杀菌剂
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一、氧化性杀菌剂
具有强烈氧化性,与细菌体内代谢酶发生氧化作用而达到杀菌目的。
1、氯及氯的化合物
(1)氯(液氯)Cl2+H2O = HCl+HClO ,HClO即次氯酸是强氧化剂,与细胞内原生质(代谢酶)反应生成稳定的氮-氯键,达到杀菌目的。
用氯杀菌,pH值最佳条件为6.5~7.5,当pH值大于7.5时HClO会加速电离:NClO = H++ClO ,而次氯酸根ClO-的杀菌率只有次氯酸的二十分之一。
(2)三氯异氯尿酸(商品名:强氯精)
分子式C3Cl3N3O3,分子量232.41
有效氯含量:Cl≥90%优级品
Cl≥87%一级品
Cl≥85%合格品
三氯异氰尿酸产品为:粉剂(粉状)(60目),d=0.55~0.7g/cm3
颗粒状(8~20目),d=0.92~0.98g/cm3
片剂(即氯锭)
水溶性:1.2%左右(25℃)
1%水溶液pH值:2.7~2.9(25℃)
杀菌机理同氯气比较:1mol三氯异氰尿酸水解后生成3mol次氯酸和1mol三聚氰酸。三聚氰酸是次氯酸的稳定剂,因此使用三氯异氰尿酸比液氯杀菌效果好得多,该产品一般用作杀菌剂。
(3)二氯异氰尿酸钠(商品名:优氯净)
分子式:C3O3N3Cl2Na,分子量220
有效Cl含量:60%~64%
水溶性好:25%(25℃)
1%水溶液pH 5.8~6.0
杀菌机理同液氯比较:1mol二氯异氰尿酸水解后生成2mol次氯酸,二氯异氰尿酸钠一般用作消毒剂。
(4)二氧化氯
分子式:ClO2,分子量:67.4
水中溶解度(4℃)2000ml/100ml
热水中ClO2,分解为HClO2、Cl2、O2;
4ClO2+H2O=2 HClO2+ Cl2+ O2
pH适用范围:7.5~8.5,且在碱性条件下,其杀菌率是液氯的20倍。
ClO2杀灭芽孢作用比氯大5倍。
在pH为7.0的废水中:5mg/L的二氧化氯只需30秒钟即能灭掉4个对数级以上病毒,所以
医院废水卫生部规定用二氧化氯消毒剂。
在饮用水中,ClO2只需加0.2mg/L,即可达到饮用水消毒要求。
(5) 溴及溴化合物
A 杀菌速度比氯快:4分钟内使细菌存活率降低到0.0001%;
B 腐蚀比氯低2~4倍,在pH为8.2同剂量条件下,氯对金属的腐蚀比溴高2~4倍。
C 杀菌机理,类似液氯:
Br+H2O = HBr + HbrO
次氯酸HBrO与细胞内蛋白质作用,从而破坏蛋白质结构,达到杀菌目的。
Br 不忌含NH3和油水质:Cl与NH3生成氯胺,氯胺的杀菌率只有HClO的2%而Br与NH4+生成溴胺的杀菌率与HBrO相当。E 溴类化合物
缓慢释放型:如溴化海因——包括溴氯二甲基海因,在水体中水解成次溴酸和次氯酸,次溴酸的活性远远高于次氯酸,这就是溴类杀菌剂优于氯系杀菌剂的原因。
这类杀菌剂产品还有:溴氯甲基海因、二溴二甲基海因——化学名称:二溴二甲基乙内酰脲。间接释放性:活性溴,杀菌剂进入水体后,通过化学反应,释放出Br2,再与H2O生成次溴酸杀菌。
非氧化性杀菌剂
非氧化性杀菌剂是以致毒剂的方式作用于微生物某一特殊部位,从而破坏微生物的细胞或者生命部位达到杀菌目的。
1、分类
A 氯酚类:如双氯苯酚,五氯苯酚;
B 季胺盐类:1227、1447等;
C 噻唑类:如异噻唑啉酮
D 季膦盐
E 杂环类化合物:有机硫化合物,有机胺化合物;
F 有机醛类:如戊二醛,成品浓度50%或25%;
G 含氰类化合物:如二氰握基甲烷。
H:重金属有机化合物:如有机锡;
I:其它有机物:如二溴氮川丙酰胺(酰胺类),化学名:二溴次氨基丙酰胺
2、杀菌机理
季胺盐类:
季胺盐类属阳离子表面活性剂,由于其疏水基团含有水溶性基团,提高了季胺盐在水中的分散度,增加了表面活性,加强了杀菌剂在细菌体内的吸附作用,阻止了细菌的呼吸和糖酵解作用。季胺盐也能使蛋白质变性,使氯和磷化合物从细胞内渗出而导致细胞死亡;
季胺盐破坏了细胞壁的通透性,使维持生命的养份摄入量降低。
长链烷基季胺盐、碳链R+带的正电荷更易吸附带负电子的细菌,因此提高了杀菌剂的杀菌
率。
季磷盐
季磷盐是近十年才开发成功的新型杀菌剂,其结构类似于季胺盐,由于磷原子半径比碳原子大,极化作用更强,使得季磷盐更易吸附带负电子的细菌,因此杀菌率优于季胺盐。
季磷盐pH值使用范围广,2~12;
季磷盐生产企业:有北京石油化工研究院,牌号为KP-71,主要用于油田回注水杀菌。
杂环类化合物
这一类化合物典型的杀菌剂有异噻唑啉酮,均三嗪咪唑啉、噻唑、吡啶类,这一类杀菌剂优点是杀菌率高、配伍性好,不足之处是成本较高,有些化合物水溶性较低;
杀菌机理:主要依靠杂环上的活性部分,如N、H、O与菌体蛋白质中DNA的碱基形成氧健,吸附在细胞上,从而破坏了细胞内DNA的结构导致DNA失去繁殖能力,从而使细胞死亡。
氯酚类
杀菌机理:氯酚类化合物能吸附在微生物细胞壁上,然后扩散到细胞结构中,在细胞内生成胶态溶液,使蛋白质沉淀,从而破坏蛋白质杀死细菌。
该类产品有:双氯酚、五氯酚、五氯苯酚钠。
有机醛类
杀菌机理:起杀菌作用的是醛基,醛基上的氧带负电荷,碳带正电荷。带正电荷的碳与细菌蛋白质的胺基NH:和硫基SH:发生加成反应,从而破坏细菌蛋白质,导致细菌死亡。
典型产品为:茂二醛2-溴化肉桂醛,水杨醛,异丁醛,丙烯醛
(6) 含氰化合物
杀菌机理:该类化合物水解后生成氰基SCN-、SCN-可与三价铁离子Fe3+生成稳定的络合物,从而使得Fe3+从细菌脱氢酶中接受电子的能力减弱,起到杀菌作用。
典型产品为:二硫氰基甲烷(即二硫氰基甲酸酯)。
毒性高:主要用于油田回注水,杀菌有特效。
(7) 有机锡化合物:
杀菌机理:该类化合物较易穿透细胞壁,侵入细胞体内,与蛋白质中的氨基和羧基形成复杂化合物,从而破坏蛋白质结构,达到杀菌目的。
典型产品为:氯化三丁基锡,氢氧化三丁基锡,常与季胺盐复配以改善分散性
对藻类的生长有抑制效果。