次氯酸水在消毒领域的应用及注意事项

张忠亮

山东康辉水处理设备有限公司，山东淄博，255000

新冠疫情常态化防控背景下，戴口罩、勤洗手、多通风、少聚集等防护措施已经深入人心，加强消毒也非常重要，对人体和环境安全性较高的次氯酸水的消毒应用发展迅速。

强酸性电解水（酸性氧化电位水）诞生于20世纪80年代，弱酸性电解水和微酸性电解水在20世纪90年代也开始出现，上述电解水的制备装置最初都是由日本研发，强酸性电解水和微酸性电解水在2002年因“不会危害人体健康”被日本厚生劳动省指定为食品添加剂，主要化学成分种类为HClO、H+、ClO-，当时被赋予了“次氯酸水”的名称，目的就是利用其对广泛致病菌和病毒杀灭的有效性和安全性做好食品领域的卫生管理，基于上述特性，次氯酸水还被广泛应用于医疗、畜牧、农业、水产和公共卫生等领域[1]。1995年，我国引进酸性电解水的制备技术，并将其应用于消毒领域[2]。2020年，我国国家卫生健康委员会办公厅印发了《消毒剂使用指南》，其中规定了次氯酸消毒剂的应用范围[3]；同年，日本经济产业省下属的产品评价技术基础机构（NITE）的评价试验确认了次氯酸水对新型冠状病毒的灭活特性[4]。2021年，欧盟委员会批准次氯酸释放的活性氯作为活性物质用作1类产品的生物杀灭剂[5]；同年，日本电解水协会研究证明次氯酸水能够灭活新型冠状病毒的变异毒株[6]。美国环保署（EPA）给出的新型冠状病毒消毒剂清单，其中就包括以hypochlorous acid为有效成分的产品[7]。近年来，市场上出现了许多关于次氯酸水的产品，仔细观察可以发现，即使都是次氯酸水产品，其理化指标和使用方法也可能有很大不同。

现就次氯酸水在消毒领域的应用及注意事项综述如下。

1 次氯酸水的生成

次氯酸消毒液为原液含有稳定的次氯酸的消毒剂[8]。次氯酸分子不稳定，仅存在于水溶液中，次氯酸水比较简单可行的生成方法一般为电解法和化学法。

1.1 电解法

在有隔膜或无隔膜电解槽中，电解氯化钠和/或盐酸水溶液，生成以次氯酸为主要杀菌成分的酸性水溶液（pH＜6.5）[9]。

1.2 化学法

通过直接或间接获得的次氯酸盐和酸发生化学反应，生成以次氯酸为主要杀菌成分的酸性水溶液（pH＜6.5），比如使用次氯酸钠溶液和酸溶液混合稀释的方法、二氯异氰尿酸钠溶解稀释的方法等。

2 次氯酸水的特性

2.1 次氯酸分子的界定

氯系消毒液的杀菌力可通过有效氯浓度来量化，其中有效氯成分包括氯气（Cl2）、次氯酸分子（HClO）、次氯酸根离子（ClO-），其杀菌强度依次变弱，氯气（Cl2）具有毒性和易挥发性等特点，限制了它的使用[10]。对于氯系消毒液，当溶液呈微酸性至碱性时，主要是次氯酸作为一元弱酸的电离平衡存在，即次氯酸分子（HClO）和次氯酸根离子（ClO-）动态平衡存在，化学反应方程式如式1所示；当溶液呈较强酸性时，主要是氯气（Cl2）溶于水生成次氯酸分子（HClO）的化学反应占主导，化学反应方程式如式2所示[8]。

上述两个化学反应都是可逆的，即化学反应方程式左右两侧的化学成分以动态平衡的形式同时存在，其中一侧某化学成分被消耗掉后，旧的平衡被打破而通过化学反应形成新的平衡，不同的平衡状态下，各化学成分的浓度是不同的，而相同的是平衡常数。

化学反应方程式1的平衡常数Ka如式3所示，其中Ka的数值为3.8×10-8（27℃），[HClO]表示HClO在溶液中的物质量浓度，[H+]表示H+在溶液中的物质量浓度，[ClO-] 表示ClO-在溶液中的物质量浓度[8]。

化学反应方程式2的平衡常数K如式4所示，其中K的数值为5.5×10-4（27℃），[HClO]表示HClO在溶液中的物质量浓度，[H+]表示H+在溶液中的物质量浓度，[Cl-]表示Cl-在溶液中的物质量浓度，[Cl2]表示Cl2在溶液中的物质量浓度[8]。

根据式3和式4，设定Cl-为1 mol/L时，溶液中有效氯的各种状态在不同pH下的分布见图1。

图1 有效氯在不同pH值下的分布

pH值大于8.5时，次氯酸根离子（ClO-）存在比例较高；pH值小于4.0越来越多时，次氯酸分子（H C l O）逐渐转化为氯气（C l2）；p H 为4.0～6.0，次氯酸分子（HClO）存在比例较高[11]。

