CN1301647C - 氧化还原电位消毒液制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种制备氧化还原电位消毒液的方法，在水中加入中性化合物溶液，混合均匀；将加有上述中性化合物溶液的水置于带有隔膜的电解槽中；将上述电解槽中的水通过电极电解，其中在制备之前，所述的中性化合物为0.5%的氯化钠溶液，而且电解时的电解电流为20至150安培。本发明利用氧化还原电位的作用杀菌，破坏细菌病毒的细胞膜电位，制备出达到灭菌目的氧化还原电位消毒液，同时所提供的氧化还原电位消毒液制备装置结构简单，而且耗能低，可降低制造成本。
Description
发明领域
本发明涉及一种消毒液及其制备方法。具体地说，涉及一种氧化还原电位消毒液制备方法，可将普通的自来水制备成能在数秒内杀灭细菌病毒、真菌等繁殖体和芽抱，尤其是对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、甲、乙肝、爱滋病毒可100％迅速杀灭的消毒液。用于医院、宾馆、饮食业、家庭等的消毒及农作物病毒害的防治。
背景技术
目前，用于医院、宾馆、饮食业、家庭生活中的消毒，一般采用高温、高压、电热能等的方法消毒，上述的各种消毒方法既繁琐复杂又浪费，造成了电、气、煤、火等能源的消耗和浪费；另外，现有的起着消毒杀菌作用的有各种消毒液、抗菌素和农药等，其内多数含有化学成分，对人体及农作物有污染和毒副作用。在中国专利CN2440514Y中，公开了一种高效高浓度消毒灭菌液电解装置，在机壳内安装电解电源、制冷机组和水箱，水箱内安装有制冷的蒸发器、电极、电极固定架、潜水泵、进水管、球阀、喷水管、盐筒、喷盐水管。制冷机的蒸发器通过制冷剂与制冷机组连接接通，电极与电解电源连接，进水管的进水端安装在蒸发器的下部，进水管与潜水泵进水端连接连通，潜水泵出水端分成两路送水：一路连接连通盐筒，盐筒再连接连通盐水管，另一路通过球阀后连接连通喷水管，喷水管和喷盐水管上开有多个喷水孔。在这种消毒灭菌液电解装置中，并没有记载电解电位的大小以及最后制作的消毒灭菌液的PH值，而且所制备的消毒灭菌液的杀菌种类和杀菌能力也有限。
在中国专利CN2369688Y中，公开了一种次氯酸钠消毒液发生器，这种消毒液发生器的阳极在内、阴极在外同心安装在电解槽底部的镶嵌螺母上，电解阴极外设有一开有通气孔的电极罩，这样有利于保护电极，提高产品的使用寿命，电极效率高。同样，在这种消毒液发生器中，并没有记载电解电位的大小以及最后制作的消毒灭菌液的PH值，而且所制备的消毒灭菌液的杀菌种类和杀菌能力也有限，而且这种消毒液发生器只适用于在较小的场合生产消毒液，不适于生产大量的消毒液。
在中国专利CN2297454Y中，公开了一种多用途消毒器，这种消毒器的工作原理仍然是电解食盐产生次氯酸钠来制备消毒液，同样，在这种消毒器中，并没有记载电解电位的大小以及最后制作的消毒灭菌液的PH值，而且所制备的消毒灭菌液的杀菌种类和杀菌能力也有限，而且这种消毒液发生器只适用于在较小的场合生产消毒液，不适于生产大量的消毒液。
再者，至今为止，还没有一种消毒杀菌的方法或药液能有效的，能够经济实惠的预防爱滋病、甲、乙肝病毒，更为迫切的是，面对目前正在肆虐传染的SRAS病毒，人们也没有发现一种使用方便、制备简单、杀毒效果好的消毒液，不能解决传染这一直医学领域的难题。
由此可见，上述现有的消毒液及其装置仍存在有诸多的缺陷，而亟待加以进一步改进。
为了解决上述现有的消毒液及其制备方法和制备装置存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但是长久以来一直未见适用的结构设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。
有鉴于上述现有的消毒液及其制备方法和制备装置中存在的所制备的消毒灭菌液的杀菌种类和杀菌能力有限，而且这种消毒液制备装置只适用于在较小的场合生产消毒液，不适于生产大量的消毒液的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种新型的氧化还原电位消毒液及其制备方法和制备装置，能够改进一般市面上现有常规的消毒液及其制备装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服上述现有的消毒液及其制备方法存在的缺陷，而提供一种新型的氧化还原电位消毒液制备方法，所要解决的主要技术问题是利用氧化还原电位的作用杀菌，破坏细菌病毒的细胞膜电位，制备出达到灭菌目的氧化还原电位消毒液，同时所提供的氧化还原电位消毒液制备装置结构简单，而且耗能低，可降低制造成本。
