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电解消毒水工艺的反应机理及影响因素研究
基本理论
由电化学知识可知，当外加电压大于物质的分解电势时，就会在电极板上发生电极反应。
电解水发生器主要由电解模块，整流模块，电源控制器及单片机等组成，见上图。其核心部件为电解模块，由正负电极板及离子交换隔膜组成。离子交换隔膜主要用于分隔阴、阳极室，并选择性的交换阴阳离子，一般由高分子聚合物组成。如下图所示。
工作时，只须将含电解质的水连续通过电解槽后，连接电源，水和水中离子在电场作用下，即可在阳极发生如下反应。
H2O → H+ +OH 4OH-_4e → 2H2O+O2
2OH- _2e → [O]+H2O → H2O2 [O] +O2 → O3
2Cl- _2e →Cl2 Cl2+H2O →HCLO+H+ +Cl-
2SO42-_2e → S2O82-
出水中含有H2O2 、 O3 、[O] 、HClO 、S2O82- 等具有氧化杀菌作用的成分，其含量可用有效氯浓度表示。
阴极发生的主要反应是，2H2O+2e-→H2+2OH- ,从而使阴极室的水呈碱性。
强酸性电解水（AEW）是一种无色，透明，无明显刺激性和异味的的安全型消毒液，由隔膜电解法制备，其pH为2~3，氧化还原电位（ORP）为900~1200mV，具广谱快速杀菌特性，可广泛应用于医疗，食品加工，餐饮，农业，环保等行业的消毒。关于电解杀菌的机理，尚无定论，在国内外文献中，有过各种假设和推测，归纳起来，电解杀菌的作用可能通过种机理而完成：（1）产生 clo- 和少量更高价的氯盐；（2）程产生h2o2或 . oh （以上两种属于间接杀菌作用）；（3）电解直接作用于细菌活细胞体。
Synergistic effects of （1）the oxide anode , （2） the electric field ，（3） and the radicals formed during the electrochemical treatment .
主要指标 （评价标准）
（1）杀菌率 （杀菌力）
（2）能耗 一定杀菌率时 单位体积水样（m3）耗费的电能（kW.h）
kW.h/m3
（3）金属腐蚀性
（4） 环境影响
主要影响因素：
（1） 电解方面
电极材料 极板间距 电解时间
（2） 电解水样
电导率 氯离子浓度 流速
（3） 电解条件
电压 电流密度 温度 pH值
强酸性电解水是1980年，日本国内发现它对MRSA有显著杀菌效果，最先用于医药领域。在两年前，日本厚生省批准了将其用于医疗设备消毒.主要用于内窥镜清洗消毒和手的消毒,他们称之为电解机能水。由电解生成的机能水有：
电解机能水种类
电解水 电解液 电解槽 电极 pH 功能
强酸性水 食盐水（<0.1%） 有隔膜 阳 2.3-2.7 杀菌、除臭
强碱性水 食盐水（<0.1%） 有隔膜 阴 11-11.5 清洗
弱酸性水 食盐水（<0.1%）+pH调节剂 无隔膜 5-6 杀菌
碱性水 自来水 有隔膜 阴 8-10 饮用、治疗作用
酸化水优点 缺点
1. 杀菌速度快 1. 对金属有腐蚀作用
2. 安全性好 2. 不稳定
3. 利于环境保护 3. 有机物影响大
日本国内应用及问卷结果调查
用途 问卷效果评价
份数 肯定（%） 否定（%）
手消毒 72 58 21
漱口 44 45 36
擦澡 39 56 26
褥疮 85 62 16
烫伤 32 53 34
清创 71 58 15
先天过敏皮炎（除菌） 40 55 33
内窥镜消毒 40 75 18
透析回路 19 16 68
用具清洗消毒 60 52 30
白色织物消毒 29 31 55
环境 81 60 20
酸化水的杀菌力（崛田国元）
MRSA、E.Coli 106cfu/ml 10’’杀灭
