可能很多读者都有过类似的困惑,二氧化氯虽然名字中有“氯”但从定义上又不属于“含氯消毒剂”,国家卫健委甚至在官方指南中给它单独进行了分类。本期消毒液回顾我们就来分享一下二氧化氯的相关内容。
二氧化氯的复配
二氧化氯的使用风险
二氧化氯的其他事项(缓释相关)
一、二氧化氯的基本信息
二氧化氯,是一种无机化合物,化学式为ClO2,常温常压下是一种黄绿色到橙黄色气体。二氧化氯具有漂白性,主要用于纸浆和纸、纤维、小麦面粉、淀粉的漂白,油脂、蜂蜡等的精制和漂白,另外,由于其消毒能力较强,常作为饮用水消毒杀菌剂替代传统的液氯消毒。
二、二氧化氯的消毒原理
二氧化氯可与微生物中部分可溶性酶发生氧化还原反应,破坏其结构,阻碍蛋白质的合成,或限制特异性吸附,抑制微生物对宿主细胞的感染。二氧化氯可高效杀灭乙肝病毒、呼吸道病毒等。在pH值为6~9的范围时,pH值越高杀菌效果越好,浓度为5.0mg/L的二氧化氯可以消灭水中的铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌。
二氧化氯被广泛应用漂白、水处理、食品工业消毒等多个领域当中,由于其相对独特的性质,即便在较低浓度下也能够发挥效果。漂白,可应用于纺织品、纸张和食物(菌类或竹笋等)。
除臭,通过和空气中的硫化物及水体中的铁锰化合物相作用从而除去臭味。
杀菌,二氧化氯本身是一种广谱且高效的杀菌剂,在0.1ppm浓度时就可以杀灭许多诸如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等致病菌。
水处理,由于其良好的除臭和杀菌效果,二氧化氯被广泛应用于饮用水、污水处理、工业用水和水产养殖等众多需要用水的领域。在水处理中使用二氧化氯会导致副产品亚氯酸盐的形成,目前美国EPA标准饮用水中亚氯酸盐的含量为不大于0.8mg/L,我国最新的国家规定的生活饮用水的标准则要求不大于0.7mg/L。
消毒,二氧化氯可用作熏蒸剂,对蓝莓、覆盆子和草莓等容易产生霉菌和酵母的水果进行“消毒”,也可以用于各种理疗器械的表面消毒。
杀虫,有研究证明362ppm以上浓度的气态二氧化氯可以有效杀死臭虫。
在我国GB/T 26366-2010《二氧化氯消毒剂卫生标准》当中规定了二氧化氯、重金属、砷和稳定性等理化指标以及微生物杀灭指标(包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、白色念珠菌、龟分枝杆菌脓肿亚种、脊髓灰质炎病毒及枯草菌黑色变种芽孢)。
目前主要用于日常消杀使用的二氧化氯有两类,一类是稳定的二氧化氯溶液,可以稀释或直接使用;另一类是“固体二氧化氯”(消毒片/泡腾片),其主要有构成一般为有效成分(通常为亚氯酸钠、无水硫酸钠、硫酸氧钠和氯酸钠的混合物)与活化剂(通常为柠檬酸或草酸),其水混合后会产生二氧化氯作为实际的生效成分。一般情况下,二氧化氯的有效含量约占反应物的70%(不同商品之间存在差异)。
四、二氧化氯与新冠病毒
其实早在2020年年初就已经确认了二氧化氯可以有效杀灭新冠病毒,国家卫健委在2020年2月中旬发布的《国家卫生健康委办公厅关于印发消毒剂使用指南的通知》中附带的《消毒剂使用指南》当中有关于二氧化氯明确的使用方法,选择偏好比较保守的读者可以直接采用《指南》当中的使用建议。根据相关研究,有机物或还原性物质会影响二氧化氯的消毒效果,所以通常建议适当提高消毒溶液的配制浓度。3 二氧化氯消毒剂
3.1 有效成分
活化后二氧化氯含量≥2000mg/L,无需活化产品依据产品说明书。
3.2 应用范围
适用于水(饮用水、医院污水)、物体表面、食饮具、食品加工工具和设备、瓜果蔬菜、医疗器械(含内镜)和空气的消毒处理。
3.3 使用方法
物体表面消毒时,使用浓度50mg/L~100mg/L,作用10min~15min;生活饮用水消毒时,使用浓度1mg/L~2mg/L,作用15min~30min;医院污水消毒时,使用浓度20mg/L~40mg/L,作用30min~60min;室内空气消毒时,依据产品说明书。
PS :当密度为1kg/L,1mg/L=1ppm (家中自行配置时请注意不同溶液的密度差异,建议以产品说明书为准)
另一方面随着大流行时期研究的深入,研究人员也发现二氧化氯对新冠病毒的实际杀灭时间要更短一些,首先80ppm的二氧化氯可以在10秒内完成对新冠病毒的大部分灭活(FBS浓度用以模拟有机物对消毒效果的影响),8ppm的二氧化氯可以完成部分灭活。
在这份研究中,研究人员还尝试了24ppm二氧化氯的杀毒效果。从结果上来看,当不存在FBS时,24ppm的二氧化氯能在10秒内将病毒滴度降低至检测限以下 ;当存在1.0%FBS时,可以在30秒内完成对新冠病毒的灭活。
