專利名稱：一種低腐蝕性的氧化電位殺菌水及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及殺菌消毒領(lǐng)域，特別涉及一種低腐蝕性的氧化電位殺菌水及其制備方法。
背景技術(shù)：
消毒領(lǐng)域中引入氧化還原電位的概念是源于日本20世紀(jì)80年代研制生產(chǎn)的酸性氧化電位水生成機(jī)及由生成機(jī)產(chǎn)生的酸性氧化電位水。酸性氧化電位水(簡稱:E0W)是指具有高氧化還原電位(ORP)、低pH值特性和低濃度有效氯(ACC)的水。酸性氧化電位水殺菌的機(jī)理如下:首先，自然界中大多數(shù)種類的微生物生活在pH4_9的環(huán)境中，而酸性氧化電位水的PH值可影響微生物生物膜上的電荷以及養(yǎng)料的吸收、酶的活性，并改變環(huán)境中養(yǎng)料的可給性或有害物質(zhì)的毒性，從而快速殺滅微生物。

其次，由于氫離子、鉀離子、鈉離子等在微生物生物膜內(nèi)外的分布不同，使得膜內(nèi)、外電位達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)有一定的電位差，一般約為-700 +900mV。酸性氧化電位水中的氧化、還原物質(zhì)和pH等因素，使其具有高ORP (即0RP>1100mV)。EOW接觸微生物后迅速奪取電子，干擾生物膜平衡，改變生物膜內(nèi)外電位差、膜內(nèi)外的滲透壓，導(dǎo)致生物膜通透性增強(qiáng)、細(xì)胞腫脹及生物代謝酶的破壞，使膜內(nèi)物質(zhì)溢出、溶解，從而快速殺滅微生物。最后，有效氯能使細(xì)胞的通透性發(fā)生改變，或使生物膜發(fā)生機(jī)械性破裂，促使膜內(nèi)物質(zhì)向外滲出，致使微生物死亡。并且，次氯酸為中性小分子物質(zhì)，易侵入細(xì)胞內(nèi)與蛋白質(zhì)發(fā)生氧化作用或破壞其磷酸脫氫酶，使糖代謝失調(diào)致使微生物死亡，從而快速殺滅微生物。EOW系統(tǒng)的殺菌能力是以ACC為主導(dǎo)，低pH值及高ORP為重要促進(jìn)的三者協(xié)同作用的結(jié)果。該系統(tǒng)協(xié)同效果遠(yuǎn)高于單一的ACC、低pH值及高ORP作用的簡單加和，其ACC越高、PH值越低、ORP越高，系統(tǒng)綜合滅菌效果越好。但是，現(xiàn)有的酸性氧化電位水具有普遍的金屬腐蝕性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的在于提供一種低腐蝕性的氧化電位殺菌水的制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的酸性氧化電位水具有普遍金屬腐蝕性的技術(shù)性問題。本發(fā)明的第二目的在于提供一種低腐蝕性的氧化電位殺菌水，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的酸性氧化電位水具有普遍金屬腐蝕性的技術(shù)性問題。本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種低腐蝕性的氧化電位殺菌水的制備方法，包括以下步驟:(I)提供含有有效氯或者可以產(chǎn)生有效氯的有效氯提供單元；(2)提供pH值調(diào)節(jié)單元；(3)將所述pH值調(diào)節(jié)單元與所述有效氯提供單元混合，得到強(qiáng)氧化性溶液，所述強(qiáng)氧化性溶液的pH值在2-8間，其氧化還原電位不低于600mV，其有效氯含量不低于3mg/L，所述強(qiáng)氧化性溶液中二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和不高于0.05mol/L。優(yōu)選地，所述強(qiáng)氧化性溶液的pH值在5.0-7.0間，其氧化還原電位為700_1200mV，其有效氯含量為3-2000mg/L，所述強(qiáng)氧化性溶液中二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和為I(Tltl-1(rtioI/L。優(yōu)選地，在步驟(I)中還包括:對所述有效氯提供單元進(jìn)行降低二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和的預(yù)處理。優(yōu)選地，在步驟(2)中還包括:對所述pH值調(diào)節(jié)單元進(jìn)行降低二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和的預(yù)處理。