二氧化氯系列

二氧化氯的由來

二氧化氯氣體發現於19世紀初期，由一位美國科學家Dary H.所發現。在二十世紀四零年代，二氧化氯即開始用於水質淨化、食品加工、造紙漂白…等各方面消毒。世界衛生組織已把二氧化氯列為A1級，是繼氯系消毒劑後新一代的消毒劑。美國環保局（EPA）對飲用水三氯甲烷含量的限制必需低於0.1mg/L，而二氧化氯就成為氯系消毒劑最好的替代品，所以在歐美等地已有上千家水廠使用；而我國則從造紙、紡織到農業、漁業、畜牧業到生活環淨衛生、水質淨化、食品加工…等等，在這個充赤各種病毒的年代，二氧化氯日見普及以後將成為生活上不可或缺的必需品。

二氧化氯性質、特性與滅菌機制

分子量為67.5 熔點-59℃，沸點：1 1 ℃
物質狀態：紅黃色氣體或黃綠色溶液 pH 值：在水中形成酸性溶液
氣味：與氯及硝酸相似 溶解度： 極易溶於水，不與水反應
★二氧化氯在水中以二氧化氯單體存在，不聚合生成ClO2氣體，在20°C和4kpa壓力下，溶解度為2.9g/1。在水中不與有機物結合，不生成三鹵甲烷類致癌物。
★二氧化氯分子是由1個氯原子和2個氧原子組成，共結合19個電子，外層軌域有一個未成對電子，具很強的氧化作用，遇到氧氣可產生出生態氧，以強氧化力進行表面電子奪取，使病毒衣殼上的蛋白質酪氨酸斷鏈，抑制病毒的特異性吸附，並與病毒蛋白質中的氨基酸發生反應，控制病毒蛋白質的合成，破壞病毒的酶系統，使病毒失去活性分解而死亡。
★二氧化氯雖可使病毒表面的蛋白質酪酸斷鏈，但它對動植物機體並不會產生不良影響，而原理在於病菌是「原核細胞生物」，大多數的酶系分布於細胞膜表面，易遭受二氧化氯攻擊，而動物及人是「真核細胞生物」酶系深入細胞質之中，不易遭受攻擊。(見上圖)
二氧化氯毒性研究
試驗對象 實驗內容 二氧化氯、副產物的影響 文獻來源
小白鼠 飲用水內含ClO2 100ppm；30天 血象指標無變化，僅血球的平均容積、滲透力的脆弱性、葡萄糖-6-磷酸脫氫的活力和棘紅細胞的數量有所增加。 王福玉 常用飲水消毒劑的毒性問題。消毒與滅菌1989；6（2）：94。
小鼠 飲含10.0mg/L以下二氧化氯的水 無 王福玉 常用飲水消毒劑的毒性問題。消毒與滅菌1989；6（2）：94。
孕婦 飲用二氧化氯處理水 與胎兒早熟和新生兒體重偏低顯著相關，而與黃疸、體質缺陷、胎兒與新生兒死亡等無關 Tuthill RW,Giusti RA,Moore GS,et al.Health effects among newborns after prenatal exposure to chlorine dioxide-disinfected drinking water.Environ Health Perspect 1982;46:39.
成年男性 飲用加有5mg/L二氧化氯的水的人觀察115天 飲前和飲後血液和血清化學分析參數無明顯差別 Michael GE,Miday RK,Bercz JP,et al.Chlorine dioxide water disinfection:a propertive epideiology study.Arch Environ Healty 1981;36(1):20.
正常男性 或 葡萄糖脫氫酶 缺陷者 飲用含5mg/L二氧化氯的水 未出現臨床症狀，生理上亦無變化。 Lubbers JR,Chauhan S,Bianchive JR.Controlled clinical evaluations of chlorine dioxide,chlorite and chlorate in man.Environ Health Perspect 1982;46:57.
動物、人
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 氯酸鹽對試驗動物的紅細胞、甲狀腺功能有抑制作用；對體外血液透析病人未見有貧血及肝腎損害等副作用 Smith RP.Willhite CC.Chlorine and hemodialysis.Regul Toxicol Pharmacol 1990;11(1):42.
大白鼠 二氧化氯經口LD50為2.5mg/kg； 經呼吸道LD50>5.7mg/kg； 亞氯酸鹽者經靜脈注射LD50為112.8mg/kg
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 Ames RG,Stratton JW. Effect of chlorine dioxide water disinfection on hematologic and serum parameters of renal dialysis patients.Arch Environ Health 1987;42(5):280.
雄性大鼠 飲用含100~500mg/L 亞氯酸根的水 導致精子活力下降，異常率增加 Carlton BD,Smith MK.Reproductive effects of alternate disinfectants and their by-products.Water Chlorination 1985;5:295.