本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的氧化还原电位消毒液，这种消毒液以水为主原料，辅以中性化合物，经氧化还原并调PH值而制成，其特征在于在这种消毒液中：
(1)其氧化还原电位在880至1100毫伏之间；
(2)PH值在1.0至3.2之间；
(3)氯化物在2-5PPM之间；
(4)中性化合物在3至10PPM之间。
在上述氧化还原电位消毒液中，在制备之前所述的中性化合物为0.05％的氯化钠溶液。
在上述氧化还原电位消毒液中含有所述中性化合物可以是氯化钠(NaCl)、磷酸二氢钠(NaH2P4)、磷酸氢二钠(Na2HPO4)、过氧化氢(H2O2)中的一种或者它们的组合。
依据本发明的目的及其所要解决的主要技术问题，还提供一种氧化还原电位消毒液的制备方法，其特征还在于：
(1)在水中加入中性化合物溶液，混合均匀；
(2)将加有上述中性化合物溶液的水置于带有隔膜的电解槽中；
(3)将上述电解槽中的水通过电极电解；
其中，在制备之前所述的中性化合物为0.05％的氯化钠溶液，电解时的电解电流为20至150安培。
电解后，即成本发明的氧化还原电位杀菌水。
在利用上述氧化还原电位消毒液的制备方法制备好的消毒液中含有所述中性化合物可以是氯化钠(NaCl)、磷酸二氢钠(NaH2P4)、磷酸氢二钠(Na2HPO4)、过氧化氢(H2O2)中的一种或者它们的组合。
在上述氧化还原电位消毒液的制备方法中，所述电极为铂钛合金。
在上述氧化还原电位消毒液的制备方法中，电解时的电解电流为70安培。
依据本发明的目的及其所要解决的主要技术问题，还提供一种氧化还原电位消毒液的制备装置，包括一反应釜和一控制装置，所述反应釜由一外反应釜和一内反应釜内外套在一起构成，所述外反应釜和内反应釜的上部盖有一上盖，所述内反应釜内设有正电极，所述外反应釜和内反应釜之间设有负电极，所述内反应釜的周边开有多个窗口，窗口上安装有通透离子膜。
在上述消毒液的制备装置中，一上液泵分别通过所述正、负反应釜的上液管把配制好的原液输送到所述内反应釜和外反应釜，在所述内反应釜的底部设有一消毒液产品输出管，而在所述外反应釜1的底部设有一废液输出管。
在上述消毒液的制备装置中，在所述上盖上设有温度传感器，用于检测反应釜内的液体温度，并把所检测的温度信号输入到测控系统，所述外反应釜和内反应釜分别安装有外反应釜液位显示管和内反应釜液位显示管，在外反应釜液位显示管和内反应釜液位显示管上分别安装液位传感器。
在上述消毒液的制备装置中，在所述上盖上还安装有废气排出管，用于把反应釜内产生的废气排出。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。众所周知，细菌、病毒、真菌等微生物的生存环境在PH为4-9之间，氧化还原电位(ORP)在±400毫伏之间，而在这个范围以外的环境下微生物很难生存和繁殖。而且ORP(氧化还原电位)还决定着微生物的呼吸和代谢。所以PH在4--9之外，ORP在±400之外的氧化还原电位消毒液可使微生物细胞膜电位发生变化，导致细胞膜通透性增强和细胞代谢酶受到破坏，进而杀灭微生物。
本发明与现有技术相比，本发明所提出的氧化还原电位消毒液是以自来水为原料、成本低廉、使用安全、简便，应用范围广泛，替代了现有的消毒液、抗菌素、农药的作用。减少了或完全替代了高温、高压、电热能的消毒方法，节省了能源的消耗，减少了医疗、农业在抗生素、农药方面的使用量和经费开支，本产品可用自来水进行1-15倍稀释，稀释的溶液消毒后、在4小时内见光可还原成自来水，不存在核酸的基因变异，无任何残留物，对人体和动物无蓄积毒性，对环境无污染，使用后无毒无副作用，属新一代高效绿色环保杀菌液。
上述本发明所提供的氧化还原电位消毒液及其制备方法和制备装置的技术创新，对于现今同行业的技术人员来说均具有许多可取之处，而确实具有技术进步性。