優(yōu)選地，在步驟(3)中還包括:對所述pH值調(diào)節(jié)單元與所述有效氯提供單元混合后的混合液進(jìn)行降低二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和的后處理。優(yōu)選地，所述降低二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和的處理方法可選自加入化學(xué)失活劑、加熱、超聲、膜過濾中的一種或者幾種。一種低腐蝕性的氧化電位殺菌水，包括使用前獨(dú)立分裝的pH值調(diào)節(jié)單元和有效氯提供單元；所述有效氯提供單元為含有有效氯或者可以產(chǎn)生有效氯的制劑，所述pH值調(diào)節(jié)單元與所述有效氯提供單元混合后得到強(qiáng)氧化性溶液，所述強(qiáng)氧化性溶液的pH值在2-8間，其氧化還原電位不低于600mV，其有效氯含量不低于3mg/L，所述強(qiáng)氧化性溶液中二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和不高于0.05mol/L。優(yōu)選地，所述強(qiáng)氧化性溶液的pH值在5.0-7.0間，其氧化還原電位為700_1200mV，其有效氯含量為3-2000mg/L，所述強(qiáng)氧化性溶液中二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和為I(Tltl-1(rtioI/L。

一種低腐蝕性的氧化電位殺菌水，所述殺菌水的pH值在2-8間，其氧化還原電位不低于600mV，其有效氯含量不低于3mg/L，所述殺菌水中二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和不高于0.05mol/L。優(yōu)選地，所述殺菌水的pH值在5.0-7.0間，其氧化還原電位為700_1200mV，其有效氯含量為3-2000mg/L，所述殺菌水中二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和為 I (T10-1 (T2Hio I/L。與現(xiàn)有的酸性氧化電位殺菌水相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn):1、本發(fā)明的氧化電位殺菌水的制備方法制備的殺菌水可降低對金屬的腐蝕性，從而擴(kuò)大了應(yīng)用范圍；2、在使用前，本發(fā)明的氧化電位殺菌水的pH值調(diào)節(jié)單元和有效氯提供單元單獨(dú)存放，當(dāng)要使用時(shí)，再將PH值調(diào)節(jié)單元和有效氯提供單元混合，解決了氧化電位殺菌水的儲(chǔ)藏問題，使用非常方便；3、在制備本發(fā)明的氧化電位殺菌水的過程中，增強(qiáng)了人為可調(diào)節(jié)性，可根據(jù)實(shí)際需求調(diào)節(jié)殺菌水的PH值、ACC含量及ORP值。


圖1、圖2為pH=2、8的氧化性環(huán)境中，二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子與有效氯對銅的腐蝕效果的示意圖3、圖4為pH=2_8的氧化性環(huán)境中，二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子與pH對銅的腐蝕效果的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。目前已知，有效氯具有三種基本的存在形式，包括氯氣、次氯酸分子和次氯酸根離子，其中氯氣及次氯酸分子在溶液中的殺菌性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于次氯酸根離子。因?yàn)榇温人岣x子需要緩慢水解，轉(zhuǎn)變?yōu)榇温人岱肿有螒B(tài)后，才具有殺菌性能，所以控制有效氯溶液的PH值，使有效氯以次氯酸分子及氯氣的形式存在，即可保證殺菌性能。次氯酸的酸性電離常數(shù)大約為pKa=7.6，因此有效氯溶液的口11值< pKa(7.6)時(shí)，溶液的有效氯中分子型有效氯的比例大于離子型有效氯。有效氯溶液的pH值< 8.0時(shí)，可以發(fā)揮足夠量(> 30%)分子型有效氯的活性。有效氯溶液的pH值> 9.0時(shí)，分子型有效氯的比例不足4%。