在有隔膜或无隔膜的电解槽中,电解氯化钠和(或)盐酸水溶液,生成的以次氯酸为主要杀菌成分、无刺激性气味的酸性水溶液(pH<7.0)。
通过电解,在阳极生成的氯气和氢离子,氢离子使水呈酸性,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸。在阴极生成氢气和氢氧根离子,氢氧根离子使水呈碱性。Cl2(aq)+ H2O → HCl + HClO
部分参考国家标准GB 28234-2020《酸性电解水生成器卫生标准》
将原水通入电解槽,在槽内参与电化学反应,短时间内出水溶液中富集微小气泡;此外,经电解的出水溶液,短时间内含有微量的羟基自由基(-OH)、臭氧(O3)、过氧化氢(H2O2)等“混合强氧化剂”(也称“ 新生态氧 ”)。
日本科学家 Fukuzaki 教授,2006年发表在《Biocontrol Science》的论文,解释了次氯酸的杀菌原理:细胞膜表面带有负电荷。次氯酸根离子(ClO-)是带负电荷的,与细胞膜表面的负电荷产生排斥,因此不容易进入细胞内部。次氯酸分子(HClO)是不带电荷的小分子,可以快速穿透细胞膜,进入细胞内部,并与其内部的DNA和线粒体发生氧化反应。同等的有效氯情况下,次氯酸分子(HClO)杀菌能力约为次氯酸根离子(ClO-)的100~150倍。
4. 不同pH值条件下次氯酸分子的存在比例
参考国家标准GB/T 36758-2018《含氯消毒剂卫生要求》
含氯消毒剂水溶液的pH值,决定了有效氯中的次氯酸分子占比。当含氯消毒剂水溶液的pH值接近5.0,溶液中的次氯酸分子占比达到最高。
5. 术语和定义
3.1 有效氯:含氯消毒剂的氧化能力相当于氯的量,是衡量含氯消毒剂氧化能力的标志,有效氯以mg/L或百分比(%)表示。“氯的量”:次氯酸(HClO)、次氯酸根离子(ClO-)、溶解的氯气(Cl2)
6. 含氯消毒剂的分类(以pH值为参考)
酸性含氯消毒剂HClO:酸性电解水、微酸性次氯酸水*使用原则:现制现用,无需稀释,制备时无需人员防护
7. 次氯酸的四类制备方式
A. 酸碱分离式电解法
B. 混合式电解法
C. 次氯酸钠酸化法