作业帮食醋杀菌 机理
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：化学作业 时间：2024/05/15 04:30:34
食醋杀菌 机理
酸性电位水
酸性氧化电位水（EOW）
酸性氧化电位水系普通自然原水（如自来水等）中加入少量氯化钠（低于0.1%）,经过特殊的离子交换隔膜电解装置进行微电解处理,在阳极区产生的具有高氧化还原电位（Oxidation Reduction Potential,ORP）和低pH值的特殊离子水.
酸性氧化电位水最早的应用可追溯到1980年的日本,当时日本国内发现它对MRSA（有"超级病菌"之称的耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌）有显著杀菌效果,而最先用于医药领域.随后,日本厚生省批准了将其用于医疗设备消毒,主要用于内窥镜消毒和手的清洗消毒.
以前,我国对酸性氧化电位水的名称没有统一,在公开发表的文章和宣传材料中有："强氧化离子水"、"酸性电位水"、"氧化电位水"、"酸性氧化电位水"、"氧酸化电位水"、"强酸化水"、"强酸性水"、"氧离子水"等提法,这些名词基本都是从日文翻译过来的.从酸性氧化电位水本身的性质及生成机理来看,酸性（低的pH值）和高氧化还原电位（高的ORP值）是其主要特征,也是其具有强杀菌消毒功能的机理所在,故而,酸性氧化电位水的名称较为恰当.国家卫生部在2002年新版《消毒技术规范》中正式将其名称规定为“酸性氧化电位水”,规范了其定义、效果、作用及医疗领域的部分运用.
阳极产生酸性水,阴极产生碱性水
自来水中的成分除了自身分解所产生的H+及OH- 离子外,还包含O2（氧）、CO2（二氧化碳）、H2CO3（碳酸）、矿物质（钠、钾、镁、钙）及自来水公司为了消毒而添加的微量漂白粉（产生出余氯）等物质.
经电解后,阳极氢离子富集,浓度升高,其它生成物为气体状态（氯气、氧气等）,其中部分气体溶入水中,形成具有氧化性的离子,由于酸性的载体是氢离子H+,所以H+越多,酸性就越强,因此阳极就产生同时具有酸性和高氧化电位特征的酸性氧化电位水.
同时,阴极产生氢气,水中富集氢氧根离子,呈碱性,得到碱性离子水.
不同电解程度产生不同功用的酸性氧化电位水
自然原水中添加少量氯化钠（低于0.1%）而制得的pH值在2.7以下、ORP在1100mV以上的酸性氧化电位水,具有充分的杀菌、消毒效果,称为酸性氧化电位消毒水；不添加氯化钠制得的pH值在4.0以下的酸性氧化电位水对皮肤毛孔等有收敛作用,同时水中富含活性氧,可以作为美容水使用,同时具有可以抑制细菌生长、繁殖的功效,通常称为弱酸性美容水.
酸性氧化电位水与酸雨不同
普通雨水的pH值为5～6,呈弱酸性；而酸雨则为pH值4～5的强酸.酸雨是由于工厂或汽车排气体中所含的硫氧化物（SOx）及氮氧化物（NOx）在大气层中产生化学变化,而变为硫酸及硝酸,并随着雨水落至地面.酸雨会导致树木干枯,湖沼生物死亡,大理石溶化,石碑上刻的字消失等伤害.
酸性并不一定就是酸,电解阳极的水,因为未含有化学性;强酸对离子（例如硫酸、硝酸溶液中的硫酸根或者硝酸根）,所以它仅因为含有较高浓度H+离子而体现出酸性,但其本身并不能称之为酸.
酸性氧化电位水能杀菌,食醋是否也有相同效果?
如果说食醋与酸性氧化电位水一样,都是"酸"的,而且在早期常被用来保存食物,所以是不是与酸性氧化电位水一样具有相同的杀菌效果呢?如果只从pH值的角度来看,食醋的确具有一些杀菌能力,但因为它的氧化还原电位太低,只有343mV,与酸性氧化电位水1100mV的氧化还原电位相差甚远,所以其杀菌消毒效果同酸性氧化电位水相比不可同日而语.
