張忠亮

山東康輝水處理設(shè)備有限公司，山東淄博，255000

新冠疫情常態(tài)化防控背景下，戴口罩、勤洗手、多通風(fēng)、少聚集等防護(hù)措施已經(jīng)深入人心，加強(qiáng)消毒也非常重要，對(duì)人體和環(huán)境安全性較高的次氯酸水的消毒應(yīng)用發(fā)展迅速。

強(qiáng)酸性電解水（酸性氧化電位水）誕生于20世紀(jì)80年代，弱酸性電解水和微酸性電解水在20世紀(jì)90年代也開始出現(xiàn)，上述電解水的制備裝置最初都是由日本研發(fā)，強(qiáng)酸性電解水和微酸性電解水在2002年因“不會(huì)危害人體健康”被日本厚生勞動(dòng)省指定為食品添加劑，主要化學(xué)成分種類為HClO、H+、ClO-，當(dāng)時(shí)被賦予了“次氯酸水”的名稱，目的就是利用其對(duì)廣泛致病菌和病毒殺滅的有效性和安全性做好食品領(lǐng)域的衛(wèi)生管理，基于上述特性，次氯酸水還被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、畜牧、農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)和公共衛(wèi)生等領(lǐng)域[1]。1995年，我國引進(jìn)酸性電解水的制備技術(shù)，并將其應(yīng)用于消毒領(lǐng)域[2]。2020年，我國國家衛(wèi)生健康委員會(huì)辦公廳印發(fā)了《消毒劑使用指南》，其中規(guī)定了次氯酸消毒劑的應(yīng)用范圍[3]；同年，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省下屬的產(chǎn)品評(píng)價(jià)技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)（NITE）的評(píng)價(jià)試驗(yàn)確認(rèn)了次氯酸水對(duì)新型冠狀病毒的滅活特性[4]。2021年，歐盟委員會(huì)批準(zhǔn)次氯酸釋放的活性氯作為活性物質(zhì)用作1類產(chǎn)品的生物殺滅劑[5]；同年，日本電解水協(xié)會(huì)研究證明次氯酸水能夠滅活新型冠狀病毒的變異毒株[6]。美國環(huán)保署（EPA）給出的新型冠狀病毒消毒劑清單，其中就包括以hypochlorous acid為有效成分的產(chǎn)品[7]。近年來，市場上出現(xiàn)了許多關(guān)于次氯酸水的產(chǎn)品，仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)，即使都是次氯酸水產(chǎn)品，其理化指標(biāo)和使用方法也可能有很大不同。

現(xiàn)就次氯酸水在消毒領(lǐng)域的應(yīng)用及注意事項(xiàng)綜述如下。

1 次氯酸水的生成

次氯酸消毒液為原液含有穩(wěn)定的次氯酸的消毒劑[8]。次氯酸分子不穩(wěn)定，僅存在于水溶液中，次氯酸水比較簡單可行的生成方法一般為電解法和化學(xué)法。

1.1 電解法

在有隔膜或無隔膜電解槽中，電解氯化鈉和/或鹽酸水溶液，生成以次氯酸為主要?dú)⒕煞值乃嵝运芤海╬H＜6.5）[9]。

1.2 化學(xué)法

通過直接或間接獲得的次氯酸鹽和酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成以次氯酸為主要?dú)⒕煞值乃嵝运芤海╬H＜6.5），比如使用次氯酸鈉溶液和酸溶液混合稀釋的方法、二氯異氰尿酸鈉溶解稀釋的方法等。

2 次氯酸水的特性

2.1 次氯酸分子的界定

氯系消毒液的殺菌力可通過有效氯濃度來量化，其中有效氯成分包括氯氣（Cl2）、次氯酸分子（HClO）、次氯酸根離子（ClO-），其殺菌強(qiáng)度依次變?nèi)酰葰猓–l2）具有毒性和易揮發(fā)性等特點(diǎn)，限制了它的使用[10]。對(duì)于氯系消毒液，當(dāng)溶液呈微酸性至堿性時(shí)，主要是次氯酸作為一元弱酸的電離平衡存在，即次氯酸分子（HClO）和次氯酸根離子（ClO-）動(dòng)態(tài)平衡存在，化學(xué)反應(yīng)方程式如式1所示；當(dāng)溶液呈較強(qiáng)酸性時(shí)，主要是氯氣（Cl2）溶于水生成次氯酸分子（HClO）的化學(xué)反應(yīng)占主導(dǎo)，化學(xué)反應(yīng)方程式如式2所示[8]。

