Vì sao etanol có khả năng diệt khuẩn

Cồn được chúng ta sử dụng như một chất khử trùng rộng rãi từ trong quá khứ đến hiện tại, trong nhiều lĩnh vực từ lĩnh vực y tế, sản xuất và sinh hoạt thường ngày. Các sản phẩm khử trùng phổ biến nhất được sử dụng hiện nay như cồn sát trùng, chất rửa tay có cồn - đều được làm từ dung dịch cồn, thường là isopropyl alcohol (IPA) hoặc ethyl alcohol (còn gọi là Ethanol). Sản phần nước rửa tay Herbal Heaven cũng không ngoại lệ, cồn [ethyl alcohol] cũng là thành phần chính với tỷ lệ được thiết kế đủ để diệt khuẩn, an toàn cho sức khỏe và được kết hợp với những thành phần thiên nhiên khác để tăng cường dưỡng da tay.

Từ xa xưa, khoảng những năm 3000 trước công nguyên, cồn đã được Ai Cập sử dụng để làm sạch vết thương và ướp xác do tính sát khuẩn của nó. Cồn cực kỳ hiệu quả trong việc chống lại các vi sinh vật đơn bào như vi khuẩn. Thế nhưng liệu chúng ta có hiểu được cồn diệt khuẩn như thế nào? Để bạn có thể yên tâm dùng cồn đủ để sát khuẩn, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu cấu trúc vi khuẩn và cơ chế diệt khuẩn của cồn.

Cấu trúc vi khuẩn (bacteria)

Các protein tạo nên vi khuẩn bao gồm các chuỗi gồm từ 20 axit amin béo trở lên liên kết với nhau, cuộn tròn một khối thống nhất chắc chắn, và đảm bảo cho các protein hoạt động. Lơ lửng trong tế bào và được bao quanh bởi một màng tế bào chất béo và nước, các protein khác nhau này hoạt động như những chú “ngựa ô”, giúp vi khuẩn di chuyển, cho phép sinh sản tế bào và bảo vệ vi khuẩn. Không có những protein này thì vi khuẩn sẽ nhanh chóng bị chết.

Thuộc tính của cồn

Cồn và các chất tẩy rửa tay trên thị trường đều có thành phần chính thường là isopropyl alcohol (IPA) hoặc ethyl alcohol (còn gọi là Ethanol), cả hai đều là hợp chất hóa học lưỡng tính (vừa ưa nước, ưa chất béo). Vì cồn có đặc tính là lưỡng tính, thế nên nó liên kết các màng tế bào chất béo và nước, phá vỡ cấu trúc protein lơ lửng trong nước. Hay nói theo chiều ngược lại là các màng tế bào chất béo và nước và protein dễ dàng liên kết với phân tử cồn và qua đó cồn có thể phá vỡ cấu trúc protein lơ lửng trong nước. Bởi vì các vi sinh vật đơn bào như vi khuẩn và virus chủ yếu bao gồm nước và các protein béo lơ lửng bên trong, thế nên cồn dễ dàng phá vỡ cấu trúc protein và mang lại hiệu quả khử trùng đáng kinh ngạc. Các tế bào tiếp xúc với cồn không thể tồn tại hơn một vài phút.

Chết do biến tính

Theo Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa dịch bệnh Mỹ (CDC), cồn có tác dụng kháng khuẩn là do cồn gây biến tính protein của vi khuẩn, virus. Khi một tế bào vi khuẩn tiếp xúc với dung dịch cồn, các phân tử cồn liên kết với màng tế bào của vi khuẩn và chúng bị hòa tan trong nước, khiến cho màng tế bào mất tính toàn vẹn và bị phá vỡ.

Một khi nó yếu đi, nhiều phần tử cồn hơn có thể xâm nhập vào các protein lơ lửng trong màng tế bào, và các protein bắt đầu tràn ra khỏi màng tế bào và bị suy yếu. Sau đó, các phần tử cồn bắt đầu hòa tan các protein thông qua một quá trình được gọi là biến tính.

Quá trình này cụ thể là các protein hình thành các liên kết với các phần tử cồn, các axit amin bắt đầu mất cấu trúc, kết quả là các protein không còn hoạt động. Bởi vì vi khuẩn không thể tồn tại mà không có các protein, thế nên vi khuẩn chết chanh chóng. Về cơ bản, quá trình này xảy ra từ việc tan chảy cả bên trong và bên ngoài vi khuẩn

Tại sao nồng độ cồn 70 độ lại hiệu quả nhất để khử trùng?

