Дезинфицирующий раствор

 

Изобретение относится к дезинфицирующим водным растворам неорганических солей щелочных металлов. Сущность изобретения: раствор, включающий гипохлорит натрия, гидроксид натрия, хлорид натрия и воду, содержит гипохлорит натрия с примесью хлорида натрия, полученный в результате непосредственного взаимодействия хлорноватистой кислоты, растворенной в смеси трибутилфосфата и н-додекана, с водным раствором гидроксида натрия, при следующем соотношении компонентов, мас. %: гипохлорит натрия 1,0-32,5; гидроксид натрия 0,1-2,2; хлорид натрия 0,005-0,5; вода - остальное. 7 табл.

Изобретение относится к дезинфицирующим водным растворам неорганических солей щелочных металлов, содержащим активный хлор, обладающим сильным обеззараживающим действием, и может быть применено для обработки питьевой воды, очистки воды плавательных бассейнов, обеззараживания сточных вод, дезинфекционной обработки помещений, животноводческих комплексов, в медицине, в ветеринарии, при переработке сельскохозяйственной продукции и т.д.

Известно применение для дезинфекции 0,5-10,0 мас. водной суспензии хлорной извести [1] и 1,0-2,0 мас. водного раствора гипохлорита кальция [2] Недостатками известных дезинфицирующих средств являются необходимость применения больших доз по активному хлору этих средств для обеззараживания, а также отсутствие обеззараживающего действия по отношению к мицелиям и спорам грибов, а раствора гипохлорита кальция также и к вирусам и возбудителю сибирской язвы /бацилле антракоида/.

Известен дезинфицирующий раствор, содержащий гипохлорит натрия, полученный электролизом раствора хлорида натрия, гидроксид натрия, хлорид натрия и воду при последующем соотношении компонентов, мас.

Гипохлорит натрия 1,0-2,0 Гидроксид натрия 1,0-2,0 Хлорид натрия 5,0-10,0 Вода остальное [3] Наиболее близким по составу к предлагаемому является дезинфицирующий раствор, включающий гипохлорит натрия, содержащий одинаковое с ним количество хлорида натрия, полученный хлорированием раствора гидроксида натрия, гидроксид натрия и воду при следующем соотношении компонентов, мас.

Гипохлорит натрия 19,0-20,0 Гидроксид натрия 1,0-2,0 Хлорид натрия 19,0-20,0 Вода остальное [4] При дезинфекции указанные выше известные растворы гипохлорита натрия разводятся водой до концентрации 0,1-0,4 мас. по активному хлору.

Недостатками известных дезинфицирующих растворов являются их низкая дезинфицирующая активность, обусловливающая необходимость использования больших доз по активному хлору этих растворов для обеззараживания и отсутствием обеззараживающего действия на виирусы, возбудители сибирской язвы /бациллу антрокоида/, а также засоление помещений и оборудования при проведении дезинфекции из-за большого содержания хлорида натрия.

Задачей настоящего изобретения является получение дезинфицирующего раствора, обладающего высокой дезинфицирующей активностью и не вызывающего засоления помещений и оборудования при дезинфекции.

Задача решается тем, что известный дезинфицирующий раствор, включающий гипохлорит натрия, гидроксид натрия, хлорид натрия и воду, содержит гипохлорит натрия с примесью хлорида натрия, полученный в результате непосредственного взаимодействия хлорноватистой кислоты, растворенной в смеси трибутилфосфата и н-додекана, с водным раствором н-додекана, при следующем соотношении компонентов, мас.

Гипохлорит натрия 1,0-32,5
Гидроксид натрия 0,1-2,2
Хлорид натрия 0,005-0,5
Вода остальное.

Предлагаемый дезинфицирующий раствор обладает высокой дезинфицирующей активностью, т. к. оказывает обеззараживающее действие на вирусы, бактерии, мицелии и споры грибов при значительно более низких концентрациях по активному хлору. При проведении дезинфекции предлагаемым раствором исключается засоление дезинфицируемых поверхностей из-за отсутствия в его составе хлорида натрия.

