1、1微型次氯酸钠消毒液发生器一、课题研究目的本项目，即微型次氯酸钠消毒液发生器，是一套通过电解饱和食盐水发生电化学反应最后生成次氯酸钠溶液的装置。由于次氯酸钠作为消毒剂的普遍性与优越性，同时鉴于现行市场价格还比较昂贵，在现有的大型次氯酸钠消毒液发生器的理论基础上设计出一种新型的，微型的，实用且低廉的微型次氯酸钠消毒液发生器，可以用于家庭和餐饮行业等使用。本项目力求制作的微型次氯酸钠消毒液发生器结构简单、自动化程度高、操作简单、安全、电耗低、耗盐量小，并用于推广普及。微型次氯酸钠消毒液发生器其革命性的意义在于：可以对衣、食、住、用、人体等各个方面进行全面、彻底有效的消毒，从而可以取代家庭常用的几乎
2、所有的消毒用品；真正安全、环保、无毒副作用；廉价经济。二、课题背景在环境污染日益严重的今天，我们的生活环境中危机四伏，存在着许多肉眼看不见的致病菌和病毒，它们通过呼吸道、消化系统或皮肤接触侵入我们的身体，引发各种疾病，甚至还会威胁到我们的生命。据卫生部门统计，每年因胃肠病死亡者达 30 多万人，大多是因为不注意饮食卫生而导致的，而且百分之八十以上的常发病，例如：感冒、痢疾、皮肤病、性病、妇科病、结核病、乙型肝炎等等，也都是因为致病菌、病毒的侵入与其它条件并发所致。预防这些疾病的最有效的方法就是加强日常生活环境、饮食及人体自身方面的卫生消毒工作。使用安全、有效的方法对日常生活环境作全方位的消毒，
3、不仅能提高我们的生活素质，更能预防疾病，保障健康。经国内有关卫生防疫机构对次氯酸钠消毒液的多次检测，证明它对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌灭菌率达 100%，对枯草杆菌黑色变种芽袍和乙型肝炎表面抗原消灭率高达 99.9%。可有效地预防肝炎、伤寒、霍乱、痢疾等多种疾病的传染；不仅如此，它还具有很强的清洁、漂白、去污、除臭的功能，尤其对厨具、浴盆、卫生器具的消毒、清洁、除臭等均十分有效。同其他消毒剂相比较，次氯酸钠液优势2非常明显。它清澈透明，互溶于水，彻底解决了象氯气、二氧化氯、臭氧等气体消毒剂所存在的难溶于水而不易做到准确投加的技术困难，消除了液氯、二氧化氯等药剂时常具有的跑、泄、漏、毒等安全隐患。
4、同时次氯酸钠发生器所生产的消毒液不象氯气、二氧化氯等消毒剂那样会在水中产生游离氯，所以一般难以形成因存在游离氯而生成的不利于人体健康的致癌物质；也不象臭氧那样只要空气中存在很微弱的量（0.001mg/m 3）便会对生命造成损伤和毒害；而且，还不会象氯气同水反应会最后形成盐酸那样，对金属管道造成严重腐蚀；也没有漂白粉使用中带来的许多沉淀物。因而，次氯酸钠（NaC1O）广泛应用于宾馆、酒店、旅馆、企事业单位、食堂、养殖业、食品加工业、美容业、医疗卫生系统、水产养殖、花卉种植、纸浆生产、家禽宰杀、室内空气、啤酒制造、食品加工、泳池水循环、饮用水、医院污水、城市污水、工业循环水、化工环保废水、器具洗涤
5、等众多领域的杀菌、消毒、灭藻、剥泥、漂白、脱色、除臭、氧化、防腐、保鲜、抗霉、破氰、破酚等。每当世界各地发生瘟疫、水灾、地震、战乱等灾难时，人们生活用的水源、食物都会受到严重污染，各种传染病都容易孳生，最有效的预防办法就是进行饮水消毒，食具消毒，生活用品消毒，甚至鱼肉类、水果、蔬菜等的表面灭菌消毒等，而最有效的消毒手段是用次氯酸钠溶液，这是国际上一致公认，使用经久不衰的一种方法。次氯酸钠（NaC1O）杀菌消毒剂是欧美国家在二战时期开发的产品,经过美国食品药物管理局(FDA)和美国环境保护署(ERA)长期科学的试验论证,确认它是杀菌、消毒、除臭的理想药剂，世界卫生组织（WHO）确认其是一种高效强
6、力广谱杀菌剂。次氯酸钠是一种强氧化剂，有很强的杀菌效力，可以代替漂白粉等氧化剂。次氯酸钠消毒液能迅速杀灭各种致病菌和病毒，如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、真菌、枯草杆菌、黑色变种芽孢等致病菌，破坏肝炎病毒表面抗原。对餐具、茶具、洁具、浴具有消毒、漂白和除臭作用。能有效地预防肝炎、伤寒、霍乱、痢疾等疾病传染。在国外，诸如美国、德国、日本等发达国家就已在限制氯气的使用，尤其在公用场所和自来水厂大力推广次氯酸钠液体来进行消毒。氯气则主要用于大型污水处理中尾水消毒。但是，由于次氯酸钠液不易久存，而且工业品存在一些杂质，溶液浓度越高越容易挥发，因此，次氯酸钠多以现场制备的方式来生产，以便满足配比投加的需要