目前，酸性氧化電位殺菌水對金屬的腐蝕性已經(jīng)展開了初步研究，已公布的結(jié)果顯示酸性氧化電位水具有普遍的金屬腐蝕性。但是對其腐蝕性的機(jī)理的研究并沒有進(jìn)行，其腐蝕性通常被認(rèn)為是過酸酸性(PH2-3)引起的，甚至認(rèn)為近中性氧化電位水可以避免金屬腐蝕性。已公布的結(jié)果顯示酸性氧化電位水，對不銹鋼基本無腐蝕至輕度腐蝕，對碳鋼、銅、鋁中度至嚴(yán)重腐蝕，其結(jié)論的差異很大。氧化電位水對金屬腐蝕的普遍性是由于氧化性及氫離子的綜合效應(yīng)弓丨起，金屬在氧化電位水(pH/ACC)中具有形成氧化物的趨勢，氧化物在氫離子作用下具有轉(zhuǎn)化為水溶性離子的趨勢，從而完成由金屬單質(zhì)到水溶性金屬離子的轉(zhuǎn)變，宏觀表現(xiàn)為金屬普遍被腐蝕。氧化物的形成具有 雙向作用，可以轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄噪x子，造成腐蝕，同時(shí)形成保護(hù)層，阻止腐蝕因子與金屬內(nèi)部的接觸，從而阻止進(jìn)一步腐蝕；游離氫離子的濃度影響了有效氯的氧化性，同時(shí)影響了氧化層的溶解速度。氧化層的生成與溶解形成動(dòng)態(tài)的平衡，宏觀表現(xiàn)為金屬以一定速率被腐蝕。而pH與氧化性是氧化電位水的理化特質(zhì)，也是殺菌性能的決定因素，因此，一定意義上，殺菌性能與金屬腐蝕性是共存的矛盾體。溶液中含有二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子時(shí)，構(gòu)成了如式1-3所示的平衡體系，在擴(kuò)散或電場或氧化作用下二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子吸附在氧化層(鈍化膜)表面或者通過氧化層中的小孔或缺陷進(jìn)入其中，改變了氧化層的結(jié)構(gòu)，破壞了氧化層的生成與溶解的動(dòng)態(tài)平衡，加速氧化層的溶解，使金屬內(nèi)部發(fā)生進(jìn)一步腐蝕。宏觀表現(xiàn)為二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的存在使金屬的腐蝕加劇。C02+H20<==>H2C03 式 IH2C03〈==>H++HC(V 式 2HC(V〈==>H++C0廣式 3與電解法相比，化學(xué)法制備氧化電位溶液，通過計(jì)算即可控制溶液中的組分含量，其PH值調(diào)節(jié)單元、有效氯提供單元的物質(zhì)來源范圍更廣泛。但是也造成了溶液中引入的雜質(zhì)的來源更為復(fù)雜。
在本發(fā)明中重點(diǎn)討論二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子在pH=2_8間氧化性環(huán)境中對金屬的腐蝕性。因?yàn)殂~與單純的氫離子不反應(yīng)，所以以銅作為研究對象，可以更有效地體現(xiàn)pH/ACC/[C02/H2C03/HC03_/C0廣]的綜合腐蝕效果。以[C02/H2C03/HC03_/C0廣]表示二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和，C02/H2C03/HC037C0廣表示二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的物質(zhì)的量之和。氧化電位殺菌體系中，二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子(C02/H2C03/HCO3VCO32O的引入主要有四種途徑，其一，原料采用本身含有或者能產(chǎn)生co2/h2co3/hco3_/CO32-的物質(zhì)，如碳酸鈉、碳酸氫鈉；其二，原料采用C02/H2C03/HC037C032-的前體物質(zhì)，所述前體物質(zhì)是指在PH2-8的氧化電位殺菌水中可以轉(zhuǎn)變?yōu)镃02/H2C03/HC03_/C032_的物質(zhì)，如甲酸(如反應(yīng)I)、乙二酸(如反應(yīng)2)、丙二酸(如反應(yīng)3)、丙酮酸；其三，所使用原料中夾帶含CO2/h2co3/hco3_/co32_或其前體物質(zhì)的雜質(zhì)；其四，含co2/h2co3/hco3_/co32_或者可以轉(zhuǎn)化為CO2/H2C03/HC03_/C032_的其他作用的組份，如增稠劑、穩(wěn)定劑、強(qiáng)化劑、干燥劑、pH緩沖劑、螯合劑等；其五，PH值調(diào)節(jié)單元或有效氯提供單元或二者混合溶液吸收空氣中的二氧化碳。