蔡正風 季和平 壽柏根 王慧珍 (上海中聯消毒工程有限公司 200237) 摘要 穩定性二氧化氯溶液在使用中,先要加活化劑,目前一般用固體檸檬酸,經過活化才能激發出殺菌、消毒的有效濃度。而有效濃度激發多少,存放中衰減快慢與加入活化劑的量、加活化劑的操作程序、環境溫度等因素有關。本文就上述各種因素對穩定性二氧化氯有效濃度和殺菌效果的影響進行試驗觀察。 關鍵詞 穩定性二氧化氯 活化比例 有效濃度 活化率 Experimental Observation of Performance of Stablized Chlorine Dioxide in Practical Use Cai Zhengfeng Ji Heping Shou Buogeng Wang Huizhen (Shanghai Zhong Lian Disinfectant Engineering Co., Ltd., Shanghai 200237 ) Abstract In use of solution of stable chlorine dioxide for the purposes of disinfection and sterilization, we need to add solid citric acid as activator so as to achieve the effective concentration of the solution. However, the key to control the effective concentration and speed of the resolution of the solution lies in the quantity of activator added, the process of activator addition, the environmental condition (i.e. temperature)., etc. The essay summarizes the impact of the above factors on the effective concentration and disinfectant effect of stable chlorine dioxide. Keywords stable chlorine dioxide activate ratio effective concentration activate rate 本試驗用穩定性二氧化氯(以下簡稱原液)由上海中聯消毒工程有限公司提供,經碘量法測定[1]、二氧化氯濃度:2.030%、pH值8.5、比重:1.031。 本試驗的數據為五次實測的平均值。
1. 方法: 1.1 加不同比例活化劑與存放中的衰減(濃度變化)試驗: (1)加不同比例活化劑后的有效濃度測定 在四只250毫升碘量瓶中,各準確吸取1毫升原液,加10毫升純水,分別加入10%檸檬酸液1.5、1、0.75、0.5毫升,各加入6%碘化鉀10毫升,避光存放5min后,用0.1mol/L標準硫代硫酸鈉滴定至淺黃色,加10滴0.5%淀粉指示劑后,繼續滴定至終點。該方法暫定為測定有效濃度的方法,計算二氧化氯含量為有效濃度。 (2)存放過程中衰減試驗 量取四份100毫升原液,分別加入15克、10克、7.5克、5克固體檸檬酸進行活化,每相隔24小時,分別用碘量法測定原液濃度(以下簡稱配制濃度)及測定有效濃度。 1.2 活化操作程序試驗: 加活化劑檸檬酸的操作程序可分為兩種,其一先在原液中加活化劑,5min后加水稀釋到使用濃度,簡稱先活化后稀釋;其二先將原液稀釋到使用濃度、再加等量活化劑,簡稱先稀釋后活化。分別用二種操作程序配制濃度為200mg/L的消毒液,準確吸取50毫升測定有效濃度、比較活化率。(活化率為有效濃度除以配制濃度乘100%)。 1.3 不同溫度對活化率影響及在各溫度狀態下存放中的分解率[2]試驗: (1)將原液、稀釋用純水、測定用試劑,在不同溫度狀態下,按10:1的活化比例活化,測定有效濃度,計算活化率。 (2)在各溫度狀態下存放中的分解率 取原液150毫升加15克檸檬酸,溶解后分裝在三只棕色儲劑瓶中,在5℃、20℃、30℃環境中存放,每相隔24小時,準確吸取1毫升,測定有效濃度。 