即使pH值在2.3也与盐酸,硫酸不同
酸性氧化电位水是自来水加入少量食盐后,再通过微电解过程而制成的pH值为2.7的酸性氧化电位水.pH值是水中H+离子浓度的负对数值,范围为014,中性为7,比7小为酸性,比7大为碱性,当pH值接近0时,代表相当的强酸性,从酸性氧化电位水pH值为2.7就可以知道它是属于"强酸性"的.
一提到强酸,恐怕会有不少人联想起盐酸、硫酸等强腐蚀性的强酸物质.盐酸、硫酸也同属强酸性,3%的盐酸的pH值为1.28,触及皮肤,就会引起化学烧伤,而酸性氧化电位水是不是也像盐酸、硫酸一样可怕呢?其实"酸"及"酸性"是不同的,先前已经提过二者间的不同,以下再详细说明：
"盐酸--HCl"是由氯离子Cl-与氢离子H+结合而成,其化学变化的特征是：当HCl在水中溶解后,氢将与对离子分开,而呈现出酸性氢离子与对离子,氢离子与对离子容易分解者为强酸,不容易分解者则为弱酸,而酸性氧化电位水的结构中并无"对离子"的存在,电解水为氢离子和氢氧根离子之间的平衡关系来决定其酸碱性,阳极为富集氢离子,呈酸性；阴极富集氢氧离子,呈碱性.所以"酸与酸性"、"碱与碱性"是不同的.酸性氧化电位水仅具有酸性而不是酸,其温和的性质使得其与强腐蚀性的盐酸、硝酸、硫酸等不可相提并论.
结合酸性氧化电位水的上述功能,世界范围内的学术界、产业界和许多医疗卫生机构作了大量的实验和实践工作,发现酸性氧化电位水具有以下功能：
· 广谱、高效、快速杀菌消毒
· 医用辅助治疗
· 水果及肉类和水产品防腐保鲜
· 降解果蔬残留农药
· 皮肤保健、美容、美发等功效
高氧化还原电位值（ORP）
对水进行微电解时,阳极区产生的酸性氧化电位水中的中间反应产物或者副反应产物具备一个共同的特征,那就是它们的氧化还原电位ORP值都非常高（见下表）,这使得酸性氧化电位水在宏观上也具有很高的氧化还原电位（ORP值一般高于1100mV）,从而使这种酸性氧化电位水具有很强的氧化性.
电催化体系中的强氧化性活性物种及其标准氧化还原电极电势表
强氧化性物种
标准电位
（对甘汞电极SHE）/V
强氧化性物种
标准电位
（对甘汞电极SHE）/V
OH
2.8
O2H2
1.78
O
2.42
HO2
1.70
O3
2.07
CI·
1.36
低pH值
氢离子在阳极区的富集使得阳极室的pH值可以达到2.7以下.低的pH值和高的ORP值是微电解水阳极产物的显著特征,同时也是"酸性氧化电位水"这个名称的由来.
富含活性氧成分
通过分析水微电解反应的基本反应及中间反应、副反应可以看出,阳极室产生的酸性氧化电位水中含有丰富的活性物种,如新生态氧、活性原子态氧、羟基氧以及臭氧等.
水分子团小
普通的自然原水中,由于水分子之间的氢键作用,很多水分子依靠氢键结合成水分子团.通过分析对比O17的核磁共振谱峰的半峰宽发现,电解后的离子水的水分子团比自然原水的水分子团的一半还小.而水分子的活泼程度,如渗透能力、溶解能力等,是随着水分子团的减小而增大的.所以,电解后的酸性氧化电位水具有很强的活泼性.因其活泼性高,酸性电位水具有保鲜、美容的功效.