7、单就次氯酸钠发生器来说，国家已于 1990 年 1 月 12 日发布了 GB 12176-1990 国家标准。可见这是一种已经认可、技术非常成熟、工作十分稳定、并有权威资料可查询的产品。诸多实践已经证明，次氯酸钠发生器是一种运行成本很低、药物投加准确、消毒效果极佳的设备。目前，次氯酸钠发生器作为一种安全实效的常规水处理设备已引起全社会各个部门的3高度重视。三、课题研究主要内容（一）项目基本原理微型次氯酸钠消毒液发生器是一套让饱和食盐水通过通电电极发生电化学反应最后生成次氯酸钠溶液的装置。在饱和 NaCl 溶液中，NaCl 电离出 Na+和 Cl-。通直流电后，在电场的作用下，Na+和+向阴极移
8、动，Cl-和 OH-向阳极移动。在阴，阳两极分别产生氢气，氯气。同时溶液中生成大量 NaOH。再利用氯气和氢氧化钠溶液生成需要的次氯酸钠。（二）次氯酸钠的简述分子式： NaClO 分子量： 74.44外观与性状：固态次氯酸钠为白色粉末。在空气中极不稳定。受热后迅速自行分解。在碱性状态时较稳定。溶液呈微黄色，有似氯气的气味。熔点()： -6 沸点()： 102.2 相对密度(水=1)： 1.10 溶解性：易溶于冷水生成烧碱和次氯酸，次氯酸再分解生成氯化氢和新生氧。理化性质：次氯酸钠溶液，又称漂白液。为浅黄色透明液体，稍带刺激性气味，对人体皮肤有伤害作用。化学性质活泼，是一种强氧化剂，在碱性条件下
9、稳定。主要用途：主要用于漂白剂，用于印涤、纺织、造纸等行业；消毒剂，用于饮水、食品、医药、卫生等行业；氧化剂、脱臭剂，用于无机化学工业和轻工业等；用于有机合成工业、染料中间体及靛蓝制造等。但由于次氯酸钠液不易久存，次氯酸钠多以电解低浓度食盐水现场制备。（三）基础实验1电解实验直流电通过电解质溶液(或熔融液)而发 生氧化还原反应的过程叫做电解。4借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是将电能转变为化学能的装置叫电解池(或电解槽)。在电解池中，与直流电源的负极相连的极叫做阴极，与直流电源的正极相连的极叫做阳极。正离子移向阴极，在阴极上得到电子发生还原反应；负离子移向阳极，在阳极上给出电子发生氧化反
10、应。电解池中电子流动方向是从阴极到阳极，并通过电解质溶液。从能量的角度看，电解池是将电能转化为化学能的装置。从化学反应看，电解原理是在电流作用下阴阳两极发生的氧化还原反应。从电工学角度看，电解是溶液导电的本质过程，是电流之所以通过溶液的真正原因。电子从电源负极出发到达电解池阴极，被氧化性物质得到，同时在阳极还原性的物质失去电子，电子从阳极经过导线回到电源正极。阴极得到的电子数和阳极失去的电子数相等保证了电流可以通过电解质溶液形成闭合回路。而在本实验中，NaCl 溶液里，NaCl 电离出 Na+和 Cl-。通直流电后，在电场的作用下，Na+和+向阴极移动，Cl-和 OH-向阳极移动。在阴，阳两极
11、分别产生氢气，氯气。同时阴极溶液中生成大量 NaOH。再利用氯气和氢氧化钠溶液生成需要的次氯酸钠。其总反应表达如下： NaCl + H2O NaClO + H 2电极反应： 阳极： 2Cl - - 2e Cl 2 阴极： 2H + + 2e H 2 溶液反应： 2NaOH + Cl 2 NaCl + NaClO + H 2O 2有效氯的测定实验有效氯的概念有效氯含量是含氯消毒剂的一个重要指标。凡含氯化合物的分子团中氯的价数大于负一价者均为有效氯。含氯消毒剂中的有效氯含量，不是指氯的含量，而是指含氯消毒剂的氧化能力相当于多少氯的氧化能力。即以一定量的含氯消毒剂与酸作用，在反应完成时，其氧化能力相
12、当于多少重量的氯气的氧化能力。举例如下：5Cl2 含氯 100%， Cl0Cl1 的氧化过程中有 1 个电子转移，故其当量有效氯为1100100。HOCl 含氯 67.7%，Cl+1Cl1 的氧化过程中有 2 个电子转移，故其当量有效氯为 267.7135.4。ClO2 含氯 52.6%，Cl+4Cl1 的氧化过程中有 5 个电子转移，故其当量有效氯为 52.6%5263。表明 ClO2 氧化能力是 Cl2 的 2.5 倍左右。NaOCl 含氯 47.7， Cl+1Cl1 的氧化过程中有 2 个电子转移，故其当量有效氯为 247.795.4。有效氯含量能反映含氯消毒剂氧化能力的大小。有效氯含量