HBV、HIV 易失活
抗酸菌 <2.5min 有抗力
蜡状芽孢 <5min 有抗力
酸化水杀菌机理
一、 物理因素学说：
氧化还原电位
电子活动度
电传导度
二、 化学因素学说：
次氯酸
崛田国元做以下试验证明：
1. 碱性水pH值（11-11.5）和ORP，也在微生物生存范围之外，但碱性水仅显示微弱杀菌力；
2. 用碱性水中和酸化水，使其ORP下降，仍有较高杀菌力；
3. 当pH和ORP不改变，如果氯浓度下降，杀菌力显著降低；
4. 微生物不直接接触酸化水，也可杀灭；
5. 用Na2SO4代替NaCl，得到的酸化水，杀菌力微弱。
由此可见，杀菌作用的主要角色是氯，但是，若pH和ORP改变，也会影响氯的杀菌力。（1998）
若用HCl调次氯酸钠的pH，并将氯浓度调到与酸化水相同，则它们的杀菌力和对核酸、蛋白质分解能力处于相同水平。
酸化水合理使用的基本设想
1. 具有宽抗菌谱、速效、无抗性菌株；
2. 20oC最适合，对褥疮用40 oC热洗；
3. 现制现用，浸泡应多次更换；
4. 不可与其他消毒剂合用（尤其甲酚、肥皂）；
5. 毒性小，但仍有氯味，通风处用较好；
6. 碘化锌淀粉试纸或简易氯浓度测定其含量。
洗手消毒
1. 流水洗手，1分钟以上；
2. 脏手，应先肥皂去污，清水冲后再消毒。
地面消毒
1. 湿拖布
2. 手动喷雾
保存
1. 避光，避免与大气接触；
2. 密闭保存，1-2天用完；
3. 更换容器对杀菌作用有一定影响。
酸化水洗手方法的选择
（岩泽笃郎，昭和大学藤之丘病院）
一、 浸泡法：
新制酸化水，放入容器，使用到第5人时，30秒钟除菌率为88.2%，60秒钟除菌率为88.9%，因此，不可将酸化水放入容器内作常规使用。
二、 擦拭法：
小量使用酸化水擦拭，没有效果。
三、 洗涤法：
冲洗60秒钟比肥皂和流水洗手效果更好，细菌数较少，对手的损害较消毒剂要小。
电解消毒水工艺的反应机理及影响因素研究
基本理论
由电化学知识可知，当外加电压大于物质的分解电势时，就会在电极板上发生电极反应。
电解水发生器主要由电解模块，整流模块，电源控制器及单片机等组成，见上图。其核心部件为电解模块，由正负电极板及离子交换隔膜组成。离子交换隔膜主要用于分隔阴、阳极室，并选择性的交换阴阳离子，一般由高分子聚合物组成。如下图所示。
工作时，只须将含电解质的水连续通过电解槽后，连接电源，水和水中离子在电场作用下，即可在阳极发生如下反应。
H2O → H+ +OH 4OH-_4e → 2H2O+O2
2OH- _2e → [O]+H2O → H2O2 [O] +O2 → O3
2Cl- _2e →Cl2 Cl2+H2O →HCLO+H+ +Cl-
2SO42-_2e → S2O82-
出水中含有H2O2 、 O3 、[O] 、HClO 、S2O82- 等具有氧化杀菌作用的成分，其含量可用有效氯浓度表示。
阴极发生的主要反应是，2H2O+2e-→H2+2OH- ,从而使阴极室的水呈碱性。
强酸性电解水（AEW）是一种无色，透明，无明显刺激性和异味的的安全型消毒液，由隔膜电解法制备，其pH为2~3，氧化还原电位（ORP）为900~1200mV，具广谱快速杀菌特性，可广泛应用于医疗，食品加工，餐饮，农业，环保等行业的消毒。关于电解杀菌的机理，尚无定论，在国内外文献中，有过各种假设和推测，归纳起来，电解杀菌的作用可能通过种机理而完成：（1）产生 clo- 和少量更高价的氯盐；（2）程产生h2o2或 . oh （以上两种属于间接杀菌作用）；（3）电解直接作用于细菌活细胞体。
Synergistic effects of （1）the oxide anode , （2） the electric field ，（3） and the radicals formed during the electrochemical treatment .