Theo Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa dịch bệnh Mỹ (CDC), cồn có tác dụng kháng khuẩn là do cồn gây biến tính protein của vi khuẩn, virus. Một số vi khuẩn như trực khuẩn mủ bị giết trong 10 giây bởi cồn có từ 30-100 độ; Serratia marcescens, E.coli (vi khuẩn hay gây tiêu chảy), Salmonella typhosa bị giết trong 10 giây bởi cồn có nồng độ từ 40-100 độ.

Các vi khuẩn gram dương như Staphylococcus aureus (tụ cầu vàng) và Streptococcus pyogenes bị giết sau 10 giây bởi cồn là 60 độ. Cồn từ 60-80 độ cũng là một tác nhân diệt vi rút mạnh, làm bất hoạt các vi rút lipophilic (herpes, vi rút cúm...). Như vậy, tùy vào các loại vi khuẩn, vi rút mà cồn có tác dụng khác nhau.

Chúng ta cũng dễ nhận thấy với một số loại vi khuẩn, virus hay gặp thì nên dùng cồn có nồng độ từ 60 - 80 độ sẽ cho hiệu quả tối ưu. Trong thực tế, không phải ngẫu nhiên mà các cơ sở y tế thường dùng cồn 70 độ để sát khuẩn chứ không dùng cồn 90 độ. Với dung dịch cồn pha với nước tinh khiết, nước đóng một yếu tố quan trọng trong việc tiêu diệt hoặc kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh. Nước như là chất xúc tác và đóng vai trò chính trong việc làm biến tính các protein của màng tế bào dinh dưỡng. Dung dịch cồn 70 độ xâm nhập vào thành tế bào, thấm vào tế bào, làm đông tụ tất cả protein khiến cho vi sinh vật chết. Hàm lượng nước có trong dung dịch cồn sẽ làm chậm sự bay hơi của cồn, do đó làm tăng thời gian tiếp xúc bề mặt, qua đó tăng khả năng diệt khuẩn. Trong khi nồng độ cồn trên 91 độ lại khiến cho các protein bị đông tụ ngay lập tức, tạo ra một lớp bảo vệ chắc chắn giúp các proteins khác an toàn và sống sót.

Mặt khác, nồng độ cồn trên 91 độ bay hơi nhanh hơn nên thời gian tiếp xúc để diệt khuẩn ngắn.

Thêm nữa là cồn trên 91 độ rất dễ gây cháy nên sẽ nguy hiểm hơn là dùng cồn 70 độ.

Đối với một sản phẩm rửa tay thì cồn từ 70-80 độ cũng đã đảm bảo tính an toàn cho sức khỏe và không quá khô da như cồn 90 độ.

Vậy nên Herbal Heaven khuyên bạn nên dùng cồn 70 độ, không nên dùng cồn 90 độ để sát khuẩn nhanh.

Bạn cũng lưu ý rằng việc sát khuẩn nhanh chỉ là biện pháp hỗ trợ trong việc giảm lây nhiễm virus. Tốt nhất vẫn là rửa tay bằng xà phòng kết hợp với các biện pháp khác.

Việc cắt nhỏ bánh xà phòng hay mang theo những miếng xà phòng size nhỏ khi ra ngoài để sử dụng cũng là biện pháp dễ làm và mang lại hiệu quả cao.

Hiện tại Herbal Heaven đang có dòng sản phẩm nước rửa tay thảo mộc Ylang, ngoài tính năng sát khuẩn nhanh thì sản phẩm nước rửa tay thảo mộc Ylang còn có tinh chất hoa cúc cung cấp các vitamin, glycerin để dữ ẩm da, tinh dầu ngọc lan cho mùi thơm nhẹ nhàng thư giãn. Sản phẩm được thiết kế nhỏ gọn dễ bỏ vào túi xách mang theo bên mình, bạn có thể mua ngay tại đây.

Bài liên quan: Giữ gìn sức khỏe trong mùa dịch COVID-19

Nguồn:

https://sciencing.com/alcohol-kill-bacteria-5462404.html

https://www.cdc.gov/infectioncontrol/guidelines/disinfection/disinfection-methods/chemical.html#

https://blog.gotopac.com/2017/05/15/why-is-70-isopropyl-alcohol-ipa-a-better-disinfectant-than-99-isopropanol-and-what-is-ipa-used-for/

Câu hỏi: Vì sao cồn diệt được vi khuẩn?

Trả lời:

Cồn là dung dịch rượu etylic (C2H5OH) có khả năng thẩm thấu cao, có thể xuyên qua màng tế bào đi sâu vào bên trong gây đông tụ protein làm cho vi khuẩn chết. Thực tế là cồn 75ocó khả năng sát trùng là cao nhất. Nếu cồn lớn hơn 75othì nồng độ cồn quá cao làm cho protein trên bề mặt vi khuẩn đông cứng nhanh hình thành lớp vỏ cứng ngăn không cho cồn thấm vào bên trong nên vi khuẩn không chết. Nếu nồng độ nhỏ hơn 75othì hiệu quả sát trùng kém.

Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm về cồn nhé

1. Cồn có tính chất gì?

Là một chất không màu, dễ bay hơi, dễ cháy, khi cháy không có khói và xuất hiện ngọn lửa có màu xanh da trời.

- Tỷ trọng: 0.8 g/cm3

- Hóa rắn ở -114.15 độ C

- Điểm sôi: 78.39 độ C

- Tan vô hạn trong nước và tan tronng một số hợp chất hữu cơ khác

2. Công thức hóa học của cồn

C2H6OhayC2H5OH. Một công thức thay thế khác làCH3-CH2-OH

3. Nồng độ cồn là gì? Cách xác định nồng độ cồn

- Định nghĩa: Độ cồn chính là số đo chỉ hàm lượng cồn (etanol) tính theo phần trăm thể tích có trong dung dịch cụ thể

- Cách tính độ cồn: Nó được xác định bằng tính số mililit etanol nguyên chất có trong 100 mililit dung dịch ở 20oC. Dựa vào chỉ số này người ta có thể đưa ra các nhận định hay đánh giá chính xác, phù hợp nhất. Ngày nay với công nghệ hiện đại, bạn có thể dễ dàng xác định độ cồn bằng các máy móc, thiết bị đo tiên tiến.

Ví dụ: Khi tính trực tiếp nồng độ cồn của rượu mà không dùng máy đo cho kết quả ngay

Áp dụng công thức:

Trong đó:

Đr: Độ rượu

Vr: Thể tích rượu etylic (đvt: ml)2020-11-17

Vhh: Thể tích hỗn hợp rượu và nước (đvt: ml)

Từ công thức trên ta có thể tính được rượu 35 độ có nghĩa trong 100ml hỗn hợp rượu và nước thì có 35ml rượu và 65ml nước ở mức độ tương đối.

Xác định nồng độ cồn trong máu (xác định nồng độ rượu bia có trong máu – Blood Alcohol Concentration) lại được tính toán dựa trên giới tính, cân nặng, độ rượu và lượng rượu/bia uống vào,.. với điều kiện tính trong quãng thời gian sau khi uống rượu/bia 30-70 phút. Cách tính này chỉ mang tính chất tương đối bởi còn ảnh hưởng từ các yếu tố không định lượng khác như thể trạng sức khỏe tổng thể và trong hoàn cảnh uống.

4. Ứng dụng

-Được sử dụng trộn lẫn với xăng để tạo ra xăng E5, E10,… và nhiều tỉ lệ khác.

-Được sử dụng trong các sản phẩm chống đông lạnh vì điểm đóng băng thấp.

-Được sử dụng như là một dung môi dùng trong ngành công nghiệp in ấn, sơn, điện tử, dệt may, pha hương liệu công nghiệp,..

-Là thành phần quan trọng trong công nghiệp và sử dụng để sản xuất một số hợp chất hữu cơ khác như: ethyl halogenua, ethyl ester, diethyl ether, acid acetic, ethylamin ,…

Sử dụng làm chất tẩy rửa sơn mực, dầu mỡ nhà bếp, nhiên liệu đốt …

5. Cách tính nồng độ cồn trong rượu

Những người sản xuất rượu điều có những hiểu biết về các loại đường thường xuất hiện trong rượu và được chia thành hai loại như sau:

- Đường dễ lên men là loại đường men ăn rất dễ và biến thành rượu có thể có nguồn gốc từ tự nhiên như đường từ trái cây nhất là trong nho.

-Đường khó lên men là loại đường có cấu trúc hóa học phức tạp hơn, khó có thể ăn men hơn, trong những loại bia thành phần đường này thường đóng vai trò đáng kể làm tăng thêm vị ngọt cho bia và trọng lượng của bia.

-Trọng lượng riêng dùng để đo nồng độ bia chúng ta so sánh với nước, bằng cách đo nồng độ đường vào đầu quá trình lên men và một lần nữa vào ở cuối quá trình lên men để tinh toán lượng đường đã được chuyển thành rượu và do đó hàm lượng cồn của bia.

-Trọng lực ban đầu là thước đo mật độ của bia rượu được lấy trước khi lên men bắt đầu, khi mức đường ở mức cao nhất.

-Trọng số cuối cùng dùng để đo lượng mật độ của bia sau khi lên men hoàn tất, khi mức đường ở mức độ thấp nhất.