HC00H+HC10 — CO2 t +H2CHHCl (反應(yīng) I)(COOH) 2+HC10 — 2C02 f +H2CHHCl (反應(yīng) 2)CH2 (COOH) 2+4HC10 — 3C02 丨 +2H20+4HC1 (反應(yīng) 3)請參閱圖1、圖2，圖中顯示:pH=2、8氧化性(含ACC)的體系中，二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子與有效氯協(xié)同作用，影響了體系對金屬的腐蝕性，使體系對金屬的腐蝕產(chǎn)生突躍。即ρΗ=2.0或8.0的體系中，不同濃度的有效氯(彡3ppm)與[C02/H2C03/HCO3VCO32I O 0.05M)協(xié)同，均會(huì)產(chǎn)生金屬腐蝕性的突躍。同時(shí)可知，有效氯降低，使體系的金屬腐蝕性降低，而且降低了突躍的顯著性。請參閱圖3、圖4，圖中顯示:pH=2_8氧化性(含ACC)的體系中，二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子與氫離子協(xié)同作用，影響了體系對金屬的腐蝕性，使體系對金屬的腐蝕性產(chǎn)生突躍。即，含有效氯的體系O 3ppm)，pH在2-8間，[C02/H2C03/HC037C0321 >0.05M時(shí)，均會(huì)產(chǎn)生對金屬的腐蝕性的突躍。同時(shí)可知,酸性的降低,使體系的金屬腐蝕性降低，而且降低了突躍的顯著性。比較圖1-圖4可知，控制[C02/H2C03/HC03_/C0廣](0.05M，可以控制或者降低氧化電位殺菌水的金屬腐蝕性。因?yàn)樘妓崾撬嵝院苋醯亩?，避免了體系中過強(qiáng)酸性的出現(xiàn)，減少了游離氯氣的產(chǎn)生，降低了使用的風(fēng)險(xiǎn)性。同時(shí)，氫離子的電離不完全或者酸根離子的部分水解，可以產(chǎn)生不同的緩沖體系，對于體系酸堿度的維持更加具有抗變性，當(dāng)體系的pH在pKa±l的范圍內(nèi)，具有最大緩沖能力。如下式所示:H2C03〈==>H++HC(V (pKal=6.38)Kal= [H.] * [HCO3I / [H2CO3]---------(I)HC(V〈==>H++C0廣 (pKa2=10.25)Ka2= [H+] * [CO廣]/ [HCO31---------(2)因此，本發(fā)明提供一種低腐蝕性的氧化電位殺菌水的制備方法，包括以下步驟:
(I)提供含有有效氯或者可以產(chǎn)生有效氯的有效氯提供單元；(2)提供pH值調(diào)節(jié)單元；
(3)將所述pH值調(diào)節(jié)單元與所述有效氯提供單元混合，得到強(qiáng)氧化性溶液，所述強(qiáng)氧化性溶液的pH值在2-8間，其氧化還原電位不低于600mV，其有效氯含量不低于3mg/L，所述強(qiáng)氧化性溶液中二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和不高于0.05mol/L。本發(fā)明還提供一種低腐蝕性的氧化電位殺菌水，包括使用前獨(dú)立分裝的pH值調(diào)節(jié)單元和有效氯提供單元；所述有效氯提供單元為含有有效氯或者可以產(chǎn)生有效氯的制齊IJ，所述PH值調(diào)節(jié)單元與所述有效氯提供單元混合后得到強(qiáng)氧化性溶液，所述強(qiáng)氧化性溶液的PH值在2-8間，其氧化還原電位不低于600mV，其有效氯含量不低于3mg/L，所述強(qiáng)氧化性溶液中二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和不高于0.05mol/L。pH值調(diào)節(jié)單元為酸性或弱堿性的固體或液體，其中液體的pH值優(yōu)選為0-8間，又優(yōu)選為1-8間，再優(yōu)選為1-7間，還優(yōu)選為1-5間，最優(yōu)選為1-3間。pH值調(diào)節(jié)單元包含酸性物質(zhì)、堿性物質(zhì)或酸性物質(zhì)與堿性物質(zhì)的組合。其中酸性物質(zhì)可選自無機(jī)酸、有機(jī)酸、強(qiáng)酸弱堿鹽、弱酸弱堿鹽或酸性物質(zhì)的前體中的一種或者幾種。無機(jī)酸可選自鹽酸、氫溴酸、氫碘酸、硫酸、硝酸、氯酸、高氯酸、溴酸、高溴酸、碘酸、高碘酸、高錳酸、氫硼酸、氫砹酸、氫碲酸、氫疊碘酸、氟硅酸、氯鉛酸、鋨酸、硒酸、高鐵酸、氟磺酸、氰酸、硫氰酸、磷酸、偏磷酸、硫酸氫鈉、亞硫酸或亞硝酸。