CN112167264A - 一种次氯酸电解液、次氯酸消毒液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种次氯酸电解液、次氯酸消毒液及其制备方法，所述次氯酸电解液包括如下组分：氯化盐，酸性盐或有机酸，缓冲剂。本发明的电解液经电解、稀释后可得到pH为6±0.5，有效氯含量为50‑150ppm的弱酸性次氯酸消毒液。本发明的次氯酸电解液可用于现场制备弱酸性次氯酸消毒液，随制随用，解决了次氯酸易分解导致的消杀效果不佳的情况，且有效氯含量高，氯离子转化率高。

Description

一种次氯酸电解液、次氯酸消毒液及其制备方法
技术领域
本发明涉及次氯酸溶液生产技术领域，尤其涉及一种次氯酸电解液、次氯酸消毒液及其制备方法。
背景技术
消毒产品在日常生活，尤其在发生大范围疫情时备受关注。在各种消毒产品汇总，弱酸性次氯酸水备受青睐。弱酸性次氯酸水有安全、无残留、温和无腐蚀、杀菌消毒效率高等诸多优点。目前市面上的弱酸性次氯酸水多以水剂形式销售，在保藏、保质期、物流等方面都有诸多不便。同时，次氯酸存在易分解不耐储藏的缺点。因此，亟需开发一种能现制次氯酸消毒液的方法。
现有次氯酸消毒液的电解生产方法一般以稀盐酸为原料，同时加入稳定剂或调节剂。如CN110952108A的生产方法包括如下步骤：1)向生活用水中加入10-50ppm调节剂，得到溶液A；2)配制体积浓度为4％-12％稀盐酸溶液作为次氯酸发生器的电解原料；3)稀盐酸溶液与步骤1)得到的溶液A通过泵体进入次氯酸发生器内部无隔膜电解槽中，经混合、电解生成次氯酸初始溶液；4)向生成的次氯酸初始溶液中加入50-300ppm的稳定剂，生成次氯酸溶液。由于电解液中氯离子浓度高，容易挥发出氯气，对身体健康造成威胁。同时，对于普通民众而言，采购稀盐酸并不方便，因此该方法并不适用于现制次氯酸消毒液。
同时，传统的次氯酸钠电解反应中氯离子捕获效率低，转化效率低，为了提高有效氯含量而不得不加入大量食盐。反应后的反应液盐离子浓度高，同时碱性较强。同时，次氯酸在碱性条件下消杀效率低，想获得较理想的消杀效果就需要较高浓度，从而导致较强的刺激性、漂白性、腐蚀性等缺点。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的是提出一种次氯酸电解液，能够用于现制弱酸性次氯酸消毒液。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种次氯酸电解液，包括如下组分：氯化盐，酸性盐或有机酸，缓冲剂。
相对于现有技术，本发明将氯化盐、酸性盐或有机酸和缓冲剂进行组合得到次氯酸电解液，以氯化盐提供氯离子，使用酸性盐或有机酸替代传统的盐酸提供氢离子，避免次氯酸消毒液生产过程中逸出氯气，同时通过缓冲剂保证电解过程中电解液的pH，可用于现制弱酸性次氯酸消毒液。
所述次氯酸电解液包括如下浓度的组分：
氯化盐0.003-0.02g/ml
酸性盐或有机酸0.003-0.007g/ml
缓冲剂0.01-0.03g/ml。
进一步，所述次氯酸电解液包括如下浓度的组分：
氯化盐0.006-0.02g/ml
酸性盐或有机酸0.004g/ml
缓冲剂0.017g/ml。
所述次氯酸电解液的组份还包括表面活性剂，表面活性剂的浓度为0.0005-0.002g/ml，优选0.001g/ml。通过加入表面活性剂，有利于穿透微生物的脂质非亲水结构，从而提高抑菌效果。
所述氯化盐采用常见的水溶性无机氯化盐，如氯化钠、氯化钾等，优选氯化钠。
所述酸性盐选自弱酸盐，如硫酸氢盐、碳酸盐、磷酸二氢盐(如磷酸二氢钠、磷酸二氢钾)中的任意一种或几种，优选硫酸氢盐，如硫酸氢钠；所述有机酸选自弱酸性有机酸，如柠檬酸、草酸、酒石酸中的任意一种或几种。
所述缓冲剂选自磷酸盐缓冲剂。
所述磷酸盐缓冲剂由磷酸氢二钠和磷酸二氢钠组成。
