二氧化氯简介

二氧化氯简介
（一）二氧化氯消毒剂的发展史
早在1811年，美国科学家H.Davery利用KClO3水溶液和盐酸反应,首次合成并收集了二氧化氯气体。

但是,直到本世纪30年代，ClO2才得以安全且经济地规模生产，开始了工业化的广泛应用。

1944年二氧化氯首次作为消毒剂用于处理美国纽约州尼加拉大瀑布城的饮用水。

上世纪七十年代后期, 自从研制成功二氧化氯稳定剂后，二氧化氯作为漂白剂和消毒剂，已被广泛应用于纸浆的漂白、食品加工领域的杀菌消毒及水净化处理等领域，充分显示出其所具有的强漂白和杀菌消毒能力。

二氧化氯是目前国际上公认的最新一代的高效、广谱、安全的杀菌、保鲜剂，是氯制剂最理想的替代品，在世界发达国家已得到广泛的应用。

美国、西欧、加拿大、日本等发达国家的有关组织如美国环境保护局、食品药品管理局、美国农业部均批准和推荐二氧化氯用于食品、食品加工、制药、医院、公共环境等的消毒、防霉和食品的防腐保鲜等。

世界卫生组织(WHO)和世界粮食组织（FAO)也已将二氧化氯列为A1级安全高效消毒剂。

为控制饮水中“三致物质”（致癌、致畸、致突变）的产生，欧美发达国家已广泛应用二氧化氯替代氯气进行饮用水的消毒。

近年来，我国也开始重视二氧化氯产品的推广和应用。

国家化工部颁布了有关的行业标准，国家卫生部已批准二氧化氯为消毒剂和新型食品添加剂(GB2760)。

（二）二氧化氯消毒剂的理化性质
二氧化氯（ClO2）是一种水溶性的强氧化剂，在常温常压下是黄绿色的气体，但在更低的温度下则成液态。

其分子量为67.45，沸点11℃，熔点-59℃。

气体ClO2密度为3.09(11℃），液体ClO2的密度为1.64，0℃的饱和蒸气压为500torr。

二氧化氯在水中以二氧化氯单体存在,不聚合生成ClO2气体，在20℃和4Kpa压力下,溶解度为2.9g/L。

在水中不与有机物结合,不生成三氯甲烷致癌物（因此被称为不致癌的消毒剂）。

ClO2结构中有一个带有孤对电子的氯－氧双键结构,极不稳定,光反应会产生氧自由基，具有强的氧化性。

表1列出了二氧化氯与其它氧化类消毒剂的氧化能力，即杀菌能力比较（通常用有效氯来表示）。

由此可见，如果以氯气的氧化能力为100％，那么二氧化氯的理论氧化能力是氯气的2.6倍，次氯酸钠的2.0倍，双氧水的1.3倍。

所以说，二氧化氯虽然是含氯的消毒剂，可以被广义地称作“含氯消毒剂”，但是其强氧化的作用原理远不同于传统的含氯消毒剂。

而二氧化氯在杀菌消毒的同时又具有的极
高的人体安全性及环境友好性，被认为是传统氯制剂的理想替代品，是第四代消毒剂。

（三）二氧化氯消毒剂的应用方面和作用机理
二氧化氯具有杀菌、漂白、除臭、消毒、保鲜的功能。

作用机理主要是氧化作用,二氧化氯分子的电子结构呈不饱和状态,外层共有19个电子，具有强烈的氧化作用力,主要是对富有电子（或供电子）的原子基团(如含巯基的酶和硫化物，氯化物)进行攻击，强行掠夺电子,
使之成为失去活性和改变性质的物质，从而达到其目的。

1、杀菌机理
二氧化氯对细胞壁有较强的吸附和穿透能力，放出原子氧将细胞内的含巯基的酶氧化起到杀菌作用。

2、漂白作用
二氧化氯的漂白是通过放出原子氧和产生次氯酸盐而达到分解色素的目的。

用他做漂白剂代替氯气、氯酸盐等，可阻止并避免与纤维发生氧化而降低纤维强度，因而效果更全面。

3、除臭作用
二氧化氯的除臭是因为它能与异味物质(如H2S、-SOH、-NH2等)发生脱水反应并使异味物质迅速氧化转化为其他物质。

而且它能阻止蛋氨酸分解成乙烯,也能破坏已形成的乙烯,从而延缓腐烂，同时杀死微生物而不与脂肪酸反应并不破坏食品结构。

4、消毒作用
二氧化氯的氧化性可将有毒物质转化为无毒物。

常见的有毒物质转化结果如下：
（四）二氧化氯消毒剂的杀菌效果
杀菌效果：二氧化氯是一种广谱、高效的灭菌剂。

国外许多的研究结果表明,二氧化氯在极低的浓度(0.1ppm)下,即可杀灭许多诸如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等致病菌。

即使在有机物的干扰下，在使用浓度为几十ppm时，也可完全杀灭细菌繁殖体、肝炎病毒、噬菌体和细菌芽孢等所有微生物。

（五）二氧化氯消毒剂的安全性
安全性能：国外大量的实验研究显示,二氧化氯是安全、无毒的消毒剂,无“三致”效应(致癌、致畸、致突变),同时在消毒过程中也不与有机物发生氯代反应生成可产生“三致作用”的有机氯化物或其它有毒类物质。