Указанные технические результаты достигаются за счет использования в его составе гипохлорита натрия, практически нем содержащего хлорид натрия /только в качестве примеси/, который получен непосредственным взаимодействием хлорноватистой кислоты, растворенной в смеси трибутилфосфата и н-додекана, с водным раствором гидроксида натрия, а также соотношением в нем компонентов, которое позволяет сохранить высокую дезинфицирующую активность раствора в течение 2-8 месяцев.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Предлагается дезинфицирующий раствор, содержащий 1,0-32,5 мас. гипохлорита натрия с примесью 0,005-0,5 мас. хлорида натрия, 0,1-2,2 мас. гидроксида натрия и воду остальное.

Гипохлорит натрия с примесью хлорида натрия получается при непосредственном взаимодействии растворенной в смеси ТБФ /40 об./ и н-додекана хлорноватистой кислоты с водным раствором гидроксида натрия.

Дезинфицирующий раствор готовится следующим образом. Раствор хлорноватистой кислоты в смеси ТБФ /ТУ 6-09-1443-76/ и н-додекана /ТУ 6-09-3730-74/ в течение 3-10 минут приводится в контакт с водным раствором гидроксида натрия /вода ГОСТ 2874-82, гидроксид натрия ГОСТ 2263-79/ с концентрацией гидроксида натрия 1,0-12,0 моль/дм³ при интенсивном перемешивании. После расслаивания образовавшейся эмульсии водная фаза, имеющая рН 11-12 и представляющая собой дезинфицирующий раствор, отделяется от органической фазы.

Для приготовления дезинфицирующего раствора используется органический раствор хлорноватистой кислоты, полученный путем ее экстракции смесью ТБФ и н-додекана из электролизного раствора хлорида натрия при рН 4-6,8, либо из ее водного раствора, полученного после пропускания через воду газообразного хлора или хлорированием водного раствора гидроксида натрия при температуре -25 -33^oC.

В полученном дезинфицирующем растворе для характеристики его состава определяется содержание гипохлорита натрия, хлорида натрия, гидроксида натрия, ТБФ и н-додекана.

Массовое содержание гипохлорита натрия определяется следующим образом: 10 см³ полученного дезинфицирующего раствора переносятся пипеткой в мерную колбу вместимостью 100 см³ /пипетка 2-2-10 по ГОСТ 20292-74, колба 2-100-2 по ГОСТ 1770-74/, доводится объем раствора дистиллированной водой по ГОСТ 6709-72 до метки и тщательно перемешивается. 10 см³ полученного раствора переносится пипеткой в коническую колбу /Кн-2-250-34 по ГОСТ 25336-82/, прибавляется 10 см³ водного раствора йодистого калия с массовой долей 10% /калий йодистый по ГОСТ 4232-74/, перемешивается, прибавляется 20 cм³ раствора серной кислоты с концентрацией 1 моль/дм³ /98 г/дм³/ /кислота серная по ГОСТ 4232-74/, вновь перемешивается, колбу закрывают пробкой и помещают в темное место. Через 5 минут титруется выделившийся йод раствором серноватистокислого натрия /ГОСТ 27068-86/ с концентрацией 0,1 моль/дм³ до светло-желтой окраски раствора, прибавляется 2-3 см³ водного раствора крахмала с массовой долей 1% /крахмал растворимый по ГОСТ 10163-76/, и продолжают титровать до обесцвечивания раствора.

Массовое содержание гипохлорита натрия /x, мас./ вычисляется по формуле
,
где V объем раствора серноватистокислого натрия концентрации точно 0,1 моль/дм³, израсходованный на титрование, см³;
0,003723 масса гипохлорита натрия, соответствующая 1 см³ раствора серноватистокислого натрия концентрации точно 0,1 моль/дм³.

За результат анализа принимается среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми при доверительной вероятности 0,95 не более 2 г/дм³.

