksida dengan komponen lain seperti kalium iodida, kemampuan bakterisida dalam lingkungan asam lebih kuat dibandingkan dengan lingkungan basa.
2.6 Bahan Organik
Perlindungan bahan organik mempunyai pengaruh tertentu terhadap aksi bakterisidal hidrogen peroksida. Ketika membunuh mikroorganisme yang terkontaminasi oleh darah, nanah, dahak dan urin, waktu tindakan harus diperpanjang. Namun, beberapa penelitian menunjukkan bahwa efek bakterisida dari hidrogen peroksida konsentrasi tinggi sangat kecil, terutama di lingkungan bersuhu tinggi, efek sterilisasi tidak terlihat jelas.
2.7 Sinergi
Dalam beberapa tahun terakhir, hasilnya menunjukkan bahwa sinar ultraviolet, ion logam, ion negatif dan faktor fisikokimia lainnya memiliki efek sinergis terhadap efek bakterisidal hidrogen peroksida.
(1) Sinar ultraviolet memiliki efek sinergis pada sterilisasi hidrogen peroksida. Radiasi ultraviolet dapat mendorong penguraian hidrogen peroksida untuk menghasilkan radikal bebas, yang bekerja pada protein spora dan korteks, menyebabkan kematian mikroorganisme dengan cepat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tingkat pembunuhan Bacillus subtilis varian hitam adalah 99,90% ketika hidrogen peroksida 3% dan sinar ultraviolet 70uw/cm2 digunakan selama 5 menit, sedangkan tingkat pembunuhan adalah 17,72% dan 99,20% ketika hidrogen peroksida dan sinar ultraviolet digunakan saja. .
(2) Efek sinergis bakterisida kalium iodida pada hidrogen peroksida telah dibuktikan di dalam dan luar negeri. Koefisien sinergis 0.125% hidrogen peroksida dan 0.125% kalium iodida selama 3 menit lebih tinggi dibandingkan dengan 0.250% hidrogen peroksida dan 0,250% kalium iodida untuk waktu yang sama. Semakin besar koefisien sinergi maka semakin kuat efeknya.
(3) Hidrogen peroksida dicampur dengan glutaraldehid untuk menghasilkan aldehida peroksida, yang dapat meningkatkan efek bakterisidal. Hasilnya menunjukkan bahwa ketika 5% hidrogen peroksida dan 0.5% glutaraldehid bekerja bersama selama 10 ~ 30 menit, tingkat pembunuhan Bacillus subtilis nigrospora meningkat hingga 99,99%, jauh lebih tinggi dibandingkan 60,12% dan 88,18 % ketika hidrogen peroksida dan glutaraldehid digunakan sendiri.
(4) Hidrogen peroksida dikoordinasikan dengan USG. Telah dilaporkan bahwa USG intensitas tinggi dan hidrogen peroksida 6% dapat membunuh Bacillus cereus dan Candida albicans hanya dalam 10 menit, sedangkan pengobatan 30 menit dengan USG atau hidrogen peroksida saja masih belum cukup untuk membunuh mereka.
(5) Hidrogen peroksida bekerja sama dengan plasma, dan efek bakterisidal sinergis disebabkan oleh fakta bahwa hidrogen peroksida mudah terurai menjadi berbagai gugus aktif bebas dalam keadaan plasma.
(6) Hidrogen peroksida berkoordinasi dengan ion logam (Fe2+, Cu2+, Ag+), dan ion logam juga dapat mendorong penguraian hidrogen peroksida untuk menghasilkan radikal bebas dan mempercepat kematian mikroorganisme.
(7) Koordinasi hidrogen peroksida dan surfaktan ditemukan bahwa penambahan surfaktan D-33 atau Sulfonol selama desinfeksi sol hidrogen peroksida dapat mempersempit diameter aerosol, sehingga meningkatkan efek sterilisasi.