但由于二氧化氯具有极强的氧化能力，应避免在高浓度时（>500ppm）使用。

当使用浓度低于500ppm时，其对人体的影响可以忽略，100ppm以下时不会对人体产生任何的影响，包括生理生化方面的影响。

对皮肤亦无任何的致敏作用。

事实上，二氧化氯的常规使用浓度要远远低于500ppm,一般仅在几十ppm左右。

因此，二氧化氯也被国际上公认为安全、无毒的绿色消毒剂。

（六）二氧化氯消毒剂的优点
1、广谱性：能杀死病毒、细菌、原生生物、藻类、真菌和各种孢子及孢子形成的菌体；
2、高效：0.1ppm下即可杀灭所有细菌繁殖体和许多致病菌，50ppm可完全杀灭细菌繁殖体、肝炎病毒、噬菌体和细菌芽孢；
3、受温度和氨影响小：在低温和较高温度下杀菌效力基本一致；
4、PH适用范围广：能在PH2—10范围内保持很高的杀菌效率；
5、安全无残留：不与有机物发生氯代反应，不产生三致物质和其它有毒物质；
6、对人体无刺激等优点：低于500ppm时，其影响可以忽略，100ppm以下对人没任何影响。

5、不同剂型二氧化氯在不同活化剂下的最低活化率数据：
消毒常识
（一）消毒与灭菌、消毒剂与灭菌剂的区别
消毒是指将传播媒介上病原微生物清除或杀灭,使其达到无还化的要求,并非杀死所有的微生物,包括芽孢。

灭菌是指将传播媒介上所有微生物全部清除或杀死,特别是将抵抗力最强的细菌芽孢清除或杀死。

消毒剂是泛指能杀死微生物的消毒药剂,并非一定要杀死所有的微生物,包括细菌芽孢。

而灭菌剂是特指那些能杀死所有微生物包括100%杀死细菌芽孢的高效类消毒剂。

（二）常用的消毒方法
常用的消毒方法有物理法和化学法。

物理法主要有热消毒法、紫外线消毒法、电离辐射法、微波法等。

最常用的物理消毒方法是热消毒法和紫外线消毒法。

化学消毒法是指利用化学药物杀灭病原微生物的方法叫化学消毒法。

理想的化学消毒剂应具备以下条件:杀菌广谱；使用浓度低;作用速度快；性质稳定；易溶于水；可在低温下使用；不易受有机物、酸、碱及其他物理、化学等因素的影响；对物品无腐蚀性；无色、无味,消毒后易于除去残留药物；无毒或毒性低；使用无危险；价格低廉；便于运输,可以大量供应等。

多年来,研究者虽对消毒剂进行了广泛研究,但至今为止仍没有发现能满足上述12个条件的理想消毒剂。

可见二氧化氯消毒剂是目前最符合理想消毒剂的种类也是目前国际上第四代消毒剂。

（三）化学消毒剂的发展过程及其分类
1、化学消毒剂的发展过程到现在为止，有代表性的消毒剂已发展到第四代，第一代为甲醛，第二代为环氧已烷，第三代为戊二醛，第四代也就是最新一代，是二氧化氯。

2、化学消毒剂的分类
（1）根据化学消毒剂对微生物的杀菌能力,可将消毒剂分成高效、中效、低效三个类别。

高效消毒剂是指可杀灭一切微生物，包括细菌、真菌、细菌芽孢、病毒的消毒剂。

例如二氧化氯、戊二醛、双氧水等，这类消毒剂也被称为灭菌剂。

中效消毒剂是指不能杀死细菌芽孢，但能杀死细菌繁殖体、真菌和大多数病毒的消毒剂。

例如乙醇、氯制剂、煤酚皂溶液等。

低效消毒剂是指可杀灭多数细菌繁殖体、部分真菌和病毒,但不能杀灭细菌芽孢、结核杆菌以及某些真菌和病毒的消毒剂，如洗必泰、新洁尔灭、玉洁新等。

（2）根据消毒剂的化学特性，化学消毒剂可分为七大类，它们的杀菌机理和特点如下：
A、氧化类消毒剂：杀菌机理是释放出新生态原子氧、氧化菌体中的活性基团;杀菌特点是作用快而强，能杀死所有微生物,包括细菌芽孢、病毒。

