二氧化氯与饮用水消毒
出 版 物：《中学化学教与学》
年 卷 期：2003年第2期
摘 要：对饮用水进行消毒始于19世纪初，当时使用氯作为消毒剂，它能有效杀灭水中的微生物病原体，大大降低了人们因饮用水而感染痢疾、霍乱等水传播疾病而致死的几率，是人类健康史上的一次重大突破。但1974年Bellar等研究发现，用氯作为消毒剂时，不仅可引起嗅觉和味觉上的反应，还可产生一类致癌的化合物—THMS[1]（即trihalomethanes，三氯化甲烷）。20世纪50年代，流行病学家发现膀胱癌、直肠癌及结肠癌等的发病率和饮用水消毒有潜在的相关性[2 ]。因此，新一代广谱、高效、无污染的饮用水消毒剂在20世纪后半叶诞生了。目前，欧美等发达国家已基本采用二氧化氯处理饮用水，一些国家还颁布了强制使用二氧化氯的法律和法规。而我国使用二氧化氯对饮用水消毒则刚刚起步，人们对二氧化氯的认识还很不足，本文就二氧化氯的性质、制备方法及其在饮用水中的应用做一介绍，期望二氧化氯在饮用水消毒方面的应用得到进一步推广、普及。1 氯气对饮用水消毒的副作用及局限性用氯对饮用水消毒是最早使用的消毒方式，由于价廉、简便、杀菌能力强及在水中持续时间较长等优点，目前仍是世界上使用最多、最广泛的一种饮用水消毒剂。但是氯气作为饮用水消毒剂的副作用也是明显的：①氯气消毒主要是氯气溶于水后生成次氯酸的作用，次氯酸不稳定，易分解生成氧，能使细胞中的磷酸丙糖去氢酶中的巯基被氧化而破坏，引起细菌死亡。而在这一消毒过程中，当水的pH小于5.0时， 含氯消毒液100％以次氯酸分子存在于水中，杀菌能力特强；但随着pH的增高，次氯酸分子浓度逐渐减小，而次氯酸根离子浓度逐渐增多，当pH大于7.0时，次氯酸含量急剧减少，氯气的杀菌作用明显降低。即氯气的消毒仅适合于偏酸性条件。②氯气消毒时，常与水中的有机物作用，发生一系列取代反应，产生CHCl[,3]、CHCl[,2]Br[,2]、氯乙酸等500 种以上有致癌、致畸作用的有机氯衍生物[3]。严重影响人们的身体健康。③有味觉与嗅觉的不适感。④如长期使用该杀菌剂，细菌产生了抗药性，使氯气的用量逐渐增加，其副作用愈来愈大。2 新一代广谱、高效型饮用水消毒剂ClO[,2]2.1 ClO[,2]的制备方法实验室制备ClO[,2]通常用亚氯酸钠与氯气反应：2NaClO[,2]＋Cl[,2]＝2ClO[,2]＋2NaCl这种方法的产率可达97％～98％。