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酸性氧化电位水的应用

酸性氧化电位水的应用 发布时间:2017-04-20 09:54 访问量:

  酸性氧化电位水(electrolyzed-oxidjzing water,简称EOW),又称高电位氧化离子水、强酸水、酸化电位水、强酸性电解水、氧化电位水,是一种具有高氧化还原电位(ORP),低pH值,含低浓度活性氯、活性氧和次氯酸的水。具有较强的快速杀灭微生物作用。这种水在完成消毒杀菌作用后,不留任何有害残存物,是一种以物理消毒为主,化学消毒为辅的新型消毒刺。

  EOW于20世纪80年代由日本研制成功,初始作为对耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(MRSA)的杀菌剂。经过多年的研究、实践,人们对其杀菌的有效性、安全性、不留残毒、有利于环保等优点得到共识,并在医疗领域用于手消毒、内窥镜的清洗消毒、血液透析装置的消毒、环境的消毒以及褥疮等剖面的治疗。20世纪90年代末EOW生成机进入中国市场,很快得到中国同行的认可,在一些医院用于内窥镜、牙钻、手术室、供应室医疗器械的消毒收到了理想效果。现简要综述如下:

  1 生成原理

  EOW是将含有微量氯化钠或氯化钾的水(称原水)输入EOW生成器中的直流电解槽中,使原水电解而成。在EOW生成器的直流电解槽中,正负电极间由双向离子交换膜分隔,当原水进入电解槽时。在水中的氯化钠或氯化钾电解强化剂参与下,产生下列化学反应:

  H2O—H+OH。

  NaCL—Na+Cl。

  Na ,H及原水中的Ca ,Mg和各种金属离子会通过膜向负极迁移,负极处有氢气气泡冒出;而OH,Cl和水中的酸根负离子则通过膜向正极迁移。在正极处有氧气和氯气大量气泡冒出:

  40H一4e一2H20+O2

  2Cl一2e—CL2

  同时还有进一步的化学反应产生:

  O2+H2O一2e一2H+O3

  Cl2+H2O一HCLO+Cl+H

  HClO一H+Clo

  正极侧的原水经电解后,水中H浓度增加。呈酸性,PH值可小于2.7,氧化还原电位ORP值可大于1 100mv呈强氧化性.同时水中还含有O3,Cl2和HClO,因而具有强烈的杀灭细菌的功能。

  2 性质

  EOW是一种无色、无强烈刺激性气味的水。pH值2.7以下。氧化还原电位(ORP)在+l 100mV以上。有效氯含量小于80mg/L。无残留性、对皮肤黏膜无刺激性、无蓄积毒性。

  EOW的本质是水,而不是化学药品.对人体无刺激性、无不良反应,无蓄积毒性。随着与光和空气及有机物接触,氧化还原电位会下降.可逐渐还原成普通水,排放后对环境无污染。

  3 杀菌机制

  3.1 氧化还原电位

  病源微生物细胞、单细胞生物(原核细胞),由于氢离子、钠离子、钾离子等在细胞膜内,外的分布不同,而形成一定的膜内,外电位,达到动态平衡时有一定的电位差。从图1可知微生物ORP值约为-400mv+900mv,而EOW的OPR值选+l 100 mV以上,它的电子十分不足。在接触到微生物的瞬间,就夺取了电子,干扰了其膜的平衡.改变了细胞膜内外电位差、膜的通透性和膜内外的渗透压,引起细胞膜的破裂,细胞质外溢以及超微结构的改变;EOW进人细胞后阻碍酶的恬性.进一步起到杀菌和杀病毒作用,从而使病源细胞(原核细胞)死亡。EOW夺过电后,氧化还原电位迅速下降,效力消失。

  3.2 pH值

  最适合徽生物生存的pH值为3.0一10.O(嗜酸性菌喜欢的pH值2—3除外)。而pH值为2.7以下的EOW超过了任何病源微生物的生存范围,因此,各种细菌,病毒等病源微生物在这种环境中都无法生存,可以灭活。这与人的胃液pH值为l-3的杀菌作用相似。但相比之下,pH值为2.6的盐酸比EOW杀菌能力要弱得多,而酸性使物质变性灭活需要较长的时间,因此pH值只能为EOW提供辅助指标。

  3.3 活性氧

  因为电解食盐水时,产生了活性氧,而恬性氧可杀菌。但活性氧是不稳定的物质,保存长时问,活性氧难以存在。有人通过实验检测:保存了3个月的EOW仍有杀菌作用此活性氧不是EOW的杀菌主角,也只能是辅助作用.就是常用的双氧水、臭氧都含丰富的活性氧,但其杀菌能力完全没有EOW强。

  3.4活性氯

  氯用于自来水的消毒,杀菌确实有较可靠的效果。氯气有毒.在常温下气化,微量即会对眼、鼻、喉产生强烈刺激,而EOW可入口、入鼻,无刺激、无污染,对人体无害。说明含活性氯极少,因此在EOW中的活性氯也是有一定杀菌作用,但不是主要的。

  3.5次氯酸

  它可通过浸透细胞的细胞膜,直接与酶接触.使其活性停止而杀菌。有研究证实次氯酸在EOW中发挥着重要的杀菌作用,但EOW有很强的即效性,在30s内就可杀死红色酵母菌、白色念珠菌、芽枝霉菌、毛藓菌;2min内杀死蜡样芽孢杆菌,而通常的次氯酸钠要杀死这些菌却需5min,而且无法杀灭蜡样芽孢杆菌。