有效氯含量低
在通常采用的制备条件下（原料中氯化钠含量低于0.1%）,酸性电位水产品中有效氯含量一般在30～50ppm（见附录. 消毒剂有效成分含量测定（上海市预防医学研究院检测报告））.而酸性氧化电位水所具备的酸性（pH1100mV）,使得即使在如此之低的"痕量"余氯的情况下,酸性氧化电位水仍具有广谱、快速的杀菌消毒效果.
使用后无残留
酸性电位水作用带有细菌、病毒或其它可溶性有机物的物体表面之后,其中有效成分（如有效氯和活性氧化性中间体粒子等）会迅速与物体表面的细菌、病毒或可溶性有机物发生作用,细菌等有机体被迅速氧化分解；而酸性电位水本身也随之被还原为普通水.即使酸性电位水附着的物体表面没有或者没有足够量的细菌等有机物,酸性电位水中的有效成分也会因为与空气中还原性的杂质微尘反应而被还原失效.所以,酸性氧化电位水在实际应用后无任何残留.
对皮肤粘膜等无任何刺激性
国内外大量实验表明,酸性电位水无毒,对人体的皮肤、粘膜组织等无任何刺激性,完全可以直接作用于人体皮肤、粘膜等组织表面.
对伤口疮面的轻微麻醉作用
酸性氧化电位水不仅没有任何刺激性,而且将酸性电位水直接作用到伤口创面上时,还具有轻微的麻醉作用,可以直接用于伤口创面的清洗、消毒.据有关消毒学权威评价称,在当前医用领域为数不多的可以直接作用于伤口创面的消毒剂中,酸性氧化电位水的对伤口创面的消毒效果堪称最佳
其杀菌原理是：酸性氧化电位水的低PH值（2.7以下）与高ORP（＋1100mv以上）,超出了各种病原微生物的生存范围,并使其细胞的膜电位发生改变,以导致细胞膜通透性增强及细胞代谢酶的破坏,微生物迅速死亡.同时,酸性氧化电位水中含有的25～60mg/L的有效氯能更有效地杀灭病原微生物.
酸性氧化电位水（EOW）
酸性氧化电位水系普通自然原水（如自来水等）中加入少量氯化钠（低于0.1%）,经过特殊的离子交换隔膜电解装置进行微电解处理,在阳极区产生的具有高氧化还原电位（Oxidation Reduction Potential,ORP）和低pH值的特殊离子水.
酸性氧化电位水最早的应用可追溯到1980年的日本,当时日本国内发现它对MRSA（有"超级病菌"之称的耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌）有显著杀菌效果,而最先用于医药领域.随后,日本厚生省批准了将其用于医疗设备消毒,主要用于内窥镜消毒和手的清洗消毒.
以前,我国对酸性氧化电位水的名称没有统一,在公开发表的文章和宣传材料中有："强氧化离子水"、"酸性电位水"、"氧化电位水"、"酸性氧化电位水"、"氧酸化电位水"、"强酸化水"、"强酸性水"、"氧离子水"等提法,这些名词基本都是从日文翻译过来的.从酸性氧化电位水本身的性质及生成机理来看,酸性（低的pH值）和高氧化还原电位（高的ORP值）是其主要特征,也是其具有强杀菌消毒功能的机理所在,故而,酸性氧化电位水的名称较为恰当.国家卫生部在2002年新版《消毒技术规范》中正式将其名称规定为“酸性氧化电位水”,规范了其定义、效果、作用及医疗领域的部分运用.
阳极产生酸性水,阴极产生碱性水
自来水中的成分除了自身分解所产生的H+及OH- 离子外,还包含O2（氧）、CO2（二氧化碳）、H2CO3（碳酸）、矿物质（钠、钾、镁、钙）及自来水公司为了消毒而添加的微量漂白粉（产生出余氯）等物质.
