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Procédé et dispositif pour la stérilisation et la dé-
EMI1.1
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La présente invention se rapporte à la stérilisation et à la désinfection par des courants électriques de faible tension, avec utilisation d'anodes en argent ou en des métaux inattaquables dans l'eau ou d'antres électrolytes faibles.
Il est connu que les métaux dits purs, en particulier l'argent, mis en contact avec un liquide, exercent sur celui-ci une action de stérilisation, mais cette action dite oligodynamique s'est montrée jusqu'à présent irrégulière et peu sûre sans que l'on puisse indiquer les motifs de ce fait. La présente invention repose sur la découverte que l'oligodynamie des métaux, c'est à dire l'action germicide des métaux, en particulier des métaux précieux, peut être reproduite tout à fait régulièrement sous sa forme la plus forte par le fait qu'on intercale les métaux en question conime anodes dans un courant électrique.
Si l'on suspend par exemple deux morceaux d'argent dans un électrolyte dilué
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quelconque, par exemple une solution physiologique de sel de cuisine, et si on lance un courant faible, seule la plaque d'argent anodique présente une action oligoynamieque; si on la place en effet sur une surface de bouillon de culture qui est chargée de bactéries, on observe après 24 heures que l'anode est entourée d'une zône exempte de germes, tandis que les environs de la cathode, comme le reste de la plaque, sont couverte de façon uniforme et dense de colonies de bactéries. La cathode a en outre un aspect purement métallique, l'anode est trouble et plus ou moins colorée.
Il s'est visiblement formé, sous l'influence du courant d'anode, des composés d'argent qui exercent des actions antiseptiques. Cette expérience est utilisée suivant la présente invention pour de nombreuses applications techniques. On peut prendre tout d'abord des instruments chirurgicaux ou hygiéniques en argent ou argentés et les entourer par exemple dans une solution diluée de carbonate de soude ou de sel de cuisine, par le courant d'anode, d'une couche de "substance oligodynamiqe" qui est transmise alors dans le corps vivant aux tissus et empêche les infections. Particulièrement les endroits qui perdent de leur vitalité par écrasement par des pinces, des pincettes, des crochets, des canules, des sondes, etc., sont protégés de l'infection par la substance oligodynamique.
L'action en question disparaît évidemment petit à petit, mais on peut la remplacer à chaque instant par une nouvelle anodisation, - activation, - oligodynamisation, et même effectuer cette activation dans le corps vivant même. On obtient ainsi la stérilisation de canaux des racines des dents, qui est comme on le sait un des problèmes les plus difficiles de la dentisterie, par le fait qu'on introduit un fil d'argent activé dans le aanal de la racine et qu'on l'y laisse, puis qu'on active le fil anodiquement de nouveau de temps en temps au moyen d'une batterie sèche dont la cathode est reliée à
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la gencie. La même possibilité existe naturellement entre autres pour des sondes permanentes.
Tandis que dans ces deux cas la substance olgodynamique adhère aux surfaces d'argent et est transmise de celles,-ci petit à petit au tissu vivant c'est à dire à la solution "physiologique", un électrolyte aussi faible que de l'eau en petites quantités peut être très simplement stérilisé par le fait qu'on y suspend une plaque d'argent qui a été acti- vée au préalable comme on l'a indiqué plus haut, ou par le fait qu'on introduit la quantité nécessaire de substance ac- tive en quelques secondes par un plongeur portant deux électrodes d'argent en forme de tiges et une batterie sèche dans la poignée.
Des quantités d'eau plus grandes en écoulement sont stérilisées lorsqu'on répète avec interruption le char- gement de l'argent par le oourant d'anode ou encore de façon plus simple lorsqu'on envoie un courant intermittent ou cir- culant de façon continue dans l'anode d'argent, tandis que comme cathode on emploie un métal quelconque. La substance oligodynamique n'adhère pas alors à l'anode mais est expulsée de celle-ci en nuages. L'eau d'un établissement de bains -
1000 mètres cubes par jour - a été par exemple stérilisée par le fait qu'une corbeille à plaques, qui n'est pas plus grande que la main, a été placée devant l'orifice du tuyau d'amenée du réservoir d'eau et que l'on envoyait dans les quatre plaques d'anodes en argent de 10 x 2 cm, un courant continu de 1,25 ampères et 9 volts.
