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同是水体杀菌二氧化氯与氯气有什么区别?

发表时间:2021-02-03 17:02:21发表方:多博士 浏览次数:82

 

只看结论:

 

①ClO2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。

 

②ClO2杀菌效果优于,相对于液氯,ClO2所需投量较少、杀菌速率快。

 

③ClO2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。

 

二氧化氯杀菌原理

 

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,ClO2比Cl2的溶解性大5倍;ClO2以AB2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%的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(RNA或DNA)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。


 杀菌效果

 

注:K平均——杀菌常数,由试验数据求得

 

Tmin——达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改变并不会影响二氧化氯进入细胞内。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:

 

①ClO2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。

 

②ClO2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。

 

③ClO2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。

 

 


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