混合膦酸鹽對84消毒液穩定性的研究

陳榆

（福建晶華生物科技有限公司，福建 福州 350105）

84消毒液是一種廣泛應用于殺滅細菌、病毒的消毒產品，具有廣譜、高效、安全的特點，其有效成份是次氯酸鈉。次氯酸鈉在水中極易水解成次氯酸，次氯酸是一種極弱的酸，分子量小，易擴散到帶電的菌體表面，并通過細胞壁穿透菌體內部，使菌體蛋白質被氧化或破壞磷酸脫氫酶，使糖代謝失調導致細菌死亡，因而能夠起到快速消毒的作用。由于次氯酸鈉溶液中次氯酸根結構的存在，導致其性質不穩定，儲存中會自然分解、水解、酸解、歧化反應、催化分解等導致有效氯含量的下降，從而影響殺菌效果，因此學者長期以來關注通過向次氯酸鈉溶液中添加穩定劑來延緩有效氯含量的下降。

次氯酸鈉溶液分解反應的速度受溶液的濃度、pH值、溫度及金屬離子的影響，研究表明次氯酸鈉的分解反應在宏觀上屬于準一級反應，當外界條件穩定時增大次氯酸鈉溶液濃度，分解的速度也越快。次氯酸鈉的分解反應屬于氧化還原反應，pH值增大氧化還原電位減小，次氯酸鈉溶液的氧化性變弱使得分解速度降低，研究表明pH值大于13時次氯酸鈉溶液最穩定；溫度升高次氯酸鈉的自然分解也越快，溫度在25 ℃以下時分解緩慢；金屬離子中Fe3+、Fe2+、Mn2-對次氯酸鈉分解有著催化作用，對次氯酸鈉的穩定性影響很大。

本文應用一種混合膦酸鹽作為穩定劑，在pH值大于13的次氯酸鈉的溶液中加入不同量混合膦酸鹽，通過在高溫加速對比實驗測定次氯酸鈉溶液有效氯的殘存情況，分析找出最優的混合膦酸鹽穩定劑添加量。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

1.1.1 儀器

滴定管、燒杯、容量瓶、碘量瓶、移液管、電子秤、分析天平、電恒熱箱、pHSJ-3F酸度計。

1.1.2 試劑

次氯酸鈉溶液：工業級 福州坤利源有限公司； 混合膦酸鹽：工業級pH 10～12 上海望界貿易有限公司；

硫化硫酸鈉（分析純）、硫酸（分析純）、碘化鉀（分析純）、淀粉（分析純）、氫氧化鈉（分析純）。

1.2 分析分法

有效氯的測定：按GB 19106-2013《次氯酸鈉》標準5.3條款。

1.3 試驗方法

在配制好量比為0.5%氫氧化鈉的次氯酸鈉溶液(pH=13.1，初始有效氯含量5.65%)中，分別加入量比為0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0%混合膦酸鹽，分別編號1#、2#、3#、4#、5#，封閉置于54 ℃恒溫箱內，隔24 h測定一次有效氯的質量分數，算出有效氯殘存百分比，結果見表1。

在配制好量比1%氫氧化鈉的次氯酸鈉溶液(pH=13.3，初始有效氯含量5.65%)中，分別加入量比0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0%混合膦酸鹽，分別編號6#、7#、8#、9#、10#，封閉置于54 ℃恒溫箱內隔24 h測定一次有效氯的質量分數，算出有效氯殘存百分比，結果見表2。

2 結果與分析

圖1 1#～5#樣品有效氯衰減趨勢圖

表1 1#～5#各組樣品隨時間變化的有效氯殘存含量

表2 6#～10#各組樣品隨時間變化的有效氯殘存含量

圖2 5#～10#樣品有效氯衰減趨勢圖

從圖1、圖2可以看出，1#～10#樣品均隨時間的延長，次氯酸鈉溶液中有效氯殘存含量都呈下降趨勢，5#、10#空白樣下降速率均大于有添加混合膦酸鹽的樣品，最大的差值近15%。從1#～4#曲線變化規律呈現隨混合膦酸鹽量比的增加有效氯殘存含量先上升后下降的變化趨勢，而6#～9#變化規律呈現隨著混合膦酸鹽量比的增加，其有效氯殘存含量卻呈下降的變化趨勢。

表3 1#～10#各組樣品有效氯濃度隨時間增加而衰減的回歸方程

各組樣品的有機氯含量衰減變化隨時間降低規律基本相似，在2～4 d內降解速度最快，隨后降解速度降低，經回歸分析可得有效氯濃度隨時間變化的回歸方程，建立各組樣品中有效氯衰減變化按指數函數回歸方程，相關系數表明其質量分數與時間存在極為顯著相關性，結果見表3。

由表3得知，適量加入混合膦酸鹽可顯著提高次氯酸鈉的化學穩定性，從各組回歸方程所得系數R2可看出6#的結果最優，但在隨著混合膦酸鹽量的增加次氯酸鈉的穩定性反而降低，這主要是混合膦酸鹽復雜多樣的化學結構，含有HPO42-、H2PO4-成分，這2種成分在次氯酸鈉溶液中因水解與電離的能力不同表現有一定的還原作用，這一點從滴定中有還藍現象所證實，從而加速次氯酸鈉溶液的分解，導致有效氯殘存含量的降低，對此可采用復合穩定劑來克服。

3 討論

次氯酸鈉溶液極不穩定，即使在常溫下也能自然分解，提高次氯酸鈉溶液的穩定性，首先保持溶液的總堿度，增加溶液中游離堿含量，增大pH值，本實驗結果表明在pH值13.3條件下加入量比0.2%混合膦酸鹽有效降低了次氯酸鈉的分解速度，這是因為適量的混合膦酸鹽與次氯酸鈉溶液混合使用有良好的協同效應，對次氯酸鈉溶液中金屬離子有穩定螯合作用，有效阻止金屬離子引起的分解，提高了次氯酸鈉溶液的穩定性；另一方面，混合膦酸鹽里成分有一定的還原作用，不宜多加，因此添加適量混合膦酸鹽在一定時間內提高次氯酸鈉的穩定性，對于方便84消毒液儲存、降低生產和使用成本有著顯著效果。