新型無機(jī)抗菌劑堿式次氯酸鎂的研制與應(yīng)用

謝彩梅 周孫進(jìn) 龍得金（茂名市石油化工研究所，廣東 茂名 525011）

新型無菌劑是當(dāng)前化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域研究的一個熱點之一，隨著人們對化工生產(chǎn)要求的逐漸提升，及對產(chǎn)品質(zhì)量的要求不斷提高，對于會造成工業(yè)原材料及人們身體健康的各種微生物，如病原菌和細(xì)菌等的容忍度也越來越低，在這樣一個大環(huán)境下，各種無機(jī)抗菌劑不斷出現(xiàn)在市場中，如以往使用比較廣泛的有機(jī)抗菌劑，然而雖然有機(jī)抗菌劑，其殺菌效果較為理想，當(dāng)其也存在諸多的缺陷，如化學(xué)穩(wěn)定性不好，及容易使微生物產(chǎn)生耐藥性等。而新型無機(jī)抗菌劑的研發(fā)及應(yīng)用則有效的改變了這一局面，當(dāng)前市場上的無機(jī)抗菌劑，主要有氯制劑，及非氯制劑兩種，后者主要以銀系無機(jī)抗菌劑為主，該抗菌劑具有優(yōu)異的殺菌效果，且無毒性，毒副作用也較小，然而其最大的缺陷就是生產(chǎn)成本過高，價格昂貴，因而其很難廣泛應(yīng)用。前者則包括漂白粉，及次氯酸鈉等系列產(chǎn)品，該類型的無機(jī)抗菌劑，其主要特點是能夠殺滅各種類型的微生物，同時其生產(chǎn)成本也較低，價格相對較為便宜，操作起來也十分簡單便捷，但是其也存在一定的缺陷，就是不夠穩(wěn)定，且易受到酸堿環(huán)境的影響，因此研發(fā)新型無機(jī)抗菌劑，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)氯制劑抗菌劑的缺陷，有著積極意義。堿式次氯酸鎂（BMH）是一種新型的無機(jī)抗菌劑，其最早是由德國人發(fā)現(xiàn)的，當(dāng)時其作為一種消毒劑在市場上出售，之后歐美日等化學(xué)工業(yè)發(fā)達(dá)國家，相繼開展了對其的研究，在外觀上，其是一種白色粉末，溶解度方面，其溶解度較小，微溶于水，且不吸濕，在空氣中相當(dāng)穩(wěn)定，甚至在酸堿及加熱條件下，也不會出現(xiàn)分解情況。然而當(dāng)其與二氧化碳等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，則能夠得到生態(tài)氧，而其具有優(yōu)異的漂白，及殺菌消毒效果，同時也無毒，對皮膚沒有刺激性。正是基于BMH有以上優(yōu)異殺菌效果，其當(dāng)前已被廣泛應(yīng)用到生活、農(nóng)業(yè)及工業(yè)等多個領(lǐng)域[1]。

1 堿式次氯酸鎂的制備

本研究采用的是氯化鎂，及次氯酸鈉的合成工藝，次氯酸鈉是一種傳統(tǒng)的殺菌消毒劑，其具有較長的使用歷史，殺菌效果良好，生產(chǎn)成本低廉，價格實惠，是其主要的優(yōu)異特性，其缺點主要是其不太穩(wěn)定，在光照及加熱的條件下易分解，產(chǎn)生具有刺激性氣味的氯氣，因而其極大的限制了其的廣泛應(yīng)用，而堿式次氯酸鎂，則有效的解決了這一問題，其除了具有高效的殺菌性能外，其穩(wěn)定性也非常好[2]。

1.1 合成工藝

堿式次氯酸鎂的化學(xué)式為［Mga(clo)b(OH)C·XH2O］，其合成原料配比為NaCLO∶MgCL·6H2O=1∶1.5（mal/ml），其反應(yīng)方程式為4NaCLO+6MGCL2·6H2O—3［Mg2(CLO)n(OH)4_n·XH2O］+(m+4)NaCL。

1.2 實驗數(shù)據(jù)

本實驗中，BMH的有效氯含量高達(dá)41.5%，與其理論值41.95%相差無幾，同時該產(chǎn)品的國外文獻(xiàn)方面，其有效氯含量為41.52%，相比也只是略低；此外，在鎂含量方面，本實驗結(jié)果其鎂含量為28.95%，理論值為28.78%，國外文獻(xiàn)值28.89%，相比兩者還略高，因而本試驗BMH的研制較為成功。