综上所述，本发明特殊的氧化还原电位消毒液及其制备方法和制备装置，更加适于实用。其具有上述诸多优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的方案设计公开发表或使用，且其不论在结构上或功能上皆有较大改进，在技术上有较大进步，并产生了好用及实用的效果，而确实具有增进的功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图简要说明
图1是本发明所述氧化还原电位消毒液的生产工艺流程图；
图2是本发明所述氧化还原电位消毒液制备装置的反应釜的内部结构简要示意图；
图3是本发明所述氧化还原电位消毒液制备装置的外部结构简要示意图；
图4是本发明所述氧化还原电位消毒液制备装置的测控系统原理框图。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的氧化还原电位消毒液及其制备方法和制备装置的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
本发明提供一种氧化还原电位消毒液，这种消毒液以水为主原料，副以中性化合物，经氧化还原并调PH值而制成，在这种消毒液中：其氧化还原电位在880毫伏以上，最好是在1000毫伏以上；PH值在1.0-3.2之间，PH最好是1.5-2.5；氯化物在2至5P PM之间，最好为3.5PPM；中性化合物在3-10PPM之间，最好为7PPM，从而可保持高效杀菌性。在制备之前这种中性化合物为0.5％的氯化钠溶液，也可以是磷酸二氢钠(NaH2P4)、磷酸氢二钠(Na2HPO4)、过氧化氢(H2O2)中的一种或者它们的组合。而在所制备的氧化还原电位消毒液中含有氯化钠(NaCl)、磷酸二氢钠(NaH2P4)、磷酸氢二钠(Na2HPO4)、过氧化氢(H2O2)中的一种或者它们的组合。这种消毒液是一种无色透明、无肉眼可见外来杂质的液体，没有刺激性，便于在家庭或者办公室场合使用。
氧化电位消毒液的杀菌机理，是根据其高氧化还原电位ORP为880毫伏以上、PH为1.0-3.2之间的氧化电位消毒液可使微生物细胞膜电位发生变化，导致细胞膜通透性增强和细胞代谢酶受到破坏，进而杀灭微生物，经实验证明：单纯次氨酸在短时间内最低有效杀菌浓度为880PPM，而氧化电位水含有次氨酸的最低有效杀菌浓度为0.6PPM，是次氯酸最低有效杀菌浓度的1/1466。同样PH为2.5的盐酸仅具有弱杀菌作用，而氧化电位水只要ORP(氧化还原电位)保持在880MV以上，其他因素相应变化也能保持同样的杀菌作用。由此可见ORP(氧化还原电位)是氧化电位水杀菌作用主要因素之一，实验室检测证明：用氧化电位水处理过的金黄色葡萄球菌和枯草杆菌黑色变种芽泡做超薄切片，在电镜下观察。经此水处理过的金黄色葡萄球菌瞬间细胞膜开始肿胀破碎，同样经此水作用5分钟后枯草杆菌黑色变种芽孢髓质肿胀、外壳破裂、内容物溢出。
下表1和2是利用本发明所提供的氧化还原电位消毒液对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀灭率实验数据表。
表1：该氧化还原电位消毒液对金黄色葡萄球菌的杀灭率实验数据统计表
| ORP(毫伏) | 作用时间(分钟) | 杀灭率 | 作用时间(分钟) | 杀灭率 |
| 1109 | 1 | 99.9％ | 5 | 100％ |
| 930 | 1 | 99.8％ | 5 | 100％ |
表2：该氧化还原电位消毒液对大肠杆菌的杀灭率实验数据统计表
| ORP(毫伏) | 作用时间(分钟) | 杀灭率 | 作用时间(分钟) | 杀灭率 |
| 1109 | 1 | 99.98％ | 5 | 100％ |
| 930 | 1 | 99.98％ | 5 | 100％ |
| 880 | 10 | 99.95％ |
从表1和2中可以看出，随着其氧化还原电位的增加和作用时间的增加，这种消毒液的杀菌能力也会增加，甚至能够完全杀灭细菌。
进一步地，本发明提供一种氧化还原电位消毒液的制备方法，包括如下步骤在水中加入中性化合物溶液，混合均匀；将加有上述中性化合物溶液的水置于带有隔膜的电解槽中；将上述电解槽中的水通过电极电解；电解后，即成本发明的氧化还原电位杀菌水。具体地说，参照图1，在下面将要说明的消毒液制备装置中，将经过过滤的自来水和配方试剂混合后，经反应液流量泵组，把配制好的原液自动上液输送到电解反应釜，当液位到达设定液位后，就自动停止上液；之后，自动开启直流电源，将额定电压施加到电解电极之上，在制备消毒液的过程中，自动地把电极电压稳定在额定电压值，当电解电流超过150安培时，系统就自动地将电流限制在150安培，这样可保护整个装置的安全；制备消毒液的过程中，自动测量和记录电压、电流以及液体温度曲线；当液体温度超过60度时，就自动停止制液过程；当制液时间达到150分钟时，也自动停止制液过程；当然也可设置成在制液时间未达到150分钟时，可人工停止制液过程。把制备好的消毒液存储起来，静放24小时，检验合格后灌装、封存、装箱，入库被用。