Определение содержания хлорида натрия проводилось следующим образом: 10 см³ полученного дезинфицирующего раствора переносятся пипеткой /2-2-10 по ГОСТ 20292-74/ в мерную колбу вместимостью 100 см³ /колба 2-100-2 по ГОСТ 1770-74/, дистиллированной водой /по ГОСТ 6709-72/ объем раствора доводится до метки и тщательно перемешивается. 10 см³ полученного раствора переносятся пипеткой в коническую колбу /Кн 2-250-34 по ГОСТ 25336-82/, прибавляется 2-3 капли раствора хромата калия с массовой долей 1% /калий хромовокислый по ГОСТ 4459-75/ и титруется раствором нитрата серебра /серебро азотнокислое по ГОСТ 1277-75/ с концентрацией 0,1 моль/дм³ до оранжево-желтого окрашивания. Затем массовое содержание хлорида натрия /мас./ вычисляется по формуле:
,
где V объем раствора нитрата серебра концентрации точно 0,1 моль/дм³, израсходованный на титрование.

За результат анализа принимается среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми при доверительной вероятности 0,95 не более 0,01 г/дм³.

Массовое содержание гидроксида натрия определяется методом гашения соляной кислотой /ГОСТ 11086-76. Гипохлорит натрия. Технические условия, с. 6-7/.

Содержание ТБФ и н-додекана контролировалось по известным методикам /Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М. Химия, 1984, т. 1, с. 214 для ТБФ и т. 2, с. 314 для н-додекана/ и не превышало 0,001 мас.

Полученный дезинфицирующий раствор характеризуется дезинфицирующей активностью, для чего он разбавляется водой по ГОСТ 2874-82 до концентрации в нем 0,1-0,5 мас. активного хлора, содержание которого контролируется йодометрическим методом /ГОСТ 11086-76. Гипохлорит натрия. Технические условия, с. 5-6/.

Дезинфицирующая активность определялась по известным методам /Инструкция по определению бактерицидных свойства новых дезинфицирующих средств N 739-68. Утверждена Минздравом СССР, 1968 г. Методические рекомендации по определению вируцилидной активности препаратов N 1119-78. Утверждена Минздравом СССР, 1978 г. О порядке опробации и внедрения в практику дезинфицирующих средств. Приказ Минздрава СССР N 1239, 1978 г./. При этом использовался следующий набор микроорганизмов:
кишечная палочка штамм 1256,
золотистый стафилококк штамм 906,
бацилла антракоида штамм 1955, причем последний в виде суточной, так и 21-суточной культуры,
вирус осповакцины,
трихофитон гипсовидный.

Для определения дезинфицирующей активности применялись как батистовые тест-объекты, содержащие указанные выше микроорганизмы, так и различные объекты, зараженные этими микроорганизмами.

Пример 1. В 1 дм³ подкисленного до рН 5,4 электролизного раствора хлорида натрия /концентрация NaCl 4 мас./, содержащего 8,7 г/дм³ гипохлорита натрия, добавляют 0,3 дм³ смеси ТБФ /40 об./ и н-додекана /60 об./ и перемешивают в течение 4 минут. Затем полученную эмульсию отстаивают, и после расслоения отделяют органическую фазу, содержащую хлорноватистую кислоту в растворе смеси ТБФ и н-додекана. Водная фаза после отделения содержит 0,42 г/дм³ гипохлорита натрия и имеет рН 6,6. К раствору хлорноватистой кислоты добавляют 0,065 дм³ 40 мас. водного раствора гидроксида натрия /концентрация гидроксида натрия 10 моль/дм³/ и перемешивают в течение 4 минут. Полученную эмульсию отстаивают, и после расслаивания отделяют водную фазу с рН 11,5, представляющую собой дезинфицирующий раствор. Полученный раствор имеет следующий состав, мас. гипохлорит натрия 12,7; хлорид натрия 0,05; гидроксид натрия 0,1; вода остальное. Следов ТБФ и н-додекана не обнаружено.

