[科普中國]-二氧化氯消毒劑

二氧化氯消毒劑是國際上公認(rèn)的高效消毒滅菌劑，它可以殺滅一切微生物，包括細(xì)菌繁殖體，細(xì)菌芽孢，真菌，分枝桿菌和病毒等，并且這些細(xì)菌不會(huì)產(chǎn)生抗藥性。二氧化氯對(duì)微生物細(xì)胞壁有較強(qiáng)的吸附穿透能力，可有效地氧化細(xì)胞內(nèi)含巰基的酶，還可以快速地抑制微生物蛋白質(zhì)的合成來破壞微生物。1

概述ClO2分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：氯原子以2個(gè)配位鍵與2個(gè)氧原子結(jié)合，其外層還存在一未成對(duì)電子，具有很強(qiáng)的氧化作用?？捎行У匮趸?xì)胞內(nèi)含巰基的酶,除對(duì)一般細(xì)菌有殺死作用外,對(duì)芽孢、病毒、藻類、真菌等均有較好的殺滅作用。2

目前應(yīng)用的二氧化氯消毒劑有兩類，多為二元包裝：一類是穩(wěn)定型二氧化氯溶液，穩(wěn)定型二氧化氯溶液無色、無味、無腐蝕、不易燃、不揮發(fā)、不分解，性質(zhì)穩(wěn)定，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。單獨(dú)使用無效，用時(shí)需加入活化劑，釋放二氧化氯。另一類是固體二氧化氯，其中一包為亞氯酸鈉，另一包為活化劑，用時(shí)分別溶于水后混合，即迅速產(chǎn)生二氧化氯。2

二氧化氯性質(zhì)二氧化氯的分子式為ClO2，分子量67.5，在常溫下為黃綠色或桔黃色氣體。常壓、11℃時(shí)，氣體CIO2的密度為3.09g/L（按計(jì)算11℃時(shí)，3.00g/L，25℃時(shí)，2.76g/L）；液體ClO2的密度為1.64gcm3。常壓下，沸點(diǎn)為10.9℃，凝固點(diǎn)為-59℃。具有氮和臭氧的特殊刺激性臭味，毒性與氯相似。純氣態(tài)二氧化氯在30℃時(shí)分解，50℃時(shí)則發(fā)生爆炸性分解。3

二氧化氯易溶于冰醋酸、四氯化碳等有機(jī)溶劑，也溶于水，在水中的溶解度很大，4℃時(shí)100g水可溶解2LCIO2。溶解于水后，ClO2與水不發(fā)生反應(yīng)，但水溶液不穩(wěn)定，會(huì)逐漸分解為ClO2逸出。3

制備方法還原法還原法是目前使用較為廣泛的方法。根據(jù)所選還原劑的不同，又可分為二氧化硫還原法、鹽酸還原法、氯酸鈉還原法和甲醇還原法等幾種方法。其中，甲醇還原法是二氧化氯的主要工業(yè)化生產(chǎn)方法。其主要反應(yīng)式為：30NaCIO3+7CH3OH+20H2SO4=30ClO2↑+6HCOOH+10Na3H（SO4）2+23H2O+CO2↑。也可選用不同的還原性物質(zhì)作為還原劑，還原效果較好的有鹽酸、草酸、氯氣等。它們的制備反應(yīng)式如下。

鹽酸法：NaClO3+2HCl=ClO2↑+1/2Cl2↑+NaCl+H2O；

草酸法：2NaClO3+2H2SO4+H2C2O4=2ClO2↑+2CO2↑+2H2O+2NaHSO4；

氯氣法：2NaClO2+Cl2=2ClO2↑+2NaCl。4

氧化法氧化法是以氧化劑（Cl2或NaClO）氧化NaClO2或在酸性介質(zhì)中使NaClO2發(fā)生歧化反應(yīng)生成ClO2。氧化亞氯酸鈉法可分為氯氣氧化法、自氧化法和次氯酸氧化法。