在上述氧化还原电位消毒液的制备方法中，在制备之前所述的中性化合物为0.5％的氯化钠溶液，这种中性化合物也可以是磷酸二氢钠(NaH2P4)、磷酸氢二钠(Na2HPO4)、过氧化氢(H2O2)中的一种或者它们的组合。而在制备好的消毒液中，可能含有氯化钠(NaCl)、磷酸二氢钠(NaH2P4)、磷酸氢二钠(Na2HPO4)、过氧化氢(H2O2)中的一种或者它们的组合。电极为铂钛合金。电解时的电解电流为20至150安培，最好为50-80安培。
更进一步地，如同2、3所示，本发明还提供一种氧化还原电位消毒液的制备装置，包括一反应釜和一控制装置，其中所述反应釜由一外反应釜1和一内反应釜2内外套在一起构成，外反应釜和内反应釜的形状可以是长方形或者圆形的，其上盖有一上盖3，内反应釜内设有一长方形或者圆形的正电极4，外反应釜1和内反应釜2之间设有负电极5，内反应釜2的周边开有多个窗口，窗口上安装有通透离子膜6。一上液泵7分别通过正、负反应釜上液管把配制好的原液输送到内反应釜1和外反应釜2，在内反应釜2的底部设有一消毒液产品输出管8，而在外反应釜1的底部设有一废液输出管9，在上盖3上设有温度传感器10，用于检测反应釜内的液体温度，并把所检测的温度信号输入到测控系统11，如果所检测的温度超过预定温度60度，则由测控系统11发出信号，自动停止制液过程。外反应釜1和内反应釜2分别安装有外反应釜液位显示管12和内反应釜液位显示管13，可人工监视反应釜内的液位高度，而且在外反应釜液位显示管12和内反应釜液位显示管13上分别安装液位传感器14、15，用于检测内、外反应釜内的液位高度，并把检测的液位高度信号分别传输到测控系统11。在上盖3上还安装有废气排出管16，用于把反应釜内产生的废气排出。
工作时，将混合好的溶液用上液泵7从正、负反应釜上液管输送到内反应釜1和外反应釜2，当液位达到预定高度时停止上液。之后，接通电源，内、外反应釜中的溶液开始电解氧化反应，其中内反应釜2内的带电离子向外反应釜移动，内反应釜2外壁上的离子膜6可将所需要的离子拦住，不需要的离子作渗透到外反应釜1中，当工作时间达到设定值。比如150分钟时，就自动断电，停止电解反应。反应完之后，要把内反应釜2中的成品溶液，即消毒液静置24小时，并检测成品液的PH值和氧化还原电位值，如果PH小于或等于3.2，氧化还原电位值大于或等于880毫伏，则产品合格，可从消毒液产品输出管8把消毒液放出，同时把外反应釜1中的废液也排出，注意，要使内、外反应釜同时放液，以保证内、外反应釜中的液位平衡，防止因内、外反应釜中的液位高低不同而使内、外反应釜中的液体窜池。
参照图4，是本发明所述氧化还原电位消毒液制备装置的测控系统原理框图。利用单板机操作面板可操作计算机，温度传感器和液位传感器把所测得的信号输入该计算机，而计算机可控制液体流量泵的工作，同时计算机还控制智能化电源的电压和电流，对反应釜内的液体进行电解，而且该计算机还和上位主计算机进行通信。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (4)
1、一种制备氧化还原电位消毒液的方法，其特征在于：
在水中加入中性化合物溶液，混合均匀；
将加有上述中性化合物溶液的水置于带有隔膜的电解槽中；
将上述电解槽中的水通过电极电解
其中，在制备之前，所述的中性化合物为0.5％的氯化钠溶液，而且电解时的电解电流为20至150安培。
2、如权利要求1所述的消毒液的制备方法，其中在制备好的消毒液中含有氯化钠(NaCl)、磷酸二氢钠(NaH2P4)、磷酸氢二钠(Na2HPO4)、过氧化氢(H2O2)中的一种或者它们的组合。
3、如权利要求1所述的消毒液的制备方法，其中所述电极为铂钛合金。
4、如权利要求1所述的消毒液的制备方法，其中电解时的电解电流为70安培。
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