电解法用于消毒的原理、技术特点与应用分析

屠霞 李桂明

摘要：电解法主要利用氧化还原反应，在消毒工作中利用电解法，主要是利用电产次氯酸钠消毒剂和电化学消毒，本文分析了电解法用于消毒的工作原理和技术特点，拓展电解法消毒使用范围。

关键词：电解法;消毒原理;技术特点;应用措施

【中图分类号】R187  【文献标识码】A  【文章编号】1673-9026（2020）09-074-01

2019年末暴發了新型冠状病毒，危害到社会公共安全和个人健康，研究人员在患者粪便样本中提取出活性新型冠状病毒，因此卫生部门需要消毒处理公共场所和公共设施，避免进一步传播病毒，保护人们的身体健康，优化水环境。在实际工作中可以利用电解法，这种方法具有安全性和可靠性，通过本文的研究，进一步了解电解法消毒工作的原理和特征，为电解法消毒技术拓展起到基础作用。

一、概述电解法制备次氯酸钠消毒剂

（一）效率酸钠消毒剂电解制备原理

次氯酸钠属于含氯消毒剂，有利于杀灭病菌和病毒。次氯酸钠经过水解工作会产生次氯酸和氯离子，因此发挥灭菌消毒的作用。次氯酸钠可以破坏细胞壁和病毒外壳，因此进入到生物体，并且和病毒体核算和蛋白质发生氧化反应，因此杀死病原微生物。氯离子可以改变病原体的渗透压，破坏病毒活性，导致病毒因此死亡，因此利用含氯消毒剂可以有效杀灭新型冠状病毒。[1]

获取次氯酸钠的过程中，可以直接向氯碱厂购买次氯酸钠商品，也可以利用发生器现场电解制备次氯酸钠。商品型次氯酸钠很容易被分解，因此无法长期存储，同时需要频繁运行，将会降低商品质量。利用现场电解法制备次氯酸钠，可以保障原料安全性，同时具有较高程度的自控性，对比商品型次氯酸钠，现场制备的次氯酸钠具有较高的消毒效果，同时利用这种方法可以避免运输和存储过程中的安全隐患。

（二）次氯酸钠电解制备过程中的安全防护措施

在次氯酸钠制备之前，相关部门需要加强培训操作人员，保障生产操作的安全性。在实际工作中，可以向大气中排放电解产生的氢气，避免发生爆炸问题，利用风机可以有效稀释氢气浓度，同时保持设备间的通风。次氯酸钠制备工作中，电解槽属于主要设备，工作人员需要定期清洗和维护电解槽，避免电极发生结垢问题，否则会降低电解槽的产能。在清洗电解槽的过程中，要避免损坏钛阳极的涂层，在排放酸性废水之前，需要通过加碱落实中和处理。

现场制备次氯酸钠消毒液，工作人员需要在阴凉干燥部位存储消毒液，要注意远离火源和易燃物。制成消毒液之后，需要控制存储时间在24小时以内，在使用消毒液之前，工作人员需要测量有效氯的含量。制成的消毒液要呈现出透明状，不能存在杂质和沉淀，控制原液pH在8～10范围内。

（三）技术特点和应用现状

在自来水厂和污水处理厂等部门消毒工作中都可以利用电解法次氯酸钠发生器。次氯酸钠具有较强的消毒效果，同时不会产生副产物。利用电解法制备次氯酸钠具有较多优势，成品氧化钠是发生器的原料，同时可以保障采购质量和是运输安全性。结合各单位的运营成本，现场制备次氯酸钠具有较高的投资量和耗电量，因此当前各大水厂消毒工作中主要是利用次氯酸钠溶液。电解法次氯酸钠工作方式具有较大的投资，但是药剂单价比较低，因此综合成本比较低，并且可以尽快收回投资。[2]

在医院和酒店以等公共设施环境消毒工作中也可以利用次氯酸钠发生器，可以保障消毒防疫效果。当前我国生产了高端大型的发生器，可以用于制备次氯酸钠。在发展初期，发生系统阳极具有较差的防腐性，同时需要大量耗费可控硅电源，同时无法实行自动化控制，利用高端大型发生器可以解决上述问题。今后发展氯酸钠发生器，需要研制出具备良好的耐久性和电力效率较高的次氯酸钠发生器，其未来趋势为智能化和集成化，有效降低产率耗能。

二、概述电化学消毒水

（一）电化学消毒原理

电化学消毒水主要是利用通电装置消灭微生物，可以保障整体消毒效果。在电化学消毒过程中，可以利用电场直接破坏方式，也可以利用电极表面吸附作用，同时可以利用电催化析氯。利用电场直接破坏和电极表面吸附方式，电场可以破坏细胞膜，最终分解、膨胀破裂，细菌因此死亡。在电机表面吸附细菌，可以直接传递电子，氧化细胞内部的CoA，破坏细胞呼吸系统，最终死亡。利用电场驱动作用，细菌代谢功能因此受到影响，也可以发挥出杀菌作用。利用电催化析氯，在阳极表面氧化氯离子为氯气，氧气和水反应形成次氯酸，因此发挥消毒作用。通过电产氧化活性物，在电化学体系当中，水分子和溶解氧会产生反应，生成各种活性氧化物，快速氧化微生物最终死亡。

（二）电化学消毒的影响因素

在电化学消毒工作中，很多因素都会影响到电化学消毒效果。选择电极的过程中，需要考虑电极材料的电势窗和析氯性能等。提高氯离子浓度，水中活性氯含量因此增加。提高电流密度之后，可以提高电化学反应效率，快加生成活性物种，杀菌效率因此显著提高。但是氯离子浓度过高，将会产生水解副反应，电流效率因此受到影响。

（三）电化学消毒技术的特点和应用

利用电化学消毒技术可以有效杀死有害微生物，具有较高的反应效率，同时其消毒能力具有可持续性，在电化学消毒过程中无需利用药剂，具有较高的自控性。电化学消毒可以结合其他电化学处理过程，通过一体化设计，有效去除水中的污染物。[3]

电化学消毒技术具有安全性和高效性，同时不会产生污染，在饮用水供应和生态设施中水回用等场景中可以推广利用电化学消毒技术。但是这项技术还存在不完善部位，例如电化学消毒技术的工作机理和工作条件还不够明确，此外设备阳极选择贵金属，提高了整体投资成本。在实际运行过程中，存在阴极结垢和电解水副反应等，因此降低电流效率。在今后发展过程中，技术人员需要优化材料，加大力度研究电化学反应控制理论和技术。

结束语：

当前在较多的领域都开始利用电解法制备次氯酸钠技术，这项技术具有较高的安全性，可以保障消毒效果，因此我国需要加强研究电解法，实现集成化和智能化发展，进一步拓展发展前景。

参考文献：

[1]马玉莹，李帆，张利娟，谭凯璇，张颖，刘育含，李修珍，杨芳.次氯酸钠与其他根管冲洗液联合应用的研究进展[J].临床口腔医学杂志，2020，36（10）：636-638.

[2]修军军.次氯酸钠消毒在供水管网中途加氯的应用[J].低碳世界，2019，9（08）：43-44.

作者单位：

1.山东省聊城经济技术开发区蒋官屯街道社区卫生服务中心

2.山东省聊城经济技术开发区东城街道卫生服务中心