Cơ chế khử trùng của Calcium hypochlorite
Canxi hypochlorite là một hợp chất hóa học được sử dụng rộng rãi làm chất khử trùng. Nó là một loại bột rắn màu trắng hòa tan trong nước và có mùi clo mạnh. Canxi hypochlorite thường được sử dụng để xử lý nước, cũng như khử trùng bề mặt, thiết bị và cơ sở vật chất. Nó có hiệu quả chống lại nhiều loại vi sinh vật, bao gồm vi khuẩn, vi rút, nấm và động vật nguyên sinh.
Xem nhanh
Calcium hypochlorite chống lại vi khuẩn
Calcium hypochlorite chống lại virus
Calcium hypochlorite chống nấm
Calcium hypochlorite chống lại động vật nguyên sinh
Tính chất hóa học của Canxi Hypochlorite
Canxi hypochlorite là muối của axit hypochlorous (HOCl) và canxi hydroxit [Ca(OH)2]. Công thức hóa học của canxi hypoclorit là Ca(ClO)2, và trọng lượng phân tử của nó là 142,98 g/mol. Canxi hypochlorite chứa khoảng 65% đến 70% clo có sẵn tính theo trọng lượng, đây là thước đo khả năng khử trùng của nó. Hợp chất ổn định trong điều kiện bình thường nhưng có thể bị phân hủy nhanh chóng khi có axit, nhiệt hoặc ánh sáng mặt trời, giải phóng khí clo.
Tác dụng khử trùng của canxi hypochlorite chủ yếu là do giải phóng axit hypochlorous (HOCl) khi nó hòa tan trong nước. Axit hypochlorous là một chất oxy hóa mạnh có thể thâm nhập vào màng tế bào và phá vỡ các thành phần của tế bào, chẳng hạn như enzyme, protein và DNA. Axit hypochlorous cũng phản ứng với các chất hữu cơ, chẳng hạn như protein và chất béo, để tạo thành chloramines, gây tổn hại thêm cho các tế bào vi sinh vật. Ngoài ra, độ pH cao của dung dịch canxi hypochlorite cũng có thể góp phần vào hoạt động khử trùng của nó bằng cách phá vỡ tính toàn vẹn của màng tế bào.
Canxi hypochlorite có hiệu quả cao đối với vi khuẩn, bao gồm cả các loài gram dương và gram âm. Nó có thể loại bỏ nhiều loại vi khuẩn gây bệnh, bao gồm Salmonella, Escherichia coli, Listeria monocytogenes và Staphylococcus aureus. Khả năng khử trùng của canxi hypochlorite đối với vi khuẩn bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố, bao gồm nồng độ và thời gian tiếp xúc của dung dịch, độ pH của nước và loại vi khuẩn.
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng canxi hypochlorite có thể giảm được 99% quần thể vi khuẩn khi được sử dụng ở nồng độ từ 200 đến 500 ppm (phần triệu) và thời gian tiếp xúc từ 1 đến 10 phút. Nồng độ canxi hypochlorite cao hơn, lên tới 1000 ppm, có thể giảm 99% quần thể vi khuẩn chỉ trong 30 giây. Độ pH của nước cũng đóng một vai trò quan trọng trong hoạt động khử trùng của canxi hypochlorite, với kết quả tối ưu thu được ở độ pH từ 6,5 đến 7,5.
Canxi hypochlorite cũng có hiệu quả cao đối với vi-rút, bao gồm cả vi-rút có vỏ bọc và không có vỏ bọc. Các loại vi-rút có vỏ bọc, chẳng hạn như vi-rút cúm và vi-rút corona, được bao quanh bởi một lớp vỏ lipid dễ bị tổn thương bởi các chất khử trùng như canxi hypochlorite. Các loại virus không có vỏ bọc, chẳng hạn như norovirus và adenovirus, có lớp vỏ protein chắc chắn hơn nhưng vẫn nhạy cảm với canxi hypochlorite.
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng canxi hypochlorite có thể giảm được 99,9% quần thể vi-rút khi được sử dụng ở nồng độ từ 500 đến 1000 ppm và thời gian tiếp xúc từ 5 đến 10 phút. Nồng độ canxi hypochlorite cao hơn, lên tới 5000 ppm, có thể đạt được giảm 99% quần thể vi rút chỉ trong 30 giây. Khả năng khử trùng của canxi hypochlorite đối với vi-rút bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố, bao gồm loại vi-rút, nồng độ và thời gian tiếp xúc của dung dịch cũng như sự hiện diện của chất hữu cơ.
Canxi hypochlorite cũng có hiệu quả chống nấm, bao gồm cả nấm men và nấm mốc. Các bào tử nấm có lớp ngoài cứng rắn có thể bảo vệ chúng khỏi chất khử trùng, nhưng canxi hypochlorite có thể xuyên qua lớp này và làm hỏng tế bào nấm. Canxi hypochlorite có hiệu quả chống lại nhiều loại nấm, bao gồm Aspergillus, Candida và Penicillium.
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng canxi hypochlorite có thể giảm được 99,9% quần thể nấm khi được sử dụng ở nồng độ từ 200 đến 1000 ppm và thời gian tiếp xúc từ 10 đến 60 phút. Nồng độ canxi hypochlorite cao hơn, lên tới 5000 ppm, có thể giảm 99,999% quần thể nấm chỉ trong 5 phút. Khả năng khử trùng của canxi hypochlorite đối với nấm bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố, bao gồm loại nấm, nồng độ và thời gian tiếp xúc của dung dịch cũng như sự hiện diện của chất hữu cơ.
Hiệu quả chống lại động vật nguyên sinh
Canxi hypochlorite cũng có hiệu quả chống lại động vật nguyên sinh, bao gồm cả ký sinh trùng trong nước như Cryptosporidium và Giardia. Những ký sinh trùng này có thể gây bệnh đường tiêu hóa và kháng lại nhiều chất khử trùng, nhưng canxi hypochlorite có thể loại bỏ chúng khỏi nước một cách hiệu quả.
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng canxi hypochlorite có thể giảm 99% quần thể Cryptosporidium và Giardia khi được sử dụng ở nồng độ từ 10 đến 15 ppm và thời gian tiếp xúc ít nhất 1 giờ. Nồng độ canxi hypochlorite cao hơn, lên đến 50 ppm, có thể giảm 99% quần thể động vật nguyên sinh chỉ trong 10 phút. Khả năng khử trùng của canxi hypochlorite đối với động vật nguyên sinh bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố, bao gồm loại ký sinh trùng, nồng độ và thời gian tiếp xúc của dung dịch cũng như sự hiện diện của chất hữu cơ.