也就是说通常情况下30ppm左右的二氧化氯消毒液可以在30秒内完成对大多数物体表面新冠病毒的消杀。有研究显示,人体的ACE2受体蛋白与新型冠状病毒刺突蛋白的结合活性随着二氧化氯浓度的增加而降低。原始株的二氧化氯溶液半结合抑制浓度0.4ppm,阿尔法株0.5ppm,贝塔株0.4ppm。不过这也导致了在大流行初期在美国有大量人群出于预防或治疗新冠的目的,尝试直接饮用或注射含二氧化氯成分的消毒溶液。(秘鲁人民的相关历程更加艰辛)
“尽管之前已发出警告,但 FDA 担心我们仍然看到销售的二氧化氯产品带有误导性的说法,声称它们可以安全有效地治疗疾病,现在包括 COVID-19。销售这些产品可能会危害一个人的健康并延误适当的医疗,” FDA 专员 Stephen M. Hahn 医学博士说,“我们将继续采取行动,继续努力,在这一公共卫生紧急情况下监测欺诈性治疗,并提醒人们公众向医疗保健提供者寻求医疗帮助。”
(三)喷淋与空气消毒
虽然二氧化氯不管是气体还是消毒溶液在理论上都可以用于空气消毒,但从安全角度考虑并不建议读者在家或一般办公区域自行尝试,更合适的应用场景应该是面积较大的车间或者厂房等商用场景。
根据相关研究,二氧化氯对液体洗涤剂有一定的增粘性,同时对液体洗涤剂具有增强去污力,减少表面张力, 增大发泡力,增加消毒杀菌功能的特性。二氧化氯的浓度为4mg/mL时液体洗涤剂的性能达理想,去污力较一般配比更高。当配比浓度较高时,液体洗涤剂的发泡力会有所下降。所以如果要清洗水果、蔬菜和餐具的情况,可以使用低发泡力的浓度配比;高发泡力的浓度配比更适合进行衣物和其他纺织品的洗涤。不过需要注意其漂白效果。六、二氧化氯的使用风险
虽然多数情况下根据商家配置好的浓度进行使用危险性很低,但仍有一些事项需要注意:二氧化氯是外用消毒剂,不得口服。
二氧化氯不宜与其他消毒剂、碱或有机物混用,以免发生危险。
二氧化氯具有漂白作用,请注意使用浓度和消毒的物体颜色。
二氧化氯对金属有腐蚀性,请避免使用金属喷壶及消杀金属物体。
在使用时应戴手套,避免高浓度消毒剂接触皮肤和吸入呼吸道,如不慎溅入眼睛,应立即用水冲洗,严重者应就医。
二氧化氯易吸潮,见光易分解,需要密闭保存于干燥通风处。
二氧化氯受热易分解,配制时请不要使用热水;也不要进行加热,可能会爆炸。
在使用片剂配制消毒溶液时请一定先加水再加片,避免因反应受热发生爆炸(同理请不要向马桶或下水道中直接投入片剂)。
二氧化氯气体不如溶液状态稳定,5ppm具有一定的刺激性。过量吸入对人体有害,其毒性与氯气相似,能侵蚀眼睛和呼吸器官。在浓度含量高的情况下,侵入中枢神经使人致死。根据美国劳工部的相关规定,在空气中允许接触空气中的浓度为0.1ppm(0.3mg/m³ )。
尽管用缓释气态消毒因子对空气进行消毒的原理已经被国内外很多权威实验证明应该可行,但一张消毒卡它能消毒的空间非常有限,这取决于你是将其放置于密闭空间内还是还是开放空间。作为随身携带的物品,其释放浓度以及外界干扰,决定了在绝大多数情况下可能都是无效的。
对此,美国EPA还有步骤地采取措施保护美国消费者避免被宣称能够杀灭冠状病毒的消毒剂欺诈。EPA重申消毒产品必须在FIFRA法规框架进行注册,未经注册的产品将会被停止销售并按照法律规定缴纳罚金,并披露了一些未经注册的产品,其中就包括二氧化氯空气消毒卡等产品。曾经有读者留言询问过我,缓释凝胶是否和消毒卡一样是“智商税”。其实本质上可以理解为一个大型的“二氧化氯消毒卡”,但正是由于其体积和有效含量的增加,以及其缓释技术的优化,使得其在一些特定环境中变得有效。同类型的二氧化氯缓释凝胶的释放浓度根据调整,一般在0.03~0.1ppm之间,理论上在一些狭小的密闭空间是可以起到一定的消杀作用的,比如前文提到的卫生间、大衣柜、小型的缓冲间或者临时搭建的小型清洁区。在新冠大流行前,市售的二氧化氯消毒凝胶主要应用是去除室内甲醛,实际效果很好。
但实际上似乎科学家们对于多少浓度的二氧化氯气体可以在多长时间之内能够达成对空间内的新冠病毒灭活,暂时并没有明确的结论。作为参考,空气中浓度为0.03ppm的二氧化氯气体可以帮助处于甲型流感病毒气溶胶中的小鼠避免感染,并且推测杀灭时间可能在150秒。另一方面,虽然人体大多数细胞对二氧化氯并不明感,但肺部是一个相对特殊的存在,关于肺部的二氧化氯耐受量目前也没有比较明确的研究。
普通人对于空气中二氧化氯含量的精准检测难度也很大,所以判断一个产品是否有消毒作用,一定要看到检测机构出具的完整的科学评估报告才能得出结论,特别要注意报告中应用空间大小和生效时间等关键信息。另外一点需要注意的是,国家标准中并未对二氧化氯相关产品能否有效杀灭新冠病毒进行要求,所以第三方的检测报告中通常并不会涉及对新冠病毒的消杀效果。总的来说二氧化氯是非常优秀且便宜的消毒用品,在我们的防疫生活中可以用于物体表面消毒、果蔬消毒等方面。关于其在缓释方面的应用,虽然可能暂时没有明确答案,但只要控制好浓度,仍不失为一种办法。(如果后续有找到更进一步的研究,会分享给大家。)
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