TW202408358A - 用於生產生物殺傷劑的具有降低鹽濃度的組成物 - Google Patents
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Abstract
一種用於生產生物殺傷劑的組成物。該組成物包括一銨鹽、氨水及碳酸氫鈉。該組成物可以與一次氯酸鹽氧化劑混合以形成一生物殺傷劑。先前已知的組成物僅包含一銨鹽及可選地一鹼。相對於先前已知的包括強酸（氫溴酸、鹽酸或硫酸）的一銨鹽或包括氨基甲酸銨及氫氧化鈉的組成物，本發明的組成物在經濟上更有利並且具有更為最佳的pH。可以用一控制參數來監測該生物殺傷劑的製備。引入一個新的控制參數，ORP/pH比值。
Description
相關申請案的交叉參考：
參考2022年8月17日提出申請的標題為METHOD FOR PRODUCING A BIOCIDE WITH LOW SALT CONTENT的美國第63/398,558號臨時專利申請案，其揭露內容透過引用的方式併入本文，並根據37 CFR 1.78(a)(4)及(5)(i)據此要求其優先權。
參考1992年6月1日提出申請的標題為PROCESS AND COMPOSITIONS FOR THE DISINFECTION OF WATERS的美國第07/892,533號專利申請案、1998年1月27日提出申請的標題為METHOD AND APPARATUS FOR TREATING LIQUIDS TO INHIBIT GROWTH OF LIVING ORGANISMS的美國第08/809,346號專利申請案、2006年7月14日提出申請的標題為BIOCIDES AND APPARATUS的美國第10/586,349號專利申請案、2015年8月1日提出申請的標題為METHOD FOR CONTROLLING THE PRODUCTION OF A BIOCIDE的美國第14/765,335號專利申請案、2021年12月20日提出申請的標題為METHOD FOR PRODUCING A BIOCIDE的美國第17/621,014號專利申請案以及2021年12月16日提出申請的標題為PROCESS FOR PRODUCING A SOLUTION OF AMMONIUM CARBAMATE的美國第17/619,851號專利申請案，它們的揭露內容透過引用的方式併入本文。
本發明涉及一種組成物，用於生產一生物殺傷劑，該組成物相對於先前已知的形成生物殺傷劑的組成物具有一較低的鹽濃度。
各種各樣的用於從銨鹽生產用作生物殺傷劑的氯胺的組成物及技術是已知的。
本發明尋求提供有用的一種用於生產一生物殺傷劑的組成物。
因此，根據本發明的一較佳實施例，提供一種用於製備一生物殺傷劑的組成物，該組成物包括：一銨鹽，包括銨及一陰離子；氨水；以及碳酸氫鈉；其中，該組成物中的氨及銨的一總莫耳量超過該組成物中的該陰離子的一當量莫耳量至少10%；其中，該陰離子的該當量莫耳量是該陰離子的一莫耳量乘以其價數。
根據本發明的一較佳實施例，該銨鹽係選自由碳酸氫銨、溴化銨、氨基甲酸銨、碳酸銨、氯化銨、磷酸銨、氨基磺酸銨及硫酸銨所組成的群組。較佳地，該銨鹽係選自由溴化銨、氨基甲酸銨、氯化銨及硫酸銨所組成的群組。最為較佳地，該銨鹽為溴化銨或氨基甲酸銨。
根據本發明的另一較佳實施例，該組成物為包括該銨鹽的一水溶液，該銨鹽在一濃度介於約4%重量比(w/w)至約36%重量比(w/w)的一範圍內，較佳地在一濃度介於約5%重量比(w/w)至約27%重量比(w/w)的一範圍內。
根據本發明的一不同的較佳實施例，該銨鹽與該氨水的莫耳比(Molar Ratio)在約1:10至約10:1的一範圍內，更為較佳地在約1:3至約3:1的一範圍內。本發明的較佳實施例包括其中該銨鹽與該氨水的莫耳比為約1:3、約1:2、約1:1、約2:1或約3:1。
根據本發明的一較佳實施例，該氨水的濃度在約1％重量比(w/w)至約21％重量比(w/w)的一範圍內，較佳地在約2％重量比(w/w)至約7％重量比(w/w)的一範圍內。較佳地，該碳酸氫鈉的濃度在約0.2％重量濃度(w/v)至約10％重量濃度(w/v)的一範圍內，更為較佳地在約1％重量濃度(w/v)至約5％重量濃度(w/v)的一範圍內，最為較佳地為約2.7％重量濃度(w/v)。
根據本發明的一較佳實施例，氨/銨的莫耳量超過該陰離子的該當量莫耳量至少20％。在另一較佳實施例中，氨/銨的莫耳量超過該陰離子的該當量莫耳量至少25％。進一步較佳實施例包括其中氨/銨的莫耳量超過該陰離子的該當量莫耳量至少33％、至少50％、至少100％、至少200％或至少300％。
根據本發明的一較佳實施例，提供一種用於生產一生物殺傷劑的方法，該方法包括步驟：提供一次氯酸鹽氧化劑的溶液；提供一組成物，該組成物包括：一銨鹽，包括銨及一陰離子；氨水；以及碳酸氫鈉；其中，該組成物中的氨及銨的一總莫耳量超過該組成物中的該陰離子的一當量莫耳量至少10%；其中，該陰離子的該當量莫耳量是該陰離子的一莫耳量乘以其價數；以及將該次氯酸鹽氧化劑的溶液與該組成物混合。
根據本發明的一較佳實施例，該次氯酸鹽氧化劑為次氯酸鈉。較佳地，該次氯酸鹽氧化劑的溶液具有一濃度在約1000至約20000百萬分濃度(ppm)的一範圍內，更為較佳地在約3000至約10000百萬分濃度(ppm)的一範圍內，最為較佳地在約3500至約7000百萬分濃度(ppm)的一範圍內。
較佳地，該銨鹽係選自由碳酸氫銨、溴化銨、氨基甲酸銨、碳酸銨、氯化銨、磷酸銨、氨基磺酸銨及硫酸銨所組成的群組。更為較佳地，該銨鹽係選自由溴化銨、氨基甲酸銨、氯化銨及硫酸銨所組成的群組。最為較佳地，該銨鹽係選自由溴化銨及氨基甲酸銨所組成的群組。
根據本發明的一較佳實施例，該組成物透過步驟製備：將一銨鹽儲備溶液、一氨水儲備溶液及該碳酸氫鈉混合以形成一混合物；以及用水或用該次氯酸鹽氧化劑的溶液稀釋該混合物該銨鹽儲備溶液較佳地具有一濃度在約15%重量比(w/w)至約50%重量比(w/w)的一範圍內，更為較佳地具有一濃度在約20%重量比(w/w)至約35%重量比(w/w)的一範圍內。
較佳地，該氨水儲備溶液具有一濃度在約4%重量比(w/w)至約28%重量比(w/w)的一範圍內，且更為較佳地濃度為約8.33%重量比(w/w)。該銨鹽儲備溶液及該氨水儲備溶液較佳為等莫耳的。較佳地，該混合物中的該銨鹽與該氨水的一莫耳比在約1:10至約10:1的一範圍內，更為較佳地在約1∶3至約3∶1的一範圍內。
根據本發明的一較佳實施例，該混合物中的該碳酸氫鈉的濃度在約0.2%重量濃度(w/v)至約10%重量濃度(w/v)的一範圍內，更為較佳地在約1％重量濃度(w/v)至約5%重量濃度(w/v)的一範圍內。較佳地，該方法更包括在該混合的步驟過程中監測一控制參數的步驟。該控制參數係較佳地選自由pH、氧化還原電位(Oxidation-Reduction Potential, ORP)、電導率、溶解氧飽和度及ORP/pH比值所組成的群組。在一較佳實施例中，該控制參數為該ORP/pH比值。
根據另一較佳實施例，該控制參數為該電導率。較佳地，該混合包括向該組成物加入該次氯酸鹽氧化劑的溶液；以及當該電導率達到一相對最大值，停止加入該次氯酸鹽氧化劑的溶液。較佳地，該電導率在達到該相對最大值之前達到一相對最小值。在一較佳實施例中，該生物殺傷劑的pH保持在12.5以下。
正如已公開的第0517102號歐洲專利公開（其內容已透過引用的方式併入本文）所述，循環水中的生物污垢是一個眾所周知的問題，是由循環水中的藻類、真菌、細菌及其他簡單生命形式造成的。該專利公開描述了如何透過混合兩種成分（其中一種是氧化劑，另一種是銨鹽）來控制高氯需求量水體中的生物污垢，並將混合物實質上立即添加到待處理的水系統中。這樣就產生了其中所述的活性生物殺傷成分。該專利公開中描述大量氧化劑及銨鹽的例子。
不過，這種處理液體以抑制生物生長的方法遇到的一個問題是，濃縮的活性生物殺傷成分在化學上極不穩定，且形成後會迅速分解，導致pH值迅速下降。對於從溴化銨中提取的活性生物殺傷成分來說尤其如此，因為分解會不期望地形成HOBr及其他降解副產物。因此，在使用傳統的定量泵及混合器時，形成的活性生物殺傷成分會很快分解並失去功效。此外，雖然這種濃縮活性生物殺傷劑的pH值範圍理論上為9.5至11.0，但由於分解速度快，實際pH值可低至8.0。此外，為了降低分解速度，銨鹽的供應量過大。
在US 5,976,386（其內容已透過引用的方式併入本文）中，公開一種生產一生物殺傷劑的方法及裝置，其可以保持氧化劑/胺源的一恆定比例，進而避免為了穩定反應產物而使用過量胺源的需要，並保持了幾乎不含降解產物的可再現產物。其中描述的新方法包括對氧化劑及胺源兩者進行有效的原位(
in situ)稀釋，並將兩種稀釋液同步計量到一導管中，按照一預定比例持續混合，以產生活性生物殺傷成分。該預定比例是胺與氧化劑的比例至少為1:1。
如US 5,976,386中所述，仔細控制生物殺傷劑的形成是必要的。生物殺傷劑生產製程採用多進料點系統，需要對每條進料管線進行單獨控制，因為不同的泵對壓力變化的反應不同，而且泵的進料速率取決於水流壓力。對於任何現場製程，都需要在線控制，以確保生產出產量高且副產品少的正確產品。此外，上述專利更揭露，銨及次氯酸鹽的等莫耳量是達到最佳性能的必要條件。US 7,837,883中揭露的用於製造生物殺傷劑的成分，如次氯酸鈉及氨基甲酸銨（其內容已透過引用的方式併入本文），都是不穩定的化學品，在使用過程中會隨著時間的推移而降解。因此，在預先確定的這兩種試劑的恆定進料率下運行進料裝置，會產生不同的產品。此外，其他參數，如水溫、過高的pH值、生產的生物殺傷劑濃度過高以及水質等，都會加劇生物殺傷劑的降解。如果NaOCl的鹼度過高，就會造成嚴重的問題。特別是對於用氨基甲酸銨製備的生物殺傷劑，事實證明，在游離氨過量的情況下生產生物殺傷劑會損害生物殺傷劑的功效。