13、愈高，消毒剂的消毒能力愈强。反之，消毒能力就弱。有效氯含量一般以每升多少毫克（mg）或 ppm（每百万分之一）来表示。如 100ppm,即表示 1 升 100ppm 的含氯消毒剂的氧化能力相当于 100 毫克氯气的氧化能力。所以，有效氯含量也可以表示为“毫克升” ，100ppm 就是 100 毫克升。当含氯消毒剂的有效氯含量很高时，也可用百分数来表示，比如，有效氯含量为 1，即表示其有效氯含量为 10000ppm。本实验目的：检验有效氯的存在，以此判断是否得到了预期的产物；测定有效氯的含量，用来衡量消毒效果的好坏，并以此作为参数（如食盐与水的配比，最适电解电压，通电时间，食盐水浓度）调整的依据
14、。原理：在含有碘化钾的酸性溶液中，次氯酸钠与碘化钾发生氧化还原反应，并释放出等量的碘，用硫代硫酸钠标准溶液滴定，根据硫代硫酸钠溶液的用量，计算次氯酸钠溶液的有效氯浓度。2KI + 2CH3COOH 2CH3COOH + 2HI2HI + NaClO I2 + NaCl + H2OI2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6仪器碘量瓶 量筒 电子天平 移液管 玻璃棒 容量瓶 滴定管 铁架台 烧 杯 试剂及配制0.5M 碘化钾(分析纯): 将 20.75g 碘化钾(分析纯)溶解于少量蒸馏水中，然后倒入6250ml 的容量瓶中，用蒸馏水定容. 1%淀粉溶液:将 1 克可溶性淀粉用少量除盐
15、水调成糊状,再加刚煮沸的除盐水至 100毫升,冷却后加入 0.1g 水杨酸或 0.4g 氯化锌保存(三氯甲烷 56 滴亦可). 36%醋酸.0.100M 硫代硫酸钠溶液:将 25.033g 硫代硫酸钠(分析纯 Na2S2O35H2O)和 0.201g 无水碳酸钠(分析纯 Na2CO3)溶解于经煮沸放冷的除盐水,然后稀释至 1000ml 贮存于棕色瓶中防止分解.经过 23 天后,用 0.1000M 重铬酸钾溶液标定. 0.1000M 重铬酸钾标准溶液:取分析纯重铬酸钾 10g 于 120烘箱内干燥 2 小时,取出置于干燥器内冷却至室温.准确称出 4.9035 克,溶于除盐水中,稀释至 1000
16、毫升.60.100M 硫代硫酸钠溶液的标定:用移液管吸收标准 0.1000M 重铬酸钾溶液 25 毫升于250 毫升带塞锥瓶中,加除盐水 60ml,碘化钾 2g 及 1:2 盐酸 5ml,密塞静置 5 分钟后,用配制好的硫代硫酸钠滴定至黄色.加入淀粉指示剂 5 毫升,继续滴至蓝色消失为终点，记录重铬酸钾的用量。C Na2S2O3=CK2Cr2O7*V K2Cr2O7/V Na2S2O3=0.1*25/24.9=0.1004 mol/L实验步骤a. 用移液管吸取 5mL 摇匀的待测次氯酸钠溶液，放入 250mL 碘量瓶中； b. 向碘量瓶中加入蒸馏水 50mL； c. 迅速向碘量瓶中加入 5mL
17、36%冰乙酸溶液，加盖水封摇匀； d. 再迅速向碘量瓶中加入 0.5M 碘化钾溶液 20mL，加盖水封摇匀；e. 在暗处静置 5min； f. 用 0.1M 硫代硫酸钠标准溶液滴定试样； g. 滴定时当试样由棕黄色变成浅黄色时，加入淀粉指示剂 1mL； h. 继续以硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色刚好消失为止； i. 记录滴定液消耗毫升数。结果分析计算次氯酸钠溶液的有效氯浓度，单位为 g/L。C=NV35.45 /5式中：35.45氯原子量； C有效氯浓度； N硫代硫酸钠标准溶液的当量浓度， N； 7V滴定时消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL。（四）发生器设计1电压的确定实验在购买的专业电解食盐
18、水的电极条件下，外加电压分别为 12V,15V,18V 进行电解试验，并分别测定电流随电解时间的变化如表 1，表 2，表 3 及图 1，和有效氯随电解时间的变化如表 4，表 5，表 6 及图 2。表 112V 的电流跟电解时间的关系电解时间(min) 电流(A)0 0.50310 0.50320 0.50530 0.50940 0.51760 0.589表 2表 318V 的电流跟电解时间的关系电解时间(min) 电流(A)0 1.454 10 1.951 20 2.202 30 2.253 40 2.258 60 2.252 15V 的电流跟电解时间的关系电解时间(min) 电流(A)0 0