Cinq plaques de cuivre disposées à une distance de 1 cm entre les anodes et en dehors de-celles-ci servaient en outre de cathodes. Au moyen d'un dispositif automatique, on faisait en sorte que l'arrivée du courant était interrompue dès que l'écoulement de l'eau cessait. Une surveillance régulière de l'appareil était à peine nécessaire; il était seulement mis hors d'action pendant la nuit, nettoyé de temps en temps au moyen de brosses
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et les électrodes d'argent qui étaient attachées ensemble per un étrier et qui pesaient ensemble 1 kg. étaient renouvelées toutes les trois semaines parce qu'elles s'étaient dissoutes jusqu'à un résidu minime.
L'idée venant immédiatement à l'esprit, de former également les cathodes en argent et de changer la polarité du courant de temps en temps a été rapidement abandonnée parce qu'il se produisait alors des dérangements qui faisaient manquer le but. Un fait très important est, en outre, que le dispositif doit être transformé pour chaque nature de l'eau. Dans un autre établissement de bains, par exemple, l'appareil indiqué ci-dessus ne fonctionnait pas du tout. Il se formait au contraire sur l'anode un revêtement épais de composés d'argent insolubles et l'eau n'était pas stérilisée. Les modifications dans l'intensité du courant restaient sans résultat. !,lais lorsque la distance entre les électrodes a été doublée, le résultat stest produit immédiatement.
La cause résidait visiblement dans la composition différente de l'eau qui contenait plus de chlorures et de matières incrustantes ainsi que de constituants organiques que celle du bain mentionné pré- cédemment. Pour ne pas subir d'échecs, on doit par conséquent déterminer dans chaque cas particulier l'écartement correct des électrodes.
Du reste, le procédé de stérilisation pour l'eau est .nssi simple et peu ooûteux que possible car les frais du courant interviennent à peinour des eaux pas trop fortement souillées il suffit de 15-2G, gr d'argent, pour des eaux fortement souillées 50 gr d'argent pour 1000 mètres cubes.
De semblables quantités d'argent sont naturellement tout à fait sans goût et sans danger. Il faut considérer d'ailleurs que l'argent oligodynamique ne stérilise pas l'eau immédiatement mais seulement en 3-6 heures.
Dans le cas où. des réservoirs d'eau de plus grandes
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dimensions sont disponibles, on placera comme l'a décrit plus haut la corbeille formée de plaques sur le tuyau d'ar- rivée, c'est à dire avant l'ouverture de sortie. Lorsque l'eau doit parcourir jusqu'à l'endroit d'utilisation de lon- guea distances, on utilisera une disposition à circulation dans laquelle les électrodes sont avantageusement disposées concentriquement et sont placées dans une pièce en T intercalée dans la conduite, de telle manière qu'elles plongent dans l'eau en écoulement. Devant et derrière la pièce en T on a disposé avantageusement des organes d'obturation qui entrent en action lorsque l'appareil à plaques doit être re- nouvelé ou nettoyé.
Comme il saute aux yeux que les effets oligodynamiques sont provoqués par de véritables substances, et non comme on l'a prétendu également par "contact", 'il devait être possible de préparer ces substances à l'état concentré.
On y est parvenu également et cela sous deux formes. Lors- qu'on utilise l'électrolyte sous une dilution de n/500, on obtient devant l'anode d'argent une solution -colloïdale de substance active qui peut être stabilisée par l'addition de colloïde protecteur. Si l'on augmente la concentration des éleotrolytes à n/10 jusque n/20, on obtient une.poudre très finement divisée qui peut être raclée facilement de l'anode et est très active. Si l'on choisit des solutions encore plus concentrées, on obtient une masse fissile, adhérant à l'argent, qui se montre à peu près insoluble et inactive.
A la place de l'argent, n'importe quel autre métal peut être activé anbdiquement avec des courants faibles dans des électrolytes dilués, mais l'argent possède les effets olidynamiques les plus forts. an peut toutefois aussi produire des effets oligodyna- Iniques lorsqu'on fait agir le oourant d'anode de faible ten- sion sur des électrodes insolubles comme le platine, le mé-
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tal Krupp ou le charbon, sous la condition que l'on emploie pour le passage du courant un électrolyte dilué mais contenant dans ce cas aussi des chlorures.