有機(jī)酸可選自苦味酸、焦性苦味酸、三氟乙酸、三氯乙酸、乙酸、甲酸、甲磺酸、苯磺酸、KMD酸、2-氯乙硫醇、乙二酸、丙二酸、丁二酸、乳酸、丙酮酸、酒石酸、蘋果酸、枸椽酸、苯甲酸、水楊酸或咖啡酸。常見的強(qiáng)酸弱堿鹽通常為過渡金屬 的強(qiáng)酸鹽或者胺類物質(zhì)的強(qiáng)酸鹽，如氯化鋁、氯化鐵、硫酸鋁、硫酸鐵、硝酸銅或氯化銨。常見的呈酸性的弱酸弱堿鹽，如甲酸銨、醋酸鋅、醋酸銅。酸性物質(zhì)的前體是指在溶液中能夠轉(zhuǎn)化為酸性物質(zhì)的物質(zhì)，如酸的酰氯衍生物，如琥珀酰氯。其中堿性物質(zhì)可選自無機(jī)堿、有機(jī)堿、強(qiáng)堿弱酸鹽或弱酸弱堿鹽中的一種或者幾種。無機(jī)堿可選自堿金屬的氫氧化物，如氫氧化鈉、氫氧化鉀等，也可選自堿土金屬的氫氧化物，如氫氧化鈣、氫氧化鋇、氫氧化鎂等，也可選自過渡金屬的氫氧化物，如氫氧化鋅、氫氧化鐵等。有機(jī)堿可選自含氮物質(zhì)，如氨水、二乙醇胺、三乙胺、天然生物堿等。常見的強(qiáng)堿弱酸鹽，如碳酸鈉、丁二酸鈉、磷酸三鈉、檸檬酸鈉等。常見的呈堿性的弱酸弱堿鹽，如碳酸氫銨、亞硫酸銨、磷酸三銨。其中酸性物質(zhì)與堿性物質(zhì)的組合可選自弱酸弱堿鹽如檸檬酸銨、強(qiáng)酸弱堿鹽與強(qiáng)堿弱酸鹽的組合、弱酸與其共軛堿的組合。有效氯提供單元可含有液氯、二氧化氯、次氯酸鹽、次氯酸鹽的復(fù)鹽、亞氯酸鹽或有效氯前體物質(zhì)中的一種或幾種。次氯酸鹽可選自次氯酸鈉、次氯酸鈣、漂白粉、漂白粉精、次氯酸鎂的一種或幾種。次氯酸鹽的復(fù)鹽，如氯化磷酸三鈉(Na3P04*l/4Na0Cl.12Η20)。亞氯酸鹽可選自亞氯酸鈉、亞氯酸鈣。有效氯前體物質(zhì)是指與酸或水反應(yīng)可以生成活化態(tài)有效氯的含氯物質(zhì)，且其在有效氯提供單元中的穩(wěn)定性高于在PH值調(diào)節(jié)單元、有效氯提供單元的混合液中，有效氯前體物質(zhì)可選自二氯異氰尿酸鈉、二氯異氰尿酸、三氯異氰尿酸、氯胺Τ、氯酸鹽、高氯酸鹽的一種或幾種。有效氯提供單元含有穩(wěn)定形態(tài)的有效氯。穩(wěn)定形態(tài)的有效氯是指在有效氯提供單元中具有更好穩(wěn)定性，與酸或水反應(yīng)可以生成活化態(tài)有效氯的含氯物質(zhì)。有效氯提供單元中有效氯含量應(yīng)保證PH值調(diào)節(jié)單元與有效氯提供單元混合液中的有效氯含量不低于3mg/L0
所述pH值調(diào)節(jié)單元與所述有效氯提供單元混合液中有效氯含量不低于3mg/L，其中優(yōu)選為3-15000mg/L，再優(yōu)選為3-10000mg/L，更優(yōu)選為3_5000mg/L，最優(yōu)選為3_2000mg/L。有效氯提供單元為中性或堿性的固體或液體，其中液體的pH優(yōu)選為不低于8，再優(yōu)選為不低于9，還優(yōu)選為不低于10，又優(yōu)選為不低于11，更優(yōu)選為不低于12，最優(yōu)選為不低于13。有效氯提供單元的pH值可以通過強(qiáng)堿、中強(qiáng)堿、弱堿或者強(qiáng)堿弱酸鹽的一種或者幾種控制。有效氯提供單元所含堿性物質(zhì)可選自堿金屬的氫氧化物，如氫氧化鈉、氫氧化鉀等，也可選自堿土金屬的氫氧化物，如氫氧化鈣、氫氧化鋇、氫氧化鎂等，也可選自過渡金屬的氫氧化物，如氫氧化鋅、氫氧化鐵等，也可選自含氮物質(zhì)，如氨水、二乙醇胺、三乙胺等，也可選自強(qiáng)堿弱酸鹽，如碳酸鈉、乙酸鈉、磷酸三鈉、檸檬酸鈉等。pH值調(diào)節(jié)單元與有效氯提供單元混合液的pH值為2-8間，其中優(yōu)選為3_8間，再優(yōu)選為4-8間，最優(yōu)選為5.0-7.0間。pH值調(diào)節(jié)單元與有效氯提供單元混合液的氧化還原電位值不低于600mV，其中優(yōu)選為 600-1500mV，再優(yōu)選為 600_1300mV，又優(yōu)選為 600_1200mV，最優(yōu)選為 700_1200mV。pH值調(diào)節(jié)單元與有效氯提供單元的混合液中二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和不高于0.05mol/L。其中優(yōu)選為不高于0.04mol/L,又優(yōu)選為不高于0.03mol/L，再優(yōu)選為不高于 0.02mol/L，最優(yōu)選為 l(rlcl-l(T2mol/L?？刂贫趸肌⑻妓?