氯氣氧化法：2NaClO2+Cl2=2ClO2↑+2NaCl；

自氧化法：5NaClO2+4HCl=4ClO2↑+5NaCl+2H2O；

次氯酸鹽氧化法：2NaClO2+NaClO+2HCl=2ClO2↑+3NaCl+H2O。4

殺菌過程二氧化氯對(duì)細(xì)胞壁有較好的吸附和透過性能，ClO2與微生物接觸釋放出新生態(tài)的氧及次氯酸分子而產(chǎn)生強(qiáng)大的殺菌消毒作用，這種強(qiáng)氧化作用主要表現(xiàn)對(duì)負(fù)電子或供電子的原子或基團(tuán)（如氨基酸內(nèi)含硫基的酶或硫化物、氮化物等）進(jìn)行攻擊，強(qiáng)行掠奪電子使微生物中的氨基酸氧化分解，抑制其生長并將其殺滅，從而達(dá)到消毒滅菌的目的。在殺菌過程中蛋白質(zhì)變性，對(duì)高等動(dòng)物細(xì)胞基本上無影響，無氯的刺激性氣味。一般情況下，二氧化氯不和烷類生成氯化烷，與絕大多數(shù)脂肪族和芳香族的烴反應(yīng)，不產(chǎn)生致癌的有機(jī)物三氯甲烷，其殘留物為水、微量氯化鈉和二氧化碳等無毒物質(zhì)。4

特點(diǎn)高效、強(qiáng)力

在常用消毒劑中，相同時(shí)間內(nèi)到同樣的殺菌效果所需的ClO2濃度是最低的。對(duì)殺滅異養(yǎng)菌所需的ClO2濃度僅為Cl2的1/2。ClO2對(duì)地表水中大腸桿菌殺滅效果比Cl2高5倍以上。二氧化氯對(duì)孢子的殺滅作用比氯強(qiáng)。

快速、持久

二氧化氯溶于水后，基本不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也不以二聚或多聚狀態(tài)存在。它在水中的擴(kuò)散速度與滲透能力都比氯快，特別在低濃度時(shí)更突出。當(dāng)細(xì)菌濃度在105~106個(gè)/mL時(shí)，0.5ppm的ClO2作用5分鐘后即可殺滅99%以上的異養(yǎng)菌；而0.5ppm的Cl2的殺菌率最高只能達(dá)到75%，試驗(yàn)表明，0.5ppm的ClO2在12小時(shí)內(nèi)對(duì)異養(yǎng)菌的殺滅率保持在99%以上，作用時(shí)間長達(dá)24小時(shí)殺菌率才下降為86.3%。

廣譜、滅菌

ClO2是一種廣譜型消毒劑，對(duì)一切經(jīng)水體傳播的病原微生物均有很好的殺滅效果。二氧化氯除對(duì)一般細(xì)菌有殺死作用外，對(duì)芽孢、病毒、異養(yǎng)菌、鐵細(xì)菌、硫酸鹽還原和真菌等均有很好的殺滅作用，且不易產(chǎn)生抗藥性，尤其是對(duì)傷寒，甲肝、乙肝、脊髓灰質(zhì)炎及艾滋病毒等也有良好的殺滅和抑制效果。ClO2對(duì)病毒的滅活比O3和Cl2更有效。低劑量的二氧化氯還具有很強(qiáng)的殺蠕蟲效果。

無毒、無刺激

急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)表明，二氧化氯消毒滅菌劑屬實(shí)際無毒級(jí)產(chǎn)品，積累性試驗(yàn)結(jié)論為弱蓄積性物質(zhì)。用其消毒的水體不會(huì)對(duì)口腔粘膜、皮膜和頭皮產(chǎn)生損傷，其在急性毒性和遺傳毒理學(xué)上都是絕對(duì)安全的。

安全、廣泛

二氧化氯不與水體中的有機(jī)物作用生成三鹵甲烷等致癌物質(zhì)，對(duì)高等動(dòng)物細(xì)胞、精子及染色體無致癌、致畸、致突變作用。ClO2對(duì)還原性陰、陽離子和氧化效果以去毒為主（H2S、SO32-、CN－、Mn2+），對(duì)有機(jī)物的氧化降解以含氧基團(tuán)的小分子化合物為主，這些產(chǎn)物到目前的研究為止，均證明是無毒害用的，并且ClO2使用劑量極低，因此用ClO2消毒十分安全，無殘留毒性。其安全性是被世界衛(wèi)生組織（WHO）定為AI級(jí)。