1.3 合成原料

該合成工藝所需材料有①氯化鎂CPMgCL·H2O≥98%；②次氯酸鈉工業(yè)級，江門電化廠生產(chǎn)，有效氯11.5%，pH=11；③NaOHCP。

1.4 合成儀器及設(shè)備

本研制實驗所用儀器有①500ml四口燒瓶；②自動恒溫加熱套（500ml）；③球型漏斗；④布氏漏斗；⑤真空泵。

1.5 合成過程

首先將次氯酸鈉溶液，用蒸餾水稀釋，配置得到5%濃度的溶液，然后在根據(jù)NaCLO∶MgCL·6H2O=1∶1.5（mal/ml）的配比，依次加入次氯酸鈉和氯化鎂，加熱反應(yīng)容器至80攝氏度，并讓反應(yīng)物在該溫度下恒溫反應(yīng)，使用濃度為30%的液堿，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值為10，并在該恒溫條件下，予以攪拌，四小時后，將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到布氏漏斗中，進(jìn)行減壓抽濾，獲得的過濾產(chǎn)品使用蒸餾水潤洗3次，在使用真空泵抽濾，得到濾餅，最后放入烘干箱中進(jìn)行烘焙，獲得最終成品[3]。

2 堿式次氯酸鎂的應(yīng)用

BMH其在水溶液中的溶解度較小，在常溫下，其飽和溶液中，有效氯只有77毫克每升，此種濃度的有效氯對細(xì)菌有著良好的殺菌效果，其分解溫度相對于其他無菌抗菌劑較高，達(dá)到320攝氏度，因而其可以用于制成殺菌薄膜，如LDPE吹膜，其可有效實現(xiàn)對食品的保鮮[4]。對其毒性進(jìn)行實驗測試，據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)其屬于無毒及無刺激性產(chǎn)品，送檢樣品對雌雄昆明種小鼠急性經(jīng)口LD50超過了4500mg/kg.bw。在對其的殺菌實驗中發(fā)現(xiàn)，其與大腸桿菌混合24小時后，大腸桿菌被殺滅率高達(dá)99.99%以上，可以看出其具有優(yōu)異的殺菌效果。同時經(jīng)實驗證明，BMH還可以應(yīng)用于農(nóng)業(yè)中，其可以有效的防控水稻紋枯病，70%的BMH可濕性粉劑，其對于該病的效果十分良好，其藥效與其濃度有關(guān)，用900和450倍的藥液，其在一周和2周后，其病情防控效果依然可以達(dá)到85.13%和78.25%，從而有效保障水稻的健康生長。其還可以用于涂料的殺菌劑。BMH的穩(wěn)定性，使得其能夠緩釋殺菌因子，在使用后，其在半個月內(nèi)，其藥效依然較高。因而其可以廣泛應(yīng)用與工業(yè)、農(nóng)業(yè)及人們?nèi)粘Ｉ畹阮I(lǐng)域[5]。

3結(jié)語

BMH合成工藝較為簡單，原料來源也較為廣泛，按照合成工藝條件：其配料比為Naclo∶Mgcl2·6H2O=1：1.5（mol），其反應(yīng)所需溫度為80℃，所需pH值為10—11，在該反應(yīng)溫度及pH值下，即可獲得滿意的產(chǎn)品。在BMH性能方面，其殺菌能力強(qiáng)，投藥濃度在20×10-6時，只需要2小時內(nèi)即可殺滅所有細(xì)菌。同時由于其無毒，不刺激皮膚，可以用于很多行業(yè)作殺菌添加劑，是一個很有發(fā)展前途的殺菌劑。由以上可以看出，堿式次氯酸鎂具有良好的殺菌效果，同時其無毒無刺激性，穩(wěn)定性也較好，在價格方面也較為實惠，因而其能夠廣泛的應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，因此加大對新型無機(jī)抗菌劑的研發(fā)應(yīng)用的相關(guān)研究，有著深遠(yuǎn)意義。

[1]陳建文,陳瑛,周成桂.新型無機(jī)抗菌劑堿式次氯酸鎂[J].無機(jī)鹽工業(yè),2012,（03）∶32-33.

[2]方明,陳吉華,徐修禮,楊佩紅,劉奕.不同種類無機(jī)抗菌劑對口腔致病菌抗菌性能比較及其檢測方法探討[J].口腔醫(yī)學(xué)研究,2013,（01）∶12-14.

[3]方明,ChristelNeut,陳吉華,劉奕,趙三軍,HartmutFHildebrand.利用無機(jī)抗菌劑研制抗菌自酸蝕處理劑的初步研究[J].北京口腔醫(yī)學(xué),2013,（01）∶5-8.

[4]孫超.銀系無機(jī)抗菌制劑和絲柏油醇用于防病種衣劑的研究[D].新疆農(nóng)業(yè)大學(xué),2012∶12-15.

[5]曾蕾.無機(jī)氧化物載銀納米抗菌材料的制備及抑菌性能研究[D].湖南工業(yè)大學(xué),2010∶20-23.