经电解后,阳极氢离子富集,浓度升高,其它生成物为气体状态（氯气、氧气等）,其中部分气体溶入水中,形成具有氧化性的离子,由于酸性的载体是氢离子H+,所以H+越多,酸性就越强,因此阳极就产生同时具有酸性和高氧化电位特征的酸性氧化电位水.
同时,阴极产生氢气,水中富集氢氧根离子,呈碱性,得到碱性离子水.
不同电解程度产生不同功用的酸性氧化电位水
自然原水中添加少量氯化钠（低于0.1%）而制得的pH值在2.7以下、ORP在1100mV以上的酸性氧化电位水,具有充分的杀菌、消毒效果,称为酸性氧化电位消毒水；不添加氯化钠制得的pH值在4.0以下的酸性氧化电位水对皮肤毛孔等有收敛作用,同时水中富含活性氧,可以作为美容水使用,同时具有可以抑制细菌生长、繁殖的功效,通常称为弱酸性美容水.
酸性氧化电位水与酸雨不同
普通雨水的pH值为5～6,呈弱酸性；而酸雨则为pH值4～5的强酸.酸雨是由于工厂或汽车排气体中所含的硫氧化物（SOx）及氮氧化物（NOx）在大气层中产生化学变化,而变为硫酸及硝酸,并随着雨水落至地面.酸雨会导致树木干枯,湖沼生物死亡,大理石溶化,石碑上刻的字消失等伤害.
酸性并不一定就是酸,电解阳极的水,因为未含有化学性;强酸对离子（例如硫酸、硝酸溶液中的硫酸根或者硝酸根）,所以它仅因为含有较高浓度H+离子而体现出酸性,但其本身并不能称之为酸.
酸性氧化电位水能杀菌,食醋是否也有相同效果?
如果说食醋与酸性氧化电位水一样,都是"酸"的,而且在早期常被用来保存食物,所以是不是与酸性氧化电位水一样具有相同的杀菌效果呢?如果只从pH值的角度来看,食醋的确具有一些杀菌能力,但因为它的氧化还原电位太低,只有343mV,与酸性氧化电位水1100mV的氧化还原电位相差甚远,所以其杀菌消毒效果同酸性氧化电位水相比不可同日而语.
即使pH值在2.3也与盐酸,硫酸不同
酸性氧化电位水是自来水加入少量食盐后,再通过微电解过程而制成的pH值为2.7的酸性氧化电位水.pH值是水中H+离子浓度的负对数值,范围为014,中性为7,比7小为酸性,比7大为碱性,当pH值接近0时,代表相当的强酸性,从酸性氧化电位水pH值为2.7就可以知道它是属于"强酸性"的.
一提到强酸,恐怕会有不少人联想起盐酸、硫酸等强腐蚀性的强酸物质.盐酸、硫酸也同属强酸性,3%的盐酸的pH值为1.28,触及皮肤,就会引起化学烧伤,而酸性氧化电位水是不是也像盐酸、硫酸一样可怕呢?其实"酸"及"酸性"是不同的,先前已经提过二者间的不同,以下再详细说明：
"盐酸--HCl"是由氯离子Cl-与氢离子H+结合而成,其化学变化的特征是：当HCl在水中溶解后,氢将与对离子分开,而呈现出酸性氢离子与对离子,氢离子与对离子容易分解者为强酸,不容易分解者则为弱酸,而酸性氧化电位水的结构中并无"对离子"的存在,电解水为氢离子和氢氧根离子之间的平衡关系来决定其酸碱性,阳极为富集氢离子,呈酸性；阴极富集氢氧离子,呈碱性.所以"酸与酸性"、"碱与碱性"是不同的.酸性氧化电位水仅具有酸性而不是酸,其温和的性质使得其与强腐蚀性的盐酸、硝酸、硫酸等不可相提并论.
