이산화 염소 (ClO2) 는 어떻게 제조합니까?

이것은 산업 방법이며 실험실 방법은 참고할 수 있다.

1980 년대 우리나라가 외국 이산화 염소 제품을 도입하고 그 생산 기술을 연구하기 시작한 이후 10 여 년 동안 국산 이산화 염소 제품이 생산되었을 뿐만 아니라 생산 기술도 크게 향상되었고, 이산화 염소가 산화 소독제로 쓰이는 문제도 인식되고 적용되었다. 제품이 광범위하게 적용됨에 따라 제품제형의 발전을 촉진시켰다. 현재 이산화 염소 발생기, 안정적 이산화 염소, 정제 등 고체 이산화 염소 제품이 있습니다. 소독에 사용되는 이산화 염소 제형의 상황은 아래에 요약되어 있다.

1. 이산화 염소 발생기

1. 1 이산화 염소의 특성 및 제조

이산화 염소는 염소의 산화물로 염소 같은 자극적인 냄새가 난다. 분자식은 ClO2, 분자량은 67.457, 용융점은-59 C, 끓는 점은 1 1℃, 상온에서는 기체로 존재하며 황록색 가스입니다. 농도가 증가하면 색이 오렌지색으로 변하고 기체 이산화 염소가 매우 불안정하다. 이산화 염소는 물에 잘 용해되고, 20 C 의 용해는 107.98mg/L/L 로, 액체 및 기체가 온도, 압력 및 빛에 민감한 불안정한 액체를 만들 수 있다. 공기 함량이 10% 를 초과하면 스파크 [1] 를 터뜨릴 수 있습니다. 이산화 염소는 불안정한 화합물이며 공기 중에도 불안정한 화합물이다.

이산화 염소 발생기에서 이산화 염소를 준비하는 방법은 주로 전기 분해법과 화학법이 있다. 널리 사용되는 전기 분해 방법은 다이어프램 전기 분해로 소금을 원료로 하여 전기장 작용에 이산화 염소, 차염소산 나트륨, 과산화수소, 오존을 함유한 혼합용액을 생성한다. 이산화 염소의 농도는 일반적으로 10-30% 정도이며 대부분 염소입니다. 화학법은 주로 염소산 나트륨과 아염소산 나트륨을 원료로 이산화 염소를 생성하는 두 가지 방법을 포함한다. 염소산나트륨법으로 이산화염소를 생산하는 과정에서 염소이온을 환원제로 사용하면 생산된 이산화 염소는 순도가 낮은 단점이 있고, 아염소산나트륨법이 생산하는 이산화 염소의 비율은 보통 90% 이상이다.

1.2 장비 및 살균 성능

외국에서 수입한 발전기는 주로 Tetralarent, Rio Lindo, 독일 Prominent 등이 있다. 이 등 [3] Tetralarent 의 이산화 염소 시너지 소독기의 시너지 살균 효과를 보도했다. 본 발생기는 전해염 용액을 이용하여 이산화 염소, 염소, 오존, 과산화수소를 동시에 생산하여 물에 용해되어 시너지 살균 작용을 하는데, 그 살균 효과는 이러한 어떤 소독제보다 우수하다. 실험 결과는 또한 전해조의 전해 전압을 보여준다. 환붕정 등 [4] 미국 Vulcan Rio Linda T 140 이산화 염소 발생기의 소독 효과를 관찰했다. 발생기에서 나오는 이산화 염소 농도는 2000-300mg /L 로 조절돼 대장균과 황금색 포도상구균 1mg/L 3 분, 마른 풀균 var 을 죽일 수 있다. 흑아스 페르 길 루스 포자는 65438 025mg/리터 5 입니다. HBSAG/KLOC 파괴-0/25MG/L2min, 에너지 실험의 최소 농도는 400 mg/L, 25% 및 50% 송아지 혈청 보호균액은 멸균 효과에 영향을 줄 수 있습니다. 생성기가 저농도 (10mg/L) 일 때 구리, 탄소강, 알루미늄에 약간의 부식이 있어 스테인리스강에 거의 부식되지 않습니다.

