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【技术专题】科普/关于微酸性电解水(次氯酸)的10个为什么?
发布日期:2020.12.24

微酸性电解水技术小课堂


随着现代技术的不断迭代创新,含氯
消毒剂现已可以通过次氯酸直接来呈
现,同时次氯酸发生器即产即用的生
产方式,不仅解决了长期储存的问题

还能使消毒技术回归到本质的状态。


次氯酸发生器产出微酸性电解水,
而微酸性电解水的主要功能成分是
次氯酸,其主要功能也是由次氯酸
实现的,那么次氯酸是什么?

大家又对其认识多少呢?


为了帮助大家了解更多
我们从以下10个问题来展开

带领大家一起认识次氯酸(HClO)


期待ing


问题一


Q:含氯消毒剂都是靠次氯酸(HClO)来杀菌的吗?


A:首先看一下含氯消毒剂的定义:含氯消毒剂是指溶于水产生具有杀微生物活性的次氯酸的消毒剂。


我们日常生活中熟知的84消毒液(次氯酸钠)、漂白粉(次氯酸钙)都属于无机含氯消毒剂,但是无机氯化物性能不稳定,所以又出现了有机含氯消毒剂(如二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸、氯铵T等)。


不论是无机含氯消毒剂还是有机含氯消毒剂,其溶于水之后的活性成分都是次氯酸。


次氯酸是含氯消毒剂的杀菌因子,也是人体白血球免疫成分。


次氯酸(HClO),具有强劲的氧化能力,与微生物接触后,能迅速破坏有害微生物细胞膜,并摧毁吸附于细胞膜表面上的病毒蛋白质长钉,如大肠杆菌、金黄 色葡萄球菌、结核菌、霍乱弧菌、沙门氏菌噬菌体等的细胞膜蛋白质成分,能使其脱落,无法再传染病菌。且与微生物及有机物作用后,能立即还原为水。



问题二


Q:次氯酸(HClO)是怎么杀菌的?


A:我们采用日本科学家Fukuzaki教授2006年发表在《Biocontrol Science》上的论文来解释其杀菌原理:


如上图所示,细胞膜表面是带有负电荷的,因此次氯酸根(ClO-,也是带负电荷)不能轻易进入细胞内部,而次氯酸(HClO)是中性小分子,可以穿透细胞膜,进入细胞内部,并与其内部的DNA和线粒体发生反应,使其死亡。这也就在一定程度上解释了同等有效氯的情况下,为什么次氯酸(HClO)的杀菌能力比次氯酸钠(NaClO)强的原因。


另次氯酸在使用安全性、环保性上也是有巨大优势,可以说次氯酸水是当前理想的消毒产品之一。其杀菌力为ClOˉ80-150倍(理论值),并不产生有害物质。



问题三


Q:次氯酸(HClO)杀菌后为什么无残留?氯元素哪里去了?


A:微生物都具有蛋白结构(有机物),次氯酸(HClO)可以与含氮有机物或含硫有机物反应,氯与病原菌结合,而病原菌的H被Cl取代,与OH结合形成H2O,因此我们可以说:微酸性电解水的次氯酸杀菌后不会有残留。


[ HOCl + protein of pathogens or organisms ]


H-O-Cl + R-NH2 → R-NH-Cl +H2O


H-O-Cl + R-SH → R-S-Cl +H2O


当然,除了和有机物反应无残留,其还可以实现自身分解无残留。



问题四


Q:次氯酸(HClO)是怎么除臭的?


A:次氯酸HClO与氨气反应生成氯胺与水,


其反应方程式如下:


NH3 + HClO → NH2Cl + H2O


氨气为常见臭味分子之一,次氯酸可以与氨气发生氧化还原反应。同时,次氯酸还可以与一些含硫化合物或醛类化合物发生反应。



问题五


Q:次氯酸(HClO)确实被FDA认定为食品添加剂了吗?


A:美国FDA官方网站上对多家公司提供的次氯酸水样品进行了认定公示,其结果显示为:



即:次氯酸为“有效的食物接触物质”,其使用范围为:




即:用于食品加工设施中和鲜切水果和蔬菜中的抗菌剂。


在食品加工中,也可通过次氯酸对食材进行浸泡、喷施等方式达到防腐保鲜的目的。次氯酸可杀死或控制果蔬表面或内部的病原微生物.并可调节果蔬采后的呼吸代谢。



问题六


Q:次氯酸(HClO)可以用作伤口处理吗?


A:次氯酸已经被证实了可用作伤口护理剂,早在2016年美国FDA已经批准了以次氯酸为主要活性成分的用于人或动物伤口处理或多种感染的产品。

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在新的研究中,加入纯次氯酸的生理盐水可以在不改变眼睑上的细菌物种多样性的情况下,显著减少细菌负荷。治疗20分钟后,葡萄球菌细菌减少99%。



问题七


Q:次氯酸(HClO)在自然状态下是如何分解的?


A:次氯酸的性质不够稳定


在光和热的作用下发生如下反应:


2HClO→2HCl+O₂↑


这里要特别提醒大家注意,分解产物中的氯化氢浓度极低;


到底低到什么地步呢?


我们以“质量分数为10%的盐酸其质量浓度为104.8g/L”来计算,60ppm的次氯酸水分解后,产生的HCl浓度也为60ppm,即60mg/L,折算为质量分数为0.0057%,相当于10%的盐酸稀释了1754倍。



问题八


Q:次氯酸(HClO)的应用在哪方面?


A:目前次氯酸已被列入多个标准及规范中使用,其应用范围也正逐步融入人们的生活。


《含氯消毒剂卫生要求》 国家标准:次氯酸消毒剂除了一般含氯消毒剂的功效外,还可以用于室内空气、二次供水设备设施表面、手、皮肤和粘膜的消毒。


次氯酸列入《现代消毒学进展》:在医疗领域,次氯酸具有安全、对人体无刺激、杀菌效果好等优势,已应用于手、皮肤黏膜和物体表面等消毒。目前,有学者研究将其应用于口腔杀菌、牙科综合治疗台管路消毒,其对预防牙菌斑附着、缓解口臭以及去除管道生物膜、改善牙科综合治疗台管路卫生环境等具有良好作用。


次氯酸列入《医疗消毒技术规范》:次氯酸可以用于空气、地面、表面、织物、诊疗器材、水果蔬菜、二次供水设备设施、食饮具等多种对象的消毒。同时,次氯酸生成器操作简便,生产效率高,使次氯酸的导入成本大大降低,因此特别适用于医疗卫生机构、公共场所、教育机构、游泳馆、食品加工企业等有较高卫生、安全要求的场合。



问题九


Q:次氯酸(HClO)和人体的关系?


A:在生物学系统中,次氯酸(HClO)是中性粒细胞来源的髓过氧化物酶与过氧化氢共同作用下氯离子发生氧化反应产生的。


定量分析结果表明,2h的孵育时间内,10万个活化的中性粒细胞可以产生约2×10-7mol的次氯酸。



问题十

Q:电解过程除了产生次氯酸(HClO),还会产生其他物质吗?


A:无论采用有隔膜或无隔膜的电解方式,电解过程除了产生次氯酸(HClO)外,还会产生羟基自由基(•OH)、氧自由基(•O2)过氧化氢(H2O2)等活性物质,这些活性物质较次氯酸(HClO)具有更强的氧化氢,但是由于自身性质更加不稳定,所以很难被检测出。这也是电解产生的次氯酸和混合法产生的次氯酸存在一定差异的原因之一(在同等有效氯的情况下,混合法制取的次氯酸杀菌效果稍差)。