次氯酸水的穩(wěn)定性有哪些影響因素?
更新時(shí)間:2020/11/14 瀏覽次
2020年4月9日發(fā)布的《GB38850-2020消毒劑原料清單及禁限用物質(zhì)》指出酸性氧化電位水、次氯酸(包括微酸性電解水)為“消毒劑原料(有效)成分”。目前,次氯酸被劃歸為含氯消毒劑,除了pH,ORP穩(wěn)定外,其有效氯的穩(wěn)定性也是難以攻克的問題,“《消毒技術(shù)規(guī)范2002版》2.2.3消毒產(chǎn)品穩(wěn)定性測(cè)定”指出:加速試驗(yàn)法結(jié)果評(píng)價(jià)以有效成分下降率超過10%為不符合要求。若經(jīng)37℃存放3個(gè)月的樣本,其殺菌有效成分含量下降率≤10%,可將貯存有效期定為2年;經(jīng)54℃存放14d者,殺菌有效成分下降率≤10%,則貯存有效期可定為1年。次氯酸通常都是現(xiàn)用現(xiàn)制,隨著放置時(shí)間的延長,產(chǎn)品的pH、ORP和有效氯降低,性能下降導(dǎo)致其殺菌效力逐漸消失,不能滿足國家含氯消毒劑標(biāo)準(zhǔn)。
次氯酸分解反應(yīng)公式:2HClO=光/熱=2HCl+O?↑
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1生產(chǎn)用原水的影響
研究發(fā)現(xiàn),生產(chǎn)用原水中的有機(jī)物(如蛋白質(zhì)、碳水化合物,尤其是含有NH2-或CHO-基團(tuán)的物質(zhì))和無機(jī)離子(如NO2-、SO32-、PO32-、Fe2+、Cu2+)都會(huì)對(duì)次氯酸的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。而自來水中含有大量的雜質(zhì)成分,按顆粒從大到小分類包括:懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、溶解物質(zhì)(離子和分子)、有機(jī)物和水分子本身。因此,建議生產(chǎn)次氯酸用的原水必須經(jīng)過純化處理,保證電導(dǎo)率≤5.1μs/cm(25℃)。
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2生產(chǎn)設(shè)備的影響
通常人們認(rèn)為電解法生成的次氯酸水中有效成分包括有效氯和活性氧兩類,其中有效氯包括Cl2、HCIO、CIO-等,而活性氧則為H2O2、O3和·OH等。陽極在發(fā)生析氧、析氯反應(yīng)的同時(shí),還發(fā)生了其他的復(fù)雜電化學(xué)反應(yīng),生成初生態(tài)的氧,它具有極強(qiáng)的活性,能氧化O2和H2O生成強(qiáng)氧化性的O3、H2O2。而目前按照《消毒技術(shù)規(guī)范2002版》對(duì)于有效氯濃度的檢測(cè)方法,無法將有效氯和活性氧分開,誤把活性氧當(dāng)成了有效氯,但是活性氧極不穩(wěn)定,更容易分解消失。另外,電極材料的不同會(huì)導(dǎo)致活性氧產(chǎn)量的差異,例如鉑電極的析氧電極較高,更容易促進(jìn)活性氧的生成。電解法所采用電解質(zhì)[鹽酸或(和)氯化鈉]的純度、酸化次氯酸根離子法產(chǎn)生次氯酸所采用的原料的純度都會(huì)對(duì)所產(chǎn)生的次氯酸的穩(wěn)定性造成影響,因此要盡可能提高制取次氯酸水原料的純度。
3生產(chǎn)環(huán)境的影響
在次氯酸的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和包裝過程中,次氯酸水的輸送管道、儲(chǔ)存容器、灌裝設(shè)備、包裝材料等接觸次氯酸的設(shè)備材質(zhì)也會(huì)對(duì)次氯酸的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。因此,輸送管道要盡量選擇食品級(jí)不銹鋼、PVC或PPR材質(zhì),而灌裝設(shè)備也要選擇食品級(jí)不銹鋼材質(zhì)。另外,次氯酸水的盛放容器也應(yīng)該做到定期清洗,避免雜質(zhì)的沉積和有機(jī)污染物的進(jìn)入。再次,人員手部還含有大量的油脂,在生產(chǎn)過程中次氯酸水溶液應(yīng)該盡量避免人員手部的直接接觸。
4儲(chǔ)存條件的影響
儲(chǔ)存條件也是影響次氯酸穩(wěn)定性非常重要的因素,如溫度、紫外線、包裝容量、容器密封性等。溫度對(duì)次氯酸穩(wěn)定性的影響巨大,超過40℃時(shí),次氯酸的分解加快,因此低溫有助于次氯酸水保存;紫外線會(huì)加速有效氯的耗散,因此盛放次氯酸的容器應(yīng)避免采用透明瓶;包裝容量對(duì)次氯酸的穩(wěn)定性也有一定影響,尤其是在54℃條件下做加速測(cè)試時(shí),容量越小的其有效氯濃度下降越快;避免接觸空氣,確保封口的可靠性。