以表面消毒为主,如二氧化氯、双氧水、臭氧等,该类消毒剂为灭菌剂。

B、醛类消毒剂：杀菌机理是使蛋白变性或烷基化；杀菌特点是对细菌、芽孢、真菌、病毒均有效。

但温度影响较大。

如甲醛、戊二醛等。

该类消毒剂可做灭菌剂使用。

C、酚类消毒剂：杀菌机理是使蛋白变性、沉淀或使酶系统失活；杀菌特点是对真菌和部分病毒有效。

D、醇类消毒剂：杀菌机理是使蛋白变性,干扰代谢；杀菌特点是对细菌有效,对芽孢、真菌、病毒无效,如乙醇、乙丙醇等。

该类消毒剂为中效消毒剂，只能用于一般性消毒。

E、碱、盐类消毒剂：杀菌机理是使蛋白变性、沉淀或溶解；杀菌特点是能杀死细菌繁殖体,但不能杀死细菌芽孢、病毒和一些难杀死的微生物。

杀菌作用弱,有强腐蚀性,如硝酸、火碱、食盐等。

只能作为一般性预防消毒剂。

F、卤素类消毒剂：杀菌机理是氧化菌体中的活性基因,与氨基结合使蛋白变性。

特点是能杀死大部分微生物，以表面消毒为主,性质不稳定，杀菌效果受环境条件影响大,如次氯酸钠、“84”消毒液、优氯净等。

该类消毒剂为中效消毒剂，可以作为一般消毒剂使用。

G、表面活性剂类消毒剂：杀菌机理是改变细胞膜透性,使细胞质外漏，防碍呼吸或使蛋白酶变性。

杀菌特点是能杀死细菌繁殖体,但对芽孢、真菌、病毒、结核病菌作用差。

碱性、中性条件下效果好,如新洁尔灭、百毒杀等。

该类消毒剂为中低效消毒剂，可以作为一般消毒剂使用。

（四）影响消毒剂消毒效果的几个因素
1、消毒剂的浓度:杀灭微生物的基本条件,包括消毒强度和时间两方面,消毒强度在化学消毒时是指消毒剂使用浓度，消毒效果与消毒剂浓度和时间成正比。

2、微生物污染的种类和数量：生物的种类不同,对其消毒的效果自然不同，另外微生物数量的多少也会影响消毒效果。

3、温度的影响：一般来说，温度越高效果越好。

4、相对湿度：消毒环境相对湿度对气体消毒和熏蒸消毒的影响十分明显,湿度过高或过低都会影响消毒效果。

二氧化氯在相对湿度50—70%杀菌效果较好。

5、酸碱度（PH值）：一方面PH值对消毒剂本身的影响是会降低或提高消毒剂的活性；另一方面PH值对微生物的影响是二氧化氯在酸性环境下杀菌效果较好。

6、有机物质：消毒环境中的有机物质往往能抑制或减弱消毒因子的杀菌能力,一方面有机物包围在微生物周围,对微生物起到保护作用，阻碍消毒因子的穿透；另一方面在化学消毒剂中,有机物本身也能通过化学反应消耗一部分化学消毒剂。

各种消毒剂受有机物的影响不尽相同，二氧化氯受有机物影响较小。

7、拮抗物质：对于化学消毒方法,要注意拮抗物质的中和与干扰。

如酸性或碱性的消毒剂会被碱性或酸性的物质所中和，减弱其消毒作用。

（五）选择消毒剂的标准
1、消毒剂对被处理物品和环境的安全性：选择无毒、无残留、无腐蚀等无二次污染的消毒剂。

2、杀菌效果：要求快速高效广谱性及受环境影响小的消毒剂。

3、经济性：要求使用浓度和价格低。

4、使用方便性：使用方法简单、方便。

（六）使用消毒剂时应注意的问题
1、选择消毒剂的种类根据各类消毒剂产品的特点、消毒要求(灭菌或预防消毒)、工艺或设备特点等来正确选择消毒剂的种类。

如乳品生产企业，由于产品本身极易生长微生物，消毒要求较高,设备多，材料大都为不锈钢,设备成本较高等特点,因此在选用消毒剂时要考虑到消毒剂安全性能,首选无毒、无残留、无腐蚀的消毒剂；其次是杀菌效果，最好是高效广谱类消毒剂；再次是考虑使用成本低、使用方便性等因素。

2、消毒剂的使用浓度不同的消毒剂都有一个适用的浓度范围，在这个浓度范围内,不同浓度所需的杀菌时间和杀菌效果是不同的。

如酒精，其有效的杀菌浓度是30%—90%，但最佳是75%。

3、消毒剂的消毒时间消毒的作用时间是消毒剂使用剂量的重要组成部分之一,不得任意改变。

高浓度时可适当缩短消毒时间，但所有的消毒时间的变更都要有实验做为基础。

4、避免消毒液被污染消毒液经长期或频繁使用,都有可能滋生微生物，特别是中效或低效消毒剂，因此消毒液最好现配现用。

5、消毒前应将物品清洗干净，然后再进行消毒，否则会降低消毒效果。

6、除有特殊说明之外，不同的消毒剂不能混合使用。

易溶于水，但不水解，溶解度是氯气的5倍■ 杀菌力强■ 能迅速地杀死病毒、细菌、原生生物、藻类和真菌■ 能有效地杀死贾弟虫孢子、隐孢子和孢子形成菌■ PH适应范围广，能在很宽的PH范围内保持很高的杀菌效率■ 不会产生有机氯化物，不会形成三卤甲烷■ 不会与氨反应■ 能快速去除水中铁及锰■ 能破坏酚、硫化物、青化物和其它许多有机物■ 具有漂白脱色作用■ 腐蚀性低。