국내 이산화 염소 발생기가 급속히 발전하여 공예가 점차 성숙해졌다 [5]. 현재 전해염으로 생성된 이산화 염소와 염소산나트륨, 아염소산나트륨법으로 생산된 양압, 음압 이산화 염소 발생기를 사용하고 있으며 일부 제품은 이미 국가 특허를 획득했다. 임임 [6] 전기 분해법에 따라 이산화 염소 혼합 소독제의 작동 원리와 작동 특성에 따라 단일 칩 마이크로 컴퓨터 기술 및 잔류 염소 검출기를 사용하여 이산화 염소 소독 장비의 소금, 알칼리 제거, 조정 작업의 전 과정을 자동으로 제어하여 소독 효율과 장비의 안전한 운송을 크게 향상시켰다. 화학적으로 생산된 이산화 염소 함량이 높다. 스래순 등 [7] 이 개발한 화학법은 이산화염소 발생기를 요오드 측정법으로 측정했으며, 유효염소 함량은 3246.6438 0MG/L 로 자외선 분광 광도계와 적외선 분광 광도계에 의해 검출되었으며, 용액에는 이산화염소와 염소가 함유되어 있는데, 그 중 이산화염소는 60%-70% 를 차지한다. 이 수용액의 살균 효과에 따르면 4.5-5.0 밀리그램/리터 유효 성분이 수중 황금색 포도상구균, 대장균, 백색염주균작용 65,438 0-2 분, 마른 풀균 변종에 미치는 것으로 나타났다. 니제르에는 90mg/리터 활성 성분이 5 분 함유되어 있다. 400 mg/L 을 함유 한 활성 성분의 역할은 5 분 동안 HBsAg 의 항원 성을 손상시킬 수 있습니다. 이산화 염소 소독제는 이산화 염소 발생기에서 성능이 불안정하다 [8], 보관 3 일 후 분해율은 14.05% 였다. 그러나 소독제 원액에 분석 순수 수산화나트륨을 첨가하면 PH 값을 1 1.80 으로 조절하고, 밀봉하여 빛을 피하고, 실온을 보존한다 (18 C-25).

1.3 소독에 적용

현재 이산화 염소 발생기는 주로 식수 소독과 하수 처리 등에 쓰인다. 식수 소독에 사용되는 전통적인 염소 소독제가 원수를 처리하면 클로로포름과 같은 삼할로메탄과 클로로 페놀, 디클로로 아세토 니트릴 등 유기 할로겐을 포함한 많은 할로겐이 생성됩니다 [9] [10] [1/Kloc-0 수중 유기물의 산화 분해는 염소 소독제처럼 염화물을 생산하지 않는다. 염소 대신 이산화 염소를 물 처리로 사용하는 연구에서 염소로 처리한 수중 삼할로겐 메탄의 함량이 이산화 염소로 처리한 것보다 100% 높기 때문에 이산화 염소를 사용하면 염소 모조의 발생을 크게 줄일 수 있으며, 물 속의 철, 망간, 마그네슘 이온, 황화물도 산화할 수 있는 것으로 나타났다. 그것은 물 속의 페놀류와 반응하지 않고 고약한 냄새 [14] 를 내지 않기 때문에 이산화 염소는 염소를 대체할 수 있는 유망한 물 소독제이다. 현재, 유럽에서 점점 더 많은 선진국들이 이산화 염소를 염소보다 더 효과적인 약제로 만들었다. 장강수를 0.5 밀리그램/리터의 이산화 염소로 30 분 동안 처리하다. 민항수를 1.0- 1.5 mg/L 에 넣으면 30 분 만에 소독 기준, 세균 수를 달성할 수 있다

이산화 염소는 오수 처리에 사용되며 소독 외에도 악취와 냄새를 일으키는 화합물을 파괴하고 수중조류의 성장을 조절하며 탁도를 제거하고 응집을 개선하고 탈색 등을 개선하는 데도 사용할 수 있다. , 그리고 사용량은 국가 하수 배출 기준 계산에 도달 할 수 있습니다.

2. 안정한 이산화 염소 용액

2. 1 안정한 이산화 염소의 특성 및 제조

안정한 이산화 염소 용액: 이산화 염소 가스는 탄산나트륨, 과탄산나트륨, 붕산나트륨, 과보산나트륨 등의 안정제에 용해된다. 보통 무색무취투명한 수용액으로 농도가 65,438+00% 이내입니다. 그것은 가연성이 없고 휘발하기 쉽지 않다. 안정한 이산화 염소는 살균 능력이 없다. 용액 속의 이산화 염소는 활성화 (산성화) 반응을 통해 다시 방출되어야 강력한 살균 능력을 가질 수 있다. 활성화 된 2% 수용액의 PH 값은 산성입니다. 비중은1.03-1.04 (20 c 0.04 (20 c), 수용액은 연한 노란색이다. 활성화 후 용액이 불안정하여 하루 보관 함량이 80%[ 16] 낮아져 현재 사용하기에 적합하다.

국내 안정성 이산화 염소의 생산 방법은 대부분 화학법이다. 염소산나트륨을 원료로 하는 화학법은 생산공예가 많고 환원제는 염산 이산화황 메탄올 등이 많다. 이런 방법은 원가가 낮고 아염소산 나트륨을 원료로 하는 생산 방법도 있다.

