论当前微酸性次氯酸水的几种生成方式（上）
原创：烟台方心水处理设备有限公司总工程师 董兴文
校对：刘燕
日期：2020-9-28
一、前言
这是一篇命题作文。公司说今年由于疫情原因，微酸性次氯酸水成了消杀领域的热点。现在相关网文非常多，你必须三天内原创一篇科普文章，还必须让任何人都能看懂。
这么多年只写过几篇简陋的PPT与客户交流。为了完成任务，只好再翻出PPT，写了这篇无图片、无公式、无数据的“三无”文章。本文分上、中、下三个部分，全文阅读约需30-40分钟。
从笔者角度，关于微酸性次氯酸水的文章有三个方向可以写，第一个方向是写它在各行各业应用方法和工艺；第二个方向是写它在消杀领域的特性、机理、效果对比等；第三个方向是写它的生成方式。
写前两个方向，受众多，易传播，可惜笔者对于前两个方向的知识掌握还处于学生水平，自身还有很多疑惑。
只好把方向对准第三个，笔者从事水电解研发近20年，从电解稀盐酸生成次氯酸水起，陆续把几种微酸性次氯酸生成方式的设备都做了一遍，做过实验、拧过螺丝、去过现场，写点这方面的个人体会比较容易。
既然是个人体会，难免就会主观，因此先声明如下：
1）本文主要是讲解市面现有的制取微酸性次氯酸水的几种方式、工艺和现存问题，重点是宣传烟台方心的创新和突破，不喜者勿阅。
2）本文内容取自这些年与客户交流时的讲解和配套的PPT。删除了一些技术秘密，还望知情者代为保密，勿公开。
3）本文所有权归烟台方心。若转发、分享，请发保留本声明的完本；若引用、节选，请注明出处，切勿篡改和嫁接；若编辑、修订，请与烟台方心联系。
4）差评拒收，有错指正。好评如潮，不如订单如雪。
二、几种微酸性次氯酸水生成方式的简介
凡是制造微酸性次氯酸水生成器的厂家都在自卖自夸，宣传自己的技术和设备是最好的，有人说自己家是最正宗的日本技术，有人说自己家是最先进的欧洲技术，有人说自己家是拥有迭代技术的新势力，还有烟台方心喊了十多年，标榜自己是“水电解新技术的创建者！”。
宣传口号震天响，生成方式现5种。
1）次氯酸消毒片法
把某些含氯消毒片溶解在水中，水解时可能会产生一部分次氯酸，次氯酸在其有效氯含量中的占比需要验证，在用于涉水和涉食品加工消毒时，要考虑其他成分的安全性和是否残留。
这种类似的含氯消毒片多数早已存在，现在有的是蹭微酸性次氯酸水的热度改头换面而来。
这种产品便于携带。关键技术是氯化物的选择以及包覆工艺。
2）次氯酸钠溶液酸化法
次氯酸钠溶液呈碱性，把次氯酸钠溶液酸化成微酸性，酸性剂的选择有多种，有盐酸、草酸、醋酸、二氧化碳气体（溶于水形成碳酸）等等。
这种技术也存在20年以上了，在这几种方式中最没技术含量。采用这种方式，同样有效氯含量的情况下，Na+与Cl-的含量通常会比电解法高。
但酸化的次氯酸钠溶液和电解法的微酸性次氯酸水在应用领域有何差异？需要专家、学者指点迷津。
注：Cl-是化合价为-1的还原态氯，例如NaCl中的氯离子。有效氯是指化合价为0、+1、+3、+4、+5、+7的氧化态氯，例如次氯酸HClO中的氯+1。【有效氯】。
3）氯碱工业的离子膜法
采用上世纪氯碱工业新型的离子膜法，把饱和氯化钠溶液电解，在阳极侧生成氯气，让氯气溶于水生成次氯酸和盐酸的混合液，再通过阴极生成的氢氧化钠溶液调节pH值,生成微酸性次氯酸水。
这种技术实现上无难点但有难度，可生成有效氯浓度从几ppm到几千ppm的微酸性次氯酸水，且有效氯中次氯酸浓度高、无残留。
有技术实力能制造这种电解槽和设备的厂家在全球屈指可数，这种设备整体造价高也限制了它的推广。
4）氧化电位水生成器的改良法
氧化电位水生成器在中国也推广了近20年，它是隔膜法电解非饱和的氯化钠溶液（也有厂家采用饱和氯化钠溶液在进槽前稀释的方式），在阳极生成pH2~3的氧化电位水，在阴极生成pH10~12的碱性水，通过碱性水调节氧化电位水pH值的方式来生成微酸性次氯酸水。
这种技术实现上也无难点，但存在NaCl转化率较低的问题，同样有效氯含量的情况下，Na+与Cl-的浓度通常会比其他电解法的要高。例如一个简单的测定方法，计量一下生成1000L有效氯含量100ppm的这种微酸水消耗了多少千克的NaCl。
同时这种微酸水测定的有效氯含量中不仅仅是包含次氯酸，还包括部分过氧化物，杀菌成分不单一，很难明确和量化各种杀菌成分和含量及作用比例。
5）稀盐酸电解法
2002年日本厚生省认可用稀盐酸电解法生成的微酸性电解水（pH5.0~6.5,ACC10~30ppm）作为食品添加剂的杀菌成分，这种微酸性电解水又被称为微酸性次氯酸水；同期的文件中指出次氯酸钠溶液酸化的方式作为食品添加剂杀菌成分，还待研究和验证。后来日本又认可了用稀盐酸和氯化钠混合液电解法的微酸性次氯酸水（pH5.0~6.5,ACC50~80ppm）。
电解稀盐酸的优点是有明确的反应公式，盐酸被电解生成氢气和氯气，氯气溶于水生成次氯酸和盐酸，整个反应过程在电解槽不停的进行。杀菌成分明确、单一、安全性高，杀菌性能高效、广谱、使用无残留，非常适合用于涉水和涉食品加工的领域。
这种方式的Cl-转化率特别高，基本上生成1吨有效氯浓度100ppm的微酸性次氯酸水就消耗100多克HCl。
且产水率100%，即进多少就出多少，无废水排放。
这种设备造价和使用成本也是电解法中最低的。
单纯电解稀盐酸的缺点是有效氯浓度提高时，pH会下降。电解稀盐酸和氯化钠混合液的方式，可以在提高有效氯浓度的同时控制pH5~6.5之间。但有效氯浓度继续提高到几百ppm时，pH的控制有一定的难度，并且氯化钠的加入，也降低了Cl-转化率。