在US 5,976,386中揭露使用pH值作為銨鹽及次氯酸鈉反應終點的指示劑。向銨鹽溶液中加入次氯酸鹽會增加pH值。然而，在達到等莫耳點且所有銨鹽都發生反應後，次氯酸鹽開始降解生物殺傷性MCA，形成無機酸，進而降低pH值。因此，pH值可用作終點的指標。不過，只有在pH值相對較低的情況下，pH值才是一個準確的指標。由於生物殺傷劑是在相對較高的pH值下產生的，因此需要其他指標。
US 9,801,384（其內容整體已透過引用的方式併入本文）揭露可用於指示銨鹽及次氯酸鹽氧化劑之間反應終點的其他參數。具體來說，氧化還原電位(Oxidation-Reduction Potential, ORP)、電導率(Conductivity)及感應(Induction)都顯示在終點有一個相對最小值。在反應過程中，溶解氧顯示為一恆定值，而在終點時則迅速下降。這些參數被證明可有效確定反應終點，假設如果錯過終點並加入過量次氯酸鹽，結果將是生物殺傷劑分解、失去功效並產生不期望的降解副產品。
即使使用精確量的銨鹽，銨鹽也是一種相對昂貴的成分。銨鹽比以水溶液形式存在的氨貴得多，氨也稱為氫氧化銨。雖然是銨鹽中的銨部分與次氯酸鹽反應形成一氯胺生物殺傷劑，而銨的反離子被認為在生物殺傷活性中沒有明顯的作用，但人們發現，用氨水及次氯酸鹽製成的生物殺傷劑比用銨鹽製成的生物殺傷劑的生物殺傷活性低。據瞭解，大型淡水消毒廠也使用氨水生產氯胺。然而，由於氨水溶液的物理特性，它在工業應用中存在物流問題。氨水溶液的pH值很高，以至於在生產過程中產生的一氯胺會降解。此外，氨水溶液中的氨還會不斷流失，因此對於大多數工業應用來說，氨水溶液是一種不切實際的選擇。如果能用氨水替代至少部分銨鹽，如溴化銨、氨基甲酸銨、硫酸銨或氯化銨，而不降低用其生產的生物殺傷劑的活性，將具有經濟上的優勢。減少反離子含量還可以緩解其他問題，例如氯化銨製成的生物殺傷劑可能會受到氯化物的腐蝕，硫酸銨製成的生物殺傷劑可能會滋生硫酸鹽還原菌。
次氯酸鈉溶液的品質是製造一氯胺生物殺傷劑的另一個問題。次氯酸鈉由氯氣及氫氧化鈉反應生成。形成的溶液含有殘留氫氧化鈉形式的鹼度。次氯酸鈉溶液的鹼度通常約為0.7至0.8%，但也可能劇烈地變化如非常低（0.1至0.3%）或極高（高達3%）。鹼度低會影響從強酸衍生的銨鹽（如溴化銨、氯化銨及硫酸銨）中產生一氯胺。鹼度過高時，可能會影響所有銨鹽，但特別影響由弱酸衍生的銨鹽，如氨基甲酸銨及碳酸銨。用氨水代替部分鹽，可提高銨鹽對次氯酸鹽溶液鹼度的耐受性，並在實際應用中顯著提高生物殺傷劑的功效。
根據本發明的一第一實施例，提供有用的一種用於生產一生物殺傷劑的組成物，該組成物包括銨鹽、氨水及碳酸氫鈉。
銨鹽較佳係選自碳酸氫銨、溴化銨、氨基甲酸銨、碳酸銨、氯化銨、磷酸銨、氨基磺酸銨及硫酸銨。更為較佳地，銨鹽選自溴化銨、氨基甲酸銨、氯化銨及硫酸銨。尤為較佳地，銨鹽選自溴化銨及氨基甲酸銨。銨鹽較佳地係以一水溶液的形式提供，在一濃度約為15至50%重量比(w/w)，更為較佳地約為20至35%重量比(w/w)。
氨水較佳地係以一水溶液的形式提供，在一濃度約為4至28%重量比(w/w)，更為較佳地約為8.33%重量比(w/w)。銨鹽及氨水以一莫耳比約為1:10至10:1混合，更為較佳地以莫耳比約為1:3至3:1混合，更為較佳地以一比例約為1:3、1:2、1:1、2:1或3:1混合。氨水溶液及銨鹽溶液較佳為等莫耳的，即莫耳比等於體積比。
由於加入了氨水，氨及銨的總莫耳量相對於銨鹽的陰離子的莫耳量是過多的。當陰離子是多價離子時，例如價數為2的硫酸根離子或價數為3的磷酸根離子，銨鹽中的銨的莫耳量是陰離子的莫耳量的兩倍或三倍。因此，過量的氨/銨是相對於等莫耳量的陰離子來測量的，等莫耳量等於陰離子的莫耳量乘以陰離子的價數。在一實施例中，氨/銨的莫耳量相對於銨鹽的陰離子的當量莫耳量超過約10%。在其他實施例中，氨/銨的莫耳量相對於銨鹽的陰離子的當量莫耳量超過約20%、約25%、約33%、約50%、約100%、約200%、約300%或約1000%。
碳酸氫鈉較佳係以一固體形式加入銨鹽及氨水的混合物中。組成物中碳酸氫鈉的濃度較佳為0.2至10%重量濃度(w/v)，更為較佳地約1至5%重量濃度(w/v)，最為較佳地約2%重量濃度(w/v)或約2.7%重量濃度(w/v)。
在本說明書中，數值前的術語「約」指的是比數值多或少10%的範圍。
本發明的組成物用於製備一鹵代胺生物殺傷劑是有用的。該生物殺傷劑較佳係透過將銨鹽組成物與一次氯酸鹽氧化劑混合來製備。較佳地，混合產生的反應生成一氯胺。
在一實施例中，生物殺傷劑是透過批次製程生產的。批次製程包括在混合的同時將預先稀釋的次氯酸鹽氧化劑溶液分批加入本發明的組成物中。在混合過程中可監測一控制參數。在一些實施例中，控制參數是pH，pH的局部最大值指示所有的氨及銨都已反應，進一步加入次氯酸鹽將導致生物殺傷劑降解。在其他實施例中，控制參數是氧化還原電位(ORP)或電導率，ORP或電導率的局部最小值指示所有的氨及銨都已反應。當組成物包含氨基甲酸銨並在次氯酸鈉中進行初始稀釋時，電導率會在一氯胺降解之前達到最小值之後的最大值。在另一實施例中，控制參數是溶解氧飽和度，在氨/銨及次氯酸鹽反應的整個過程中，溶解氧飽和度保持一個大致穩定的值，一旦氨/銨耗盡，溶解氧飽和度開始下降。
在本發明中，與次氯酸鹽反應的組成物含有從強酸（如溴化銨、氯化銨或硫酸銨）中提取的銨鹽與氨水的混合物，組成物的起始pH高於不含氨水的組成物。因此，pH的變化以及最大pH可能難以觀察到。應該注意的是，雖然由氨基甲酸銨及氨水組成的組成物在溶液中的pH高於單獨的氨基甲酸銨溶液，但該組成物的pH低於目前市售的由8%氫氧化鈉組成的氨基甲酸銨製劑的pH。
此外，本發明的組成物的起始電導率低於不含氨水的組成物。因此，隨著組成物中氨含量的增加，可能很難觀察到電導率的最小值。ORP顯示出一最小值，但該最小值遠不如缺乏氨水的溶液那樣尖銳。在這種情況下，可以使用ORP/pH的比值更容易地觀察終點。由於ORP通常會隨著pH的升高而降低，因此ORP/pH之比值具有更容易觀察到的最小值，可用作控制參數。此外，由於ORP比pH需要更長的時間才能獲得穩定的讀數，因此使用該比值可以提高準確性，尤其是在連續生產生物殺傷劑時。較佳地在現場生產生物殺傷劑，並在生產後立即使用。
在另一實施例中，生物殺傷劑採用一連續製程生產。在連續製程中，次氯酸鹽溶液及本發明組成物溶液在混合器中連續混合，控制參數在混合器中或混合器下游的導管中在線監測，或在從混合器中取出的離散樣本中測量。其中一種溶液的流速保持不變，同時改變另一種溶液的流速，以改變氨/銨與次氯酸鹽的比例，直到控制參數顯示已達到理想比例為止。在連續製程中生產的生物殺傷劑較佳係在生產過程中應用到一介質中。
次氯酸鹽氧化劑可以是任何次氯酸鹽氧化劑，例如鹼金屬或鹼土金屬的次氯酸鹽。次氯酸鹽較佳是次氯酸鈉、次氯酸鉀或次氯酸鈣。最為較佳的次氯酸鹽是次氯酸鈉。
製備次氯酸鹽溶液時，較佳係將一濃縮的次氯酸鹽儲備溶液與水混合，以形成一次氯酸鹽稀釋液。次氯酸鹽稀釋液的濃度較佳為約1000至約20000百萬分濃度(ppm)。更為較佳地，次氯酸鹽溶液的濃度為約3000至約10000百萬分濃度(ppm)。最為較佳地，次氯酸鹽溶液的濃度為約3500至約7000百萬分濃度(ppm)。次氯酸鹽溶液較佳係在使用前立即用水稀釋約8至18%重量比(w/w)的儲備溶液。如果生物殺傷劑是在一連續製程中形成的，次氯酸鹽稀釋液較佳係在需要時在線配製。
本發明的組成物在與次氯酸鹽混合之前較佳地先稀釋。在一實施例中，組成物在水中稀釋到氨/銨濃度約1000至約50000百萬分濃度(ppm)，更為較佳地約3500至約10000百萬分濃度(ppm)。最為較佳地，稀釋組成物，使得等體積的氨/銨組成物及次氯酸鹽稀釋液提供等莫耳的氨/銨及次氯酸鹽的混合物。在另一實施例中，用稀釋次氯酸鹽溶液稀釋組成物。此實施例特別地適於包括氨基甲酸銨的組成物。不過，與之前已知的氨基甲酸銨組成物不同，本發明的由氨基甲酸銨及氨水組成的組成物可以用水稀釋。稀釋後的組成物較佳係在使用前立即製備。當生物殺傷劑是在一連續製程中形成時，稀釋後的組成物較佳是在需要時在線製備。
示例
一般方法
用去離子水稀釋次氯酸鈉儲備溶液（以Cl
2計約12.5%），使其濃度達到約6000至約10000 ppm（以Cl
2計）。從市售的20至28%重量比(w/w)的溶液中製備出約5至10%重量比(w/w)的氨水儲備溶液。將銨鹽儲備溶液（20至35%）與氨水儲備溶液混合，以製備銨鹽組成物。將一定體積的組成物加入50毫升(mL)去離子水中，使其濃度等莫耳為約5000至約10000 ppm次氯酸鹽（以Cl
2計）。以氨基甲酸銨為銨鹽時，可將2.3毫升(mL)銨鹽組成物稀釋在30毫升(mL)的稀釋次氯酸鹽溶液中。
在測量pH、ORP、電導率及溶解氧時，將稀釋次氯酸鹽溶液滴定到銨鹽溶液中。在每個示例中，所有樣本都使用了為無氨水溶液樣本找到的正確體積的次氯酸鹽。將次氯酸鹽滴定到氨/銨中形成生物殺傷劑時，生物殺傷劑濃度等於添加的次氯酸鹽濃度，並在整個滴定過程中隨添加的次氯酸鹽體積變化而變化。因此，對每個樣本使用相同體積的次氯酸鹽可確保生物殺傷劑濃度恆定。在時間0時的餘氯量恆定也證實了這一點。溶解氧測量值證實生物殺傷劑沒有降解。然後將生物殺傷劑稀釋10倍，再進一步稀釋至最終濃度。
大腸桿菌(
E. Coli)及芽孢桿菌(
Bacillus)在LB培養基中生長，用磷酸鹽緩衝鹽水(Phosphate Buffered Saline, PBS)洗滌，並在40毫升(mL)PBS中濃縮至約2x10
7至2x10
