缓释型固体二氧化氯的研制_谢承卫

第15卷1998年第2期5月贵州大学学报(自然科学版)JournalofGuizhouUnivesrity(NatuarlSeieeen)Vol.15.No.2May.1998缓释型固体二氧化氯的研制谢承卫(贵州大学化学系贵州贵阳550025)摘要二氧化氯制品是目前国际上公认的第四代高效安全的杀菌消毒剂,广泛地用于各行各业.在本次研究中,成功地试制出一种新型固体二氧化氛制品,克服了国外专利产品的不足,通过一系列的试验证明,其具有良好的杀菌、消毒、保鲜效果.关键词固体二氧化氯,杀菌,消毒,保鲜,空气净化剂分类号()611.41国外二氧化氯的研究概况二氧化氯(1C02)是一种黄色或橙色的气体,有极强的氧化性和腐蚀性,高浓度时易发生爆炸.本世纪40年代,在亚氯酸钠(Na1C02)’工业化生产以后,二氧化氯开始得到实际应用.早期主要用于民用水处理过程中的杀菌、消毒.从1944年美国尼亚加拉大瀑布水厂定性二氧化氯是目前国际上公认的性能优良、效果最好的杀菌消毒剂、食品保鲜剂、防霉除臭剂,水质、空气净化剂,世界卫生组织将其列为第四代高效安全的消毒剂,但在我国目前基本处于研究阶段,实际应用才刚刚起步.生产二氧化氯的方法有化学法和电解法两类.已经工业化的化学制备方法主要有Math-ieson法,Rl、RZ、R3、R4、RS、R6、R7、RS法,Solvay法等,这些生产二氧化氯的方法几乎都是在酸性介质中,用还原剂还原含氯氧化剂如氯酸钠(NaCIO3)等而得到.主要的区别在于采用的还原剂不同,生成的副产品以及反应的转化率不同.电解法则以美国的Te-tarvalent公司为代表,用食盐为原料无隔膜电解生产二氧化氯.目前主要以化学方法生产为主.由于二氧化氯具有强氧化性和腐蚀性,和一些设备要求采用耐腐蚀性好的材料如钦材、高强度蒙乃尔合金、破璃纤维增强塑料等制成,同时由于二氧化氯的易爆性,不能加压液化贮藏、运输,只能现场发生使用,从而大大地限制了二氧化氯的应用.70年代美国首先开该课题为1996年贵州大学校青年基金资助课题收稿日期:1997一12一15DOI:10.15958/j.cnki.gdxbzrb.1998.02.011第2期谢承卫:缓释型固体二氧化氯的研制121发了稳定性二氧化氯生产工艺,其方法是将经纯化后的二氧化氯气体导人由过碳酸纳、过硼酸钠及稳定剂组成的隋性溶液中,制成无色或淡黄色澄清的、无味、无嗅、性质稳定、不易挥发、不易分解的稳定性二氧化氯水溶液,从而为二氧化氯的大规模应用铺平了道路.稳定性二氧化氯具有强氧化作用,其氧化能力为氯气的2.6倍,主要是利用其强氧化性以氧化反应为主来达到杀菌、消毒目的.作为杀菌消毒剂,它具有很多优点,由于是以氧化反应为主,几乎不发生氯代反应,因而消毒后无氯代物产生,无异味.而我国目前广泛采用的氯气,’其消毒以氯代反应为主,反应产物为氯代物,消毒产物有强烈异味,甚至有致癌作用;此外,稳定性二氧化氯对甲、乙型肝炎病毒、结核杆菌、伤寒杆菌、大肠杆菌、真菌、白色念珠菌、抱子、淋病双球菌、艾滋病毒以及工业水处理中的藻类、异美菌、铁细菌、硫酸盐还原菌等均有良好的杀灭效果,其用量低,杀灭速度快、效果好.稳定性二氧化氯的灭菌机理,一般认为是二氧化氯对微生物的细胞壁有极强的吸附及穿透作用,能氧化微生物体内的酶,抑制微生物体内蛋白质的合成,从而杀灭微生物.为了进一步拓展二氧化氯的用途及使用范围,八十年代后期发达国家相继开发了固体二氧化氯生产新工艺,并申请了大量专利,在这方面日本最为突出.这些专利的共同点,都是先制备稳定性二氧化氯的水溶液(2%一5%w/v),然后加人稳定剂,再用硅胶或琼脂、高分子强吸水性树脂、分子筛等作为吸附剂,吸附该稳定溶液,封装成型,从而制得固体二氧化氯制品.这种固体二氧化氯制品与液体二氧化氯相比,更能广泛和有效地用于相对封闭空间,如冷库、冰箱、寝室、浴室、厕所、轿车、病房等空气流通不畅,易产生异味的地方,净化空气、杀菌、消毒、除臭.实践证明,固体二氧化氯制品与稳定性二氧化氯水溶液相比,同样具有很好的杀菌、消毒、防霉等效果,同时它还具有便于携带,使用方便、安全等特点.2本研究的特点固体二氧化氯制品的研制成功,进一步扩展了二氧化氯的用途,但国外开发的这种固体二氧化氯制品的最大缺点之一是贮藏、有效期极短,一旦封装成型,不管是否使用,其寿命常常只有1一3个月,极大地限制了该类产品的应用.近年来国内外有不少研究报导证实,直接用一定浓度的二氧化氯气体同样具有杀菌、消毒作用,而对人体无害.笔者从上述思路出发,经过反复试验,优选了一系列化学反应及原料,在室温下将几种化学药品混合,让其反应、缓释出一定浓度的二氧化氯气体,从而达到杀菌、消毒目的.开发出一种新型的固体二氧化氯制品.在研制中根据固体二氧化氯制品的使用特点,采取了一