主要指标 （评价标准）
（1）杀菌率 （杀菌力）
（2）能耗 一定杀菌率时 单位体积水样（m3）耗费的电能（kW.h）
kW.h/m3
（3）金属腐蚀性
（4） 环境影响
主要影响因素：
（1） 电解方面
电极材料 极板间距 电解时间
（2） 电解水样
电导率 氯离子浓度 流速
（3） 电解条件
电压 电流密度 温度 pH值
强酸性电解水是1980年，日本国内发现它对MRSA有显著杀菌效果，最先用于医药领域。在两年前，日本厚生省批准了将其用于医疗设备消毒.主要用于内窥镜清洗消毒和手的消毒,他们称之为电解机能水。由电解生成的机能水有：
电解机能水种类
电解水 电解液 电解槽 电极 pH 功能
强酸性水 食盐水（<0.1%） 有隔膜 阳 2.3-2.7 杀菌、除臭
强碱性水 食盐水（<0.1%） 有隔膜 阴 11-11.5 清洗
弱酸性水 食盐水（<0.1%）+pH调节剂 无隔膜 5-6 杀菌
碱性水 自来水 有隔膜 阴 8-10 饮用、治疗作用
酸化水优点 缺点
1. 杀菌速度快 1. 对金属有腐蚀作用
2. 安全性好 2. 不稳定
3. 利于环境保护 3. 有机物影响大
日本国内应用及问卷结果调查
用途 问卷效果评价
份数 肯定（%） 否定（%）
手消毒 72 58 21
漱口 44 45 36
擦澡 39 56 26
褥疮 85 62 16
烫伤 32 53 34
清创 71 58 15
先天过敏皮炎（除菌） 40 55 33
内窥镜消毒 40 75 18
透析回路 19 16 68
用具清洗消毒 60 52 30
白色织物消毒 29 31 55
环境 81 60 20
酸化水的杀菌力（崛田国元）
MRSA、E.Coli 106cfu/ml 10’’杀灭
HBV、HIV 易失活
抗酸菌 <2.5min 有抗力
蜡状芽孢 <5min 有抗力
酸化水杀菌机理
一、 物理因素学说：
氧化还原电位
电子活动度
电传导度
二、 化学因素学说：
次氯酸
崛田国元做以下试验证明：
1. 碱性水pH值（11-11.5）和ORP，也在微生物生存范围之外，但碱性水仅显示微弱杀菌力；
2. 用碱性水中和酸化水，使其ORP下降，仍有较高杀菌力；
3. 当pH和ORP不改变，如果氯浓度下降，杀菌力显著降低；
4. 微生物不直接接触酸化水，也可杀灭；
5. 用Na2SO4代替NaCl，得到的酸化水，杀菌力微弱。
由此可见，杀菌作用的主要角色是氯，但是，若pH和ORP改变，也会影响氯的杀菌力。（1998）
若用HCl调次氯酸钠的pH，并将氯浓度调到与酸化水相同，则它们的杀菌力和对核酸、蛋白质分解能力处于相同水平。
酸化水合理使用的基本设想
1. 具有宽抗菌谱、速效、无抗性菌株；
2. 20oC最适合，对褥疮用40 oC热洗；
3. 现制现用，浸泡应多次更换；
4. 不可与其他消毒剂合用（尤其甲酚、肥皂）；
5. 毒性小，但仍有氯味，通风处用较好；
6. 碘化锌淀粉试纸或简易氯浓度测定其含量。
洗手消毒
1. 流水洗手，1分钟以上；
2. 脏手，应先肥皂去污，清水冲后再消毒。
地面消毒
1. 湿拖布
2. 手动喷雾
保存
1. 避光，避免与大气接触；
2. 密闭保存，1-2天用完；
3. 更换容器对杀菌作用有一定影响。
酸化水洗手方法的选择
（岩泽笃郎，昭和大学藤之丘病院）
一、 浸泡法：
新制酸化水，放入容器，使用到第5人时，30秒钟除菌率为88.2%，60秒钟除菌率为88.9%，因此，不可将酸化水放入容器内作常规使用。
二、 擦拭法：
小量使用酸化水擦拭，没有效果。
三、 洗涤法：
冲洗60秒钟比肥皂和流水洗手效果更好，细菌数较少，对手的损害较消毒剂要小。
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发表于 2004-8-30 19:48:23
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