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  • 二氧化氯與氯 氣在水體中的殺菌機理對比

    2019-07-19  來自: 新鄉市康大消毒劑有限公司 瀏覽次數:1962

    二氧化氯

    只看結論:

    ClO2對細菌有很好的滅菌效果,并可在pH=3~9范圍內有效的殺死細菌。而液 氯只在近中性條件內(pH=6.5~8.5)可有效殺滅細菌。

    ClO2殺菌效果優于,相對于液 氯,ClO2所需投量較少、殺菌速率快。

    ClO2與液 氯的殺菌效果不同,主要在于兩者性質不同,并且可能與透過細胞膜的方式不同有關。

    正文:

    ClO2在常溫常壓下是一種深黃綠色氣體,具有與Cl2相類似的氣味;ClO2易溶于水,ClO2Cl2的溶解性大5倍;ClO2AB2的共振結構存在,雖然ClO2分子的電子結構呈不飽和狀態,但在水中仍以單分子型存在,非常穩定。ClO2與有機物的反應為氧化反應,而與Cl2的氯化反應不同,這是ClO2消毒水中不形成有機鹵代物的原因所在。

    ClO2的一些電極反應及其電極電位:

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

    可見,ClO2的氧化能力與溶液的酸堿性有關,溶液酸性越強ClO2的氧化能力越強。

    而液 氯在水中極易水解:

    Cl2+ H2O?HOCl+H++Cl-

    HOCl?H++OCl-

    在水處理條件下(pH=7.0)。起殺菌作用的主要是HOCl,其殺菌效果比OCl-高近80倍。pH值愈高,HClO離解就愈多,如pH≥8時就達到76.8%OCl-,消毒效果就愈差。由研究表明,ClO2可在pH=3.0~9.0范圍內殺滅細菌,而液 氯只在近中性的條件下可有效地殺滅細菌。

    ClO2的殺菌作用主要是通過滲入細菌細胞內,將核酸(RNADNA)氧化后,從而阻止細菌的合成代謝,并使細菌死亡。由于ClO2在水中以分子型體存在,所以易穿透細胞膜。同時,ClO2的有效氯含量為263%它的氧化能力是氯 氣的2.6倍,使其殺菌效果明顯高于液 氯。由研究表明,為達到同一殺菌效果,ClO2所需的最低時間遠小于液 氯。

    消毒劑

    2.5mg/L

    大腸桿菌

    芽孢桿菌

    金黃色葡萄球菌

    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——殺菌常數,由試驗數據求得

    Tmin——99.9%消毒效果所需要的最低時間

    一般來說,由于細菌細胞表面帶有負電荷,所以,Cl2水解后帶負電荷的OCl-幾乎不起殺菌作用,而中性的HClO可起殺菌作用。相反,細胞表面帶電性對以單分子型存在的ClO2進入細胞內并無影響。

    液 氯中HClO含量在pH3~7之間較高,但當pH值為6.8~8.5之間時液 氯的殺菌能力較強。我們認為,影響液 氯消毒能力的不僅是HClO所占的比例,還與細菌細胞的代謝活力有關。當pH值為6.8~8.5時,細胞膜中滲透酶的活性較高,可通過促進擴散或主動運輸將HClO運輸至細胞內。而當pH值在3~6范圍內,盡管HClO所占比例高,但由于滲透活性低,所以滅菌能力較低。而當pH高于8.5時,液 氯主要以OCl-型體存在,所以滅菌能力很弱。ClO2透過細胞膜可能為單純擴散,由于不需要載體蛋白(滲透酶)運輸,所以pH改變并不會影響ClO2進入細胞內。由試驗結果可見,pH的改變對ClO2的殺菌效果幾乎無影響。

    綜上所述:

    ClO2對細菌有很好的滅菌效果,并可在pH=3~9范圍內有效的殺死細菌。而液 氯只在近中性條件內(pH=6.5~8.5)可有效殺滅細菌。

    ClO2殺菌效果優于液 氯,相對于液 氯,ClO2所需投量較少、殺菌速率快。

    ClO2與液 氯的殺菌效果不同,主要在于兩者性質不同,并且可能與透過細胞膜的方式不同有關。


    文章來源:《新型水處理劑》--二氧化氯技術與應用

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