含氯消毒剂(disinfectants with chloorine)指溶于水中能产生次氯酸的消毒剂,是世界上较早发现、也是目前在我国使用较广泛的一类消毒剂。该消毒剂分为以氯胺类为主的有机氯和以次氯酸盐为主的无机氯。前者杀菌作用慢,但性能稳定,后者杀菌作用快速,但性能不稳定。主要用于环境物体表面消毒、生活饮用水、游泳池水消毒、污物、污水消毒等。
含氯消毒剂属高效消毒剂,具有以下特点:杀菌谱广,能有效杀灭细菌、病毒、真菌、阿米巴包囊和藻类等多种微生物和原虫、作用快速,使用方便,生产简易,价格低廉,便于推广使用;同时,其也存在一定缺点,有刺激性气味,易受有机物及酸碱度的影响,对物品有漂白、腐蚀作用,水溶液稳定性差,对环境有较严重的污染。含氯消毒剂的毒性通常为使用过程中释放出的氯气产生的急性毒性作用,一些含氯消毒剂消毒副产物还存在致癌问题。
1.2 氯化作用
HClO → HCl + [O]
2.与含氯消毒剂有关的几个概念
有效氯(avalilabe chlorine)是指含氯消毒剂的氧化能力相当于氯的量,是衡量含氯消毒剂氧化能力的标志,有效氯含氯用mg/L 或百分比(%)表示。
游离氯(free chlorine)又称游离剩余氯。在饮水氯化消毒中,为保证所有的病原细菌都能确实受到氯的作用,水经过氯消毒接触一定时间后,应该有适量的剩余氯留在水中以保证持续的杀菌能力。由于氯的杀菌作用主要靠氯与水反应生产的次氯酸。所以将剩余氯中的单质氯、次氯酸及次氯酸盐离子称为游离氯。
3.含氯消毒剂的消毒效果影响因素
含氯消毒剂的消毒作用可受各种因素的影响,如pH值、消毒剂有效氯浓度、温度、有机物等。
3.1 有效氯的浓度
在pH、温度、有机物等不变的情况下,含氯消毒剂的消毒作用随有效氯浓度的增加而增强。王雪娇等人研究表明,有效氯浓度为0.8 mg /L 的次氯酸钠消毒液作用6 min 可完全杀灭脱氯自来水中的大肠杆菌,使大肠杆菌存活菌落数降为0 cfu/100mL。随着次氯酸钠有效氯浓度的增加,作用时间的延长,水样中的存活菌落数逐渐减少,消毒效果逐渐提升( P<0.01)。
谈智等人研究表明,用含有效氯500 mg /L 的三氯异氰尿酸消毒液作用5 min,对悬液内龟分枝杆菌脓肿亚种的杀灭对数值为4. 46; 含有效氯250 mg /L 的该消毒液作用20 min,亦达不到规定的杀灭对数值。
3.2 pH
在含氯消毒剂的溶液中,包含着这个化学平衡:
HClO ⇋ ClO-+H+
含氯消毒剂的杀菌效果都不同程度受溶液酸碱度的影响,这与未解离的次氯酸分子(HClO)有关,次氯酸浓度越高,杀菌作用越强。溶液呈酸性条件时,未解离的次氯酸浓度增高,杀菌作用增强,反之杀菌作用弱。pH值也影响氯胺的杀菌作用,随pH值的降低,双氯胺的形成相应地增加,而双氯胺比单氯胺有更强的杀菌作用。邱豫伟等研究表明含有效氯250mg/L的次氯酸钠消毒液,在pH值从4.5到9.5,其对微生物的杀灭率从99.9%下降至53.6%。与其他含氯消毒剂相似,二氯异氰尿酸在酸性条件下比在碱性条件下的杀菌效果好。其溶液本身呈弱酸性(pH6.0)且pH值不随浓度升高而显著升高,因此与次氯酸盐相比更利于杀菌。酸碱度对无机氯消毒剂消毒效果影响较大,但对有机氯影响效果较小。
3.3 有机物
3.4 温度
含氯消毒剂符合温度增加杀菌能力增强的规律。Lostigan研究证明,含有效氯200mg/L的消毒液,pH为9,试验温度为50℃时,需60s可以杀灭细菌;温度为55℃,同样浓度、pH的消毒液,作用30s可达到同样效果。优氯净作用温度由20℃降低到10℃,其杀灭细菌繁殖体的效果下降2log。
供稿| 谭俊杰
编辑| 谢元锶
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