8每毫升細菌菌落總數(cfu/mL)。在一些試驗中，向洗滌後的樣本中添加了葡萄糖(Glucose)（約5%），以確保在生物殺傷劑部分降解的情況下清除殘留的游離氯，並模擬在添加生物殺傷劑的同時，微生物在食物中生長的實際情況。也對從廢水樣本中生長出來的混合微生物群進行了試驗。
向細菌中加入部分稀釋生物殺傷劑，最終濃度為0.4至1.5 ppm（以Cl
2計）。在每次試驗開始時測量去離子水中的餘氯，並在約60分鐘後測量微生物培養後的測試溶液中的餘氯。樣本在25
oC下振盪60分鐘，然後用50微升(µL)硫代硫酸鈉(2%)去活化。將樣本稀釋10倍，約5或6次，與LB(Lysogeny Broth)瓊脂一起培養，並在37
oC下培養48小時。
示例
1
將不同體積的溴化銨（35%重量比溶液）及氨水（8.33%重量比溶液）按表1所列混合，製備儲備溶液1至5。測量每種溶液的pH。按照上述一般方法製備生物殺傷劑，並以0.5 ppm的最終濃度（以Cl
2計）加入芽孢桿菌(
Bacillus)樣本中。表2列出經生物殺傷劑處理後的餘氯及存活計數。
結果顯示，隨著溴化銨用量的減少，生物殺傷劑的功效也隨之降低。儘管殘餘氯較低，但不含氨水的純溴化銨的功效最高。
表1：
| 溶液 | NH 4Br 35%, mL | NH 3(aq) 8.33%, mL | pH |
| 1 | 50 | 0 | 7.00 |
| 2 | 37.5 | 12.5 | 8.94 |
| 3 | 25 | 25 | 9.39 |
| 4 | 12.5 | 37.5 | 9.84 |
| 5 | 0 | 50 | 11.13 |
表2：
| 溶液 | 芽孢桿菌計數, cfu/mL | 餘 Cl 2, t=0, ppm | 餘 Cl 2, t=60 min, ppm |
| 控制組 | 2.00E+07 | 0 | 0 |
| 1 | 2.30E+03 | 0.37 | 0.35 |
| 2 | 1.10E+05 | 0.45 | 0.42 |
| 3 | 1.50E+05 | 0.46 | 0.44 |
| 4 | 6.00E+05 | 0.45 | 0.47 |
| 5 | 1.85E+06 | 0.46 | 0.44 |
示例
2
將不同體積的溴化鈉（36.8%重量比溶液）與一固定體積的氨水（8.33%重量比溶液）混合，然後加水至表3所列的固定體積，製備儲備溶液1至4。測量每種溶液的pH。按上述一般方法製備生物殺傷劑，並以1.0 ppm的最終濃度（以Cl
2計）加入芽孢桿菌樣本。表4列出經生物殺傷劑處理後的餘氯及存活計數。
表3：
| 溶液 | NaBr 36.8%, mL | NH 3(aq) 8.33%, mL | 水, mL | pH |
| 1 | 50 | 50 | 0 | 11.21 |
| 2 | 37.5 | 50 | 12.5 | 11.20 |
| 3 | 25 | 50 | 25 | 11.20 |
| 4 | 12.5 | 50 | 37.5 | 11.24 |
表4：
| 溶液 | 芽孢桿菌計數, cfu/mL | 餘 Cl 2, t=0, ppm | 餘 Cl 2, t=180 min, ppm |
| 控制組 | 2.00E+07 | 0.00 | 0.00 |
| 1 | 1.70E+03 | 0.84 | 0.82 |
| 2 | 7.10E+03 | 0.82 | 0.79 |
| 3 | 1.25E+04 | 0.86 | 0.83 |
| 4 | 1.30E+04 | 0.83 | 0.83 |
上述結果顯示，隨著溴化物含量的減少，生物殺傷劑的功效也隨之降低。此示例證明，示例1中顯示的功效下降與配方pH的增加無關。
示例
3
將不同體積的溴化銨（35%重量比溶液）及氯化銨（19.1%重量比溶液）按表5所列混合，製備儲備溶液1至5。測量每種溶液的pH。按上述一般方法製備生物殺傷劑，並以1.0 ppm的最終濃度（以Cl
2計）加入芽孢桿菌樣本中。表6列出經生物殺傷劑處理後的餘氯及存活計數。
結果顯示，隨著溴化銨用量的減少，生物殺傷劑的功效也隨之降低。由於所有樣本的pH都很低，因此活性降低不能歸因於pH的變化。
表5：
| 溶液 | NH 4Br 35%, mL | NH 4Cl 19.1%, mL | pH |
| 1 | 50 | 0 | 5.56 |
| 2 | 37.5 | 12.5 | 5.34 |
| 3 | 25 | 25 | 5.35 |
| 4 | 12.5 | 37.5 | 5.58 |
| 5 | 0 | 50 | 5.51 |
表6：
| 溶液 | 芽孢桿菌計數, cfu/mL | 餘 Cl 2, t=0, ppm | 餘 Cl 2, t=60 min, ppm |
| 控制組 | 1.65E+07 | 0 | 0 |
| 1 | 2.60E+03 | 0.81 | 0.80 |
| 2 | 3.50E+04 | 0.84 | 0.79 |
| 3 | 4.00E+04 | 0.84 | 0.83 |
| 4 | 4.50E+04 | 0.84 | 0.86 |
| 5 | 2.00E+05 | 0.88 | 0.87 |
示例
4
將不同體積的氨基甲酸銨（20%重量比溶液）及氨水（4.8%重量比溶液）按表7所示混合，製備儲備溶液1至4。測量每種溶液的pH及電導率。按上述一般方法製備生物殺傷劑，並以0.8 ppm的最終濃度（以Cl
2計）加入芽孢桿菌樣本中。芽孢桿菌樣本含有5%的葡萄糖。表8列出經生物殺傷劑處理後的餘氯及存活計數。
表7：
| 溶液 | 氨基甲酸銨20%, mL | NH 3(aq) 4.8%, mL | pH | 電導率, mS/cm |
| 1 | 50 | 0 | 9.44 | 137 |
| 2 | 37.5 | 12.5 | 9.82 | 116 |
| 3 | 25 | 25 | 10.08 | 87.5 |
| 4 | 12.5 | 37.5 | 10.36 | 51 |
表8：
| 溶液 | 芽孢桿菌計數, cfu/mL | 餘 Cl 2, t=0, ppm | 餘 Cl 2, t=60 min, ppm |
| 控制組 | 2.70E+08 | 0.74 | 0.25 |
| 1 | 1.30E+06 | 0.73 | 0.29 |
| 2 | 2.70E+06 | 0.73 | 0.31 |
| 3 | 3.80E+06 | 0.72 | 0.25 |
| 4 | 6.50E+06 | 0.67 | 0.29 |
上述結果顯示，隨著氨基甲酸銨含量的減少，生物殺傷劑的功效也隨之降低。在有葡萄糖存在的情況下，氯的需求量明顯增加。生物殺傷劑及葡萄糖之間沒有直接的相互作用。高需求量是由於存在葡萄糖時微生物活動劇烈。因此，葡萄糖使培養物對生物殺傷劑的抵抗力更強，更接近實際生活中的活動。
示例
5
將不同體積的溴化銨（35%重量比溶液）及氨水（8.33%重量比溶液）按表9所列混合，製備儲備溶液1至5。在每種儲備溶液中加入濃度為2.7%重量濃度(w/v)的碳酸氫鈉。測量每種溶液的pH。按上述一般方法製備生物殺傷劑，並以1.0 ppm（以Cl
2計）的最終濃度加入芽孢桿菌樣本中。芽孢桿菌樣本含有5%的葡萄糖。表10列出經生物殺傷劑處理後的餘氯及存活計數。
表9：
| 溶液 | NH 4Br 35%, mL | NH 3(aq) 8.33%, mL | pH |
| 1 | 50 | 0 | 7.20 |
| 2 | 37.5 | 12.5 | 9.00 |
| 3 | 25 | 25 | 9.49 |
| 4 | 12.5 | 37.5 | |
| 5 | 0 | 50 | 10.70 |
表10：
| 溶液 | 芽孢桿菌計數, cfu/mL | 餘 Cl 2, t=0, ppm | 餘 Cl 2, t=60 min, ppm |
| 控制組 | 8.00E+07 | 0 | 0 |
| 1 | 1.70E+03 | 0.84 | 0.44 |
| 2 | 1.48E+03 | 0.90 | 0.40 |
| 3 | 1.36E+03 | 0.90 | 0.49 |
| 4 | 1.70E+03 | 0.90 | 0.49 |
| 5 | 1.46E+03 | 0.91 | 0.48 |
上述結果顯示，在銨鹽中加入少量碳酸氫鈉可減輕上述示例1中顯示的去除溴化物的影響。
示例
6
將不同體積的溴化銨（35%重量比溶液）及氨水（8.33%重量比溶液）按表11所列混合，製備儲備溶液1至6。在溶液2至6中加入濃度為2.7%的碳酸氫鈉。測量每種溶液的pH。按照上述一般方法製備生物殺傷劑，並將其加入最終濃度為1.0 ppm（以Cl
2計）的大腸桿菌樣本中。大腸桿菌樣本中含有5%的葡萄糖。表12列出經生物殺傷劑處理後的餘氯及存活計數。
表11：
| 溶液 | NH 4Br 35%, mL | NH 3(aq) 8.33%, mL | pH |
| 1 | 50 | 0 | 5.48 |
| 2 | 50 | 0 | 7.58 |
| 3 | 37.5 | 12.5 | 9.00 |
| 4 | 25 | 25 | 9.52 |
| 5 | 12.5 | 37.5 | 9.99 |
| 6 | 0 | 50 | 10.90 |
表12：
| 溶液 | 大腸桿菌計數, cfu/mL | 餘 Cl 2, t=0, ppm | 餘 Cl 2, t=60 min, ppm |
| 控制組 | 2.40E+08 | 0 | 0 |
| 1 | 2.00E+03 | 1.01 | 0.62 |
| 2 | 3.20E+03 | 0.99 | 0.61 |
| 3 | 3.60E+03 | 1.01 | 0.72 |
| 4 | 1.60E+03 | 1.00 | 0.65 |
| 5 | 5.60E+03 | 1.00 | 0.66 |
