为什么下排气式压力蒸汽灭菌器的常用灭菌温度是121℃，而不是120℃？
这个疑问困扰着不少刚进入或已经进入这个行业的从业人员。答案是：基于下排气式蒸汽灭菌器的工作原理和发展过程，所以常用蒸汽灭菌温度是121℃，而不是120℃。
众所周知，蒸汽灭菌时，一般使用带有压力的饱和蒸汽作为灭菌介质。从灭菌发展史来看，是由于测试蒸汽压力导致了上述这个答案。
19世纪，蒸汽动力是整个工业的基础，要安全地使用它，需要监测和控制锅炉压力。1844年威廉·费阿柏恩发明兰开夏卧式双火筒蒸汽锅炉，并在各个领域中推广应用。但是由于缺乏合适的蒸汽压力测量仪表，常发生爆炸事故。
图1 带有压力表的蒸汽机
1850年前后，法国的天才机械师E.波登(Eugene Bourdon，1803-1884)发明了一种就地压力表，这是用一端固定的“C”型金属管来感受压力变化，后人就将这种结构的压力表测量元件称为波登管。“C”型金属管的横截面大致是矩形的。受压后，金属管尾端的位移通过传动杆、扇形齿轮带动指针旋转，看指针在刻度盘上的位置就可以读出压力值(见图2)。在许多工艺过程中，压力是一个关键的测量指标，用波登管压力表进行就地压力测量，操作和维护设备的工人就可以经常查看、读取和记录压力测量值，这对于促进当时的锅炉和蒸汽机的发展以及在各行各业的压力监测具有很重要的作用[1]。
图2 波登管就地压力表外观及内部结构图(1为刻度盘；2为指针；3为波登管；4为传动杆；5为扇形齿轮)
基于Papain早期发明的压力锅，1879年发明家Chamberland发明了高压灭菌器，那时完全依靠压力表来控制和测量灭菌过程。直到1933年，高压灭菌器才开始使用温度传感器，用以监测排水管线的温度，以确认空气已经排出并且蒸汽确实饱和了[2]。
蒸汽机的研究是发展热力学和气体动力学分子理论的基础。虽然蒸汽远非理想气体，但饱和蒸汽中的温度和压力之间存在可预测的关系，并且具有良好的传热特性。这些可以在标准工程蒸汽表上找到[3]。
饱和蒸汽在传递热量方面非常有效。这就是为什么与相同温度下的简单烧伤相比，烫伤如此严重的原因。这也是饱和蒸汽能快速杀死高压灭菌器中的耐热微生物的原因。
我们要先来看psi的定义。海平面上的一个大气压被定义为每平方英寸14.69磅（psi），大气压实际上又受温度和天气的影响而变化，但它的变化很小。同国内的四舍五入取整数的逻辑一样，国外的工程师们通常认为1个大气压为15 psi。这个饱和蒸汽压力完全在多数蒸汽锅炉的容量范围内。15 psi的饱和蒸汽会在大约15分钟内杀死细菌内孢子。因而就形成了一个合理的灭菌循环参数：15 psi持续15分钟。
那么，15 psi饱和蒸汽的温度是多少？是121°C。
这就是为什么我们常用121°C进行下排气蒸汽灭菌。这个温度也被逐步写进全球各行业的法规或标准中，沿用至今。
参考文献
1.Budenberg RC. A History of Industrial Pressure Measurement. Measurement and Control. 1987;20(8):13-18.
2.https://www.steris.com/healthcare/knowledge-center/sterile-processing/everything-about-autoclaves
3.https://www.engineersedge.com/thermodynamics/steam_tables.html