所述表面活性剂为AEO-7(脂肪醇聚氧乙烯醚)、AEO-9(脂肪醇聚氧乙烯醚)、WC2A1(十二烷基二苯醚二磺酸钠)、TX-10(烷基酚聚氧乙烯醚)中的一种或几种，优选AEO-9。通过选用非离子表面活性剂，在提高抑菌效果的同时不与电解液和电解产物中的各组份发生反应。
本发明的次氯酸电解液pH为2.5-3.0。
本发明的次氯酸电解液的制备方法为，将氯化盐、酸性盐或有机酸、缓冲剂溶解于水中即得。
由于电解过程中对电解液具有较高要求，如果存在其他杂质将影响次氯酸的生成，如钙镁离子会在电极形成水垢，有机质、氨等会与次氯酸反应降低有效氯浓度，因此本发明的电解液需要采用高纯水或去离子水配制。
在一些实施例中，为方便制备电解液的配制，可按照如下质量配比将氯化盐、酸性盐或有机酸、缓冲剂溶于30ml左右的水中：
氯化盐0.1-0.5g
酸性盐或有机酸0.1-0.2g
缓冲剂0.5-1.0g。
优选地，按照如下质量配比将氯化盐、酸性盐或有机酸、缓冲剂溶于30ml左右的水中：
氯化盐0.2-0.5g
酸性盐或有机酸0.125g
缓冲剂0.5g。
本发明还提供一种次氯酸消毒液的制备方法，包括如下步骤：
(1)对所述次氯酸电解液进行电解，得到次氯酸浓缩液；
(2)将次氯酸浓缩液进行稀释得到次氯酸消毒液。
步骤(2)中，通过加入水进行稀释，水与氯酸消毒液电解液的体积比为8-10：1，优选9：1。其中对水没有限制，可采用生活自来水或纯水、去离子水或其他水，考虑到获取的便利性以及成本，优选自来水。本发明的电解液中氯离子含量较高，采用高浓度少量的电解液进行电解制备得到次氯酸浓缩液，可提高氯化钠的转化效率；而考虑到电解液中弱酸性盐或弱酸性有机酸电离的情况会使浓缩液中存在未溶解的氯气，因此加水对浓缩液进行稀释有助于氯气溶解，从而得到有效氯含量高，同时盐含量低的次氯酸消毒液。
步骤(2)中，电解的时间为3～5min，优选4min。
步骤(2)所得次氯酸消毒液为弱酸性，pH为6±0.5，有效氯含量为50-150ppm，优选100-150ppm。
本发明还提供上述制备方法得到的次氯酸消毒液。
相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明的电解液可用于现场制备弱酸性次氯酸消毒液，随制随用，解决了次氯酸易分解导致的消杀效果不佳的情况；而且反应剂保存时间长，不变质。
(2)相比于传统制取次氯酸钠溶液的制备方法，本发明的制备方法不出现氯气逸出现象，更安全，更高效，无漂白、无腐蚀性，无盐渍，免洗更方便。
(3)不需要使用大型设制备次氯酸消毒液，生产、使用成本降低，降低了生产设备、运输、物流、分解等隐形成本。
具体实施方式
以下结合具体的实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种次氯酸电解液，由氯化钠0.5g、硫酸氢钠0.125g和磷酸盐缓冲剂(由0.049g磷酸氢二钠和0.451g磷酸二氢钠组成)0.5g溶于30ml纯水中制得，pH为2.5左右。
一种次氯酸消毒液的制备方法，包括如下步骤：
(1)对所述次氯酸电解液进行电解，电解时间为4min，得到次氯酸浓缩液。
(2)向浓缩液中加水(纯水、取样自广州的自来水以及取样自秦皇岛的自来水)至300ml，得到弱酸性的次氯酸消毒液。
本实施例在电解过程中未出现黄绿色气体；使用不同水稀释后的次氯酸消毒液pH均为6.0。
按照卫生部《消毒技术规范》(2002年版)2.2.1.2.1的规定的方法，以0.1000mol/L硫代硫酸钠滴定液作为标准溶液对次氯酸消毒液进行检测，检测温度为23℃，相对湿度69％。
经检测，本实施例的次氯酸消毒液有效氯浓度是0.1524g/L(150ppm)。
杀菌效果测试：
本实施例的次氯酸消毒液在不同时间的杀菌率如下表1-4所示(其中对照组未加入任何消毒液，试样组加入本实施例的次氯酸消毒液)。