綜上所述,次氯酸的穩(wěn)定性是由一系列復(fù)雜因素影響的,需要保證次氯酸生產(chǎn)的各個(gè)過程,才能最終保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
次氯酸分解反應(yīng)公式:2HClO=光/熱=2HCl+O?↑
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1生產(chǎn)用原水的影響
研究發(fā)現(xiàn),生產(chǎn)用原水中的有機(jī)物(如蛋白質(zhì)、碳水化合物,尤其是含有NH2-或CHO-基團(tuán)的物質(zhì))和無機(jī)離子(如NO2-、SO32-、PO32-、Fe2+、Cu2+)都會(huì)對(duì)次氯酸的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。而自來水中含有大量的雜質(zhì)成分,按顆粒從大到小分類包括:懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、溶解物質(zhì)(離子和分子)、有機(jī)物和水分子本身。因此,建議生產(chǎn)次氯酸用的原水必須經(jīng)過純化處理,保證電導(dǎo)率≤5.1μs/cm(25℃)。
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2生產(chǎn)設(shè)備的影響
通常人們認(rèn)為電解法生成的次氯酸水中有效成分包括有效氯和活性氧兩類,其中有效氯包括Cl2、HCIO、CIO-等,而活性氧則為H2O2、O3和·OH等。陽極在發(fā)生析氧、析氯反應(yīng)的同時(shí),還發(fā)生了其他的復(fù)雜電化學(xué)反應(yīng),生成初生態(tài)的氧,它具有極強(qiáng)的活性,能氧化O2和H2O生成強(qiáng)氧化性的O3、H2O2。而目前按照《消毒技術(shù)規(guī)范2002版》對(duì)于有效氯濃度的檢測(cè)方法,無法將有效氯和活性氧分開,誤把活性氧當(dāng)成了有效氯,但是活性氧極不穩(wěn)定,更容易分解消失。另外,電極材料的不同會(huì)導(dǎo)致活性氧產(chǎn)量的差異,例如鉑電極的析氧電極較高,更容易促進(jìn)活性氧的生成。電解法所采用電解質(zhì)[鹽酸或(和)氯化鈉]的純度、酸化次氯酸根離子法產(chǎn)生次氯酸所采用的原料的純度都會(huì)對(duì)所產(chǎn)生的次氯酸的穩(wěn)定性造成影響,因此要盡可能提高制取次氯酸水原料的純度。
3生產(chǎn)環(huán)境的影響
在次氯酸的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和包裝過程中,次氯酸水的輸送管道、儲(chǔ)存容器、灌裝設(shè)備、包裝材料等接觸次氯酸的設(shè)備材質(zhì)也會(huì)對(duì)次氯酸的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。因此,輸送管道要盡量選擇食品級(jí)不銹鋼、PVC或PPR材質(zhì),而灌裝設(shè)備也要選擇食品級(jí)不銹鋼材質(zhì)。另外,次氯酸水的盛放容器也應(yīng)該做到定期清洗,避免雜質(zhì)的沉積和有機(jī)污染物的進(jìn)入。再次,人員手部還含有大量的油脂,在生產(chǎn)過程中次氯酸水溶液應(yīng)該盡量避免人員手部的直接接觸。
4儲(chǔ)存條件的影響
儲(chǔ)存條件也是影響次氯酸穩(wěn)定性非常重要的因素,如溫度、紫外線、包裝容量、容器密封性等。溫度對(duì)次氯酸穩(wěn)定性的影響巨大,超過40℃時(shí),次氯酸的分解加快,因此低溫有助于次氯酸水保存;紫外線會(huì)加速有效氯的耗散,因此盛放次氯酸的容器應(yīng)避免采用透明瓶;包裝容量對(duì)次氯酸的穩(wěn)定性也有一定影響,尤其是在54℃條件下做加速測(cè)試時(shí),容量越小的其有效氯濃度下降越快;避免接觸空氣,確保封口的可靠性。
綜上所述,次氯酸的穩(wěn)定性是由一系列復(fù)雜因素影響的,需要保證次氯酸生產(chǎn)的各個(gè)過程,才能最終保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
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