| 6 | 8.00E+03 | 0.96 | 0.69 |
上述結果顯示，在銨鹽中加入少量碳酸氫鈉可減輕上述示例1中顯示的除去溴化物的影響。溴化銨及氨水1:1混合物樣本的性能優於不含碳酸氫鈉的純溴化銨樣本。
示例
7
將不同量的碳酸氫鈉按表13所列混入等體積的溴化銨（35%重量比溶液）及氨水（8.33%重量比溶液）的混合物中，製備儲備溶液1至6。測量每種溶液的pH及電導率。按照上述一般方法製備生物殺傷劑，並以1.0 ppm的最終濃度（以Cl
2計）加入大腸桿菌樣本中。大腸桿菌樣本中含有5%的葡萄糖。表14列出經生物殺傷劑處理後的餘氯及存活計數。
表13：
| 溶液 | NaHCO 3, %重量濃度 | pH | 電導率, mS/cm |
| 1 | 0 | 9.43 | 226 |
| 2 | 0.2 | 9.43 | 229 |
| 3 | 1 | 9.40 | 231 |
| 4 | 2 | 9.38 | 231 |
| 5 | 5 | 9.34 | 231 |
| 6 | 10 | 9.24 | 227 |
表14：
| 溶液 | 大腸桿菌計數, cfu/mL | 餘 Cl 2, t=0, ppm | 餘 Cl 2, t=60 min, ppm |
| 控制組 | 4.00E+08 | 0 | 0 |
| 1 | 3.20E+05 | 0.93 | 0.12 |
| 2 | 1.60E+05 | 0.86 | 0.19 |
| 3 | 9.50E+04 | 0.86 | 0.26 |
| 4 | 2.65E+04 | 0.90 | 0.27 |
| 5 | 6.00E+04 | 0.87 | 0.29 |
| 6 | 5.50E+05 | 0.77 | 0.26 |
隨著碳酸氫鈉緩衝作用的增加，混合物的pH會略微降低，但總體而言，對溴化銨/氨水混合物pH的影響微乎其微。對配製混合物的電導率也沒有實質性影響。功效的提高與碳酸氫鈉的濃度有關，溴化銨/氨水混合物中碳酸氫鈉的進料率為2%重量濃度(w/v)時的效果最好。碳酸氫鈉濃度越高，功效越低。
示例
8
將不同體積的氯化銨（19.1%重量比溶液）及氨水（8.33%重量比溶液）按表15所列混合，製備儲備溶液1至5。在溶液2至5中加入濃度為2.7%重量濃度(w/v)的碳酸氫鈉。測量每種溶液的pH及電導率。按照上述一般方法製備生物殺傷劑，並將其加入從生活污水中分離出來的微生物混合物(Microorganisms, MO)樣本中，最終濃度為1.5 ppm（以Cl
2計）。表16列出生物殺傷劑處理後的餘氯及存活計數。
結果顯示，在銨鹽中加入少量碳酸氫鈉可提高生物殺傷活性。氯化銨及氨水1:1混合的樣本與不含碳酸氫鈉的純氯化銨樣本性能相同，而氯化銨及氨水3:1混合的樣本性能更好。
表15：
| 溶液 | NH 4Cl 19.1%, mL | NH 3(aq) 8.33%, mL | pH | 電導率, mS/cm |
| 1 | 50 | 0 | 4.41 | 371 |
| 2 | 50 | 0 | 6.98 | 357 |
| 3 | 37.5 | 12.5 | 9.00 | 279 |
| 4 | 25 | 25 | 9.59 | 194 |
| 5 | 12.5 | 37.5 | 10.09 | 110 |
表16：
| 溶液 | 微生物混合物計數, cfu/mL | 餘 Cl 2, t=0, ppm | 餘 Cl 2, t=60 min, ppm |
| 控制組 | 1.80E+08 | 0 | 0 |
| 1 | 1.30E+02 | 1.47 | 1.13 |
| 2 | 1.70E+02 | 1.47 | 1.14 |
| 3 | 4.00E+01 | 1.46 | 1.18 |
| 4 | 1.30E+02 | 1.48 | 1.19 |
| 5 | 2.30E+02 | 1.51 | 1.14 |
示例
9
將不同體積的氨基甲酸銨（20%重量比溶液）及氨水（8.33%重量比溶液）按表17所列混合，製備儲備溶液1至6。在溶液2至6中加入濃度為2.7%重量濃度(w/v)的碳酸氫鈉。測量每種溶液的pH及電導率。按照上述一般方法製備生物殺傷劑，並將其加入從生活污水中分離出來的微生物混合物(MO)樣本中，最終濃度為1.5 ppm（以Cl
2計）。表18列出生物殺傷劑處理後的餘氯及存活計數。
結果顯示，在銨鹽中加入少量碳酸氫鈉可減輕上述示例4中顯示的去除氨基甲酸酯的影響。含有1:1的氨基甲酸銨及氫氧化銨混合物的樣本效果最好。
表17：
| 溶液 | 氨基甲酸銨 20%, mL | NH 3(aq) 8.33%, mL | pH | 電導率, mS/cm |
| 1 | 50 | 0 | 9.46 | 149 |
| 2 | 50 | 0 | 9.35 | 152 |
| 3 | 37.5 | 12.5 | 9.71 | 131 |
| 4 | 25 | 25 | 10.02 | 103 |
| 5 | 12.5 | 37.5 | 10.35 | 68 |
| 6 | 0 | 50 | 11.03 | 28 |
表18：
| 溶液 | 微生物混合物計數, cfu/mL | 餘 Cl 2, t=0, ppm | 餘 Cl 2, t=60 min, ppm |
| 控制組 | 1.97E+08 | 0 | 0 |
| 1 | 2.00E+06 | 1.52 | 0.28 |
| 2 | 2.10E+06 | 1.49 | 0.29 |
| 3 | 2.12E+06 | 1.47 | 0.32 |
| 4 | 1.70E+05 | 1.5 | 0.35 |
| 5 | 1.80E+06 | 1.47 | 0.40 |
| 6 | 2.00E+06 | 1.44 | 0.38 |
示例
10
將不同量的碳酸氫鈉與氨水（8.33%w/w溶液）按表19所列混合，製備出儲備溶液1至6。測量每種溶液的pH及電導率。按照上述一般方法製備生物殺傷劑，並以1.0 ppm的最終濃度（以Cl
2計）加入混合培養樣本中。混合培養樣本中含有5%的葡萄糖。表20列出經生物殺傷劑處理後的餘氯及存活計數。
由於氨水的特性，這一方案在工業應用中並不現實，但這是一個有趣的理論例子。增加碳酸氫鈉濃度對配方pH及電導率的影響是很清楚的。單獨使用氨水的總體功效不是很高，但添加碳酸氫鈉的效果很清楚，與銨鹽的趨勢相似。
表19：
| 溶液 | NaHCO 3, %重量濃度 | pH | 電導率, mS/cm |
| 1 | 0 | 12.33 | 0.17 |
| 2 | 0.5 | 11.47 | 15.6 |
| 3 | 1 | 11.29 | 28.2 |
| 4 | 1.5 | 11.16 | 39.8 |
| 5 | 3 | 10.97 | 70.2 |
| 6 | 5 | 10.84 | 90.2 |
表20：
| 溶液 | 大腸桿菌計數, cfu/mL | 餘 Cl 2, t=0, ppm | 餘 Cl 2, t=60 min, ppm |
| 控制組 | 1.60E+08 | 0 | 0 |
| 1 | 1.00E+06 | 1.00 | 0.59 |
| 2 | 1.00E+06 | 1.00 | 0.60 |
| 3 | 8.50E+05 | 0.98 | 0.61 |
| 4 | 6.00E+05 | 0.95 | 0.65 |
| 5 | 6.10E+05 | 0.95 | 0.61 |
| 6 | 5.50E+06 | 0.84 | 0.54 |
示例
11
將不同體積的氨基甲酸銨（20%w/w溶液）及氨水（8.33%w/w溶液）按表21所列混合，製備儲備溶液1至5。用30毫升(mL)、5000百萬分濃度(ppm)（以Cl
2計）的次氯酸鈉溶液稀釋每種樣本中的2.3毫升(mL)。在測量pH、電導率及ORP時，再加入次氯酸鈉。溶液1的測量出現錯誤。
表21：
| 溶液 | 氨基甲酸銨 20%, mL | NH 3(aq) 4.8%, mL |
| 1 | 50 | 0 |
| 2 | 37.5 | 12.5 |
| 3 | 25 | 25 |
| 4 | 12.5 | 37.5 |
| 5 | 0 | 50 |
表22顯示電導率的測量結果。預計電導率會先出現最小值，然後出現最大值。每種溶液的電導率最大值以粗體顯示。隨著氨水量的增加，電導率的變化較小，最大值出現的時間也較早。因此，電導率成為一個不可行的控制參數。
表22：
| NaOCl 體積, mL | 電導率, mS/cm | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| 30 | 29.3 | 26.2 | 21 | 21 | 20.5 |
| 40 | 29.6 | 23.3 | 19.32 | 19.36 | 28.8 |
| 50 | 29.9 | 21.4 | 18.43 | 21.9 | 29.6 |
| 60 | 30.1 | 19.81 | 19.06 | 23.6 | 29.9 |
| 70 | 29.8 | 18.61 | 20.6 | 24.9 | 30.1 |
| 80 | 29.3 | 18.8 | 21.8 | 25.8 | 30.2 |
| 90 | 28.6 | 18.48 | 22.8 | 26.4 | 30.4 |
| 100 | 27.8 | 18.34 | 23.5 | 27 | 30.5 |
| 110 | 18.33 | 24.2 | 27.8 | 30.4 | |
| 120 | 18.58 | 24.7 | 27.4 | 30.3 | |
| 130 | 19.12 | 24.7 | 27.5 | 30 | |
