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百篇科普系列(3)|次氯酸水的稳定性有哪些影响因素? 2020年4月9日发布的《GB38850-2020消毒剂原料清单及禁限用物质》指出酸性氧化电位水、次氯酸(包括微酸性电解水)为“消毒剂原料(有效)成分”。 目前,次氯酸被划归为含氯消毒剂,除了pH,ORP稳定外,其有效氯的稳定性也是难以攻克的问题,“《消毒技术规范2002版》2.2.3消毒产品稳定性测定”指出:加速试验法结果评价以有效成分下降率超过10%为不符合要求。若经37℃存放3个月的样本,其杀菌有效成分含量下降率≤10%,可将贮存有效期定为2年;经54℃存放14d者,杀菌有效成分下降率≤10%,则贮存有效期可定为1年。 次氯酸通常都是现用现制,随着放置时间的延长,产品的pH、ORP和有效氯降低,性能下降导致其杀菌效力逐渐消失,不能满足国家含氯消毒剂标准。 次氯酸分解反应公式:2HClO=光/热=2HCl+O₂↑ 01 生产用原水的影响 研究发现,生产用原水中的有机物(如蛋白质、碳水化合物,尤其是含有NH2-或CHO-基团的物质)和无机离子(如NO2-、SO32-、PO32-、Fe2+、Cu2+)都会对次氯酸的稳定性产生影响。 而自来水中含有大量的杂质成分,按颗粒从大到小分类包括:悬浮物质、胶体物质、溶解物质(离子和分子)、有机物和水分子本身。因此,建议生产次氯酸用的原水必须经过纯化处理,保证电导率≤5.1μs/cm(25℃)。 02 生产设备的影响 通常人们认为电解法生成的次氯酸水中有效成分包括有效氯和活性氧两类,其中有效氯包括Cl2、HCIO、CIO-等,而活性氧则为H2O2、O3和·OH等。阳极在发生析氧、析氯反应的同时,还发生了其他的复杂电化学反应,生成初生态的氧,它具有极强的活性,能氧化O2和H2O生成强氧化性的O3、H2O2。 而目前按照《消毒技术规范2002版》对于有效氯浓度的检测方法,无法将有效氯和活性氧分开,误把活性氧当成了有效氯,但是活性氧极不稳定,更容易分解消失。另外,电极材料的不同会导致活性氧产量的差异,例如铂电极的析氧电极较高,更容易促进活性氧的生成。 电解法所采用电解质[盐酸或(和)氯化钠]的纯度、酸化次氯酸根离子法产生次氯酸所采用的原料的纯度都会对所产生的次氯酸的稳定性造成影响,因此要尽可能提高制取次氯酸水原料的纯度。 03 生产环境的影响 在次氯酸的产业化生产和包装过程中,次氯酸水的输送管道、储存容器、灌装设备、包装材料等接触次氯酸的设备材质也会对次氯酸的稳定性产生影响。因此,输送管道要尽量选择食品级不锈钢、PVC或PPR材质,而灌装设备也要选择食品级不锈钢材质。 另外,次氯酸水的盛放容器也应该做到定期清洗,避免杂质的沉积和有机污染物的进入。 再次,人员手部还含有大量的油脂,在生产过程中次氯酸水溶液应该尽量避免人员手部的直接接触。 04 储存条件的影响 储存条件也是影响次氯酸稳定性非常重要的因素,如温度、紫外线、包装容量、容器密封性等。 温度对次氯酸稳定性的影响巨大。超过40℃时,次氯酸的分解加快,因此低温有助于次氯酸水保存; 紫外线会加速有效氯的耗散,因此盛放次氯酸的容器应避免采用透明瓶; 包装容量对次氯酸的稳定性也有一定影响,尤其是在54℃条件下做加速测试时,容量越小的其有效氯浓度下降越快; 避免接触空气,确保封口的可靠性。 综上所述,次氯酸的稳定性是由一系列复杂因素影响的,需要保证次氯酸生产的各个过程,才能最终保证产品的稳定性。 |