1.4 影響有效濃度因素的綜合試驗 量取四份100毫升原液,分別加入15克、10克、7.5克、5克固體檸檬酸活化5min。在每份中分別吸取一定量活化液,稀釋成400mg/L(稀50倍)、300mg/L(稀67倍)、200mg/L(稀100倍)、100mg/L(稀200倍),同時測定其有效濃度。 1.5 殺菌試驗: (1)中和劑選擇試驗 試驗菌為大腸桿菌(ATCC8099),試驗分六組如表七: 試驗結果當第[6]組不長菌,第[3]、[4]、[5]生長菌量相近,第[2]組長菌量遠低于[3]、[4]、[5],第[1]組不長菌或長菌量少于第[2]組,表明所選的中和劑及其濃度適宜。 (2)定量殺菌試驗 以大腸桿菌(ATCC8099)配制菌懸液,分別取4.5毫升消毒液+0.5毫升菌懸液混勻,作用至預定時間,取0.5毫升菌藥混合液,加入4.5毫升中和劑內,作用10min用普通營養瓊脂傾注法作活菌計數,置37℃培養48h,觀察結果,計算殺滅率。 將濃度為2.030%的原液,按不同活化比例進行活化,測有效濃度,經分別稀釋1000倍后各取4.5毫升進行殺菌試驗。 2.結果: 2.1加不同比例活化劑與存放中分解率試驗結果: (1)不同活化劑比例試驗結果(試驗溫度20℃) 在實際使用中,根據不同消毒對象,在原液中按比例加入固體檸檬酸試驗結果表明,加入活化劑的量與有效濃度和活化率成正比例關系,如表一: 表一 不同活化比例的活化率 | 原液體積ml:檸檬酸重量g 活化比例 | | 10:15 | 10:1 | 10:0.75 | 10:0.5 | | 加入10%檸檬酸溶液體積mL | 1.5 | 1 | 0.75 | 0.5 | 測定有效濃度% | 1.47 | 1.28 | 1.02 | 0.69 | 計算活化率% | 72.40 | 63.05 | 50.24 | 34.00 | | (2)存放中濃度衰減試驗結果(存放和測試溫度20℃) 按不同比例活化后原液、避光條件下存放、每相隔24小時測定的配制濃度和有效濃度如表二: 表二 不同活化比例存放中的濃度(%)變化 | | | 5min | 24h | 48h | 72h | 原液體積ml:檸檬酸重量g 活化比例 | 配制濃度 | 有效濃度 | 配制濃度 | 有效濃度 | 配制濃度 | 有效濃度 | 配制濃度 | 有效濃度 | | 100:15 | 1.990 | 1.525 | 1.376 | 1.247 | 1.219 | 1.163 | 1.212 | 1.135 | 100:10 | 2.018 | 1.144 | 1.471 | 1.079 | 1.289 | 1.058 | 1.261 | 1.009 | 100:7.5 | 2.018 | 0.981 | 1.506 | 0.911 | 1.374 | 0.883 | 1.233 | 0.855 | 100:5 | 2.018 | 0.728 | 1.612 | 0.687 | 1.402 | 0.687 | 1.324 | 0.687 | | 從上表得活化比例高、活化率大,在存放中配制濃度和有效濃度呈平衡變化。而活化比例低、活化率小,消毒液內配制濃度高而有效濃度低。這一現象造成實際使用中消毒液內的二氧化氯有效成份未被激發而浪費。 2.2 二種活化操作程序試驗結果: 二種不同活化操作測得的有效濃度比較接近,不影響實際使用效果,先稀釋后活化可適當增長活化時間,同時該操作可避免加水稀釋中濺射而形成氣溶膠、散發氣味,試驗結果如表三: 表三 不同活化操作的活化率試驗 | 活化過程 | | 5分鐘后測定 | 10分鐘后才測定 | 有效濃度mg/L | 活化率% | 有效濃度mg/L | 活化率% | | 先活后稀 | 110.56 | 55.28 | 110.61 | 55.31 | 先稀后活 | 107.85 | 53.93 | 108.26 | 54.13 | | 2.3 不同溫度對活化率影響及各溫度狀態下存放中的分解率試驗結果: (1)不同溫度對活化率影響試驗結果 溫度對活化率影響明顯,成正比例關系,溫度越高,激發的有效濃度越多,活化率越大,試驗結果如表四: 表四 不同溫度下測定活化率(原始濃度2.030%) | 溫度 | | 5℃ | 10℃ | 30℃ | 45℃ | | 有效濃度% | 1.19 | 1.28 | 1.37 | 1.45 | 活化率% | 58.62 | 63.05 | 67.48 | 71.42 | | (2) 在各溫度狀態下存放中分解率試驗結果 在避光狀態下存放,試驗結果表明,溫度高分解率大,分解速度快。