Полученный дезинфицирующий раствор разбавляют водой до концентрации по активному хлору соответственно 1 г/дм³ /0,1 мас./, 2 г/дм³ /0,2 мас./, 3 г/дм³ /0,3 мас./, 4 г/дм³ /0,4 мас./ и 5 г/дм³ /0,5 мас./. Полученными растворами обрабатывались различные поверхности, зараженные кишечной палочкой и золотистым стафилококком, путем протирания смоченной в растворе ветошью. Для каждого микроорганизма устанавливалась минимальная уничтожающая доза при экспозиции в 10 и 15 минут. Результаты приведены в таблице 1.

После высыхания следов налета хлорида натрия на обработанной поверхности не наблюдалось.

Пример 2. 10 дм³ воды в течение 120 минут хлорируют газообразным хлором при 18^oC. Полученный слабый раствор хлорноватистой кислоты контактирует при постоянном перемешивании с 4 дм³ смеси ТБФ /40 об./ и н-додекана /60 об./. После расслаивания эмульсии отделяют органическую фазу, содержащую раствор хлорноватистой кислоты в смеси ТБФ и н-додекана. К полученному раствору добавляют 1,2 дм³ 4%-ного водного раствора гидроксида натрия /концентрация гидроксида натрия 1,0 моль/дм³/ и перемешивают в течение 10 минут. После расслаивания образовавшейся эмульсии отделяют водную фазу, содержащую дезинфицирующий раствор с рН 11,2 следующего состава, мас. гипохлорит натрия 1,0; хлорид натрия 0,005; гидроксид натрия 0,1; вода остальное. Следов ТБФ и н-додекана не обнаружено. Полученный дезинфицирующий раствор разбавляют водой до концентрации по активному хлору 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 г/дм³ /от 0,1 до 0,9 мас./ соответственно.

Дезинфицирующую активность раствора определяют с применением тест-объектов, зараженных различными микроорганизмами. При этом для каждого микроорганизма устанавливают минимальную уничтожающую дозу при экспозиции в 10, 15, 30 и 45 минут. Полученные результаты приведены в таблице 2.

Пример 3. В реактор загружают 5 дм³ воды, 2 кг гидроксида натрия и 1,8 дм³ смеси ТБФ /40 об./ и н-додекана /60 об./. При охлаждении до -33^oC и постоянном перемешивании полученную смесь хлорируют. Образующаяся при этом хлорноватистая кислота сразу же экстрагируется смесью ТБФ и н-додекана. После отстаивания органическую фазу, содержащую раствор хлорноватистой кислоты в смеси ТБФ и н-додекана, отделяют. К полученному раствору добавляют 0,3 дм³ 48% -ного водного раствора гидроксида натрия /концентрация гидроксида натрия 12 моль/дм³/ и перемешивают в течение 10 минут. После расслаивания образовавшейся эмульсии отделяют водную фазу, содержащую дезинфицирующий раствор с рН 11,8 следующего состава мас. гипохлорит натрия 32,5; хлорид натрия 0,5; гидроксид натрия 2,0; вода - остальное. Следов ТБФ и н-додекана не обнаружено.

Полученный дезинфицирующий раствор используют для обеззараживания белья и воды природной и сточной. Для обеззараживания белья часть /0,06 дм³/ полученного дезинфицирующего раствора разбавляют водой до концентрации в нем активного хлора 0,2 мас. /2 г/дм³/ и замачивают в нем белье, инфицированное бактериальной, включая туберкулез /мако-бактерии/, и вирусной этиологией. В таблице 3 приведены данные по общему времени обеззараживания, необходимому при обработке белья.

Вторую часть полученного дезинфицирующего раствора используют для обеззараживания воды из реки Невы и сточных вод. При обработке воды из реки Невы дезинфицирующим раствором в течение 15 минут уже при дозе 0,2-0,5 мг по активному хлору на 1 дм³ воды достигается ее обеззараживание при первоначальном индексе БГКП (БГКП количество бактерий группы кишечной палочки в 1 дм³) 1-15 млн. т.е. 0,01 дм³ полученного раствора достаточно для обеззараживания до 6 м³ воды.