Toute eau naturelle, même ce que l'on appelle l'eau distillée, contient des quantités suffisantes de chlorure pour développer, sous l'influence de forts courants de faible tension sur une anode inattaquable, une quantité telle de chlore actif que l'eau est ainsi stérilisée, ce Qui correspond tout à fait à l'effet oligodynamique que l'on obtient dans toute eau naturelle en cas d'emploi d'anodes en argent. Dans le dernier cas le chlore va vers argent, dans le premier cas il devient libre. On a néglige cette possibilité jusqu'à présent malgré qu'on connaissait depuis longtemps l'obtention du chlore à partir de solutions fortes de chlorure.
On croyait jusqu'à présent pouvoir stériliser de l'eau ordinaire seulement par le fait qu'on la traitait par des courants de haute tension qui développaient alors de l'oxygène actif (93). Suivant la présente invention la formation d'ozone est évitée volontairement par l'emploi de courants à faible tension parce que ce gaz a une mauvaise odeur et irrite les organes respiratoires et, en outre, n'a pas une action bactéricide de loin aussi forte que le chlore actif. Bour obtenir toutefois des courants suffisamment intenses qui .sont nécessaires pour le développement du chlore, les surfaces d'électrodes sont faites aussi grandes que possible, suivant la présente invention, et leur distance est rendue aussi petite que possible.
Pour de grandes quantités d'eau, comme par exemple pour l'alimentation d'établissements, d'hôpitaux, de navires, on se sert d'un grand appareil à plaques qui est monté avantageusement sur le tuyau d'eau correspondant de manière que les gaz (hydrogène) etc.) prenant naissance lors de l'activation puissent s'échapper. On peut stériliser de cette manière de.un à plusieurs mètres aubes d'eau par heure.
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Une amélioration est obtenue lorsqu'on ajoute à l'eau à stériliser au préalable un peut de sel de cuisine -300 à 400 mgr. par litre:- Le goût j'est alors pas modifié maïs la conductibilité de l'eau et le rendement du courant électrique sont améliorés de telle manière que l'on peut rendre l'ap- pareil plus petit et raccourcir la durée de l'action du cou- rant. Un autre avantage de l'addition de sel de cuisine con- siste en ce que les eaux naturelles si différentes par leur composition deviennent analogues par l'addition uniforme de sel de cuisine et que l'on peut donc indiquer des instruc- tions valables d'une façon générale pour l'utilisation de l'appareil.
L'addition de sel de cuisine suivant la pré- sente invention n'a rien à faire avec la proposition déjà faite antérieurement de stériliser de l'eau par le fait qu'on effectue l'éleotrolyse d'une solution concentrée de sel de cuisine dans une cellule particulière dans le genre d'une éponge ou délimitée par un diaphragme et qu'on fait agir le chlore développé, par diffusion, sur l'eau environnante.
En comparaison de l'activation de l'eau avec de l'argent (procédé Cuma), l'activation sans argent (procédé Sina) a l'avantage que la stérilisation se'fait beaucoup plus rapidement, notamment au cours de quelques minutes. Il est plus coûteux, il est vrai, mais pour les petites quantités d'eau de boisson que l'on doit stériliser par exemple en voyage, à la campagne, dans le ménage, ce fait ne joue aucun rôle. L'électricité nécessaire est actuellement disponible partout : dans l'automobile, la motocyclette, il y a des accumulateurs; des batteries sèches pour lampes de poches suffisent déjà. Le procédé Sina qui convient pour de petites quantités d'eau, complète ainsi le procédé Cuma qui sert à l'exploitation en grand de la stérilisation de l'eau.
Suivant le même principe, on parvient également à stériliser très rapidement des solutions salines dites physio-
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logiques ou également des solutions hypotoniques et hypertoniques, qui servent à des applications thérapeutiques, et à fabriquer ainsi des solutions ayant une action désinfec- tante très forte (analogues à l'eau vulnéraire de Dakin utilisée pendant la guerre mondiale).
Comme la conductibilité de semblables solutions est beaucoup plus grande etque le rendement en chlore actif par le courant est plus fort, hors de tuâtes proportions, que dans les eaux ordinaires ou traitées par un peu de sel de cuisine, on peut encore diminner l'appareil davantage et il suffit déjà de deux plaquettes de platine ayant chacune 2-2 cm de surface comme électrodes qui sont fixées à une distance de 1-2 mm parallèlement l'une à l'autre dans un cadre isolant. Si l'on fait passer le courant de 1-2 accumulateurs, la stérilisation de la solution de sel se fait presque instantanément. Si l'action du courant dure 10-20 minutes, la solution désinfectante et, en outre, physiologique est prête.
