混合膦酸盐对84消毒液稳定性的研究

陈榆

（福建晶华生物科技有限公司，福建 福州 350105）

84消毒液是一种广泛应用于杀灭细菌、病毒的消毒产品，具有广谱、高效、安全的特点，其有效成份是次氯酸钠。次氯酸钠在水中极易水解成次氯酸，次氯酸是一种极弱的酸，分子量小，易扩散到带电的菌体表面，并通过细胞壁穿透菌体内部，使菌体蛋白质被氧化或破坏磷酸脱氢酶，使糖代谢失调导致细菌死亡，因而能够起到快速消毒的作用。由于次氯酸钠溶液中次氯酸根结构的存在，导致其性质不稳定，储存中会自然分解、水解、酸解、歧化反应、催化分解等导致有效氯含量的下降，从而影响杀菌效果，因此学者长期以来关注通过向次氯酸钠溶液中添加稳定剂来延缓有效氯含量的下降。

次氯酸钠溶液分解反应的速度受溶液的浓度、pH值、温度及金属离子的影响，研究表明次氯酸钠的分解反应在宏观上属于准一级反应，当外界条件稳定时增大次氯酸钠溶液浓度，分解的速度也越快。次氯酸钠的分解反应属于氧化还原反应，pH值增大氧化还原电位减小，次氯酸钠溶液的氧化性变弱使得分解速度降低，研究表明pH值大于13时次氯酸钠溶液最稳定；温度升高次氯酸钠的自然分解也越快，温度在25 ℃以下时分解缓慢；金属离子中Fe3+、Fe2+、Mn2-对次氯酸钠分解有着催化作用，对次氯酸钠的稳定性影响很大。

本文应用一种混合膦酸盐作为稳定剂，在pH值大于13的次氯酸钠的溶液中加入不同量混合膦酸盐，通过在高温加速对比实验测定次氯酸钠溶液有效氯的残存情况，分析找出最优的混合膦酸盐稳定剂添加量。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

1.1.1 仪器

滴定管、烧杯、容量瓶、碘量瓶、移液管、电子秤、分析天平、电恒热箱、pHSJ-3F酸度计。

1.1.2 试剂

次氯酸钠溶液：工业级 福州坤利源有限公司； 混合膦酸盐：工业级pH 10～12 上海望界贸易有限公司；

硫化硫酸钠（分析纯）、硫酸（分析纯）、碘化钾（分析纯）、淀粉（分析纯）、氢氧化钠（分析纯）。

1.2 分析分法

有效氯的测定：按GB 19106-2013《次氯酸钠》标准5.3条款。

1.3 试验方法

在配制好量比为0.5%氢氧化钠的次氯酸钠溶液(pH=13.1，初始有效氯含量5.65%)中，分别加入量比为0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0%混合膦酸盐，分别编号1#、2#、3#、4#、5#，封闭置于54 ℃恒温箱内，隔24 h测定一次有效氯的质量分数，算出有效氯残存百分比，结果见表1。

在配制好量比1%氢氧化钠的次氯酸钠溶液(pH=13.3，初始有效氯含量5.65%)中，分别加入量比0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0%混合膦酸盐，分别编号6#、7#、8#、9#、10#，封闭置于54 ℃恒温箱内隔24 h测定一次有效氯的质量分数，算出有效氯残存百分比，结果见表2。

2 结果与分析

图1 1#～5#样品有效氯衰减趋势图

表1 1#～5#各组样品随时间变化的有效氯残存含量

表2 6#～10#各组样品随时间变化的有效氯残存含量

图2 5#～10#样品有效氯衰减趋势图

从图1、图2可以看出，1#～10#样品均随时间的延长，次氯酸钠溶液中有效氯残存含量都呈下降趋势，5#、10#空白样下降速率均大于有添加混合膦酸盐的样品，最大的差值近15%。从1#～4#曲线变化规律呈现随混合膦酸盐量比的增加有效氯残存含量先上升后下降的变化趋势，而6#～9#变化规律呈现随着混合膦酸盐量比的增加，其有效氯残存含量却呈下降的变化趋势。

表3 1#～10#各组样品有效氯浓度随时间增加而衰减的回归方程

各组样品的有机氯含量衰减变化随时间降低规律基本相似，在2～4 d内降解速度最快，随后降解速度降低，经回归分析可得有效氯浓度随时间变化的回归方程，建立各组样品中有效氯衰减变化按指数函数回归方程，相关系数表明其质量分数与时间存在极为显著相关性，结果见表3。

由表3得知，适量加入混合膦酸盐可显著提高次氯酸钠的化学稳定性，从各组回归方程所得系数R2可看出6#的结果最优，但在随着混合膦酸盐量的增加次氯酸钠的稳定性反而降低，这主要是混合膦酸盐复杂多样的化学结构，含有HPO42-、H2PO4-成分，这2种成分在次氯酸钠溶液中因水解与电离的能力不同表现有一定的还原作用，这一点从滴定中有还蓝现象所证实，从而加速次氯酸钠溶液的分解，导致有效氯残存含量的降低，对此可采用复合稳定剂来克服。

3 讨论

次氯酸钠溶液极不稳定，即使在常温下也能自然分解，提高次氯酸钠溶液的稳定性，首先保持溶液的总碱度，增加溶液中游离碱含量，增大pH值，本实验结果表明在pH值13.3条件下加入量比0.2%混合膦酸盐有效降低了次氯酸钠的分解速度，这是因为适量的混合膦酸盐与次氯酸钠溶液混合使用有良好的协同效应，对次氯酸钠溶液中金属离子有稳定螯合作用，有效阻止金属离子引起的分解，提高了次氯酸钠溶液的稳定性；另一方面，混合膦酸盐里成分有一定的还原作用，不宜多加，因此添加适量混合膦酸盐在一定时间内提高次氯酸钠的稳定性，对于方便84消毒液储存、降低生产和使用成本有着显著效果。