上述兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)都是可逆的，即化學(xué)反應(yīng)方程式左右兩側(cè)的化學(xué)成分以動(dòng)態(tài)平衡的形式同時(shí)存在，其中一側(cè)某化學(xué)成分被消耗掉后，舊的平衡被打破而通過化學(xué)反應(yīng)形成新的平衡，不同的平衡狀態(tài)下，各化學(xué)成分的濃度是不同的，而相同的是平衡常數(shù)。

化學(xué)反應(yīng)方程式1的平衡常數(shù)Ka如式3所示，其中Ka的數(shù)值為3.8×10-8（27℃），[HClO]表示HClO在溶液中的物質(zhì)量濃度，[H+]表示H+在溶液中的物質(zhì)量濃度，[ClO-] 表示ClO-在溶液中的物質(zhì)量濃度[8]。

化學(xué)反應(yīng)方程式2的平衡常數(shù)K如式4所示，其中K的數(shù)值為5.5×10-4（27℃），[HClO]表示HClO在溶液中的物質(zhì)量濃度，[H+]表示H+在溶液中的物質(zhì)量濃度，[Cl-]表示Cl-在溶液中的物質(zhì)量濃度，[Cl2]表示Cl2在溶液中的物質(zhì)量濃度[8]。

根據(jù)式3和式4，設(shè)定Cl-為1 mol/L時(shí)，溶液中有效氯的各種狀態(tài)在不同pH下的分布見圖1。

圖1 有效氯在不同pH值下的分布

pH值大于8.5時(shí)，次氯酸根離子（ClO-）存在比例較高；pH值小于4.0越來越多時(shí)，次氯酸分子（H C l O）逐漸轉(zhuǎn)化為氯氣（C l2）；p H 為4.0～6.0，次氯酸分子（HClO）存在比例較高[11]。

2.2 次氯酸分子的殺菌能力

次氯酸分子（H C l O）的殺菌能力約為次氯酸根離子（ClO-）的80倍[12]，實(shí)際使用過程中，由于有機(jī)干擾物、溫度、微生物種類等因素的影響，消毒效果并未達(dá)到理想的數(shù)值。次氯酸分子（HClO）是中性小分子，相比帶負(fù)電荷的次氯酸根離子（ClO-）更容易穿透帶負(fù)電荷的細(xì)胞膜，進(jìn)入其內(nèi)部與DNA和線粒體發(fā)生反應(yīng)使其死亡[11]，這也在一定程度上證明了次氯酸分子（HClO）的殺菌能力比次氯酸根離子（ClO-）強(qiáng)。人體內(nèi)的中性粒細(xì)胞也會(huì)產(chǎn)生次氯酸分子（HClO），并利用其攻擊細(xì)菌和病毒等病原體[13]。GB 28234—2020《酸性電解水生成器衛(wèi)生要求》中對(duì)酸性電解水殺滅微生物效果的要求也證明了次氯酸水具備較強(qiáng)的殺菌能力。

2.3 次氯酸水的安全性

酸性電解水的安全性相關(guān)報(bào)道很多，這些報(bào)道中，符合日本指定食品添加劑和GB 28234—2020《酸性電解水生成器衛(wèi)生要求》的酸性電解水，急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)、急性吸入毒性試驗(yàn)、皮膚刺激試驗(yàn)、眼刺激試驗(yàn)、口腔黏膜刺激試驗(yàn)、染色體畸變試驗(yàn)等均無異常。江蘇省疾病預(yù)防控制中心還對(duì)強(qiáng)酸性電解水（酸性氧化電位水）做了亞急性毒性試驗(yàn)，結(jié)果未見異常[14]。