測定數據如表五: 表五 不同溫度下的分解率 | 溫度 | | 5min有效濃度 | 24h有效濃度 | 48h有效濃度 | 48h后分解率% | | 5℃ | 1.192 | 1.044 | 0.987 | 17.19 | 20℃ | 1.284 | 0.996 | 0.895 | 30.30 | 30℃ | 1.368 | 0.931 | 0.748 | 45.32 | | 2.4 有效濃度影響因素的綜合試驗結果: 影響有效濃度的主要因素有配制濃度、活化劑的用量(活化比例)及環境溫度;活化劑的加量最為明顯如表六: 表六 配制濃度和活化比例對有效濃度的綜合影響 | 有效濃度 | | 活化比例10:15 | 活化比例10:1 | 活化比例10:0.75 | 活化比例10:0.5 | | 配制濃度400mg/l | 287.6 | 228.41 | 200.2 | 138.15 | 配制濃度300mg/l | 222.8 | 180.4 | 157.9 | 107.14 | 配制濃度200mg/l | 138.15 | 111.4 | 98.0 | 64.9 | 配制濃度100mg/l | 70.5 | 57.8 | 47.9 | 19.8 | | 表中數據分析:配制濃度200mg/L活化比例10:1.5與配制濃度400mg/L活化比例10:0.5測得的有效濃度相等。配制濃度200mg/L活化比例10:1的有效濃度略大于配制濃度300mg/L活化比例10:0.5的有效濃度。而目前純水制造行業在使用各種品牌二氧化氯消毒劑時,建議活化比例在10:0.5以下。這不僅造成藥劑的浪費,同時由于大量的穩定性二氧化氯成份未被激發,殘留排放而帶來"污染"。 2.5 殺菌試驗結果: (1)中和劑試驗結果 經試驗選用1%硫代硫酸鈉,3%吐溫80,0.5%卵磷脂的溶液作殺菌試驗中和劑及其濃度合適。如表七: 表七 配制濃度和活化比例對有效濃度的綜合影響 | | | 組別 | 平均菌數 | | 1 | 消毒劑+菌液; | 0 | 2 | (消毒劑+菌液)+中和劑; | 50 | 3 | (消毒劑+中和劑)+菌液; | 627000 | 4 | 中和劑+菌液; | 630000 | 5 | 正常菌對照; | 629000 | 6 | 未接種的培養基對照 | 0 | | 注:配制消毒劑濃度100mg/l,加菌作用1min,加中和劑作用10min。 (2) 殺菌試驗結果 同一原液經不同活化比例活化在20℃環境中測得的有效濃度表明:活化比例越大,激發的有效成份多,殺菌效果也最佳。表八: 表八 不同活化比例的殺菌效果 | 原液體積ml:檸檬酸重量g | | 10:15 | 10:1 | 10:0.75 | 10:0.5 | | 稀釋1000倍后有效濃度mg/L | 14.67 | 12.71 | 9.94 | 6.97 | 殺菌率 | 100 | 100 | 99.98 | 99.78 | | 對照組平均菌數629000Cfu/ml,作用時間1min。 3.結語 穩定性二氧化氯在使用中的殺菌效果和激發的有效濃度相關。而有效濃度的大小受配制濃度、活化比例、環境溫度等因素的影響。其中活化比例的影響最為明顯。 經活化的消毒劑原液加水稀釋過程中,往往在液面上部形成白色霧狀的氣溶膠,產生如臭氧的刺激氣味,如采取先稀釋后活化的操作程序,可降低刺激氣味,改善環境,雖激發的有效濃度略低,但不影響使用效果。溫度對活化率,對存放過程中分解率影響明顯。 各種品牌穩定性二氧化氯使用說明書中所指出的使用濃度實際均為配制濃度,而在消毒滅菌過程中影響殺菌效果的是有效濃度,所以在配制過程中除配制濃度外還必須注意,活化比例和環境溫度等影響因素。 參考文獻: 1.中華人民共和國化工行業標準HG/T2775-2778-1996 5-1二氧化氯含量測定。 2.黃志明,穩定性二氧化氯應用手冊 上海科學技術文獻出版社 3.薛廣波,滅菌、消毒、防腐、保藏 P79 |