L'avantage que présente l'emploi de ce petit appareil pour le médecin praticien, pour les hôpitaux et en campagne apparaît immédiatementSi l'on a besoin de plus grandes quantités de la solution stérilisante ou désinfectante, on peut naturellement rendre l'appareil plus grand.
Les dessins représentent différents exemples de réalisation de dispositifs pour l'exécution du procédé suivant l'invention pour des applications déjà mentionnées ; les figs.
1 et 2 montrent chacune une disposition pour activer des instruments chirurgicaux ou hygiéniques en argent ou argentés.
Dans un pied 1 sont insérés une batterie sèche et an réservoir 3 qui contient une solution diluée de carbonate de soude ou de NaCl. Dans la solution est plongée une cathode 4 en manchon de toile, qui est reliée conductivement au pôle négatif de la batterie sèche. Le pale positif de la. batterie est relié, par une ligne 5 et un contact à pince 6, à l'instrument à activer qui plonge dans la solution de
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NaCl.
La variante de la fig. 2 diffère de la réalisation sui- vant la fig. 1 par la disposition horizontale du réservoir à solution 8 et de la cathode 9, ce qui est particulière- ment avantageux pour de petits instruments comme le.s sondes d'argent, etc., c'est à dire de petits instruments ' étroits.
La fig. 3 montre une disposition pour le traitement d'ins- truments de dentisterie en vue de la désinfection intérieure.
Le support d'anode 10 et un support de cathode 11 sont établis à une extrémité en vue de la fixation des pièces d'al- longe 12 et 15 qui forment l'anode ou la cathode et qui sont représentées à la fig. 3 retirées des supports. Lorsqu'elles sont insérées dans les supports, les pièces d'allonge sont reliées par des pièces conductrices 14 et 15, noyées dans les supports, et les lignes souples 16 et 17 se raccordant à celles-ci, respectivement au pôle positif et au pôle né- gatif d'une batterie de lampe de poche 18. Le courant est mesuré par un milliampèremètre 19. Sur le support d'anode , la on a prévu un interrupteur 20.
La fig. 4 représente l'emploi de l'instrument dans la dent même. La pièce d'allonge 12 de l'anode est enga- gée dans le ,canal de la racine, la pièce d'allonge 13 de la cathode est appliquée contre la gencive. Comme le fil d'ar-gent quit est introduit dans le canal de la racine s'étend jus- qu'à la surface de la dent on peut effectuer une adtivation ultérieure à n'importe quel moment.
Les figs. 5 et 6 représentent, en vue et en coupe agran- die par la ligne 6-6 de la fig. 5, un instrument dans le- ..quel les électrodes en forme de fil, l'anode et la cathode, sont introduites, isolées l'une de l'autre, dans un support commun 31. Elles sont introduites toutes deux ensemble dans le canal de la racine de la dent. Avec cette disposition on obtient une activation plus forte.
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La fig. 7 représente en partie en vue et en partie en cou- pe un appareil à main pour la stérilisation de petites quan- tités d'eau. Deux tiges d'argent 22, 23 sont fixées à un logement 25 recevant une batterie 24 de lampe de poche et servant de poignée et sont reliées respectivement au pôle positif et au pôle négatif de la batterie sèche. La sté- rilisation des quantités d'eau se fait par immersion des tiges d'argent dans l'eau.
Les figs. 8-10 représentent un dispositif pour sté- riliser de l'eau courante.
La fig. 8 est une coupe longitudinale dans l'extrémi- té de sortie de la conduite.
La fig. 9 est une vue en bout.
La fig. 1C est une vue de la corbeille à plaques rem- placable.
Sur une bride d'extrémité 26 de la conduite 27 est vis- sée une plaque 28 pourvue en son milieu d'une ouverture.
