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  • 二氧化氯与氯 气在水体中的杀菌机理对比

    2019-07-19  来自: 新乡市康大消毒剂有限公司 浏览次数:1375

    二氧化氯

    只看结论:

    ClO2对细菌有很好的灭菌效果,并可在pH=3~9范围内有效的杀死细菌。而液 氯只在近中性条件内(pH=6.5~8.5)可有效杀灭细菌。

    ClO2杀菌效果优于,相对于液 氯,ClO2所需投量较少、杀菌速率快。

    ClO2与液 氯的杀菌效果不同,主要在于两者性质不同,并且可能与透过细胞膜的方式不同有关。

    正文:

    ClO2在常温常压下是一种深黄绿色气体,具有与Cl2相类似的气味;ClO2易溶于水,ClO2Cl2的溶解性大5倍;ClO2AB2的共振结构存在,虽然ClO2分子的电子结构呈不饱和状态,但在水中仍以单分子型存在,非常稳定。ClO2与有机物的反应为氧化反应,而与Cl2的氯化反应不同,这是ClO2消毒水中不形成有机卤代物的原因所在。

    ClO2的一些电极反应及其电极电位:

    ClO2+4H++5e-?Cl-+2H2O

    可见,ClO2的氧化能力与溶液的酸碱性有关,溶液酸性越强ClO2的氧化能力越强。

    而液 氯在水中极易水解:

    Cl2+ H2O?HOCl+H++Cl-

    HOCl?H++OCl-

    在水处理条件下(pH=7.0)。起杀菌作用的主要是HOCl,其杀菌效果比OCl-高近80倍。pH值愈高,HClO离解就愈多,如pH≥8时就达到76.8%OCl-,消毒效果就愈差。由研究表明,ClO2可在pH=3.0~9.0范围内杀灭细菌,而液 氯只在近中性的条件下可有效地杀灭细菌。

    ClO2的杀菌作用主要是通过渗入细菌细胞内,将核酸(RNADNA)氧化后,从而阻止细菌的合成代谢,并使细菌死亡。由于ClO2在水中以分子型体存在,所以易穿透细胞膜。同时,ClO2的有效氯含量为263%它的氧化能力是氯 气的2.6倍,使其杀菌效果明显高于液 氯。由研究表明,为达到同一杀菌效果,ClO2所需的最低时间远小于液 氯。

    消毒剂

    2.5mg/L

    大肠杆菌

    芽孢杆菌

    金黄色葡萄球菌

    K平均

    Tmin

    K平均

    Tmin

    K平均

    Tmin

    Cl2

    1.86

    4.9

    1.34

    6.9

    1.67

    5.5

    ClO2

    3.25

    2.8

    1.76

    5.2

    2.60

    3.5

    注:K平均——杀菌常数,由试验数据求得

    Tmin——99.9%消毒效果所需要的最低时间

    一般来说,由于细菌细胞表面带有负电荷,所以,Cl2水解后带负电荷的OCl-几乎不起杀菌作用,而中性的HClO可起杀菌作用。相反,细胞表面带电性对以单分子型存在的ClO2进入细胞内并无影响。

    液 氯中HClO含量在pH3~7之间较高,但当pH值为6.8~8.5之间时液 氯的杀菌能力较强。我们认为,影响液 氯消毒能力的不仅是HClO所占的比例,还与细菌细胞的代谢活力有关。当pH值为6.8~8.5时,细胞膜中渗透酶的活性较高,可通过促进扩散或主动运输将HClO运输至细胞内。而当pH值在3~6范围内,尽管HClO所占比例高,但由于渗透活性低,所以灭菌能力较低。而当pH高于8.5时,液 氯主要以OCl-型体存在,所以灭菌能力很弱。ClO2透过细胞膜可能为单纯扩散,由于不需要载体蛋白(渗透酶)运输,所以pH改变并不会影响ClO2进入细胞内。由试验结果可见,pH的改变对ClO2的杀菌效果几乎无影响。

    综上所述:

    ClO2对细菌有很好的灭菌效果,并可在pH=3~9范围内有效的杀死细菌。而液 氯只在近中性条件内(pH=6.5~8.5)可有效杀灭细菌。

    ClO2杀菌效果优于液 氯,相对于液 氯,ClO2所需投量较少、杀菌速率快。

    ClO2与液 氯的杀菌效果不同,主要在于两者性质不同,并且可能与透过细胞膜的方式不同有关。


    文章来源:《新型水处理剂》--二氧化氯技术与应用

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