| 140 | 19.29 | 24.4 | 27.5 | 29.7 | |
| 150 | 19.15 | 24 | 27.0 | 29.1 |
表23顯示pH的測量結果。每種溶液的pH最大值以粗體顯示。雖然每種溶液都能觀察到最大值，但隨著氨水量的增加，pH最大值變得不那麼尖銳，也更難觀察到，因此無法作為控制參數。此外，還可以看到，在次氯酸鹽添加量一致的情況下，並沒有觀察到最大值。
表23：
| NaOCl 體積, mL | pH | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| 30 | 12.23 | 9.53 | 9.90 | 10.34 | 12.14 |
| 40 | 12.40 | 9.54 | 9.84 | 10.54 | 12.40 |
| 50 | 12.49 | 9.62 | 10.08 | 11.18 | 12.50 |
| 60 | 12.53 | 9.71 | 10.23 | 12.00 | 12.56 |
| 70 | 12.57 | 9.84 | 10.57 | 12.25 | 12.59 |
| 80 | 12.58 | 9.99 | 11.36 | 12.38 | 12.62 |
| 90 | 12.57 | 10.18 | 11.93 | 12.44 | 12.64 |
| 100 | 12.54 | 10.41 | 12.12 | 12.50 | 12.65 |
| 110 | 10.74 | 12.24 | 12.53 | 12.66 | |
| 120 | 11.28 | 12.30 | 12.54 | 12.67 | |
| 130 | 11.60 | 12.31 | 12.54 | 12.66 | |
| 140 | 11.61 | 12.29 | 12.52 | 12.65 | |
| 150 | 11.40 | 12.26 | 12.50 | 12.61 |
表24顯示ORP的測量結果。每種溶液的ORP最小值以粗體顯示。雖然每種溶液都觀察到了最低點，但隨著氨水量的增加，ORP最低點變得不那麼尖銳，也更難觀察到。此外，在銨鹽配方中加入次氯酸鹽後，準確測量ORP需要一定的平衡時間。在本文所述的實驗室環境中，有這樣的平衡時間。但是，在現場使用連續製程生產生物殺傷劑時，如US 9,801,384中所述的製程，則沒有時間進行平衡。因此，可能很難觀察到使用氨水製造的生物殺傷劑在ORP上的微小差異。
表24：
| NaOCl 體積, mL | ORP, mV | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| 30 | 276 | 425 | 400 | 363 | 228 |
| 40 | 270 | 428 | 393 | 348 | 244 |
| 50 | 277 | 416 | 389 | 312 | 240 |
| 60 | 274 | 414 | 383 | 278 | 253 |
| 70 | 272 | 409 | 368 | 279 | 256 |
| 80 | 270 | 404 | 336 | 276 | 260 |
| 90 | 265 | 395 | 301 | 273 | 264 |
| 100 | 263 | 386 | 290 | 276 | 264 |
| 110 | 370 | 283 | 269 | 260 | |
| 120 | 340 | 276 | 264 | 254 | |
| 130 | 304 | 272 | 262 | 254 | |
| 140 | 320 | 277 | 266 | 250 | |
| 150 | 370 | 279 | 270 | 261 |
表25顯示一個新參數，即ORP/pH的比值。該參數有一最小值，在所有樣本中都是一致且可觀察到的。因此，即使在不能單獨使用pH或ORP的條件下，這也是一個控制生物殺傷劑生產的有用參數。一般來說，在反應終點之前，ORP會降低，pH會升高，因此使用ORP/pH比值可以放大單個參數的變化，使終點更容易觀察到。
表25：
| NaOCl 體積, mL | ORP/pH, mV | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| 30 | 22.60 | 44.61 | 40.42 | 35.13 | 18.79 |
| 40 | 21.78 | 44.85 | 39.94 | 33.02 | 19.69 |
| 50 | 22.21 | 43.20 | 38.61 | 27.92 | 19.19 |
| 60 | 21.83 | 42.62 | 37.45 | 23.17 | 20.15 |
| 70 | 21.61 | 41.57 | 34.81 | 22.78 | 20.33 |
| 80 | 21.47 | 40.46 | 29.61 | 22.30 | 20.59 |
| 90 | 21.07 | 38.82 | 25.23 | 21.95 | 20.88 |
| 100 | 21.00 | 37.08 | 23.93 | 22.08 | 20.87 |
| 110 | 34.45 | 23.12 | 21.44 | 20.52 | |
| 120 | 30.14 | 22.42 | 21.03 | 20.05 | |
| 130 | 26.16 | 22.07 | 20.87 | 20.06 | |
| 140 | 27.59 | 22.50 | 21.25 | 19.77 | |
| 150 | 32.47 | 22.76 | 21.62 | 20.67 |
示例
12
將不同體積的氨基甲酸銨（20%重量比溶液）及氨水（8.33%重量比溶液）按表26所示混合，製備儲備溶液1至6。在溶液2至6中加入濃度為2.7%重量濃度(w/v)的碳酸氫鈉。用50毫升去離子水稀釋每種溶液的樣本，並在測量pH、電導率及ORP的同時加入次氯酸鈉。發現電導率不是一個有用的控制參數。
表26：
| 溶液 | 氨基甲酸銨 20%, mL | NH 3(aq) 8.33%, mL |
| 1 | 50 | 0 |
| 2 | 50 | 0 |
| 3 | 37.5 | 12.5 |
| 4 | 25 | 25 |
| 5 | 12.5 | 37.5 |
| 6 | 0 | 50 |
表27顯示pH的測量結果。每種溶液的pH最大值以粗體顯示。雖然每種溶液都能觀察到最大值，但隨著氨水量的增加，pH值最大值變得不那麼尖銳，也更難觀察到，因此無法作為控制參數。此外，還可以看到，在次氯酸鹽添加量一致的情況下，並沒有觀察到最大值。
表27：
| NaOCl 體積, mL | pH | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 0 | 9.24 | 9.20 | 9.41 | 9.70 | 10.07 | 10.80 |
| 10 | 9.33 | 9.30 | 9.53 | 9.85 | 10.46 | 11.99 |
| 20 | 9.46 | 9.43 | 9.72 | 10.20 | 11.66 | 12.26 |
| 30 | 9.62 | 9.60 | 9.96 | 10.93 | 12.08 | 12.37 |
| 40 | 9.83 | 9.80 | 10.33 | 11.81 | 12.25 | 12.42 |
| 50 | 10.09 | 10.05 | 11.05 | 12.08 | 12.33 | 12.46 |
| 60 | 10.45 | 10.36 | 11.75 | 12.20 | 12.38 | 12.50 |
| 70 | 11.12 | 10.86 | 11.94 | 12.21 | 12.37 | 12.49 |
| 80 | 11.57 | 11.24 | 11.92 | 12.19 | 12.35 | 12.46 |
| 90 | 11.52 | 11.11 | 11.88 | 12.16 | 12.31 | 12.42 |
| 100 | 11.30 | 10.00 | 11.81 | 12.10 | 12.28 | 12.39 |
| 110 | 9.30 | 11.68 | 12.04 | 12.19 | 12.32 |
表28顯示ORP測量結果。每種溶液的ORP最小值以粗體顯示。雖然每種溶液都有一個最低點，但隨著氨水量的增加，ORP最低點變得不那麼尖銳，也更難觀察到。
表29顯示一個新參數，即ORP/pH的比值。該參數的最小值在所有樣本中都是一致且可觀察到的。因此，即使在不能單獨使用pH或ORP的條件下，這也是一個控制生物殺傷劑生產的有用參數。一般來說，在反應終點之前，ORP會下降，pH會上升，因此使用ORP/pH比值可以放大各個參數的變化，使終點更容易觀察到。
需要注意的另一個重要結果是，使用以前已知的含8%氫氧化鈉(NaOH)的氨基甲酸銨溶液時，只能透過將氨基甲酸銨溶液稀釋在一稀釋次氯酸鹽溶液中來製備生物殺傷劑，而使用本組成物時，也可以透過將組成物稀釋在水中來製備生物殺傷劑。
表28：
| NaOCl 體積, mL | ORP, mV | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 0 | 209 | 277 | 213 | 189 | 105 | 70 |
| 10 | 430 | 430 | 412 | 385 | 348 | 273 |
| 20 | 433 | 430 | 421 | 393 | 310 | 285 |
| 30 | 436 | 428 | 414 | 365 | 296 | 282 |