19、.71210 0.78720 0.90130 1.06540 1.14960 1.4528图 1 电 解 时 间 和 电 流 变 化 关 系0.0000.5001.0001.5002.0002.5000 10 20 30 40 50 60 70时 间 (min)电流(A) 系 列 1系 列 3系 列 8图中系列 1 是电压为 15V 时电流随通电时间的变化图中系列 3 是电压为 18V 时电流随通电时间的变化图中系列 8 是电压为 12V 时电流随通电时间的变化由图 1，在电压一定的条件下，随着电解时间的增长电流不断增加，且电压越高电流增加的速率越大。另外，起始阶段电流增加的很快，20min
20、后电流增加速率降低，最后基本趋于稳定，产生这一现象的原因主要是电解反应是一个放热反应，随着电解时间的不断增加，电解槽内溶液的温度不断升高，离子浓度增加，电解槽电阻减小所致。表 412V 的有效氯跟电解时间的关系电解时间(min) 有效氯(g/l)0 0.00 10 0.88 20 1.03 30 1.29 40 1.45 60 1.96 表 5 9表 618V 的有效氯跟电解时间的关系电解时间(min) 有效氯(g/l)0 0.00 10 3.56 20 5.28 30 6.00 40 6.46 60 3.55 图 2 电 解 时 间 和 有 效 氯 的 变 化 关 系0.001.002.00
21、3.004.005.006.007.000 10 20 30 40 50 60 70时 间 (min)有效氯(g/l)系 列 1系 列 2系 列 4图中系列 1 是电压为 15V 时有效氯随通电时间的变化图中系列 2 是电压为 18V 时有效氯随通电时间的变化图中系列 4 是电压为 12V 时有效氯随通电时间的变化由图 2，随着电解时间和电流的不断增加，电解槽内溶液中有效氯含量不断的增加，电压越高，有效氯含量增加越快，但有效率增15V 的有效氯跟电解时间的关系电解时间(min) 有效氯(g/l)0 0.00 10 1.78 20 2.93 30 4.31 40 5.38 60 5.92 10加
22、的速率并不和电压增加的速度成正比，当电压从 12V 增加到 15V 时，同样电解时间内有效氯增加的很快，而电压从 15V 增加到 18V 时，有效氯增加的不太快，可见电极下，设计中合理的电压参数应选在 15V 以上。另外在电压为 18V 的条件下，点解时间分别达到 40min 后，随着电解时间的增加，有效氯含量开始降低，产生这一现象的主要原因是电解液中 Cl 含量有限，完全电解后没有新的有效氯产生，另外电解液温度随电解时间不断升高，有效氯从水中逸出也造成了水中有效氯含量降低。因而我们最终把电解电压确定在 15V。2发生器装置的设计电路的设计根据上述试验我们把电解电压定为 15V 设计电路图如下
23、：保险丝变压器镇流桥 电容指示灯电阻接 220V交流接电解电极电路工作过程：交流电源 220V 通过定时开关，保险与变压器连接，通过变压器电压变为 12V 左右，再通过整流桥的作用，电压有所升高，约为 15V 左右；该电压并联于三条电路，即作用于三方面，首先与一起保护作用的电容并联，另一方面和一电阻、指示灯串联后的电路并联，最后就是作为电解装置的正、负极。主要元器件选择：电源变压器,输入电压 220V，输出电压 12V，频率 50Hz；电容，1000uF，击穿电压 35V； 11电阻阻值，5.1k。电极与电解槽的选择电极，阳极可以采用带金属氧化物涂层的不溶性阳极，由于用于卫生消毒的次氯酸钠发生
24、器不得采用石墨电极和二氧化铅涂层阳极，这里我们采用了涂层（钌、铱）钛电极，该产品具有节能、工作寿命长、电流密度大、生产效率高、重量轻、基体可重复使用等特点电极结构；阴极材质可以我们采用了耐腐蚀性能不锈钢。同时，电解电极做成圆筒形状，提高氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠的效率，另外消毒液可在电极内外自动流动，电极的冷却依靠消毒液流动来进行。将电极和次氯酸钠消毒液的储存合为一体，电解电极安装在储存消毒液的内载体上。电解槽，采用耐次氯酸钠腐蚀的材料制造，结构设计上应考虑便于进行电极的清洗操作，电解阴阳极均应拆卸方便，这里采用了耐强酸碱的全塑材料制成。由前述试验可知在 15V 的电压下电解 40 分钟有