二氧化氯作為一個(gè)強(qiáng)氧化劑，它還具有除藻、剝泥、防腐、抗霉、保鮮、除臭、氯化及漂白色等多方面的功能，用途十分廣泛。

二氧化氯滅菌消毒劑經(jīng)美國食品藥物管理局（FDA）和美國環(huán)境保護(hù)（EPA）的長期科學(xué)試驗(yàn)和反復(fù)論證，考驗(yàn)了ClO2對(duì)飲用水的處理效果后，被確認(rèn)為是醫(yī)療衛(wèi)生、食品加工中的消毒滅菌、食品（肉類、水產(chǎn)品、果蔬）的防腐、保鮮、環(huán)境、飲水和工業(yè)循環(huán)及污水處理等方面殺菌、清毒、除臭的理想藥劑，是國際上公認(rèn)的氯系消毒劑最理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。5

應(yīng)用范圍（1）各種場合下的生活、飲用、自來水的消毒；

（2）餐廳、賓館、家庭、攤檔餐具和衛(wèi)生設(shè)施的滅菌消毒與空氣環(huán)境消毒；

（3）食品、飲料廠、發(fā)酵工業(yè)的設(shè)備、管道、容器的最終滅菌消毒；

（4）乳品廠、屠宰廠、發(fā)酵工業(yè)的設(shè)備、管道、容器的最終滅菌消毒；

（5）醫(yī)院污水的滅菌消毒處理；

（6）游泳池循環(huán)水、浴池水的滅菌消毒；

（7）醫(yī)療、衛(wèi)生、臨床器械消毒、滅菌、除臭和防霉處理；

（8）家庭、賓館、飯店、水果蔬菜、魚肉食品的保鮮及最終淋洗消毒和衛(wèi)生器具消毒；

（9）高層建筑給水的二次消毒處理；

(10) 配制各種口腔消毒液、除臭液及創(chuàng)口清洗液等；

（11）公共場所環(huán)境空氣、冰箱、冷庫、辦公室、宿舍、車廂及空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的空氣清潔、消毒、除臭。也可用于病家、病區(qū)及病人物品的殺菌消毒；

（12）魚蝦疾病防治，池水消毒與增氧，殺滅毛蚶甲肝病毒及磨菇生產(chǎn)滅菌消毒保鮮處理等，達(dá)到防病、增產(chǎn)、提質(zhì)的效果；

（13）魚蝦類加工過程中消毒控制雜菌、大腸桿菌等污染及保鮮；

（14）動(dòng)物禽畜飼養(yǎng)場舍及飲水的消毒，蠶繭養(yǎng)殖器具消毒；

（15）中水回用中的滅菌與脫臭；

（16）面粉與各種食品的漂白劑；

（17）造紙、印染行業(yè)的漂抓藥劑；

（18）工業(yè)循環(huán)冷卻水的除藻滅菌處理；

（19）二氧化氯在注水采油中作解堵劑，完全能夠氧化堵塞巖層的有機(jī)生物質(zhì)和任何聚合物殘?jiān)?

優(yōu)點(diǎn)1、廣譜性：能殺死病毒、細(xì)菌、原生生物、藻類、真菌和各種孢子及孢子形成的菌體；

2、高效：0.1ppm下即可殺滅所有細(xì)菌繁殖體和許多致病菌，50ppm可完全殺滅細(xì)菌繁殖體、肝炎病毒、噬菌體和細(xì)菌芽孢；

3、受溫度和氨影響?。涸诘蜏睾洼^高溫度下殺菌效力基本一致；

4、pH適用范圍廣：能在pH2~pH10范圍內(nèi)保持很高的殺菌效率；

5、安全無殘留：不與有機(jī)物發(fā)生氯代反應(yīng)，不產(chǎn)生三致物質(zhì)和其它有毒物質(zhì)；

6、對(duì)人體無刺激等優(yōu)點(diǎn)：低于500ppm時(shí)，其影響可以忽略，100ppm以下對(duì)人沒任何影響。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

包申旭 - 教授 - 武漢理工大學(xué)