、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和的方法，其一，通過調(diào)整pH值調(diào)節(jié)單元、有效氯提供單元的體積及內(nèi)在組分控制pH值調(diào)節(jié)單元、有效氯提供單元混合液中的物質(zhì)含量；其二，通過PH值調(diào)節(jié)單元或(及)有效氯提供單元的預(yù)處理，去除部分C02/H2C03/HC03_/C032_ ;其三，通過pH值調(diào)節(jié)單元、有效氯提供單元混合液的后處理，去除部分 C02/H2C03/HC037C0廣。所述去除C02/H2C03/HC03_/C032_的方法可以選擇如下方法的一種或者幾種，以去除或者屏蔽部分co2/h2co3/hco3_/co32_?？梢约尤牖瘜W(xué)失活劑，如沉淀劑等；也可以通過加熱方式去除氣體，也可以通過超聲波脫氣，也可以利用膜過濾法，如過濾、超濾、納濾、反滲透膜、離子選擇膜。含有效氯的溶液在通過上述方法去除C02/H2C03/HC03_/C032_時(shí)，通常有效氯會(huì)有一定的損失，其含量需要重新測定。為了減少有效氯的損失，可以選擇快速處理方式；也可以選擇低溫條件下處理；也可以將離子型有效氯轉(zhuǎn)為分子型有效氯(酸性)，使之與離子型物質(zhì)區(qū)分；也可以將co2/h2co3/hco3_/co32_轉(zhuǎn)為非水溶性衍生物，使之與離子型有效成分(C10_)區(qū)分。去除目的性雜質(zhì)(co2/h2co3/hco3_/co32_)后，再恢復(fù)至有效氯的穩(wěn)定形態(tài)或活化形態(tài)。同樣，殺菌水的后處理會(huì)損失部分有效氯，但是只要適當(dāng)增加有效氯的量并控制損失率，保證處理過的殺菌水在PH2-8，ORP彡600mV, ACC彡3mg/L的范圍內(nèi)，均可以產(chǎn)生足夠的殺菌效果。本發(fā)明還提供一種低腐蝕性的氧化電位殺菌水，所述殺菌水的pH值在2-8間，其氧化還原電位不低于600mV，其有效氯含量不低于3mg/L，所述殺菌水中二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和不高于0.05mol/L。
殺菌水的pH值為2-8間，其中優(yōu)選為3-8間，再優(yōu)選為4_8間，最優(yōu)選為5.0-7.0間。其pH值的控制，可以單獨(dú)由酸性物質(zhì)、堿性物質(zhì)控制或者由酸性物質(zhì)與堿性物質(zhì)共同控制，使低腐蝕性的氧化電位殺菌水含有無機(jī)酸、有機(jī)酸、無機(jī)堿、有機(jī)堿、強(qiáng)酸弱堿鹽、強(qiáng)堿弱酸鹽、弱酸弱堿鹽或強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽的一種或者幾種。所述酸性物質(zhì)可選自無機(jī)酸、有機(jī)酸、強(qiáng)酸弱堿鹽、弱酸弱堿鹽或酸性物質(zhì)的前體的一種或者幾種。無機(jī)酸可選自鹽酸、氫溴酸、氫碘酸、硫酸、硝酸、氯酸、高氯酸、溴酸、高溴酸、碘酸、高碘酸、高錳酸、氫硼酸、氫砹酸、氫碲酸、氫疊碘酸、氟硅酸、氯鉛酸、鋨酸、硒酸、高鐵酸、氟磺酸、氰酸、硫氰酸、磷酸、偏磷酸、硫酸氫鈉、亞硫酸或亞硝酸。有機(jī)酸可選自苦味酸、焦性苦味酸、三氟乙酸、三氯乙酸、乙酸、甲酸、甲磺酸、苯磺酸、KMD酸、2-氯乙硫醇、乙二酸、丙二酸、丁二酸、乳酸、丙酮酸、酒石酸、蘋果酸、枸椽酸、苯甲酸、水楊酸或咖啡酸。常見的強(qiáng)酸弱堿鹽通常為過渡金屬的強(qiáng)酸鹽或者胺類物質(zhì)的強(qiáng)酸鹽，如氯化鋁、氯化鐵、硫酸鋁、硫酸鐵、硝酸銅或氯化銨。常見的呈酸性的弱酸弱堿鹽，如甲酸銨、醋酸鋅、醋酸銅。酸性物質(zhì)的前體是指在溶液中能夠轉(zhuǎn)化為酸性物質(zhì)的物質(zhì)，如酸的酰氯衍生物，如琥珀酰氯。所述堿性物質(zhì)可以是強(qiáng)堿、中強(qiáng)堿、弱堿、強(qiáng)堿弱酸鹽或者弱酸弱堿鹽的一種或者幾種。所述堿性物質(zhì)可選自堿金屬的氫氧化物，如氫氧化鈉、氫氧化鉀等，也可選自堿土金屬的氫氧化物，如氫氧化鈣、氫氧化鋇、氫氧化鎂等，也可選自過渡金屬的氫氧化物，如氫氧化鋅、氫氧化鐵等，也可選自含氮物質(zhì)，如氨水、二乙醇胺、三乙胺、天然生物堿等，也可選自強(qiáng)堿弱酸鹽，如碳酸鈉、乙酸鈉、磷酸三鈉、檸檬酸鈉等。也可選自呈堿性的弱酸弱堿鹽，如碳酸氫銨、亞硫酸銨、磷酸三銨。所含有效氯可由液氯、二氧化氯、次氯酸鹽、次氯酸鹽的復(fù)鹽、亞氯酸鹽或有效氯前體物質(zhì)的一種或幾種生成。次氯酸鹽可選自次氯酸鈉、次氯酸鈣、漂白粉、漂白粉精、次氯酸鎂的一種或幾種。