25、效氯浓度可达 5.38 g/l 即5.38*103ppm(5.38*103mg/l)。而对于家庭常规消毒，一般用 30ppm 或 40ppm 的消毒液进行消毒即可，每次进行消毒时假设需要半盆消毒液，约为 4L,则35ppm * 4L = 140mg假定每天消毒一次（用途可能不同，即被消毒的对象不一样），电解一次的消毒液保存使用一周，即每周只需电解一次，则有140mg * 7 = 980 mg 所需电解槽（电解杯）容积大小980 mg / 5.38*103ppm = 0.18 L = 180 ml故选择一个约为 200ml 的电解杯。发生器的工作过程在一容器中内放人 15g 精盐和 200m1
26、水搅拌使盐完全溶解，倒入电解杯中。将电源插头插入 220v 交流电源插座，打开定时开关旋钮，可见发光二极管点亮，这时电解杯内的钛阳极和不锈钢阴极上均泛起气泡，说明电解开始。当定时开关计时到达，开关关闭，发光二极管熄灭，电解结束。（五）发生器的试验1通电时间的探讨实验12 实验原理：一般来说，通电时间越长，电解产生的消毒液内累积的有效氯也越多。随着通电时间的延长，“有效氯含量-通电时间”曲线应逐渐趋于平缓，即过度延长通电时间，并不能成倍增加有效氯的含量，反而浪费了电能。通过实验，我们可以作出“有效氯含量-通电时间”曲线图，确定一个合理的通电时间，有效氯的含量较高，而电耗较低。实验步骤：a、配制食
27、盐水溶液，倒入电解杯内；b、将电源插头插入 220v 交流电源插座，打开定时开关旋钮，可见发光二极管点亮，这时电解杯内的钛阳极和不锈钢阴极上均泛起气泡，电解开始；c、从电解开始，每隔 10min 取一次样，进行测定有效氯含量，绘制表格记录数据；d、绘制“有效氯含量-通电时间”曲线图，从中选取一个点作为常用通电时间。实验数据及分析： 发 生 器 有 效 氯 随 电 解 时 间 的 变 化0.001.002.003.004.005.006.007.000 10 20 30 40 50 60 70电 解 时 间 (min)有效氯(g/l)系 列 1发生器有效氯跟电解时间的关系电解时间(min) 有效
28、氯(g/l)0 0.00 10 1.81 20 2.97 30 4.33 40 5.39 60 5.91 13从图中可见，随着通电时间的增加，电解产生的消毒液内累积的有效氯也越来越多。随着通电时间的增加，“有效氯含量-电解时间”曲线应逐渐趋于平缓，即过度延长通电时间，并不能成倍增加有效氯的含量，反而浪费了电能。因而我们选择常规通电时间为 40 分钟，此时有效率含量为 5.39 g/l。2食盐水浓度的探讨实验溶解度是指在一定的温度下,某物质在 100 克溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所溶解的克数.20C 时食盐的溶解度为 36g。通过实际实验测定 1L 的自来水可以正好溶解 304g 市场上售
29、出的加碘食盐，即加碘食盐的溶解度为 30.4g(304g/l)。然而通过相关试验发现我们的试验装置在 60 分钟以内，电解低浓度的食盐水就可以满足很高的母液浓度。通过对 24-34g/l 不同浓度食盐水的电解，我们得出结论，随着食盐水浓度的提高，电解的有效氯浓度也随之增加，但到 30g/l 左右时，随着食盐水浓度的增加，电解的有效氯浓度就增加很缓慢了，而且此时母液浓度已经够用了，所以我们采用 30g/l 的盐水浓度。（六）产品的应用我们的发生器是以盐和水为原料，通过电化学方法生产高效、广谱、强力消毒液的新型设备。该发生器具有以下特点：1、现制现用：解决了消毒液运输、储存的困难，避免了使用假药给
30、您带来的困扰，同时还避免了残留对人体的危害（市售消毒剂中必须添加稳定剂，在消毒的同时稳定剂会残留在物体表面）。2、低廉的制取成本：我们的发生器，每次工作 40 分钟，共可产生有效氯含量为 5.39g/L 的消毒液 200ml，其直接费用为（1）用电：20W40/60 小时=0.01333 度按每度电 0.5 元计，费用为 0.00667 元（2）用盐：6g按每公斤 1.0 元计，费用为 0.012 元（3）用水：200mL14按每吨水 2.5 元计，费用为 0.0005 元 以上费用共为 0.01917 元。则平均 1 升 5.39g/L “NaClO”消毒液折合成本 0.01917*1000