| 40 | 424 | 422 | 400 | 320 | 292 | 283 |
| 50 | 412 | 413 | 360 | 307 | 284 | 280 |
| 60 | 396 | 393 | 322 | 292 | 280 | 277 |
| 70 | 362 | 366 | 300 | 285 | 280 | 272 |
| 80 | 319 | 343 | 312 | 290 | 288 | 279 |
| 90 | 339 | 380 | 320 | 300 | 295 | 287 |
| 100 | 380 | 480 | 335 | 312 | 303 | 293 |
| 110 | 423 | 353 | 321 | 312 | 305 |
表29：
| NaOCl 體積, mL | ORP/pH, mV | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 0 | 22.61 | 30.13 | 22.60 | 19.52 | 10.44 | 6.44 |
| 10 | 46.09 | 46.26 | 43.23 | 39.09 | 33.27 | 22.78 |
| 20 | 45.77 | 45.60 | 43.31 | 38.53 | 26.59 | 23.25 |
| 30 | 45.32 | 44.58 | 41.57 | 33.43 | 24.50 | 22.80 |
| 40 | 43.15 | 43.06 | 38.72 | 27.10 | 23.84 | 22.78 |
| 50 | 40.83 | 41.09 | 32.58 | 25.37 | 23.03 | 22.48 |
| 60 | 37.89 | 37.93 | 27.40 | 23.93 | 22.62 | 22.18 |
| 70 | 32.55 | 33.72 | 25.13 | 23.34 | 22.63 | 21.78 |
| 80 | 27.57 | 30.52 | 26.17 | 23.80 | 23.29 | 22.39 |
| 90 | 29.43 | 34.20 | 26.94 | 24.67 | 23.96 | 23.11 |
| 100 | 33.63 | 48.00 | 28.37 | 25.75 | 24.68 | 23.65 |
| 110 | 45.44 | 30.22 | 26.63 | 25.63 | 24.76 |
示例
13
將不同體積的溴化銨（35%重量比溶液）及氨水（8.33%重量比溶液）按表30所列混合，製備儲備溶液1至6。在溶液2至6中加入濃度為2.7%重量濃度(w/v)的碳酸氫鈉。用50毫升去離子水稀釋每種溶液的樣本，並在測量pH、電導率及ORP的同時加入次氯酸鈉。發現電導率不是一個有用的控制參數。
表30：
| 溶液 | NH 4Br 35%, mL | NH 3(aq) 8.33%, mL |
| 1 | 50 | 0 |
| 2 | 50 | 0 |
| 3 | 37.5 | 12.5 |
| 4 | 25 | 25 |
| 5 | 12.5 | 37.5 |
| 6 | 0 | 50 |
表31顯示pH的測量結果。每種溶液的pH最大值以粗體顯示。雖然每種溶液都觀察到了最大值，但隨著氨水量的增加，pH最大值變得不那麼尖銳，也更難觀察到，使其成為一個不可行的控制參數。
表31：
| NaOCl 體積, mL | pH | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 0 | 5.40 | 7.99 | 8.9 | 9.4 | 9.88 | 10.46 |
| 10 | 7.76 | 8.28 | 9.08 | 9.60 | 10.21 | 11.63 |
| 20 | 8.35 | 8.55 | 9.29 | 9.89 | 11.24 | 12.11 |
| 30 | 8.70 | 8.82 | 9.57 | 10.50 | 11.97 | 12.32 |
| 40 | 9.05 | 9.12 | 10.00 | 11.67 | 12.19 | 12.38 |
| 50 | 9.63 | 9.52 | 10.64 | 12.02 | 12.31 | 12.45 |
| 60 | 11.30 | 9.80 | 11.53 | 12.08 | 12.33 | 12.48 |
| 70 | 7.40 | 7.50 | 9.70 | 10.20 | 12.25 | 12.47 |
| 80 | 7.50 | 9.00 | 11.85 | 12.44 | ||
| 90 | 7.00 | 9.20 | 12.42 | |||
| 100 | 12.39 | |||||
| 110 | 12.36 |
表32顯示ORP測量結果。每種溶液的ORP最小值以粗體顯示。雖然每種溶液都有一個最低點，但隨著氨水量的增加，ORP最低點變得不那麼尖銳，也更難觀察到。
表32：
| NaOCl 體積, mL | ORP, mV | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 0 | 487 | 325 | 270 | 168 | 170 | 127 |
| 10 | 530 | 507 | 458 | 410 | 377 | 304 |
| 20 | 509 | 498 | 457 | 419 | 345 | 296 |
| 30 | 491 | 485 | 445 | 393 | 309 | 293 |
| 40 | 473 | 469 | 422 | 329 | 300 | 290 |
| 50 | 444 | 451 | 391 | 308 | 292 | 286 |
| 60 | 347 | 439 | 329 | 295 | 286 | 282 |
| 70 | 656 | 621 | 442 | 415 | 289 | 282 |
| 80 | 615 | 488 | 330 | 289 | ||
| 90 | 650 | 510 | 292 | |||
| 100 | 300 | |||||
| 110 | 307 |
表33顯示一個新參數，即ORP/pH的比值。該參數有一個最小值，在所有樣本中都是一致且可觀察到的。因此，即使在不能單獨使用pH或ORP的條件下，這也是一個控制生物殺傷劑生產的有用參數。一般來說，在反應終點之前，ORP會降低，pH會升高，因此使用ORP/pH比值可以放大單個參數的變化，使終點更容易觀察到。
表33：
| NaOCl 體積, mL | ORP/pH, mV | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 0 | 90.19 | 40.68 | 40.68 | 17.87 | 17.21 | 12.16 |
| 10 | 68.30 | 61.23 | 61.23 | 42.71 | 36.92 | 26.14 |
| 20 | 60.96 | 58.25 | 58.25 | 42.37 | 30.67 | 24.44 |
| 30 | 56.41 | 54.99 | 54.99 | 37.43 | 25.81 | 23.75 |
| 40 | 52.31 | 51.43 | 51.43 | 28.16 | 24.57 | 23.42 |
| 50 | 46.14 | 47.32 | 47.32 | 25.59 | 23.72 | 22.95 |
| 60 | 30.69 | 44.81 | 44.81 | 24.42 | 23.20 | 22.60 |
| 70 | 88.65 | 82.80 | 82.80 | 40.69 | 23.59 | 22.57 |
| 80 | 54.22 | 27.85 | 23.20 | |||
| 90 | 92.86 | 55.43 | 23.47 | |||
| 100 | 24.21 | |||||
| 110 | 24.84 |
示例
14
將不同體積的氯化銨（19.1%重量比溶液）及氨水（8.33%重量比溶液）按表34所示混合，製備儲備溶液1至6。在溶液2至6中加入濃度為2.7%重量濃度(w/v)的碳酸氫鈉。用50毫升去離子水稀釋每種溶液的樣本，並在測量pH、電導率及ORP的同時加入次氯酸鈉。發現電導率不是一個有用的控制參數。
表34：
| 溶液 | NH 4Cl 19.1%, mL | NH 3(aq) 8.33%, mL |
| 1 | 50 | 0 |
| 2 | 50 | 0 |
| 3 | 37.5 | 12.5 |
| 4 | 25 | 25 |
| 5 | 12.5 | 37.5 |
| 6 | 0 | 50 |
表35顯示pH的測量結果。每種溶液的pH最大值以粗體顯示。雖然在每種溶液中都觀察到了最大值，但隨著氨水量的增加，pH值最大值變得不那麼尖銳，也更難觀察到，使其成為一個不可行的控制參數。
表36顯示ORP的測量結果。每種溶液的ORP最小值以粗體顯示。雖然每種溶液都有一個最小值，但隨著氨水量的增加，ORP最小值變得不那麼尖銳，也更難觀察到。
表37顯示一個新參數，即ORP/pH的比值。該參數的最小值在所有樣本中都是一致且可觀察到的。因此，即使在不能單獨使用pH或ORP的條件下，這也是一個控制生物殺傷劑生產的有用參數。一般來說，在反應終點之前，ORP會降低，pH會升高，因此使用ORP/pH的比值可以放大單個參數的變化，使終點更容易觀察到。
表35：
| NaOCl 體積, mL | pH | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 0 | 5.30 | 7.33 | 9.00 | 9.51 | 9.94 | 10.76 |
