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二氧化氯簡介

（一）二氧化氯消毒劑的發(fā)展史

　　早在1811年，美國科學(xué)家H.Davery利用KClO3水溶液和鹽酸反應(yīng)，首次合成并收集了二氧化氯氣體。但是，直到本世紀30年代，ClO2才得以安全且經(jīng)濟地規(guī)模生產(chǎn)，開始了工業(yè)化的廣泛應(yīng)用。1944年，二氧化氯首次作為消毒劑用于處理美國紐約州尼加拉大瀑布城的飲用水。上世紀七十年代后期，自從研制成功二氧化氯穩(wěn)定劑后，二氧化氯作為漂白劑和消毒劑，已被廣泛應(yīng)用于紙漿的漂白、食品加工領(lǐng)域的殺菌消毒及水凈化處理等領(lǐng)域，充分顯示出其所具有的強漂白和殺菌消毒能力。

　　二氧化氯是目前國際上公認的最新一代的高效、廣譜、安全的殺菌、保鮮劑，是氯制劑最理想的替代品，在世界發(fā)達國家已得到廣泛的應(yīng)用。美國、西歐、加拿大、日本等發(fā)達國家的有關(guān)組織如美國環(huán)境保護局、食品藥品管理局、美國農(nóng)業(yè)部均批準和推薦二氧化氯用于食品、食品加工、制藥、醫(yī)院、公共環(huán)境等的消毒、防霉和食品的防腐保鮮等。世界衛(wèi)生組織（WHO）和世界糧食組織(FAO)也已將二氧化氯列為A1級安全高效消毒劑。為控制飲水中“三致物質(zhì)”（致癌、致畸、致突變）的產(chǎn)生，歐美發(fā)達國家已廣泛應(yīng)用二氧化氯替代氯氣進行飲用水的消毒。近年來，我國也開始重視二氧化氯產(chǎn)品的推廣和應(yīng)用。國家化工部頒布了有關(guān)的行業(yè)標準，國家衛(wèi)生部已批準二氧化氯為消毒劑和新型食品添加劑(GB2760)。

（二）二氧化氯消毒劑的理化性質(zhì)

　　二氧化氯（ClO2）是一種水溶性的強氧化劑，在常溫常壓下是黃綠色的氣體，但在更低的溫度下則成液態(tài)。其分子量為67.45，沸點11℃，熔點-59℃。氣體ClO2密度為3.09（11℃），液體ClO2的密度為1.64，0℃的飽和蒸氣壓為500torr。二氧化氯在水中以二氧化氯單體存在，不聚合生成ClO2氣體，在20℃和4Kpa壓力下，溶解度為2.9g/L。在水中不與有機物結(jié)合，不生成三氯甲烷致癌物（因此被稱為不致癌的消毒劑）。

　　ClO2結(jié)構(gòu)中有一個帶有孤對電子的氯－氧雙鍵結(jié)構(gòu)，極不穩(wěn)定，光反應(yīng)會產(chǎn)生氧自由基，具有強的氧化型。

表1列出了二氧化氯與其它氧化類消毒劑的氧化能力，即殺菌能力比較（通常用有效氯來表示）。

表1二氧化氯與常用氧化類消毒劑氧化能力比較

　　由此可見，如果以氯氣的氧化能力為100％，那么二氧化氯的理論氧化能力是氯氣的2.6倍，次氯酸鈉的2.0倍，雙氧水的1.3倍。

（三）二氧化氯消毒劑的應(yīng)用方面和作用機理

　　二氧化氯具有殺菌、漂白、除臭、消毒、保鮮的功能

　　作用機理主要是氧化作用，二氧化氯分子的電子結(jié)構(gòu)呈不飽和狀態(tài)，外層共有19個電子，具有強烈的氧化作用力，主要是對富有電子（或供電子）的原子基團（如含巰基的酶和硫化物，氯化物）進行攻擊，強行掠奪電子，使之成為失去活性和改變性質(zhì)的物質(zhì)，從而達到其目的。

　　1、殺菌機理

　　二氧化氯對細胞壁有較強的吸附和穿透能力,放出原子氧將細胞內(nèi)的含巰基的酶氧化起到殺菌作用。

　　2、漂白作用

　　二氧化氯的漂白是通過放出原子氧和產(chǎn)生次氯酸鹽而達到分解色素的目的,用它做漂白劑代替氯氣、氯酸鹽等，可阻止并避免與纖維發(fā)生氧化而降低纖維強度，因而效果更全面。