次氯酸鹽的復(fù)鹽可選自氯化磷酸三鈉(Na3PO4.l/4NaOCl.12H20)。亞氯酸鹽可選自亞氯酸鈉、亞氯酸鈣。有效氯前體物質(zhì)是指與酸或水反應(yīng)可以生成活化態(tài)有效氯的含氯物質(zhì)，有效氯前體物質(zhì)可選`自二氯異氰尿酸鈉、二氯異氰尿酸、三氯異氰尿酸、氯胺T、氯酸鹽、高氯酸鹽的一種或幾種。 殺菌水的有效氯含量不低于3mg/L，其中優(yōu)選為3-15000mg/L，再優(yōu)選為3-10000mg/L，更優(yōu)選為 3_5000mg/L，最優(yōu)選為 3_2000mg/L。殺菌水的氧化還原電位值不低于600mV，其中優(yōu)選為600_1500mV，再優(yōu)選為600-1300mV，又優(yōu)選為 600_1200mV，最優(yōu)選為 700_1200mV。殺菌水的二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和不高于0.05mol/L。其中優(yōu)選為不高于0.04mol/L,又優(yōu)選為不高于0.03mol/L,再優(yōu)選為不高于0.02mol/L,最優(yōu)選為 10 10_10 2mol/L。以下結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明，[C02/H2C03/HC037C032_]代表二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和。C02/H2C03/HC037C0廣代表二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的物質(zhì)的量之和。實(shí)施例1:配置IOL氧化電位殺菌水制備不同的pH值調(diào)節(jié)單元，A1-A7單元(緩沖溶液):配置順丁烯二酸溶液(1.5M)，氫氧化鈉調(diào)至pH=2.0，量取10L，灌裝，制得Al單元(ρΗ2.0)；配置酒石酸溶液(1.5Μ)，氫氧化鉀調(diào)至ρΗ=3.0,量取10L，灌裝，制得Α2單元(ρΗ3.0)；配置2-羥基丙酸溶液(1.5Μ)，氫氧化鉀調(diào)至ρΗ=4.0，量取IOL，灌裝，制得A3單元(ρΗ4.0)；配置正戊酸溶液(1.5Μ)，氫氧化鈉調(diào)至ρΗ=5.0,量取10L，灌裝，制得Α4單元(ρΗ5.0)；配置戊二酸二鈉溶液(1.5Μ),鹽酸調(diào)至ρΗ=6.0,量取10L，灌裝，制得Α5單元(ρΗ6.0)；配置檸檬酸三鉀溶液(1.5Μ)，鹽酸調(diào)至ρΗ=7.0,量取10L，灌裝，制得Α6單元(ρΗ7.0)；配置磷酸三鈉溶液(0.6Μ)，鹽酸調(diào)至ρΗ=8.0，量取10L，灌裝，制得Α7單元(ρΗ8.0)。制備不同的有效氯提供單元，Β1-Β7單元:次氯酸鈣，稱量0.15g，分裝，制得BI單元(含有效氯30mg)；氯化磷酸三鈉，稱量100g，分裝，制得B2單元(含有效氯IOg)；亞氯酸鈣，稱量100g，碳酸鈉，稱量0.1mol,混合包裝，制得B3單元(含有效氯20g)；三氯異氰尿酸，稱量125g，碳酸鈉，稱量0.2mol,混合包裝，制得B4單元(含有效氯50g)；氯胺T，稱量400g，碳酸鈉，稱量0.3mol，混合包裝，制得B5單元(含有效氯IOOg);二氯異氰尿酸鈉，稱量600g，碳酸鈉，稱量0.4mol，混合包裝，制得B6單元(含有效氯 150g)；二氯異氰尿酸，稱量0.12g，碳酸鈉，稱量0.5mol，混合包裝，制得B7單元(含有效氯 30mg)。使用時(shí)，將pH值調(diào)節(jié)單元與有效氯提供單元混合，使有效氯提供單元溶解，制得如下IOL氧化電位殺菌水:
權(quán)利要求
1.一種低腐蝕性的氧化電位殺菌水的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)提供含有有效氯或者可以產(chǎn)生有效氯的有效氯提供單元； (2)提供pH值調(diào)節(jié)單元； (3)將所述pH值調(diào)節(jié)單元與所述有效氯提供單元混合，得到強(qiáng)氧化性溶液，所述強(qiáng)氧化性溶液的pH值在2-8間，其氧化還原電位不低于600mV，其有效氯含量不低于3mg/L，所述強(qiáng)氧化性溶液中二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和不高于.0.05mol/L。
