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学术讲座
刘利达:新型消毒剂--单过硫酸氢钾复合盐消毒剂

  

     1 理化性质及分子结构
单过硫酸氢钾是一种无机过氧化物,也称作过一硫酸氢钾,它与硫酸氢钾、硫酸钾结合成三合盐的形式存在,因此称之为单过硫酸氢钾复合盐(过硫酸氢钾复合盐),复合盐的分子式:2(KHSO5)·KHSO4·K2SO4,相对分子质量:614.7。呈可以自由流动的白色粉状固体,易溶于水,在20℃时,水溶解度大于250g/L。水溶液呈酸性,水中的稳定性较差,不能长期存放。通常固态状态下比较稳定,干粉在温度高于65℃时易发生分解反应,放出氧气和硫化物,但在水中分解放出氧气和硫酸钾,不产生有害物质。氧化能力较强,其氧化势能高,超过了氯化物、高锰酸钾、过氧化氢等,能够把水溶液中的氯离子氧化成氯气,可以把醇类、醛类等有机物氧化成有机酸。因此,被誉为“氧化性和安全性完美结合的过氧化物”。
单过硫酸氢钾复合盐产品的主要质量指标应符合表1的要求。
1 单过硫酸氢钾复合盐的质量要求
项目
指标数据
活性氧%
4.5~4.9
有效成分(KHSO5)/%
42.8~46
堆积密度(g/cm3)
1.10~1.30
水分/%
0.2
pH值(25℃)
1%水溶液
3%水溶液
 
2.0~2.2
1.5~1.9
溶解度(20℃)/(g/L)
256
 
作为过硫酸氢钾复合盐消毒剂产品,市面上较常见到的是含有50%~60%过硫酸氢钾复合盐的粉剂,同时复配了不超过3%的氯化钠、少量有机酸和表面活性剂,折算为有效率不低于10%。复合盐单剂用于消毒剂市面上较少见到,一般直接用于游泳池水处理,清除尿素等氨氮有机物,例如市面上的安蓝。而以过硫酸氢钾复合盐为主要成分制成的消毒剂,因其腐蚀性小、稳定性好,则用途比较广泛。美国的“卫可(Virkon S)”、欧洲的“Oxsept”、国内的润兴牌消毒粉、洁王子消毒粉、水王子消毒粉等消毒剂均是单过硫酸氢钾制剂。
     2 杀灭微生物种类
国外的研究发现,单过硫酸氢钾消毒剂对人畜共患的具有传染性的18种疾病病毒和10种常见的细菌、真菌等具有良好的杀灭作用。

单过硫酸氢钾复合盐属高效消毒剂,对细菌繁殖体、细菌芽胞、真菌、病毒等微生物均有良好的杀灭作用。对微生物的杀灭作用见表2。

 

2 单过硫酸氢钾消毒剂对微生物的杀灭作用

 

项目
浓度(Mg/L)
作用时间(min)
杀灭率(%)
大肠杆菌(8099)
100
5
100
金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)
100
5
100
百年球菌(ATCC 10231)
70
10
100
枯草杆菌黑色变种牙胞(ATCC 9372)
3700
10
100
禽流感病毒(H5N1)
650
10
100
口蹄疫病毒
750
5
100
 