안정성 이산화 염소의 활성화 속도와 속도를 높이기 위해 국내에서 활성화제에 대해 대량의 연구를 진행했다. 활성화제는 염산 인산 등 강산, 완화활성화제, 주로 구연산 등 약산과 같이 단시간 내에 완전히 방출될 수 있는 속석활성화제로 나뉜다. 실험에 따르면 구연산은 이산화 염소의 60% 만 활성화할 수 있으며, 활성 이산화 염소가 불완전하게 방출되기 때문에 용액에는 여전히 독성 아염소산염이 더 많고 염산은 이산화 염소를 만들 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 액체활성화제 사용의 불편을 개선하기 위해 국내에서도 고체 활성화제가 개발되었다. 실험 결과 초산과 삼염화 알루미늄의 활성화 효과는 염산과 같은 [18], 안정용액과 활성화제의 부피비는 보통 10: 1 으로 나타났다.

2.2 살균 성능

안정한 이산화 염소는 세균 번식체, 포자, 곰팡이, 바이러스 [19] 를 죽이는 광범위한 스펙트럼 고효율 소독제입니다. 왕부옥 등 [20] 안정성 이산화 염소 용액의 소독 효과를 관찰한 결과, 2.0 mg/L 농도 1 분을 사용할 때 오염된 대장균을 5 ~ 6 쌍의 수치 (살멸률은 99.999%-99.9999%) 로 줄일 수 있는 것으로 나타났다 거등 [2 1] 보고용 50 mg/L 의 안정성 이산화 염소 처리 1 분, 대장균과 황금색 포도상구균, 마른 풀나물균에 대한 살멸률은 var 이다. 500 mg/L 의 흑곰팡이 포자작용은 30 분 동안 100% 로 HBsAg 의 항원 성을 완전히 파괴한다. 이산화 염소는 결핵균에 좋은 살멸 작용을 한다. 20 C 에서 이산화 염소가 10-20 분 안에 모든 106 결핵균 [22] 을 죽일 수 있다는 보도가 나왔다. 1 100 mg/L 의 농도작용은 5 분 동안 내경에 있는 결핵균을 죽일 수 있다 [23]. 위란펜 등 [24] 은 함량이 2.55%, PH 값이 6.0 인 이산화 염소 용액에 대해 살균 효과와 금속 부식성 실험을 실시했다. 결과 160 mg/L 의 농도는 대장균 10 분, 200 mg/L 의 농도는 황금색 포도상구균 2 분, 살멸률은 100% 로 스테인리스강을 만든다 알루미늄, 구리, 탄소강에 72 시간 동안 담근 400 mg/L 의 이산화 염소 용액은 스테인리스강에 대한 심한 부식과 중간 부식을 가지고 있다. 저자는 용액이 미생물을 죽이는 데 고농도와 작용 시간이 필요한 이유는 용액의 PH 값이 높을 수 있다고 생각한다. 실험실에서 구연산 활성화 400 mg/L 이산화 염소가 장출혈성 대장균 O 157: H7 균주의 살균 효과와 그 영향 요인을 관찰했다. 25 C 에서 이 균주는 천에 대한 살균 D 값이 1.53 분, 7 분 후 살균률이 99.99% 에 달하며 농도 계수는 1.36, 즉 25 C 에서 작용시간이 필요하다 소독액 산성 조건 (PH3-5) 에서 좋은 살균 효과를 가지고 있으며, PH 값은 >: 7 일 때 살균 효과가 현저히 떨어진다 [25]. 안정성 이산화 염소에 대한 급성 독성 및 자극 시험 [26] 에 따르면 경구 LD50 >: 10000mg/kg 는 실제로 이산화 염소 9.7-1/KLOC-를 포함하는 무독성 물질입니다 상해에서 생산된 안정성 이산화 염소 제품은 기본적으로 LD50 >: 5000mg/kg, 피부 자극 지수 > 0.4, 소핵 시험 결과는 음성이었다.

2.3 애플리케이션

1985 미국은 이산화 염소를 식품 가공 설비의 소독제로 사용하기로 동의했고 1987 은 식품 가공 공장의 환경 표면 소독제로 승인했다. 우리나라는 식품공업에서 파이프, 설비용기, 식기의 소독도 승인했고 농도는 250 mg/L 입니다.

