次氯酸钠消毒液稳定性研究进展.docx

次氯酸钠消毒液稳定性研究进展李杰，张文福(军事医学科学院疾病预防控制所，北京100071)摘要：本文对次氯酸钠消毒液的稳定性、分解机制、影响因素以及提高次氯酸钠溶液稳定性的促进 措施等进行了系统概述，从而达到更广的应用范围。关键词：次氯酸钠；稳定性：研究进展含氯消毒剂是应用最早、使用最广泛的高效消毒剂之一。它具有杀菌谱广，消毒能力强，价格 低廉，便于生产，易溶于水等优点【l】。目前，国内外市场上销售量最大的含氯消毒剂为次氯酸钠消 毒剂，国外以BLEACH品牌、国内以“84消毒液”品牌销售，被广泛应用于家庭、机构、工业、农 业、食品业、制药液、养殖业等各个领域。次氯酸钠溶液的主要缺点是溶液的稳定性较差【2】，一般贮存期只有3-6个月，为了提高其稳定 性，近年来相关研究很多。本文就次氯酸钠的分解机制，影响稳定性因素和增强稳定性措旌，以及有关稳定性配方专利发 明和发展前景进行了论述。具体报告如下：1次氯酸钠的分解机理 次氯酸钠的分解过程相当复杂，其分解方程式有多种说法【3】。基于碰撞理论对次氯酸钠溶液稳定性的研究，大致有以下几种分解方式【4】。 11自然分解；次氯酸钠是一种强氧化剂，在常温下也会放出活性氧原子，发生自然分解。而光照、 高温、紫外线会加速这一反应，若在日光下晒20小时左右，则90的有效氯会分解【5】其反应如下：2NaCIO=2NaCI+0212水解和酸解：次氯酸是一种弱酸，电离度很低，因此极易发生水解。当pH小于等于7时分解反 应会剧烈进行，pH值上升，分解速度减慢【61。研究发现pH值为反应速率常数K的函数，每提高pH 值一个单位，反应速度约减慢20左右【78】，其反应如下：NaCIo+H20=NaOH+HCIO NaCIO+H+=HCIO+Na+2HCIO=2HCI+0213催化反应；在次氯酸钠水溶液中，多种过渡金属离子都可能会参与次氯酸根的分解，其反应如下：2MO+NaCl0=NaCI+M203 M203+NaCIO=NaCI+2MOd-02式中M为鏊病如C02+，Ni2+，Fe2+等91，钴、镍、锰、铜和铁等过渡金属离子可以加速上述分解反应，同时氨、铵盐和胺也会加速次氯酸钠分解，但Ca2+，M92+对次氯酸钠的稳定性基本无影响， 即水的硬度对次氯酸钠溶液的稳定性影响很小。 14歧化反应；次氯酸钠在浓度极高情况下会发生歧化反应，(CI)在溶液中与(O)经过反复碰撞 形成遭遇对clo 20或C1 30，生成更加稳定的产物【Io】。其反应如下：1753NaCl023NaCI+NaCl032影响次氯酸钠稳定的因素 次氯酸钠溶液的稳定性受多方面的影响，温度、pH值、浓度、时间、贮存方法等不适合以及金属阳离子或一些杂质的存在如溴酸盐、氨、铵盐及空气中的氧气混入时均会加速次氯酸钠溶液的分解，失去有效成分，从而降低消毒效果。21温度含氯消毒剂对温度较敏感，低温稳定，高温易分解。由于升高温度会增加分子(或离子)间的有 效碰撞，形成遭遇对，促使次氯酸钠分解【l。研究表明，当温度低于25C时分解缓慢，温度高于 30。C时分解速度成几倍增长，在生产时反应温度宜控制在2030。C范围，而在平日运输贮存过程中 环境温度越低越好【12,13】。22pH值l+对次氯酸钠的分解反应有催化作用，次氯酸钠的有效氯降解属于表观零级反应，pH值越小， 有效氯浓度下降得越快，稳定性越差；反之稳定性越好。但次氯酸钠在酸性条件下，有效氯多以次 氯酸分子存在，水溶液体现出较高的氧化还原电位，因此具有较强的消毒能力【14】。