2007年1月，日本食品安全委員會(huì)發(fā)布的《食品添加劑次氯酸水的評(píng)價(jià)書》中指出，在細(xì)胞毒性研究中，觀察到高濃度的次氯酸水略微抑制了細(xì)胞增殖，但毒性還是低于其他市售消毒劑；在氯殘留、氯仿和自由基等副產(chǎn)物的生成方面均未見異常[15]。

次氯酸水對(duì)材料的腐蝕性無法完全避免，根據(jù)《酸性電解水生成器衛(wèi)生要求》的要求，次氯酸水對(duì)除不銹鋼以外的金屬有一定的腐蝕，次氯酸水的輸送、貯存等宜選用聚氯乙烯等耐腐蝕材料。

次氯酸水不穩(wěn)定，在強(qiáng)光、露天、高溫、有機(jī)物干擾等條件下更易分解，因此其作為廢水排放后對(duì)環(huán)境的影響非常小，為慎重起見，次氯酸水被大量排放前最好還是要進(jìn)行殘留氯的檢測確認(rèn)，避免影響微生物對(duì)廢水的分解處理。

3 次氯酸水的應(yīng)用及注意事項(xiàng)

在我國，在消毒領(lǐng)域使用的次氯酸水相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)根據(jù)WS 628—2018《消毒產(chǎn)品衛(wèi)生安全評(píng)價(jià)技術(shù)要求》的要求取得衛(wèi)生安全評(píng)價(jià)報(bào)告并進(jìn)行消毒產(chǎn)品備案，使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照說明書使用[16]。根據(jù)次氯酸水的特性可整理出如下一些比較通用的注意事項(xiàng)。

（1）次氯酸水的使用原則一般是流水沖洗，消毒前應(yīng)先徹底清除污垢，不應(yīng)與其他殺菌劑、洗滌劑等混合使用，使用前應(yīng)檢查次氯酸水的理化指標(biāo)是否正常。

（2）次氯酸水不可飲用。

（3）次氯酸水宜使用原液，不宜稀釋使用。

（4）次氯酸水用于衛(wèi)生手消毒時(shí)，應(yīng)先將手清洗干凈，再用次氯酸水進(jìn)行流動(dòng)沖洗，而不應(yīng)像酒精一樣少量噴灑消毒。

（5）次氯酸水用于桌面、門把手、扶手等一般物體表面消毒時(shí)，宜采用2次“噴濕-等待-擦干”的流程，第一次主要用于去污，第二次主要用于消毒。

（6）次氯酸水應(yīng)采用聚氯乙烯等耐腐蝕容器密閉、遮光、陰涼保存，嚴(yán)格遵守使用期限，宜在一周內(nèi)用完。

（7）不要將次氯酸水與次氯酸鈉溶液混淆，兩者完全不同。

（8）次氯酸水的消毒效果一般取決于其理化指標(biāo)、用量、作用時(shí)間及操作方法。

4 結(jié)束語

近年來，新冠病毒不斷變種肆虐，對(duì)人民健康和生活環(huán)境造成了極大的威脅，次氯酸水相關(guān)消毒產(chǎn)品在此背景下的應(yīng)用迅速發(fā)展。次氯酸水作為一種新型環(huán)保型消毒劑，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，但對(duì)次氯酸水的認(rèn)識(shí)模糊、不恰當(dāng)?shù)男麄?、不正確的使用等現(xiàn)象還普遍存在，極大程度地限制了次氯酸水作用的發(fā)揮。本文通過闡述次氯酸水的生成、特性，明確了其在消毒領(lǐng)域的應(yīng)用及注意事項(xiàng)，有助于次氯酸水被正確認(rèn)識(shí)和使用。目前，關(guān)于次氯酸水的學(xué)術(shù)交流也非?；钴S，相關(guān)人員也在積極加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的制修訂，從多方面深入開展試驗(yàn)，探究其殺菌效果及在各領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值，形成科學(xué)的規(guī)范的系統(tǒng)的指南，相信在不遠(yuǎn)的將來，次氯酸水的研究及應(yīng)用定將取得長足的發(fā)展。