При обработке сточной воды, имеющей первоначальный титр БГКП (БГКП - наименьший объем воды в дм³, в котором содержится 1 бактерия группы кишечной палочки) менее 10^-6, количество дезинфицирующего раствора, при котором достигается обеззараживание, составляет 2,0-10 мг/дм³ по активному хлору, т.е. 0,01 дм³ полученного дезинфицирующего раствора достаточно для обеззараживания 0,3-1,5 м³ воды.

Пример 4. Дезинфицирующий раствор с рН 10,4 следующего состава, мас. гипохлорит натрия 12,7; хлорид натрия 0,05; гидроксид натрия 2,2; вода - остальное, готовят так же, как описано в примере 1. Полученный дезинфицирующий раствор разбавляют водой до концентрации по активному хлору соответственно 1 г/дм³ /0,1 мас./, 2 г/дм³ /0,2 мас./, 3 г/дм³ /0,3 мас./ и 5 г/дм³ /0,5 мас. /. Дезинфицирующую активность раствора определяют с применением тест-объектов так же, как описано в примере 2. Полученные результаты приведены в таблице 4, там же для сравнения приведены аналогичные результаты для дезинфицирующего раствора, содержащего гипохлорит натрия, полученный электролитическим путем /Методические указания по применению гипохорита натрия, вырабатываемого на установках Санер-5-30, Санер-5-120, Санер-5-240, Санер-5-400, для дезинфекции в лечебно-профилактических учреждениях. М. ГК санитарно-эпидемиологического надзора РФ, 1993, с. 5-8/.

Пример 5. Дезинфицирующий раствор с рН 9,3, содержащий, мас. гипохлорит натрия 12,7; хлорид натрия 0,05; гидроксид натрия 1,0 в воде, готовят так же, как описано в примере 1.

Полученный дезинфицирующий раствор используют для обеззараживания белья так же, как описано в примере 3. Полученные результаты приведены в таблице 5. Там же для сравнения приведены аналогичные результаты для дезинфицирующего раствора гипохлорита натрия, полученного электрохимическим путем /Методические указания по применению гипохлорита натрия, вырабатываемого на установках Санер-5-30, Санер-5-120, Санер-5-240, Санер-5-400, для дезинфекции в лечебно-профилактических учреждениях. М. ГК санитарно-эпидемиологического надзора РФ, 1993, с. 5-8/.

Пример 6 /контрольный/. Проверяют дезинфицирующую активность раствора гипохлорита натрия, имеющего состав в соответствии с ГОСТ 11086-76, полученного химическим путем, с использованием тест-объектов, так же, как описано в примере 2, при экспозиции 60 минут. Полученные результаты приведены в таблице 6.

Обеззараживающего действия на бациллы антракоида и трихофитон гипсовидный исследуемый раствор гипохлорита натрия не оказывает.

Пример 7 /контрольный/. Дезинфицирующий раствор гипохлорита натрия, имеющий состав в соответствии с ГОСТ 11086-76, полученный химическим путем, используют для обеззараживания белья, которое проводят так же, как описано в примере 3. Полученные результаты приведены в таблице 7.

Обеззараживающего действия на белье, загрязненное бактериями туберкулеза, исследуемый раствор гипохлорита натрия не оказывает.

Формула изобретения

1 Дезинфицирующий раствор, включающий гипохлорит натрия, гидроксид натрия, хлорид натрия и воду, отличающийся тем, что он содержит гипохлорит натрия с примесью хлорида натрия, полученный в результате непосредственного воздействия хлорноватистой кислоты, растворенной в смеси трибутилфосфата и н-додекана, с водным раствором гидроксида натрия при следующем соотношении компонентов, мас.3 Гипохлорит натрия7 1,0 32,53 Гидроксид натрия7 0,1 2,23 Хлорид натрия7 0,0005 0,53 Вода7 Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3