Vapeur saturée et fonctionnement des autoclaves
La vapeur d’eau est dite saturée quand sa pression correspond à sa pression d’ébullition pour une température donnée.
Il est possible d’augmenter la pression de vapeur par un apport supplémentaire de chaleur, la vapeur est alors dite surchauffée. Par contre, il est impossible d’en réduire la pression à moins en réduire la température.
Ainsi, il existe une relation physique parfaitement réciproque entre température et pression si la vapeur est saturée (= tension de vapeur).
Cette propriété est exploitée sur des stérilisateurs continus dont le pilotage de la température (difficile à mesurer dans un grand volume) est réalisé avec un capteur de pression. En effet, identifier la température moyenne régnant dans un grand volume tient de la gageure. Par contre, la pression est isochore donc identique en tout point du volume.
Le diagramme de Mollier décrit l’évolue exponentielle de la tension de vapeur en fonction de l’élévation linéaire de la température. La ligne de séparation de l’eau liquide et de l’eau vapeur correspond à l’ébullition et définit la pression ou tension de vapeur saturée.
Remarque : l’ajout d’air comprimé réchauffé sur de la vapeur saturée augmente la Pext. sans provoquer de condensation. Par contre, si l’air injecté est froid (la plupart des cas), cette baisse de température induira une condensation d’une partie de la vapeur. Aussi, une chute de pression apparaîtra dans l’enceinte rapidement compensée par la dilatation du volume d’air froid introduit.
Le gaz, vapeur saturée, entoure toutes les faces des emballages ainsi que l’air présent. Si la vapeur est régénérée au fur et à mesure de sa condensation, le chauffage devient homogène. Grâce à un ventilateur puissant est une rampe d’injection de vapeur, stériliser avec vapeur et surpression devient possible. C’est le principe Lagarde.
Toutefois, la présence de la vapeur saturée reste égale dans les appareils utilisant l’eau liquide en fluide complémentaire. L’emballage s’échauffe alors autant par la vapeur que l’eau surchauffée.
F.C.A. développe depuis longtemps ces barèmes de stérilisation qui exploitent l’homogénéité de la vapeur pour réduire les écarts de VS.