　　3、除臭作用

　　二氧化氯的除臭是因為它能與異味物質(zhì)（如H2S、-SOH、-NH2等）發(fā)生脫水反應(yīng)并使異味物質(zhì)迅速氧化轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)。而且它能阻止蛋氨酸分解成乙烯，也能破壞已形成的乙烯，從而延緩腐爛，同時殺死微生物而不與脂肪酸反應(yīng)并不破壞食品結(jié)構(gòu)。

　　4、消毒作用

　　二氧化氯的氧化性可將有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒物。常見的有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化結(jié)果如下：

（四）二氧化氯消毒劑的殺菌效果

　　殺菌效果：二氧化氯是一種廣譜、高效的滅菌劑。國外許多的研究結(jié)果表明，二氧化氯在極低的濃度（0.1ppm）下，即可殺滅許多諸如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等致病菌。即使在有機物的干擾下，在使用濃度為幾十ppm時，也可完全殺滅細菌繁殖體、肝炎病毒、噬菌體和細菌芽孢等所有微生物。

（五）二氧化氯消毒劑的安全性

　　安全性能：國外大量的實驗研究顯示，二氧化氯是安全、無毒的消毒劑，無“三致”效應(yīng)（致癌、致畸、致突變），同時在消毒過程中也不與有機物發(fā)生氯代反應(yīng)生成可產(chǎn)生“三致作用”的有機氯化物或其它有毒類物質(zhì)。但由于二氧化氯具有極強的氧化能力，應(yīng)避免在高濃度時（>500ppm）使用。當使用濃度低于500ppm時，其對人體的影響可以忽略，100ppm以下時不會對人體產(chǎn)生任何的影響，包括生理生化方面的影響。對皮膚亦無任何的致敏作用。事實上，二氧化氯的常規(guī)使用濃度要遠遠低于500ppm，一般僅在幾十ppm左右。因此，二氧化氯也被國際上公認為安全、無毒的綠色消毒劑。

（六）二氧化氯消毒劑的優(yōu)點

　　1、廣譜性：能殺死病毒、細菌、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下即可殺滅所有細菌繁殖體和許多致病菌，50ppm可完全殺滅細菌繁殖體、肝炎病毒、噬菌體和細菌芽孢；

　　3、受溫度和氨影響小：在低溫和較高溫度下殺菌效力基本一致；

　　4、PH適用范圍廣：能在PH2—10范圍內(nèi)保持很高的殺菌效率；

　　5、安全無殘留：不與有機物發(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、對人體無刺激等優(yōu)點：低于500ppm時，其影響可以忽略，100ppm以下對人沒任何影響。

（七）二氧化氯與其他常用消毒劑的比較

下表列出了二氧化氯消毒劑與常用其它消毒劑的比較：

（八）各國對二氧化氯使用范圍的法律規(guī)定

（九）二氧化氯的應(yīng)用領(lǐng)域

　　1、各種場合下的生活、飲用、自來水的消毒。

　　2、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、屠宰廠管道、設(shè)施及環(huán)境的滅菌處理。

　　5、醫(yī)院污水的滅菌處理。

　　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、魚肉食品的滅菌保鮮及最終淋洗和衛(wèi)生器具消毒；

　　9、高層建筑給水的二次消毒處理；

　　10、配置各種口腔消毒液、除臭液及創(chuàng)口清洗液等；

　　11、公共場所環(huán)境及空調(diào)通風系統(tǒng)的空氣清潔、消毒、除臭。病家、病人物品的消毒；

　　12、禽畜飼養(yǎng)場舍及飲水的消毒，魚蝦疾病防治，池水消毒等。

　　13、菇類真菌生產(chǎn)的滅菌消毒保鮮處理；

　　14、魚蝦類加工過程中控制雜菌、大腸桿菌污染及保鮮；

　　15、蠶繭養(yǎng)殖器具消毒；

　　16、中水回用中的滅菌與除臭；

　　17、面粉與各種食品的漂白劑；

　　18、造紙、印染行業(yè)的漂白藥劑；

　　19、工業(yè)冷卻循環(huán)水的除藻滅菌處理；

　　20、石油管道中硫酸鹽還原菌的滅除；

　　21、電鍍含氰廢水的破氰處理；

　　22、含酚廢水的脫酚處理；

　　23、印染廢水的脫色處理；,

　　24、各種工業(yè)污水和惡臭氣體的氧化處理及環(huán)保設(shè)備的配套藥劑。