表1.作用时间为1min的杀菌率检测结果
Figure BDA0002747156510000051
表2.作用时间为3min的杀菌率检测结果
Figure BDA0002747156510000052
表3.作用时间为5min的杀菌率检测结果
Figure BDA0002747156510000061
表4.作用时间为30min的杀菌率检测结果
Figure BDA0002747156510000062
Figure BDA0002747156510000071
测试结果表明，本实施例的次氯酸消毒液短时间内即可达到99.8％以上的杀灭率，具有优异的杀菌效果。
实施例2
一种次氯酸电解液，由氯化钠0.2g、硫酸氢钠0.125g、缓冲剂(同实施例1)0.5g溶于30ml纯水中制得，pH为2.5左右。
采用与实施例1相同的方法进行电解制备次氯酸消毒液，检测得到本实施例的次氯酸消毒液pH为6.0左右，有效氯浓度为50ppm左右。
实施例3
本实施例与实施例1相似，与实施例1不同之处在于：次氯酸电解液中加入0.03gAEO-9(浓度为0.001g/ml)。
本实施例在电解过程中溶液未出现浑浊，未出现大量气泡。经检测，本实施例的次氯酸消毒液有效氯浓度是150ppm，与实施例1相同，说明AEO-9的加入不会影响次氯酸电解。不过由于AEO-9有利于穿透微生物的脂质非亲水结构，加入AEO-9将会提高抑菌效果。
对比例1
本对比例提供一种次氯酸电解液，相较实施例1省去了硫酸氢钠。
对次氯酸电解液进行电解，电解时间为4min，得到次氯酸浓缩液。采用不同的水(纯水、取样自广州的自来水以及取样自秦皇岛的自来水，对次氯酸浓缩液进行稀释至300ml，得到相应的次氯酸消毒液。
经检测，采用纯水稀释后的次氯酸消毒液pH为6.2，采用广州自来水稀释后pH为6.4，采用秦皇岛自来水稀释后pH为6.6。根据测试结果可以发现，在不加入硫酸氢钠情况下，次氯酸消毒液pH变高，而次氯酸消毒液pH升高将降低其杀菌效率；而且pH并不稳定，随着稀释用水不同而发生变化。由于不同地区的水质不同，这种现象将限制了次氯酸消毒液在不同地区采用生活用水进行现制现用。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种次氯酸电解液，其特征在于：包括如下组分：
氯化盐
酸性盐或有机酸
缓冲剂。
2.根据权利要求1所述次氯酸电解液，其特征在于：所述次氯酸电解液包括如下浓度的组分：
氯化盐0.003-0.02g/ml
酸性盐或有机酸0.003-0.007g/ml
缓冲剂0.01-0.03g/ml。
3.根据权利要求1或2所述次氯酸电解液，其特征在于：所述次氯酸电解液的组份还包括表面活性剂。
4.根据权利要求1所述次氯酸电解液，其特征在于：所述酸性盐选自硫酸氢盐、碳酸盐、磷酸二氢盐中的任意一种或几种，所述有机酸选自柠檬酸、草酸、酒石酸中的任意一种或几种。
5.根据权利要求1所述次氯酸电解液，其特征在于：所述缓冲剂选自磷酸盐缓冲剂。
6.根据权利要求1或2所述次氯酸电解液，其特征在于：所述次氯酸电解液pH为2.5-3.0。
7.一种权利要求1-6任意一项所述次氯酸电解液的制备方法，其特征在于：将氯化盐、酸性盐或有机酸、缓冲剂溶解于水中，得到次氯酸电解液。
8.一种次氯酸消毒液的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)对权利要求1-6任意一项所述次氯酸电解液进行电解，得到次氯酸浓缩液；
(2)将次氯酸浓缩液稀释后得到次氯酸消毒液。
9.根据权利要求8所述制备方法，其特征在于：步骤(2)中，通过加入水进行稀释，水与次氯酸电解液的体积比为8-10：1。
10.权利要求8或9所述制备方法得到的次氯酸消毒液。
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