2.2 次氯酸分子的杀菌能力

次氯酸分子（H C l O）的杀菌能力约为次氯酸根离子（ClO-）的80倍[12]，实际使用过程中，由于有机干扰物、温度、微生物种类等因素的影响，消毒效果并未达到理想的数值。次氯酸分子（HClO）是中性小分子，相比带负电荷的次氯酸根离子（ClO-）更容易穿透带负电荷的细胞膜，进入其内部与DNA和线粒体发生反应使其死亡[11]，这也在一定程度上证明了次氯酸分子（HClO）的杀菌能力比次氯酸根离子（ClO-）强。人体内的中性粒细胞也会产生次氯酸分子（HClO），并利用其攻击细菌和病毒等病原体[13]。GB 28234—2020《酸性电解水生成器卫生要求》中对酸性电解水杀灭微生物效果的要求也证明了次氯酸水具备较强的杀菌能力。

2.3 次氯酸水的安全性

酸性电解水的安全性相关报道很多，这些报道中，符合日本指定食品添加剂和GB 28234—2020《酸性电解水生成器卫生要求》的酸性电解水，急性经口毒性试验、急性吸入毒性试验、皮肤刺激试验、眼刺激试验、口腔黏膜刺激试验、染色体畸变试验等均无异常。江苏省疾病预防控制中心还对强酸性电解水（酸性氧化电位水）做了亚急性毒性试验，结果未见异常[14]。

2007年1月，日本食品安全委员会发布的《食品添加剂次氯酸水的评价书》中指出，在细胞毒性研究中，观察到高浓度的次氯酸水略微抑制了细胞增殖，但毒性还是低于其他市售消毒剂；在氯残留、氯仿和自由基等副产物的生成方面均未见异常[15]。

次氯酸水对材料的腐蚀性无法完全避免，根据《酸性电解水生成器卫生要求》的要求，次氯酸水对除不锈钢以外的金属有一定的腐蚀，次氯酸水的输送、贮存等宜选用聚氯乙烯等耐腐蚀材料。

次氯酸水不稳定，在强光、露天、高温、有机物干扰等条件下更易分解，因此其作为废水排放后对环境的影响非常小，为慎重起见，次氯酸水被大量排放前最好还是要进行残留氯的检测确认，避免影响微生物对废水的分解处理。

3 次氯酸水的应用及注意事项

在我国，在消毒领域使用的次氯酸水相关产品应根据WS 628—2018《消毒产品卫生安全评价技术要求》的要求取得卫生安全评价报告并进行消毒产品备案，使用时应严格按照说明书使用[16]。根据次氯酸水的特性可整理出如下一些比较通用的注意事项。

（1）次氯酸水的使用原则一般是流水冲洗，消毒前应先彻底清除污垢，不应与其他杀菌剂、洗涤剂等混合使用，使用前应检查次氯酸水的理化指标是否正常。

（2）次氯酸水不可饮用。

（3）次氯酸水宜使用原液，不宜稀释使用。

（4）次氯酸水用于卫生手消毒时，应先将手清洗干净，再用次氯酸水进行流动冲洗，而不应像酒精一样少量喷洒消毒。

（5）次氯酸水用于桌面、门把手、扶手等一般物体表面消毒时，宜采用2次“喷湿-等待-擦干”的流程，第一次主要用于去污，第二次主要用于消毒。

（6）次氯酸水应采用聚氯乙烯等耐腐蚀容器密闭、遮光、阴凉保存，严格遵守使用期限，宜在一周内用完。

（7）不要将次氯酸水与次氯酸钠溶液混淆，两者完全不同。

（8）次氯酸水的消毒效果一般取决于其理化指标、用量、作用时间及操作方法。

4 结束语

近年来，新冠病毒不断变种肆虐，对人民健康和生活环境造成了极大的威胁，次氯酸水相关消毒产品在此背景下的应用迅速发展。次氯酸水作为一种新型环保型消毒剂，应用领域非常广泛，但对次氯酸水的认识模糊、不恰当的宣传、不正确的使用等现象还普遍存在，极大程度地限制了次氯酸水作用的发挥。本文通过阐述次氯酸水的生成、特性，明确了其在消毒领域的应用及注意事项，有助于次氯酸水被正确认识和使用。目前，关于次氯酸水的学术交流也非常活跃，相关人员也在积极加强标准、规范的制修订，从多方面深入开展试验，探究其杀菌效果及在各领域的应用价值，形成科学的规范的系统的指南，相信在不远的将来，次氯酸水的研究及应用定将取得长足的发展。