의료 분야에서 미국은 병원, 실험실, 의료 환경에 살균제를 승인했고, 중국도 위 부문에 사용되는 환경체 표면 소독을 승인했으며, 체온계, 질 확장기, 산소습화병, 시험관, 슬라이드 등과 같은 부식 방지 의료기기 소독에도 사용할 수 있습니다. , 호흡기, 혈액 투석기, 마취기, 유아 인큐베이터 등의 소독에 사용되지만 일반적으로 의료기기의 장기 침지 소독에는 적합하지 않습니다. 일반적인 농도는 500-650 입니다.

또 우리나라는 1996 에서 GB 2760- 1996' 식품첨가물 사용위생기준' 을 제정해 안정이산화 염소를 식품첨가물 중' 방부제' 로 등재해 과일과 채소 보존과 어류 가공업에 최대 사용량으로 꼽았다.

고체 이산화 염소 소독제

3. 1 투약 형태 및 제제

고체 이산화 염소 제품에는 분말, 정제 및 이원 포장 제품이 포함됩니다.

고체 이산화 염소는 아염소산 나트륨을 주원료로 한다. 현재 이산화 염소 이원포장 제품은 아염소산 나트륨과 산성 활성화제로 만들어졌으며, 흡착 이산화 염소 제제는 아염소산 나트륨 용액으로 팽윤토나트륨 염 또는 이산화 염소 기체에 흡착되어 규산칼슘, 이산화 실리콘, 미끄럼가루, 과탄산나트륨 가루와 같은 전달체에 흡착되어 형성된다. 게다가, 흡착성 이산화 염소 고체 소독제의 생산 공예도 있다. 장흥금 [27] 고체 혼합산제로 아염소산 나트륨을 활성화시켜 이산화 염소를 만든다. 그 결과, 아염소산 나트륨 중 29 ~ 56% 의 이산화 염소만 구연산과 옥살산과 같은 고체 유기산에 의해 활성화된다. 그러나 유기산과 무기산염이 1: 1-9 의 비율로 섞이면 활성화율은 90% 이상에 이를 수 있다. 저자는 또한 적정한 물의 양과 최적의 활성화 시간을 관찰했다. 그 결과 물을 넣는 것은 고체 유기산의 10 배, 정지 10 분이 가장 효과적이다.

3.2 살균 성능

이산화 염소의 활성화율과 살균 효과는 활성화가 PH 값과 관련이 있음을 보여준다. PH & lt0.5, 활성화 된 이산화 염소는 빠르게 방출 될 수 있습니다, pH >:0.5, 이산화 염소 방출 속도가 느리고, 활성화가 불완전하며, 살균 능력이 약합니다. 자소나무 [28] 가 보도한 이산화 염소가 이원포장에서 소독한 효과는 제품의 평균 이산화 염소 함량이 6.74%, 54 C14 일 저장 후 평균 이산화 염소 함량이 6.736% 로 크게 변하지 않았다는 것이다. 7.5 mg/L 용액은 대장균과 황금색 포도상구균에 5min 을 작용하고, 흰색 염주균에 대한 살멸률은 150 mg/L 이고, 마른 풀나물균에 대한 살멸률은 var 이다. 니제르 포자는 100% 지속 10 분입니다. 200mg/리터 용액으로 5 분 동안 작용하면 20mg/ml 로 희석된 순화 HBsAg 의 항원 성을 파괴할 수 있다. 200 mg/L 용액은 스테인리스강에 약간의 부식이 있고, 구리와 알루미늄에 대해서는 중간 부식이 있다. 또한 고무 제품의 손상도 관찰되었습니다. 그 결과, 라텍스 튜브는 200 mg/L 용액을 여러 번 담근 후 파열 강도와 파열 신장률이 감소했지만 차이는 크지 않았다 (P

3.3 소독 응용 프로그램

고체 이산화 염소는 저장 및 수송에 편리하지만 사용하기 전에 반드시 활성화해야 하며, 사용 범위는 액체 안정성 이산화 염소와 동일합니다.

4. 결론

요약하자면, 이산화 염소의 제형 연구와 응용은 끊임없이 확장되고 심화되고 있다. 기존의 이산화 염소 발생기, 안정적 이산화 염소 용액, 고체 이산화 염소 분말 또는 정제는 모두 강력한 살균 작용을 한다. 소독 과정에서 발암물질이 생기지 않기 때문에 인체에 무해하며 광범위한 응용 전망을 가지고 있다. 그러나 이산화 염소는 새로운 소독제이기 때문에, 특히 신제형의 연구와 응용 과정에서 고체 이산화 염소의 안정성과 활성화율 향상, 금속에 대한 부식성 감소, 현장에서 사용되는 함량의 빠른 검출 방법 설정 등 더 연구할 만한 문제들이 많다. 노력을 통해 이산화 염소의 응용 연구가 더 좋은 성과를 거두기를 기대한다.