| 10 | 7.93 | 8.00 | 9.15 | 9.67 | 10.36 | 11.94 |
| 20 | 8.32 | 8.36 | 9.35 | 10.02 | 11.66 | 12.24 |
| 30 | 8.68 | 8.68 | 9.66 | 11.17 | 12.10 | 12.36 |
| 40 | 9.04 | 9.05 | 10.34 | 11.94 | 12.27 | 12.43 |
| 50 | 9.95 | 9.62 | 11.67 | 12.16 | 12.36 | 12.48 |
| 60 | 11.58 | 11.20 | 11.95 | 12.24 | 12.39 | 12.50 |
| 70 | 11.67 | 11.30 | 12.00 | 12.25 | 12.41 | 12.50 |
| 80 | 11.62 | 6.50 | 11.98 | 12.22 | 12.37 | 12.48 |
| 90 | 4.500 | 11.930 | 12.194 | 12.340 | 12.445 | |
| 100 | 11.850 | 12.140 | 12.300 | 12.425 | ||
| 110 | 11.730 | 12.090 | 12.265 | 12.370 | ||
| 120 | 11.580 | 12.020 |
表36：
| NaOCl 體積, mL | ORP, mV | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 0 | 465 | 362 | 218 | 208 | 182 | 106 |
| 10 | 535 | 522 | 434 | 400 | 358 | 272 |
| 20 | 515 | 510 | 438 | 404 | 316 | 283 |
| 30 | 497 | 495 | 431 | 352 | 301 | 287 |
| 40 | 476 | 476 | 403 | 313 | 295 | 286 |
| 50 | 432 | 447 | 330 | 303 | 291 | 284 |
| 60 | 327 | 354 | 308 | 292 | 287 | 282 |
| 70 | 337 | 368 | 309 | 291 | 282 | 276 |
| 80 | 353 | 700 | 319 | 300 | 289 | 280 |
| 90 | 752 | 327 | 307 | 295 | 285 | |
| 100 | 341 | 314 | 302 | 290 | ||
| 110 | 358 | 323 | 309 | 293 | ||
| 120 | 377 | 332 |
表37：
| NaOCl 體積, mL | ORP/pH, mV | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 0 | 87.74 | 49.39 | 24.22 | 21.87 | 18.26 | 9.88 |
| 10 | 67.47 | 65.25 | 47.43 | 41.37 | 34.56 | 22.78 |
| 20 | 61.90 | 61.00 | 46.84 | 40.32 | 27.10 | 23.15 |
| 30 | 57.29 | 57.03 | 44.62 | 31.51 | 24.88 | 23.22 |
| 40 | 52.63 | 52.54 | 38.97 | 26.21 | 24.04 | 23.01 |
| 50 | 43.42 | 46.47 | 28.28 | 24.92 | 23.54 | 22.76 |
| 60 | 28.24 | 31.61 | 25.77 | 23.86 | 23.16 | 22.56 |
| 70 | 28.88 | 32.52 | 25.75 | 23.77 | 22.72 | 22.08 |
| 80 | 30.38 | 107.69 | 26.59 | 24.55 | 23.37 | 22.43 |
| 90 | 167.11 | 27.41 | 25.18 | 23.91 | 22.86 | |
| 100 | 28.78 | 25.86 | 24.55 | 23.34 |
示例
15
將不同體積的氨基甲酸銨（20%重量比溶液）及氨水（8.33%重量比溶液）按表38所示混合，製備儲備溶液1至6。在溶液2至6中加入濃度為2.7%重量濃度(w/v)的碳酸氫鈉。一對比溶液0是20%重量比(w/w)的氨基甲酸銨配方，包括8%重量比(w/w)的氫氧化鈉(NaOH)。測量每種溶液的pH及電導率。按照上述一般方法製備生物殺傷劑，並以0.5 ppm的最終濃度（以Cl
2計）加入大腸桿菌樣本。表39列出經生物殺傷劑處理後的餘氯及存活計數。
表38：
| 溶液 | 氨基甲酸銨 20%, mL | NH 3(aq) 8.33%, mL | pH | 電導率, mS/cm |
| 0 | 10.45 | 106 | ||
| 1 | 50 | 0 | 9.51 | 148 |
| 2 | 50 | 0 | 9.38 | 150 |
| 3 | 37.5 | 12.5 | 9.76 | 129 |
| 4 | 25 | 25 | 10.06 | 101 |
| 5 | 12.5 | 37.5 | 10.37 | 67 |
| 6 | 0 | 50 | 11.03 | 28 |
表39：
| 溶液 | 微生物混合物計數, cfu/mL | 餘 Cl 2, t=0, ppm | 餘 Cl 2, t=60 min, ppm |
| 控制組 | 5.00E+07 | 0 | 0 |
| 0 | 1.90E+04 | 0.88 | 0.29 |
| 1 | 1.13E+04 | 0.94 | 0.37 |
| 2 | 6.00E+03 | 0.88 | 0.38 |
| 3 | 1.00E+04 | 0.90 | 0.37 |
| 4 | 1.10E+04 | 0.94 | 0.41 |
| 5 | 1.12E+04 | 0.92 | 0.41 |
| 6 | 2.25E+03 | 0.96 | 0.41 |
這些結果顯示，由氨基甲酸銨、氨水及碳酸氫鈉組成的組成物形成的生物殺傷劑的功效至少與由氨基甲酸銨及氫氧化鈉組成的配方一樣好。本申請的組成物的優點在於：相對於商業配方，pH較低，更易於處理。
溶液1及溶液2不含氨水，其不同之處僅在於溶液2中含有碳酸氫鈉。在減少大腸桿菌方面，溶液2的表現優於溶液1。當以1 ppm（以Cl
2計）的速率添加時，溶液1的微生物數量為1.10E+02，而用溶液2處理的樣本中沒有發現微生物。這顯示，即使在沒有氨水的情況下，碳酸氫鈉也能提高由銨鹽形成的生物殺傷劑的活性。
為了瞭解這種效果，我們對形成生物殺傷劑的控制參數進行了研究。在溶液1中，加入140毫升次氯酸鈉後，pH達到最大值，ORP達到最小值。對於含有碳酸氫鈉的溶液2，在加入150毫升次氯酸鈉後，pH達到最大值，ORP達到最小值。這顯示，對於含有碳酸氫鹽的溶液，有更多的氨與次氯酸鹽發生反應，從而產生更高濃度的生物殺傷劑。
示例
16
將低鹼度的次氯酸鈉滴定到溴化銨溶液（約4500 ppm）中，製備生物殺傷劑。下方表40中的結果顯示，在低鹼度的情況下，生物殺傷劑在生產過程中會發生降解，而且不可能達到等莫耳點，因為pH較低，即使過量的溴化銨也會很快發生降解。本發明的組成物可以緩解這一問題，因為組成物的pH高於溴化銨溶液的pH。
表40：
| 添加次氯酸鹽, mL | pH | 電導率, mS/cm | ORP, mV | ORP/pH |
| 0 | 5.57 | 28 | 520 | 93.36 |
| 10 | 7.79 | 26 | 544 | 69.83 |
| 20 | 8.16 | 24 | 521 | 63.83 |
| 30 | 8.37 | 25 | 510 | 60.92 |
| 40 | 8.26 | 31 | 520 | 62.98 |
示例
17
用含8%氫氧化鈉的19.5%重量比(w/w)氨基酸銨溶液滴定高鹼度次氯酸鈉商用樣本，同時測量pH、ORP及電導率，製備生物殺傷劑。次氯酸鈉滴定劑是用100毫升去離子水稀釋6.6毫升商用溶液而成。從表41中可以看出，隨著pH的升高，預計會降低的ORP/pH比值實際上升高，這顯示即使氨基甲酸銨相對於次氯酸鈉過量，且pH很高，生物殺傷劑也在降解。由於額外的鹼度，電導率也非常高，而且由於持續降解，在真正的反應終點之前電導率就已達到最大值。本發明的組成物可以緩解這一問題，因為該組成物的pH低於含有8%氫氧化鈉的氨基甲酸銨溶液的pH，電導率也較低。
表41：
| 添加次氯酸鹽, mL | pH | 電導率, mS/cm | ORP, mV | ORP/pH |
| 30 | 12.70 | 44.9 | 72 | 1.60 |
| 50 | 12.76 | 47.3 | 186 | 3.93 |
| 70 | 12.81 | 48.4 | 216 | 4.46 |
| 80 | 12.83 | 49.0 | 248 | 5.06 |
| 90 | 12.84 | 49.1 | 251 | 5.11 |
| 100 | 12.86 | 49.0 | 252 | 5.14 |
| 110 | 12.87 | 38.4 | 252 | 6.56 |
示例
18