结合酸性氧化电位水的上述功能,世界范围内的学术界、产业界和许多医疗卫生机构作了大量的实验和实践工作,发现酸性氧化电位水具有以下功能：
· 广谱、高效、快速杀菌消毒
· 医用辅助治疗
· 水果及肉类和水产品防腐保鲜
· 降解果蔬残留农药
· 皮肤保健、美容、美发等功效
高氧化还原电位值（ORP）
对水进行微电解时,阳极区产生的酸性氧化电位水中的中间反应产物或者副反应产物具备一个共同的特征,那就是它们的氧化还原电位ORP值都非常高（见下表）,这使得酸性氧化电位水在宏观上也具有很高的氧化还原电位（ORP值一般高于1100mV）,从而使这种酸性氧化电位水具有很强的氧化性.
电催化体系中的强氧化性活性物种及其标准氧化还原电极电势表
强氧化性物种
标准电位
（对甘汞电极SHE）/V
强氧化性物种
标准电位
（对甘汞电极SHE）/V
OH
2.8
O2H2
1.78
O
2.42
HO2
1.70
O3
2.07
CI·
1.36
低pH值
氢离子在阳极区的富集使得阳极室的pH值可以达到2.7以下.低的pH值和高的ORP值是微电解水阳极产物的显著特征,同时也是"酸性氧化电位水"这个名称的由来.
富含活性氧成分
通过分析水微电解反应的基本反应及中间反应、副反应可以看出,阳极室产生的酸性氧化电位水中含有丰富的活性物种,如新生态氧、活性原子态氧、羟基氧以及臭氧等.
水分子团小
普通的自然原水中,由于水分子之间的氢键作用,很多水分子依靠氢键结合成水分子团.通过分析对比O17的核磁共振谱峰的半峰宽发现,电解后的离子水的水分子团比自然原水的水分子团的一半还小.而水分子的活泼程度,如渗透能力、溶解能力等,是随着水分子团的减小而增大的.所以,电解后的酸性氧化电位水具有很强的活泼性.因其活泼性高,酸性电位水具有保鲜、美容的功效.
有效氯含量低
在通常采用的制备条件下（原料中氯化钠含量低于0.1%）,酸性电位水产品中有效氯含量一般在30～50ppm（见附录. 消毒剂有效成分含量测定（上海市预防医学研究院检测报告））.而酸性氧化电位水所具备的酸性（pH1100mV）,使得即使在如此之低的"痕量"余氯的情况下,酸性氧化电位水仍具有广谱、快速的杀菌消毒效果.
使用后无残留
酸性电位水作用带有细菌、病毒或其它可溶性有机物的物体表面之后,其中有效成分（如有效氯和活性氧化性中间体粒子等）会迅速与物体表面的细菌、病毒或可溶性有机物发生作用,细菌等有机体被迅速氧化分解；而酸性电位水本身也随之被还原为普通水.即使酸性电位水附着的物体表面没有或者没有足够量的细菌等有机物,酸性电位水中的有效成分也会因为与空气中还原性的杂质微尘反应而被还原失效.所以,酸性氧化电位水在实际应用后无任何残留.
对皮肤粘膜等无任何刺激性
国内外大量实验表明,酸性电位水无毒,对人体的皮肤、粘膜组织等无任何刺激性,完全可以直接作用于人体皮肤、粘膜等组织表面.
对伤口疮面的轻微麻醉作用
酸性氧化电位水不仅没有任何刺激性,而且将酸性电位水直接作用到伤口创面上时,还具有轻微的麻醉作用,可以直接用于伤口创面的清洗、消毒.据有关消毒学权威评价称,在当前医用领域为数不多的可以直接作用于伤口创面的消毒剂中,酸性氧化电位水的对伤口创面的消毒效果堪称最佳
其杀菌原理是：酸性氧化电位水的低PH值（2.7以下）与高ORP（＋1100mv以上）,超出了各种病原微生物的生存范围,并使其细胞的膜电位发生改变,以导致细胞膜通透性增强及细胞代谢酶的破坏,微生物迅速死亡.同时,酸性氧化电位水中含有的25～60mg/L的有效氯能更有效地杀灭病原微生物.