2.如權(quán)利要求1所述的低腐蝕性的氧化電位殺菌水的制備方法，其特征在于，所述強(qiáng)氧化性溶液的pH值在5.0-7.0間，其氧化還原電位為700-1200mV，其有效氯含量為3-2000mg/L，所述強(qiáng)氧化性溶液中二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和為 10-10-10-2mol/L。
3.如權(quán)利要求1所述的低腐蝕性的氧化電位殺菌水的制備方法，其特征在于，在步驟(1)中還包括:對所述有效氯提供單元進(jìn)行降低二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和的預(yù)處理。
4.如權(quán)利要求1所述的低腐蝕性的氧化電位殺菌水的制備方法，其特征在于，在步驟(2)中還包括:對所述pH值調(diào)節(jié)單元進(jìn)行降低二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和的預(yù)處理。
5.如權(quán)利要求1所述的低腐蝕性的氧化電位殺菌水的制備方法，其特征在于，在步驟(3)中還包括:對所述pH值調(diào)節(jié)單元與所述有效氯提供單元混合后的混合液進(jìn)行降低二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和的后處理。
6.如權(quán)利要求3或4或5所述的低腐蝕性的氧化電位殺菌水的制備方法，其特征在于，所述降低二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和的處理方法可選自加入化學(xué)失活劑、加熱、超聲、膜過濾中的一種或者幾種。
7.一種低腐蝕性的氧化電位殺菌水，其特征在于，包括使用前獨(dú)立分裝的pH值調(diào)節(jié)單元和有效氯提供單元；所述有效氯提供單元為含有有效氯或者可以產(chǎn)生有效氯的制劑，所述PH值調(diào)節(jié)單元與所述有效氯提供單元混合后得到強(qiáng)氧化性溶液，所述強(qiáng)氧化性溶液的pH值在2-8間，其氧化還原電位不低于600mV，其有效氯含量不低于3mg/L，所述強(qiáng)氧化性溶液中二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和不高于0.05mol/L。
8.如權(quán)利要求7所述的低腐蝕性的氧化電位殺菌水，其特征在于，所述強(qiáng)氧化性溶液的PH值在5.0-7.0間，其氧化還原電位為700-1200mV，其有效氯含量為3_2000mg/L，所述強(qiáng)氧化性溶液中二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和為10-10-10-2mol/L。
9.一種低腐蝕性的氧化電位殺菌水，其特征在于，所述殺菌水的pH值在2-8間，其氧化還原電位不低于600mV，其有效氯含量不低于3mg/L，所述殺菌水中二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和不高于0.05mol/L。
10.如權(quán)利要求9所述的低腐蝕性的氧化電位殺菌水，其特征在于，所述殺菌水的pH值在5.0-7.0間，其氧化還原電位為700-1200mV，其有效氯含量為3_2000mg/L，所述殺菌水中二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和為10-10-10-2mol/L。
全文摘要
本發(fā)明涉及殺菌消毒領(lǐng)域，特別涉及一種低腐蝕性的氧化電位殺菌水及其制備方法。本發(fā)明的低腐蝕性的氧化電位殺菌水的制備方法，包括以下步驟(1)提供含有有效氯或者可以產(chǎn)生有效氯的有效氯提供單元；(2)提供pH值調(diào)節(jié)單元；(3)將所述pH值調(diào)節(jié)單元與所述有效氯提供單元混合，得到強(qiáng)氧化性溶液，所述強(qiáng)氧化性溶液的pH值在2-8間，其氧化還原電位不低于600mV，其有效氯含量不低于3mg/L，所述強(qiáng)氧化性溶液中二氧化碳、碳酸、碳酸氫根離子和碳酸根離子的含量之和不高于0.05mol/L。與現(xiàn)有的酸性氧化電位殺菌水相比，本發(fā)明的氧化電位殺菌水的制備方法制備的殺菌水可降低對金屬的腐蝕性，從而擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。
文檔編號A01P3/00GK103190438SQ20131011220
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者邵鵬飛 申請人:邵鵬飛