L'ouverture carrée est entourée d'un cadre 29 isolé, fixé sur la plaque, dans lequel est insérée une corbeille 30 rece- vant les plaques d'électrodes. Dans la corbeille sont pla- cées quatre anodes 3I en plaques d'argent épaisses et cinq cathodes 32 en plaques de cuivre. Les plaques d'anodes sont reliées par un pont 33 tandis que les cathodes en cui- vre sont reliées par paires alternativement sur les deux côtés par des conducteurs 34. Le dispositif décrit con- vient pour la sortie de l'eau dirigée vers le haut. Dans le cas d'une sortie inclinée, horizontale ou dirigée vers le bas il fant prévoir naturellement une fixation de la corbeille Il plaques et des plaques.
Les figs. 11-12 représentent un dispositif pour la sté- rilisation d'eau courante ou d'eau s'écoulant dans la di- rection horizontale.
La fig. 11 est une coupe longitudinale par la ligne 11-11 de la fig. 12 et la fig. 12 une coupe transversale
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par la ligne 12-12 de la fig. 11.
Dans la tubulure de branchement verticale 35 d'une pièce 36 en forme de T est suspendu le corps à plaques qui contient en disposition concentrique une épaisse anode tubulaire 37 en argent et une cathode extérieure mince et une cathode intérieure mince 38 en tubes de cuivre. Le corps à plaques est protégé extérieurement par un manchon isolant 39. La corbeille est fixée au moyen'de supports isolants 40 disposés latéralement, à l'intérieur desquels sont disposées les lignes d'amenée du courant 4I, à une plaque 42 qui est fixée sur la bride de la tubulure de branchement 35 au moyen de vis. Sur la face extérieure du couvercle 42 se trouvent les bornes 43 de raccordement des lignes.
La fig. 13 montre en perspective un dispositif pour la fabrication de substance oligodynamique concentrée.
Le dispositif consiste en une cuve 44 pour recevoir l'électrolyte dilué, dans laquelle sont suspendues deux anodes minces 45 en plaque d'argent et trois cathodes minces 46 en plaque de cuivre. Les plaques d'anode et de cathode sont reliées chacune par un pont 47 et 48. La figure montre, en outre, l'amenée du courant à partir d'une même source de courant avec une résistance de réglage 49, un ampèremètre 50 et un voltmètre 51.
Les figs. 14 et 15 montrent en vue de face et en vue de côté un appareil en forme de plongeur avec des anodes inattaquables pour la stérilisation de petites quantités d'eau.
La partie à immerger consiste en neuf plaques 52 d'acier Krupp V2a d'environ 1C x 2 cm d'étendue de la surface, qui sont fixées à une distance de 1 - 2 mm parallèlement l'une à l'autre dans une poignée 53 et servent alternativement d'anode et de cathode pour le courant de 1-2 accumulateurs. Les plaques sont reliées alternativement ano-
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diquement et cathodiquement et sont séparées par des axes isolants 54. L'amenée du courant aux plaques se fait à travers la poignée.
Les figs.16 et 17 représentent un dispositif à anodes inattaquables pour la stérilisation de grandes quantités d'eau.
La fige 16 est une coupe par la liJne 16-16 de la fig. 17 et la fig. 17 une vue de dessus. L'eau à stériliser s'écoule par le bas à travers le tuyau 55 dans une caisse en forme d'entonnoir 56 placée debout, dans la partie supérieure 57, de section carrée, de laquelle est insérée une corbeille 58 isolée à plaques.
La corbeille contient de nombreuses plaques 59 d'acier Krupp V2a, disposées pa- rallèlement et reliées alternativement anodiquement et ca- thodiquement. à la caisse 56, ouverte du haut, est fixée par brides une caisse 61 ouverte du haut, pourvue d'une tubulure latérale d'écoulement 60. L'eau s'écoule à l'état stérilisé par la tubulure de sortie 60 tandis que les gaz développés lors de l'éleotrolyse peuvent s'échapper librement vers le haut.
Les figs. 18 à 20 montrent un plongeur à anodes inattaquables pour la stérilisation de solutions physiologiques.
La fig. 18 est une vue de c8té, la fig. 19 une coupe longitudinale et la fig. 20 une vue du côté inférieur.
L'appareil consiste en deux plaquettes de platine 62 d'environ 2 x 2 cm de surface comme électrodes, qui sont fixées du côté extérieur à des plaques isolantes 63 et sont fixées parallèlement l'une à l'autre, à une distance 1-2 mm, à un manche 64 servant de pennée. L'amenée du courant aux plaquettes de platine se fait par l'intérieur de la poignée 64.