1)浓度:过硫酸氢钾的浓度越高,消毒效果越好。一般用5000mg/L的浓度可以杀灭各种微生物,但浓度越高腐蚀性就越强。
2)有机物:由于过硫酸氢钾能够释放出自由羟基,在有机物存在下,消毒作用将明显下降,例如血迹、浓痰、奶液等。
3)还原性物质和碱性物质:由于过硫酸氢钾氧化性能强,比较活泼,遇到还原性物质会发生反应。在碱性条件下,稳定性下降,当水溶液pH值达到9时,活性氧将迅速分解。
     3 消毒作用机制
从分子结构看,单过硫酸氢钾与过氧乙酸极其相似,过氧键分别与硫原子、碳原子连接,过硫酸氢钾是无机物,其消毒有效成分是单过硫酸根离子(SO5H-,它可将微生物的蛋白质氧化,导致微生物死亡。
单过硫酸氢钾是中性盐,其水溶液的酸性是由于复合盐中硫酸氢钾溶解产生氢离子造成的。但是过硫酸氢钾在酸性条件下稳定性要远远好于中性条件,在碱性条件下则会快速分解。
复配后的消毒剂,由于将氯化钠、有机酸与单过硫酸氢钾复合盐复配制成成品消毒剂,在水溶液中,利用单过硫酸氢钾特殊的氧化能力,在水中发生链式反应,不断产生新生态氧(O)、次氯酸(HCLO)、自由羟基(OH)、过氧化氢(H2O2)。通过新生态氧(O)和自由羟基(OH)的氧化作用可以改变细胞膜的通透性使之破裂,从而失去细胞膜的正常功能,达到杀灭细菌、真菌、原虫、病毒的目的。次氯酸(HCLO)和过氧化氢(H2O2)的氯化、酸化作用,通过抑制致病微生物细胞体内的酶,阻止其蛋白质的合成,从而使细胞分解而死,达到杀灭微生物的作用。由于新生态氧(O)、次氯酸(HCLO)、自由羟基(OH)三者均可以同时杀灭微生物,故溶解后达到了最大限度的协同杀菌的作用。因此单过硫酸氢钾复合型消毒剂的杀菌谱相比其他成分的消毒剂要优秀的多。同时,杀灭微生物后放出的氯化物又会被过硫酸氢钾的活性氧氧化为次氯酸和自由羟基,较为持久地发生作用。
4 应用领域以及使用方法
4.1 适用范围
单过硫酸氢钾消毒剂由于其环保、低毒、高效等优势,被广泛用在以下领域:
1)公共场所消毒:公共交通工具的表面消毒和物品的消毒、车厢空气消毒;文体活动场所人群聚集之前和之后环境和物体表面消毒;公共厕所消毒。
2)家庭保洁消毒:家具、空气、餐饮具消毒,宠物生活环境消毒等。
3)医疗环境领域:医院的门诊墙壁、医用床单、桌面、地面等一般物体表面的擦洗消毒及空气消毒,医院污水的消毒等。
4)饮用水领域:城市自来水消毒、临时性的饮用水消毒等水体消毒。
5)生活污水处理领域:适用于生活污水处理厂对城镇居民生活污水进行消毒处理。
6)工业循环水处理领域:适用于电厂、钢铁厂、化肥厂等工业领域的循环水进行氧化杀生消毒处理。
4.2 使用方法
1)公共环境物件表面的消毒:可采用喷雾、擦拭等方式消毒。用100mg/L~300mg/L浓度,作用20min。
2)公共场所的空气消毒:用3000mg/L浓度,按5ml/m3喷雾,作用30min。
(3)对于医院病房、门诊部的消毒:不怕腐蚀的物品和具有一定抗腐蚀性的医疗器械可用过硫酸氢钾消毒剂消毒,例如体温计、压舌板、内窥镜等,用2000mg/L浓度。作用30min。对于有明显污染的器材,可先进行清洗,采用5000mg/L过硫酸氢钾,配合微量表面活性剂进行消毒处理,作用20min。
对于医院污水使用专门的投加设备,按照10g/T~15g/T的比例进行定量投加。作用时间为60min。
4)餐饮具的消毒:对于餐具和茶具,可采用200mg/L~1000mg/L过硫酸氢钾消毒剂进行进行清洗浸泡消毒,作用5min~10min。也可以和洗洁精等清洗剂一起,配合洗碗消毒,消毒后用洁净水冲洗干净。
5)饮用水深度处理和消毒:可用于自来水的消毒处理,也可用于饮用水的深度处理。一般用0.5mg/L~3mg/L,作用5min~10min。
6)宠物等的生活环境和体表消毒:对于动物养殖环境和动物体表配用500mg/L~700mg/L过硫酸氢钾消毒剂水溶液进行冲洗、喷雾消毒和体表清洗。对于水生动物全池泼洒每1000L水0.3g~0.5g。
7)生活污水处理消毒处理方法:对于城镇生活污水使用专门的投加设备,按照每吨污水5ppm~10ppm的比例进行定量投加。作用时间为30min~60min。
8)工业循环水处理使用方法:对于工业循环水领域,按照各个企业的具体情况采用“一厂一案”的方法,对循环水进行氧化杀生处理。
4.3 安全性和注意事项
1)外用消毒剂,不得口服。请置于儿童不易接触处。
2)本品对碳钢有腐蚀作用,对织物有腐蚀作用,请慎用。
3)在使用中应适当注意对使用者采用必要的措施进行保护,例如戴眼镜、口罩、手套等;避免接触皮肤和眼睛,如不慎接触,应立即用清水连续冲洗,必要时就医。
主要参考文献略
作者单位:成都润兴消毒药业有限公司

 

 

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