  综上所述,EOW是以物理消毒为主,化学消毒为辅的一种新型消毒剂。它对各种细菌、病毒等病源微生物都可以迅速灭活。是一种具有广泛前景的杀菌消毒剂。EOW的消毒杀菌作用主要是以高氧化还原电位为主,以次氯酸、pH值、活性氧、活性氯为辅的综合效果。其广谱、迅速强力、安全的消毒作用,是其他化学杀菌消毒药难以比拟的。

  4灭菌效果

  4.1对金黄色葡萄球菌、大肠埃希苗及枯草杆菌黑色变种芽胞的杀灭作用

  EOW原液对金黄色葡萄球菌及大肠埃希菌作用20s杀灭率可达到99.99%;作用lO min,杀灭率可达到100%。EOW原液对枯草杆菌黑色变种芽胞作用10min,杀灭率可达97.00%;作用30min,杀灭率可达100%。

  4.2对HBsAg抗原性的破坏

  EOW对HBsAg作用lOs即可将其抗原性破坏。

  4.3与次氯酸钠杀菌效果比较

  用EOW与次氯酸钠的杀菌效果进行对比试验表明,两者在30s内都能杀灭大肠杆菌、沙门菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、耐青霉素金黄色菌、副溶血弧菌;EOW能在2min内杀灭红色酵母菌,而次氯酸钠则不能杀灭;EOW能在30s内杀灭白色念珠菌、芽枝菌,而次氯酸钠则需5min。证明EOW杀菌效果强于次氯酸钠。

  5临床应用

  5.1皮肤消毒

  EOW作为手的清洗消毒液已于1997年通过了日本厚生省的认可,日本一些大医院在采用集中治疗住院楼内各处都配置了自动化EOW供给系统,使医疗工作者采用EOW频繁洗手成为可能。对预防医疗工作者之间的交叉感染取得了显著效果,并且解决了以往使用其他消毒液频繁消毒对手所发生的损害。

  5.2内窥境的消毒

  EOW对内窥镜的消毒作为日本厚生省的专项研究,于1993年由2名临床专家、2名传染病专家和1名内窥镜制造厂家的人员组成的研究小组,客观公正地对EOW的消毒效果进行研究。结果表明.只要正确使用EOW,即可得到安全迅速、强力的消毒效果,并于1998年通过了日本厚生省的认可。中日友好医院对临床污染的50支胃镜进行消毒试验,胃镜经去有机物处理后,以EOW原液(ORPl l00mv,pH2.7,有效氯40~50mg.L)分别浸泡消毒5,1min,于消毒前后共采样160例次。结果EDW对胃镜表面自然苗杀灭率5,1分别为99.94%,99.89%。结论,在彻底清除胃镜内、外有机物后,用EOW浸泡lmin能迅速杀灭微生物,且因其无毒性残留物可省去无菌水冲洗步骤,是安全、有效、便捷的消毒方法。经观察350例对胃镜无损害。

  5.3血透复用器的消毒

  用EOW消毒的血液复用透析器进行血液透析1008例次,除其中4例(3例出现于l周内)因EOW的pH值偏高造成灭菌不彻底,出现不同程度的畏冷、寒战等致热反应,经处理后未再出现。证实EOW消毒效果可靠,易冲洗、无不良反应,对环境无污染,可用于透析器及水处理系统的消毒。

  5.4 空气的消毒

  “非典”流行期间,卫生部疾病控制司发布了“非典型肺炎防治有关技术方案的通知”中,EOW可以应用于非典型肺炎病房的空气消毒处理。

  5.5 严重创面感染的预防及外伤清创

  王国卿等通过3例典型病历以及其他病历的临床验证得出结论,利用FOW治疗严重创面感染是一种极佳的临床严重创面感染的治疗手段,价廉、质佳,取材方便,效果可靠。

  5.6感染伤口的冲洗换药

  EOW作为伤口创面的预防感染消毒剂,已于1994年获得了世界卫生组织的承认。并且在卢旺达维和行动中得到了应用。

  5.7妇产科的应用

  内蒙古自治区呼和浩特铁路局中心医院,通过对350例阴道分娩并有会阴伤口病人的观察,结果表明.对会阴伤口消毒在未使用EOW前,其感染率为8.6%。采用EOW冲洗后无一感染,伤口愈合时间明显缩短,病人无任何不适感觉。

  6其他行业的应用

  6.1饮食业的应用

  各种餐具在EOW中浸泡3min.细菌的杀灭率大于90%,按国内判定标准均为消毒台格。由于EOW在发挥消毒杀菌作用后立即转化成普通水,不留残毒,在饮食业可用于水果、蔬菜、豆腐等的保鲜;鱼、肉、水果经冲洗浸泡后可直接加工食用。

  6.2在农业方面的应用

  EOW可用于杀灭植物病毒。用EOW处理后的种子可提高产量,减少病虫害。畜牧业方面.可在鸡群存在的条件下对鸡舍直接进行喷洒消毒,防止鸡瘟。

  7保存方法

  室温开放保存3d,室温密闭保存30d;冷藏密闭保存可达90d。

  8注意事项

  EOW遇光、空气及有机物可还原成普通水.最好现制现用。储存最好选用不透明非金属类容器。以EOW原液连续浸泡72h之后,铝、铜金属样片被中度腐蚀;不锈钢无腐蚀。温度超过加40℃可明显降低杀菌效果,所以应在密闭、40℃以下保存和使用。污染物品应刷洗干净,沥去余水方能消毒;消毒时最好选用有盖、闭光、耐腐蚀的容器;由于氧化还原电位随杀菌作用时间的延长而消耗.在消毒过程中不易随时加入待消毒物品;消毒时间根据所消毒物品的数量而定,一般不超过30min;每批物品消毒完毕后所用液必须弃去。严禁重复使用。