消毒剂次氯酸钠二氧化氯和臭氧的比较(编辑修改稿)

消毒剂次氯酸钠二氧化氯和臭氧的比较(编辑修改稿)内容摘要：

当使用浓 盐酸与氯酸钠反应时，生成物中只有氯气放出，而没有二氧化氯气体 [4]： NaClO3 + 6HCl（浓） → NaCl + 3Cl2↑ + 3H 2O 很显然，在某一中间范围的盐酸浓度中，上述两种反应均有发生，可将上两反应方程式相加表述为 [4]： ClO3 + 7Cl + H+ → 4Cl2↑ + 2ClO2↑ + 5H2O 从上面方程表达式是来看，盐酸同氯酸钠反应生成的二氧化氯含量是很不稳定的，所生成气体主要部分还是氯气，少量为二氧化氯。 由于制取二氧化氯需要使用氯酸钠或 者氯酸钾，所以运行成本很高，大约为次氯酸钠运行成本的 5 倍以上 [2]。 此外，由于盐酸容易挥发，并具有强烈腐蚀性，因此，在管理上相对比较麻烦，需要较多的安全容器来储存保管。 在工业上，有一种制备二氧化氯水溶液的工艺 [1]，工艺比较复杂，具体方法是：让二氧化氮由底部向上通过一个填充塔，而氯酸钠溶液由上往下流动，反应方程式表达如下： ClO3 + NO2 → NO3 + ClO2 这种水溶液浓度不高，处理起来比较安全（水溶液中二氧化氯含量超高 30%时处理不当也会引起爆炸），溶解实际上是一个物理过程。 置于日光下时，溶液会缓慢地分解成酸的混合物。 但是，这种方式的运行成本更高，一般也不用于生活饮用水中消毒。 据有关资料记载，纯二氧化氯用于水的消毒也与氯气近似，但稍有所不同。 它具有两个氯气不具备的特点：一是它使用的 PH 范围广，在 PH6— 10 内能有效地杀灭绝大多数的微生物；二是它不会与氨发生反应产生令人不愉快的味道。 但是，它在水中分解时会产生亚氯酸盐这种副产品，如用于游泳池消毒，亚氯酸盐长时间的积累起来会使水变黄，还会出现对皮肤和眼睛的刺激，一般采用投加一定量氯的办法来消除 [3]。 有些资料上有关于二氧化氯可以 杀灭芽孢的说法，但具体机理和实际效果并不详。 目前，国内使用二氧化氯用于自来水、中水等消毒非常成功的实例较少。 由于所有气体消毒剂溶解于水的能力较低，都存在非常不稳定、不安全、易挥发的因素，很难使水体中达到应有的余氯检测量，故而，对自来水、游泳池等需要维持一定消毒药量来说，二氧化氯消毒比较困难达标，其水体中余氯检测值也较难得到保证。 更何况，二氧化氯尚没有氯气那么高的气压可通过加氯机同水体形成暂时水合物的能力，所以，从技术上来讲，大规模使用二氧化氯投加也还非常不现实。 通常认为，二氧化氯的消毒原理也是和氯气一样 ,少量二氧化氯先同水发生反应产生亚氯酸 HClO2，亚氯酸是一种相当弱的弱酸，具有氧化漂白作用。 2ClO2 + H2O → HClO2 + HClO3 工业上一般并不直接使用二氧化氯，而是应用亚氯酸钠溶液进行漂白。 通过将立时产生的二氧化氯水溶液和过氧化钠混合即可得到单一的亚氯酸钠。 2ClO2 + Na2O2 → 2NaClO2 + O2 亚氯酸钠是一种软性漂白剂，通过水解逐步释放出亚氯酸，可以漂白许多天然和合成纤维而不会使它们降解，也可以漂白油、油漆和蜂蜡等 [1]。 这一技术的出现和运用在时间上并不长。 诚然，使用该技术，从设备投资到运行成本都是很高的，小规模的企业都难以承受。 国内生产二氧化氯发生器的企业很少有掌握生产二氧化氯水溶液这种较高安全性技术的，多数都是采用氯酸钠同盐酸定量滴定，控制反应生成量的办法来实现。 这样的设备成本很低，但安全性是非常差的，稍不谨慎就会酿成事故，管理上需要特别细心。 国家正在通过技术部门对于此类设备的安全性提出质询和鉴定，有关方面的专家要求对其进行技术规范或者取缔和淘汰。 比如，在北京大学游泳馆、北京的天坛医院、二龙路医院等单位使用二氧化氯用作水体消毒，都因相继发生过安全事故而被迫停用。 因为，受热的二氧化氯很容易发生爆炸性分解，直接造成毒气泄漏而污染环境： 2ClO2 → 2O2 + Cl2 此外，现在市面上还有一种采用与工业上使用电解饱和食盐水生产氯气完全相同的办法，生产一种称为可以制备出二氧化氯的设备。 其实，通过隔膜隔离阴阳两极，这之中 98%以上还是产生的氯气。 从原理上讲，电解饱和食盐水首先是氯离子得到电子生成氯气，一部分氯气同水反应最后生成次氯酸根离子，次氯酸根在电解中还可以进一步氧化生成亚氯酸根、氯酸根离子，它 们受热分解可以产生一氧化二氯、二氧化氯等气体。 但是，在这种电解方法中，生成亚氯酸根、氯酸根离子的效率是很低的。 也就是说通过电解转换成二氧化氯的效率不仅很低，而且这种方式没有必要，既浪费电力，又很不经济。 并且，作为氯气、二氧化氯这些比空气重的气体也是很容易泄漏的，并会沿地面进行扩散。 一旦污染形成，这些有毒气体就不可能在一个较短的时间里消除。 由于氯气剧毒，腐蚀性也很强烈，二战时期希特勒就曾用来毒杀犹太人，所以氯气一般由专门的氯碱工业生产厂家生产，采用特制且干燥的氯气瓶进行封装和运输。 国家对氯气还有专门安全机关 监管审查。 事实上，这种设备在实际使用中也不是很成功的，出现了很多问题。 跑泄氯气严重，隔膜一般半年左右就损坏了，维修频繁，药物投加也达不到水质设定的要求。 象东单游泳馆、北京体育大学游泳馆、国家体委训练中心跳水馆和一些医院自安装以后就无法正常使用，都不得不陆续改装成使用次氯酸钠进行消毒。