31、/200=0.09585 元3、应用广泛：可用于宾馆、饭店、医院、学校、公交、列车等公共场所；也可对饮水、瓜果、蔬菜、餐具、工作服、卫生设备消毒；特别适合用于对畜禽养殖场、屠宰场、运输动物的车船，以及发生疫情的病原污染区的大面积消毒，且可直接带畜禽消毒。NaClO 消毒液的优势（1） 品质。可与 NaClO 消毒液的品质相对比的消毒剂多为医用药剂。而医用消毒剂的价格相对而言十分昂贵。比如，同等消毒效力下的其它消毒液，150 毫升的售价即达 20 多元人民币。因而，对于品质纯净的市售消毒液，因其价格原因，其使用范围实际上受到了很大的限制。 而普通的漂白水、消毒粉等消毒剂，都是化学工业制品。为了存
32、储与运输，这些消毒用品中，大多加入了稳定剂等化学物质，因而，其品质纯净度较差。这些消毒剂一般只能对环境等大范围的不与人体直接接触的物品进行消毒。而绝不能象 NaClO 消毒液那样可以直接用于人体保健，以及对绝大多数可接触水的物品进行全面消毒。如果作一个比喻的话，NaClO消毒液就象纯净水，而其它消毒水如同珠江水。因品质不同，所以，其应用范围差异很大。比如： A 用稀释后的 NaClO 消毒液漱口或刷牙，能有效地预防牙龈炎、牙周炎； B 用稀释后的 NaClO 消毒液漱口，能有效地预防和辅助治疗口腔溃疡、牙疼；C NaClO 消毒液可直接对脚气病、灰指甲、皮肤骚痒、皮癣等皮肤病进行辅助治疗，其效
33、果相当明显； D NaClO 消毒液可以直接对人体进行消毒、消炎，可有效地预防和辅助治疗接触性皮肤病、阴部骚痒、妇科炎症等； E NaClO 消毒液可以直接对小面积的创伤、划伤、淤伤进行消毒、消炎处理； F NaClO 消毒液稀释后可以直接用于冲凉、洗头，能有效地止痒、去头皮屑； G NaClO 消毒液稀释后可以对水果、蔬菜、海产品、水产品等食品直接进行消毒处理而不会影响其鲜味及品质； H NaClO 消毒液稀释后可以直接浸泡假牙、牙刷，其消毒、清洁效果非常特别； I 用 NaClO 消毒液擦拭冰箱、冰柜等，可以起到消毒、清洁和去除异味的功效； J NaClO 消毒液可以直接对饮水机或过滤芯进
34、行消毒、清洁处理。 上述的这些功用，都不是一般的消毒药剂能够达到的。 15（2）价格。即使最为廉价的消毒剂，其价格与 NaClO 消毒液相比都不具优势。因而，在很大程度上也限制了它们的使用范围。比如，一般人们不会经常使用高品质的消毒剂对环境进行广泛消毒或进行清洁之用。而由于 NaClO 消毒液价格十分低廉，所以可以广泛应用于生活的各个方面。（3） 便利性。NaClO 消毒液的制取非常简单，每使用一次真正花费的时间也就是几分钟左右。而将消毒液制好后，由于其安全性有充分保证，其浓度、适用范围等的限制性不强，使用时就十分便利。而使用其它市售消毒用品时，其配制较为麻烦，对消毒对象有一定的限制，使用时应
35、非常谨慎。（4） 安全性。即使直接使用 NaClO 消毒液原液，也不会对人体及其它物品造成危害。由于 NaClO 消毒液遇水、遇热、遇光后极易分解，而分解后又还原为食盐和水。所以，消毒完后不会有残留物污染。 而市售的含氯消毒剂，其有效氯含量很高，对人体有强烈的刺激作用，使用时必须注意采取保护措施。同时，这些消毒剂多为化学工业制品，有的还要加入一定的稳定剂及其它化学添加剂，因而，其品质很不纯净，使用后会有残留物污染问题。这些消毒剂一般不能对人体、食品直接进行消毒处理。（5） 广泛性。NaClO 消毒液因其品质纯净、价格低廉、高效、广谱、无毒、无害、无残留物污染，所以，其应用范围覆盖了从口腔到卫生
36、间的广大范围。可以讲，没有什么消毒器具和消毒剂能够在消毒范围上与 NaClO 消毒液相比拟。它们或者在品质上不够纯净，或者在价格上过于昂贵，或者在安全上没有保证，或者存在残留物污染等等问题。所以，NaClO消毒液以其纯净的品质、低廉的价格，可以实现全面、安全消毒之目的。被誉为家庭卫生消毒的革命性产品。（6） 非消毒目的之用途。NaClO 消毒液除了其消毒的功能之外，还因其具有极强的清洁、漂白、除臭、防腐保鲜等功能，使人们在消毒灭菌之外，还可以享用其极为奇妙的各种效用。比如： A NaClO 消毒液对茶垢有极强的清洁作用； B NaClO 消毒液稀释后可直接清洗（消毒）毛巾、内衣、内裤、白色蚊帐
37、、沙发套、窗帘等； C NaClO 消毒液可直接对地漏、厕所进行清洁除臭； D NaClO 消毒液稀释后可对水果进行消毒、降解残留农药、保鲜处理； 消毒液的存放与使用 1）消毒液的存放 16（1） 消毒液可存放在塑料瓶或玻璃瓶中，不可以存放在金属器皿中；（2） 应密闭且不要放置在阳光直射处。常规存放时，存放两周时间，有效氯含量约下降 10。2）消毒液的使用（1）次氯酸钠消毒液是一种高效、广谱、无毒、无害、无残留物污染的的化学消毒剂。在极低浓度下（5ppm）都有确切的消毒效果； （2） 对不同对象、不同物品进行不同目的的消毒时，所需要的浓度和时间都是不一样的。而且，消毒效果还与温度、被消毒物品上
