技能贴 | 消毒液的化学成分都是什么?怎么选择?
目前,随着国家进一步优化新冠疫情的防控措施,人们的生产生活将逐渐恢复正常。在这结束疫情的道路上,消毒液的使用仍然是必不可少的,无论是商场、家庭、个人都将继续使用到消毒液,而各种消毒液的成分、原理、性质不尽相同。作为化工专业出身的我,也很好奇各种消毒液的不同,在查阅相关资料后,今天不作法律分析意见,跟大家作一次相关化学分析意见,以供参考。
编者注:本文作者姚科律师毕业于中国矿业大学(北京) 化学工程与工艺专业,曾就职于重庆市化工研究院,担任化工研发人员,获得化工助理工程师职称。
84消毒液的主要成分是次氯酸钠(化学式:NaClO)所以它是一种含氯消毒液,具有一定的危险性。从化学反应的角度讲,生成次氯酸钠的反应是:Cl2+2NaOH→NaClO+NaCl+H2O。NaClO有一个ClO-,即次氯酸根,因为Cl元素在其中为+1价,所以这是NaClO具有强氧化性的根本原因,而具有强氧化性是NaClO具备消毒和漂白作用的原因。
NaClO对应的酸是次氯酸(化学式:HClO),这是一种很弱的酸,比碳酸(化学式:H2CO3)还弱,且很不稳定,只存在于稀溶液中,但是HClO仍然具有强氧化性。所以,根据强酸制弱酸的原理,碳酸是可以生成次氯酸的,由于空气中存在二氧化碳,NaClO放置空气中是可能生成HClO,而且还有考虑水解因素导致的反应。而HClO存在两种值得注意的化学反应:
前述第一种反应是会跟盐酸生成氯气,氯气是众所周知的毒物;前述第二种反应是分解反应,产生氧气,氧气是众所周知的助燃剂。
根据上述化学特征,为减少风险,在84消毒液的存放和使用中应该注意密封、避光避热、阴凉通风、远离火种,同时不能与盐酸混用,如有些以盐酸为主要成分的洁厕剂。此外,84消毒液的原液不能直接使用,需要进行稀释之后再使用,具体配比要按照说明书进行操作,鉴于它是含氯消毒剂,故不建议消毒食物,且消毒时通风并尽量减少人员驻留。
酒精消毒液的主要成分是乙醇(化学式:CH3CH2OH),乙醇是天然气化工的产物,是一种有机化合物,能与水以任意比互溶,75%的酒精消毒液是指乙醇含量为75%,75%指体积百分比。从生成的角度讲,乙烯(化学式:C2H4)水合可生成乙醇。乙醇的官能团是羟基(-OH),成弱酸性,能与活泼金属反应,如2CH3CH2OH +2Na→2CH3CH2ONa+H2↑。乙醇也是重要的化工原料,与氢卤酸作用生成卤代烃、与强酸脱水生成烯烃、经氧化生成醛或者酮等都是常见一元醇反应,其反应主要在羟基和羟基所在的碳原子上发生。
乙醇的熔点为-114.1℃,沸点为78.3℃,闪点为12℃,爆炸极限(与空气混合的体积百分比)为下限3.3%,上限19%,所以乙醇易燃易挥发,在保存和使用酒精消毒液时应该注意密封保存、通风和远离火源,切记不能大量囤积和大面积喷洒。另一方面,酒精消毒液一般用于人的皮肤表面消毒和物体表面消毒,不能食用,因为消毒液中的乙醇不是白酒中的乙醇。
根据无机化学和有机化学的分类标准,过氧化物分为无机过氧化物和有机过氧化物,这里各介绍一种:无机过氧化物——过氧化氢(化学式:H2O2);有机过氧化物——过乙酸(化学式:CH3COOOH)。
1.过氧化氢(化学式:H2O2)
纯的过氧化氢是近乎无色的粘稠液体,分子间有氢键,从化学反应的角度讲,生成过氧化氢的反应是:
产物经减压蒸馏后可得20%-98%的过氧化氢溶液。过氧化氢分子中有一个过氧基(-O-O-),所以其显著特征是强化性,也是基于它的强氧化性,稀过氧化氢溶液在医药上用作温和的消毒杀菌剂。过氧化氢与水可以任意比互溶,双氧水就是过氧化氢的水溶液。
但是,也是由于过氧基的键能较小,因此过氧化氢分子不稳定,易分解:2H2O2→2H2O+O2↑。纯的过氧化氢在避光和低温下较稳定,常温下分解作用也较缓慢,在碱性介质中比在酸性介质中分解快。所以为了减少分解,在存放和使用过氧化氢时应该注意避光、低温和酸性环境,必要时加入一些稳定剂,如微量的锡酸钠等。
2. 过乙酸(化学式:CH3COOOH)
过乙酸是过酸的一种,是过氧化氢(化学式:H2O2)的一酰基衍生物,也是一类强氧化剂,从化学反应的角度讲,是乙酸(又名醋酸,化学式:CH3COOH)与过氧化氢的缓慢反应的产物:
若需加快反应速率,可加入硫酸(化学式:H2SO4)等作为催化剂,并使用高浓度的过氧化氢。
过乙酸实际上过氧化氢在化工生产上的用途之一,所以过乙酸也可以在医药上用作消毒使用。另外,过乙酸有较大爆炸的危险,因此存放时要以水溶液的形式。由于稳定性不够,安全风险大,这种成分的消毒剂建议在日常生活中尽量少用。
综上分析可知,几种消毒液都是化工产品,且都有不同程度的危险性,所以,消毒液的存放和使用应当作为一件十分谨慎的事情对待,绝不可掉以轻心,应注意参考具体的使用说明。根据各种消毒液的物理化学性质,在选择上可作如下考虑:
1.在环境消毒方面,可选择84消毒液,但应注意稀释、通风和尽量避人,建议戴橡胶手套、护目镜和口罩,防止接触裸露的皮肤;酒精消毒液不考虑环境消毒,尤其是大面积的环境消毒。
2.在皮肤和物体表面消毒方面,可选择酒精类消毒液,但要注意用量和避免误食;84消毒液不能在皮肤上消毒。
3.在普通物体表面消毒、食品用工具和设备、空气消毒、皮肤伤口冲洗消毒、黏膜消毒等方面,可选择过氧化物类消毒液,但应要稀释以及注意使用安全。
4.一般而言,强氧化性的消毒液都同时带有漂白作用,所以使用时要注意它的漂白性。
消毒液一直在我们身边,在新冠疫情结束的道路上,我们离不开消毒液,在未来新冠疫情真正结束之后,我们依然离不开消毒液,唯有充分的认识,才是安全的保障。作为律师,我也要提醒各单位,在签订消杀作业合同时,应当注意根据不同场景和需要约定消毒液成分,以免使用错误的消毒液产生经济损失。
此文仅为点到为止,并未全面展开,若有缘分,下次再续!
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