周相武，江晓军，刘蛟，王炜实验研究了温度、有效氯含量、含盐量等因素对次氯酸钠溶液氧化性的影响发现：常温常压下，次氯酸钠溶液氧化还原电位主要受pH值控制，随着pH值的降低而升高，所以提高溶液的pH 值可明显地提高次氯酸钠溶液的稳定性【l 51。在pH值为7以上，消毒液很稳定；pH值5-6稳定性降 低；pH值为5以下时，消毒液的大部分有效氯迅速分解。然而当次氯酸钠做杀菌剂使用时，则应将溶液控制在pH12)下贮存和使用的 缺点。相关专利很多，针对不同的影响因素采取相应的措施，如对于光照分解一般加入硅酸钠、纤维 素等增稠剂；对于高浓度条件的歧化反应，一般以5左右浓度保存；对于重金属离子一般加入络 合剂，对于有机物引起的分解一般加入表面活性剂等。这些可以在一定程度上提高次氯酸钠溶液的 稳定性但有效期不能明显延长。大多数方法是先提高次氯酸钠溶液的pH值，再加上稳定剂，溶液17R稳定性会增强，但高pH值次氯酸钠消毒效果也会明显下降。因此加强对次氯酸盐稳定剂的研究，以 寻找出稳定效果好、无副作用、价格低廉和来源广泛的次氯酸盐稳定剂尤为重要。4发展前景含氯消毒剂是使用较早、广谱、高效的消毒剂，在饮水卫生、环保、医疗以及日常生活中发挥 着不可或缺的作用。研究表明，含氯消毒剂在以后的消毒灭菌仍会占用重要位置，是一种优良的漂 白剂和杀菌剂【411，而其有效氯含量直接影响着其消毒效果，目前市售次氯酸钠溶液的实际有效期仅为 3个月，而次氯酸钠类消毒液卫生质量技术规范要求其有效期达到6个月以上，更有行业要求达到12个月。由于次氯酸钠本身易分解，分解产生的C12，不仅污染环境还对人类健康带来威胁，限制了 次氯酸钠生产、贮存、运输和使用，使杀菌、消毒和漂白效果大打折扣，因此掌握次氯酸钠溶液的 分解特性和规律，提高次氯酸钠溶液的稳定性，将会大大提高产品的应用价值，具有重大的市场价值和 社会效益。目前国内外对次氯酸钠溶液稳定性的研究开发非常重视，已公开稳定型次氯酸钠溶液制备方法 专利和论文几百篇。但对于次氯酸钠稳定性研究尚不成熟，没有形成一个工业化、高效化稳定技术， 尤其还未发现一类应用方便，无毒副作用，效果明显的稳定剂以及对稳定剂机理尚不明确p 2l，而对 于次氯酸钠在光、热、pH值、浓度、重金属方面的措施稳定效果有限，因此加强对次氯酸盐稳定剂 的研究，寻找出稳定效果好、使用方便、无副作用、价格低廉的稳定剂成为热点和难点。参考文献 1】杨毅，陈为民，肖贤明等一种稳定型含氯消毒剂在室内空气消毒中的应用J环境与健康杂 志，2007，24(12)：970-972DOI：103969，jissn10015914200712012 2】王洪梅常用含氯消毒剂存在的问题及应对措旌J】中外医学研 究，2011,09(35)：162DOI：103969jissn1674-68052011351283】柳士锋，李林等柳士锋，李林，卢丽霞。基于碰撞理论的次氯酸钠水溶液稳定性的研究。中国氯 碱。201l(1)2326【4Milton JRosen and Zhu Zhen HuoThe Stability of SodiumHypochlorite in the Presence of SurfactantsJAOCS，1992，69(7)：667671 5】张婉枫，胡满成次氯酸钠溶液稳定性增强技术研究进展【J榆林学院学 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