38、是否有污迹及油迹及其量有关。一般情况下，要求先对被消毒物品进行清洗以保证消毒效果。这里给出两种极端的情况。要求较高和较彻底的消毒效果时，可用 500ppm 的消毒液，浸泡 5 到 10 分钟（如对传染病患者用品的消毒），对于最简单的日常消毒，仅用 5ppm，作用一分钟，即可得到很好的消毒效果（如对生食水果或蔬菜的消毒）。 （3） 对于家庭常规消毒，一般用 30ppm 或 40ppm 的消毒液进行消毒即可。此外，在实际消毒过程中，如浓度高，时间可相应短些，如浓度低，时间可长一些。而且，对于家庭常规消毒，完全没有必要过分在意其实际的浓度； （4）消毒液还具有很强的漂白、去污、除臭的功效。在进行去污
39、、漂白时，浓度越高，效果越明显。有时需要发生器连续工作两次（不换液）以增加其浓度； （5） 消毒后的物品上残留的消毒液极易挥发。如想去掉物品上的残留消毒液，可以用水冲洗，特别是可以用热水冲洗。如用热水冲洗消毒过的碗筷、杯子等。3) NaClO消毒液使用时的注意问题使用NaClO消毒液时，需注意以下问题： （1） 易退色的衣物慎用； （2） 对金属物品有腐蚀作用，消毒后用水冲洗晾干； （3） 不可将消毒液喷洒至电器内部； （4） 不可用NaClO消毒液对真丝物品进行消毒漂白； （5） 不可直接饮用； （6） 不可对真皮物品进行浸泡（消毒液以1：10稀释后可以擦拭皮具表面）； （7） 不可用金属器
40、皿存放消毒液。17四、结论（成果介绍）本项目通过对不同电解电压、不同电解时间和不同盐水溶度对有效氯产量的实验得出如下结论并依此得出我们设计的微型次氯酸钠发生器的设计参数：1电量：分别研究了通过增加电解时间和增大电解电压两种方式来增加的电量对有效氯浓度的影响。结果发现不管是通过增加电解时间来增大电量还是通过增大电解电压来增大电量，随着电量的增大，有效氯的浓度均有增加，而且伴随着电量的增加。2.盐水溶度：分别研究了电解从 24g/L-34g/L 不同浓度的盐水对有效氯浓度的影响。结果发现随着盐水浓度的不断增大，在相同电解时间下有效氯浓度逐渐的增加。3.微型次氯酸钠发生器：根据对不同电解电压在相同条
41、件下产生有效氯的不同及我们的经费及材料等实际条件，我们制做的发生器的最终电解电压为15 V ;再根据在15V电解电压下不同电解时间产生的有效氯不同并综合耗电量等经济性条件确定最佳电解时间为40m in；这样的条件下有效氯浓度可达5390m g/l，经过上百倍稀释后有效氯浓度仍能达到十几甚至上百ppm，足够杀灭各种致病菌和病毒。五、经费使用情况发生器塑料模型加工 100 元 购买钛电极 150 元购买焊锡焊笔 35 元购买直流电源 三个每个 30 元共 90 元购买电池 48*0.5=24 元购买变压器 3*20=60 元购买食盐 6*1=6 元购买电线，保险丝，整流桥，电容，电阻，电笔，焊锡，
42、定时开关等配件共53 元打印 0.2*100=20 元共 538 元18六、问题、体会与收获这次科技创新的原理其实并不难理解，有的知识在高中时就已涉及。然而当时的我们在学习新课以后，只是记住了阴极和阳极各自的反应方程式，以及电解的产物：氢气，氯气和氢氧化钠，并未从横向去思考。随着学习的深入和知识的积累，我们开始认识到，普普通通的食盐和自来水，在一定条件下就能产生高效的消毒剂次氯酸钠，成本低，效果好。这说明，知识之间是有联系的，只要善于思考，创新其实就在我们身边。现在，次氯酸钠作为消毒液，我国已有了相应的行业标准。许多人已就电解食盐水制消毒液做了探索和研究，留下了许多值得借鉴的经验。然而，倘若一
43、味生搬硬套，我们的创新也就失去了意义。比如说，有人用板式电极电解食盐水，得到了一定的次氯酸钠；而经过实验我们发现，阴阳极相互靠近将取得更好的效果，由此，我们自然而然地想到采用管式电极，来替代平板式的电极，并获得了成功。看来，我们既应当避免闭门造车，也不应改墨守成规，吸收前人的经验和教训，也是为了更快地突破，更好的创新。近一年来，经过不断的上网和去图书馆查询与电解生成次氯酸钠有关的知识及向实验室的老师请教实验方面的问题，我们基本掌握了电解生成次氯酸钠的原理，发展过程，在社会生活及生产活动中的应用情况。同时，结合我们自己所做的实验，我们自己设计并制作出了适合普通家庭用的经济的微型次氯酸钠发生器。在