為了進一步闡明本發明相對於含8%氫氧化鈉的氨基甲酸銨溶液的優點，製備兩種溶液。溶液1含有20%的氨基甲酸銨及8%的氫氧化鈉。溶液2含有15%重量比的氨基甲酸銨、2.4%重量比的氨水及2.5%重量比的碳酸氫鈉。用30毫升次氯酸鈉稀釋每種溶液中的2.3毫升，並在監測pH、電導率及ORP的同時加入更多的次氯酸鈉。溶液1及溶液2的結果分別如表42及表43所示。
表42：
| 添加次氯酸鹽, mL | pH | 電導率, mS/cm | ORP, mV |
| 30 | 11.32 | 27.3 | 330 |
| 40 | 12.26 | 27.6 | 280 |
| 50 | 12.5 | 28.5 | 282 |
| 60 | 12.6 | 29.1 | 281 |
| 70 | 12.66 | 29.7 | 281 |
| 80 | 12.7 | 29.9 | 278.5 |
| 90 | 12.71 | 29.7 | 274.5 |
| 100 | 12.7 | 29 | 272.4 |
| 110 | 12.66 | 28.1 | 275 |
| 120 | 12.6 | 27.3 | 285 |
表43：
| 添加次氯酸鹽, mL | pH | 電導率, mS/cm | ORP, mV |
| 30 | 9.87 | 26.3 | 400 |
| 40 | 9.9 | 23.2 | 400 |
| 50 | 10.03 | 21.4 | 397 |
| 60 | 10.21 | 20.4 | 388 |
| 70 | 10.48 | 19.76 | 380 |
| 80 | 10.95 | 19.51 | 364 |
| 90 | 11.75 | 20.1 | 330 |
| 100 | 12.1 | 21 | 313 |
| 110 | 12.29 | 22 | 305 |
| 120 | 12.38 | 22.9 | 296 |
| 130 | 12.41 | 23 | 287 |
| 140 | 12.39 | 22.7 | 291.8 |
在溶液1中，電導率最大值出現在80毫升次氯酸鹽時，而在溶液2中，電導率最大值出現在130毫升次氯酸鹽時。由溶液1製成的生物殺傷劑的pH較高，這顯然會導致生物殺傷劑提前降解。在用溶液2製成的生物殺傷劑中，pH保持在12.5以下，進而延緩了生物殺傷劑的降解，並允許用相同量的氨基甲酸銨製備更大量的生物殺傷劑。由氨基甲酸銨、氨水及碳酸氫鈉組成的組成物無需添加氫氧化鈉（以前認為氫氧化鈉是穩定氨基甲酸銨所必需的），減少了所需的氨基甲酸銨用量，使生物殺傷劑更加穩定。
本發明所屬技術領域中具有通常知識者應當理解，本發明並不侷限於上文特別顯示及描述的內容。相反地，本發明的範圍包括上文所述各種特徵的組合及子組合，以及本發明所屬技術領域中具有通常知識者在閱讀上述說明時會想到的、現有技術中沒有的對其進行的修改。
Claims (51)
- 一種用於製備一生物殺傷劑的組成物，該組成物包括： 一銨鹽，包括銨及一陰離子； 氨水；以及 碳酸氫鈉； 其中，該組成物中的氨及銨的一總莫耳量超過該組成物中的該陰離子的一當量莫耳量至少10%； 其中，該陰離子的該當量莫耳量是該陰離子的一莫耳量乘以其價數。
- 根據請求項1所述的組成物，其中該銨鹽係選自由碳酸氫銨、溴化銨、氨基甲酸銨、碳酸銨、氯化銨、磷酸銨、氨基磺酸銨及硫酸銨所組成的群組。
- 根據請求項1或2所述的組成物，其中該銨鹽係選自由溴化銨、氨基甲酸銨、氯化銨及硫酸銨所組成的群組。
- 根據請求項1至3中任一項所述的組成物，其中該銨鹽為溴化銨。
- 根據請求項1至3中任一項所述的組成物，其中該銨鹽為氨基甲酸銨。
- 根據請求項1至5中任一項所述的組成物，其中該組成物為一水溶液，包括在一濃度介於約4%重量比至約36%重量比的一範圍內的該銨鹽。
- 根據請求項1至6中任一項所述的組成物，其中該組成物為一水溶液，包括在一濃度介於約5%重量比至約27%重量比的一範圍內的該銨鹽。
- 根據請求項1至7中任一項所述的組成物，其中該銨鹽與該氨水的莫耳比在約1:10至約10:1的一範圍內。
- 根據請求項1至8中任一項所述的組成物，其中該銨鹽與該氨水的莫耳比在約1:3至約3:1的一範圍內。
- 根據請求項1至9中任一項所述的組成物，其中該銨鹽與該氨水的莫耳比為約1:3。
- 根據請求項1至9中任一項所述的組成物，其中該銨鹽與該氨水的莫耳比為約1:2。
- 根據請求項1至9中任一項所述的組成物，其中該銨鹽與該氨水的莫耳比為約1:1。
- 根據請求項1至9中任一項所述的組成物，其中該銨鹽與該氨水的莫耳比為約2:1。
- 根據請求項1至9中任一項所述的組成物，其中該銨鹽與該氨水的莫耳比為約3:1。
- 根據請求項1至14中任一項所述的組成物，其中該氨水的濃度在約1%重量比至約21%重量比的一範圍內。
- 根據請求項1至15中任一項所述的組成物，其中該氨水的濃度在約2%重量比至約7%重量比的一範圍內。
- 根據請求項1至16中任一項所述的組成物，其中該碳酸氫鈉的濃度在約0.2%重量濃度至約10%重量濃度的一範圍內。
- 根據請求項1至17中任一項所述的組成物，其中該碳酸氫鈉的濃度在約1%重量濃度至約5%重量濃度的一範圍內。
- 根據請求項1至18中任一項所述的組成物，其中該碳酸氫鈉的濃度為約2.7%重量濃度。
- 根據請求項1至19中任一項所述的組成物，其中氨/銨的莫耳量超過該陰離子的該當量莫耳量至少20%。
- 根據請求項1至20中任一項所述的組成物，其中氨/銨的莫耳量超過該陰離子的該當量莫耳量至少25%。
- 根據請求項1至21中任一項所述的組成物，其中氨/銨的莫耳量超過該陰離子的該當量莫耳量至少33%。
- 根據請求項1至22中任一項所述的組成物，其中氨/銨的莫耳量超過該陰離子的該當量莫耳量至少50%。
- 根據請求項1至23中任一項所述的組成物，其中氨/銨的莫耳量超過該陰離子的該當量莫耳量至少100%。
- 根據請求項1至24中任一項所述的組成物，其中氨/銨的莫耳量超過該陰離子的該當量莫耳量至少200%。
- 根據請求項1至25中任一項所述的組成物，其中氨/銨的莫耳量超過該陰離子的該當量莫耳量至少300%。
- 一種用於生產一生物殺傷劑的方法，該方法包括步驟： 提供一次氯酸鹽氧化劑的溶液； 提供一組成物，該組成物包括： 一銨鹽，包括銨及一陰離子； 氨水；以及 碳酸氫鈉； 其中，該組成物中的氨及銨的一總莫耳量超過該組成物中的該陰離子的一當量莫耳量至少10%； 其中，該陰離子的該當量莫耳量是該陰離子的一莫耳量乘以其價數；以及 將該次氯酸鹽氧化劑的溶液與該組成物混合。
- 根據請求項27所述的方法，其中該次氯酸鹽氧化劑為次氯酸鈉。
- 根據請求項27或28所述的方法，其中該次氯酸鹽氧化劑的溶液具有一濃度在約1000至約20000百萬分濃度的一範圍內。
- 根據請求項27至29中任一項所述的方法，其中該次氯酸鹽氧化劑的溶液具有一濃度在約3000至約10000百萬分濃度的一範圍內。
- 根據請求項27至30中任一項所述的方法，其中該次氯酸鹽氧化劑的溶液具有一濃度在約3500至約7000百萬分濃度的一範圍內。
- 根據請求項27至31中任一項所述的方法，其中該銨鹽係選自由碳酸氫銨、溴化銨、氨基甲酸銨、碳酸銨、氯化銨、磷酸銨、氨基磺酸銨及硫酸銨所組成的群組。
- 根據請求項27至32中任一項所述的方法，其中該銨鹽係選自由溴化銨、氨基甲酸銨、氯化銨及硫酸銨所組成的群組。
- 根據請求項27至33中任一項所述的方法，其中該銨鹽係選自由溴化銨及氨基甲酸銨所組成的群組。
- 根據請求項27至34中任一項所述的方法，其中該組成物透過步驟製備： 將一銨鹽儲備溶液、一氨水儲備溶液及該碳酸氫鈉混合以形成一混合物；以及 用水或用該次氯酸鹽氧化劑的溶液稀釋該混合物。
- 根據請求項35所述的方法，其中該銨鹽儲備溶液具有一濃度在約15%重量比至約50%重量比的一範圍內。
- 根據請求項35或36所述的方法，其中該銨鹽儲備溶液具有一濃度在約20%重量比至約35%重量比的一範圍內。
- 根據請求項35至37中任一項所述的方法，其中該氨水儲備溶液具有一濃度在約4%重量比至約28%重量比的一範圍內。
- 根據請求項35至38中任一項所述的方法，其中該氨水儲備溶液具有一濃度為約8.33%重量比。
- 根據請求項35至39中任一項所述的方法，其中該銨鹽儲備溶液及該氨水儲備溶液是等莫耳的。
- 根據請求項35至40中任一項所述的方法，其中該混合物中的該銨鹽與該氨水的一莫耳比在約1:10至約10:1的一範圍內。
- 根據請求項35至41中任一項所述的方法，其中該混合物中的該銨鹽與該氨水的一莫耳比在約1∶3至約3∶1的一範圍內。
- 根據請求項35至42中任一項所述的方法，其中該混合物中的該碳酸氫鈉的濃度在約0.2%重量濃度至約10%重量濃度的一範圍內。
- 根據請求項35至43中任一項所述的方法，其中該混合物中的該碳酸氫鈉的濃度在約1%重量濃度至約5%重量濃度的一範圍內。
- 根據請求項27至44中任一項所述的方法，更包括在該混合的步驟過程中監測一控制參數的步驟。
- 根據請求項45所述的方法，其中該控制參數係選自由pH、氧化還原電位(ORP)、電導率、溶解氧飽和度及ORP/pH比值所組成的群組。
- 根據請求項46所述的方法，其中該控制參數為該ORP/pH比值。
- 根據請求項46所述的方法，其中該控制參數為該電導率。
- 根據請求項48所述的方法，其中該混合的步驟包括步驟： 向該組成物加入該次氯酸鹽氧化劑的溶液；以及 當該電導率達到一相對最大值，停止加入該次氯酸鹽氧化劑的溶液。
- 根據請求項49所述的方法，其中該電導率在達到該相對最大值之前達到一相對最小值。
- 根據請求項27至50中任一項所述的方法，其中該生物殺傷劑的pH保持在12.5以下。
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