44、整过过程中，我们也遇到过许多难题，比如购买电解用的多钛电极，刚开始我们去哈市那些出售电极的地方，根本找不着适合我们用的电极，其后我们分头上网搜索那些生产电极的厂家并挨个给他们发邮件，大部分是直接没有回复，也有一些把他们的产品资料回发给我们，但都没我们需要的，这样经过一个多月，我们最后才和宝鸡市祺鑫钛业有限公司联系上了，并从他们公司买了我们现在用的管状多钛电极。由于我们组三个都不是学电学专业的，所以很多关于电方面的知识都需要请教别人，我们好几次跑到电气学院去请教那些在办公室实验室的老师，经过他们的讲解并结合我们自己回来后的再学习和讨论，才慢慢把发生器的电路图构思出来，接着买变压器，整流桥，电容，
45、电线等并且我们自己动手用电烙铁把他们接起来，其中也是有苦有乐，第一次焊接电线时，一晚上也接不了几个点，眼睛还要盯着那些小部件一晚上，特别累。当然有付出就有收获，从知识层面讲，我们了解了与次氯酸钠有关的我们能找着的知识，并且还学到了不少电学方面的知识，扩大了知识面；从操作技能来说，我们熟练掌握了配制，滴定溶液的操作和万用表等使用，还额外的掌握了电烙铁的使用；同时，我们也意识到整个团队团结协作，互相鼓励的重要性，查资料做实验有时也特别累，都有过放弃的想法，不过这时，看到已经付出的和其他成员仍在努力着，总能重新点燃19自己的激情和唤起自己的责任感。真是一份付出一份收获，我们设计并制作出了我们的发生器
46、，顺利完成了结题报告。以往我们对知识的掌握，还停留在理解，识记的层面，时日一久，很容易遗忘。而在这次科技创新中，我们一边翻阅着教材，回忆着知识，一边自己动手做实验，进而设计产品，从中深深地体会到理论对实践的指导意义，以及运用知识所带来的乐趣。一些看似枯燥的公式变得可爱了，本不好理解的概念也变得亲切起来，再也忘不掉了。由此看来， “学以致用”还真不是一句空话。为了什么而学习，我们已找到了答案。当然，由于经验不足，我们在总体的时间安排上，效率不算太高; 由于条件所限，实验时也存在一定的误差；再有就是对电路的优化，我们做得还不够。七、建议其实整个创新活动中，最头疼的就是实验部分，无论是本学院的相关实
47、验，还是跨专业的实验，寻找合适的实验室真的挺难，因为大多数公共实验室只在工作日的白天开放，而大多数学生这部分时间都是有课的，等到没有课的晚上或周末根本就不太可能去那些实验室了。而且尤其是跨专业的实验室，没有专门为所有学生开放的实验室，有时都不太好意思去打乱那些时间彼此不太方便的老师，影响他们正常的作息时间。我们还算幸运的，可以去指导老师韩洪军老师的实验室，充分利用了那里的现有资源。总之，就是希望学校能开放更多的，各个专业的，能够让学生利用课余时间去做实验的实验室，充分挖掘学生的兴趣和创新能力。八、结束语与致谢在这一年中，我们也曾遇到这样那样的困难：找不到资料时的彷徨迷茫；常常被出乎意料的实验数
48、据弄得焦头烂额；为了采集制作产品的原料，我们四处奔走，甚至还得上网邮购。有的时候，我们真想从此放弃，一走了之。然而我们最终选择了坚持。当我们设计的产品终于从图纸变为现实的时候，我们相顾无言，感慨万千。那些时日的努力毕竟没有付诸东流，它就在这里，就在我们手中，凝聚在这个小小的发生器上。这次科技创新活动，让我们在挫折面前，更加坚强。我们科技创新的实验与论文得以顺利完成，首先要感谢我们的指导老师韩洪军教授。论文的选题、构思、试验和理论分析，都是在韩老师的精心指导下完成的，试验场地和试验条件的完善，也得力于韩老师和学校其他部分实验老师的大力支持。论文成稿后，更得到了韩20老师字斟句酌、不厌其烦的审阅和
49、修改。指导老师科学的工作态度和严谨的治学作风给我们留下了深刻的印象，永远是我们学习的楷模。最后，向各位参加审稿和答辩的专家表示最真诚的感谢!九、参考文献1 刘珊, 王亚娥, 郭炜 .微、小型次氯酸钠发生器性能及设计参数研究J,西安公路交通大学学报,1999,19(2)2 吴前俊，刘晓松，次氯酸钠发生器基本知识J，环境与健康杂志，1989，6(3):43-48 3赵敏，赵殿生，循环冷却水用杀生剂的种类及其发展方向J，环境与可持续发展，2006.1:38-404 次氯酸钠发生器国家标准(GB12176-1990)5曲显恩，含氯消毒剂的性能与应用J，中国氯碱，2005，1:19-23 6 赵锁祥,次氯酸钠发生器安全运行的探讨J 铁道劳动安全与环保, 1991, (3).7 次氯酸钠生产的工艺改进J. 中小企业科技, 1995,(11)8 董克忠，应用次氯酸钠发生器对医疗污水的消毒处理J，山西建筑，
