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特效杀菌产品推荐-双季铵盐杀生剂BT1103

时间:2015-11-10 9:18:12

    海水循环冷却是一种以海水替代淡水作为冷却介质的冷却技术,其要解决的关键技术问题之一是控制海水中微生物的大量繁殖,以防止其黏附在冷却系统内壁,影响冷却效果,甚至阻塞管道,损坏冷却系统。向循环水系统中投加菌藻抑制剂是目前控制微生物用的最多也最有效的方法 。海水的高盐度、高pH等复杂条件对杀菌剂的性能及使用影响较大,然而目前关于杀菌剂在海水系统的杀菌性能及应用研究的报道却很少。
    目前,工业循环冷却水中常用的季铵盐杀菌剂为单头基单烷烃链季铵盐,如洁尔灭、新洁尔灭等。这类杀菌剂虽具有高效、低毒、不易受pH变化影响等特点,但存在易起泡沫,矿化度较高时杀菌效力降低,容易吸附损失,长期单独使用易产生抗药性等缺点。双季铵盐是通过连接基团将2个单季铵盐分子在其亲水头基或接近亲水头基处连接起来的一类季铵盐,具有杀菌效果好、毒性低、水溶性好等特点,受到人们的广泛关注。双季铵盐杀菌剂的结构可调节性较大,烷烃链长度、连接基团长度以及反离子种类等都会对杀菌效果产生一定影响。例如毛学强等研究合成了系列双季铵盐杀菌剂n-2-n(n=8,10,12,14),并研究了其杀菌性能,发现随着疏水链长n的增大,其杀菌能力增强。孙玉梅等的研究结果表明,对于对称和不对称的双季铵盐杀菌剂来说,当烷烃碳链长度接近12时具有最好的杀菌效果,碳链长度高于或低于12时杀菌效果变差,而与分子结构对称度关系不大。 
    季铵盐杀菌剂的杀菌特性是通过阳离子头基吸附在带负电荷的细菌表面,改变了细菌细胞壁的通透性,同时烷烃链可与细胞的类质层发生疏水作用而插入其中,导致细胞内酶失活和蛋白质变性。因此,头基的离子强度和烷烃尾链的疏水作用两方面因素决定了季铵盐杀菌剂的杀菌性能。双季铵盐杀菌剂通过连接基团将2个单季铵盐连接起来,限制了离子头基的距离,增加了离子基团的电荷强度,同时带来高烷烃链密度,使得双季铵盐吸附细菌的能力提高,与细胞膜的疏水作用增强,因而杀菌性能优于单季铵盐威海翔宇环保科技股份有限公司研制的海水淡化杀贝剂BT1103就是双季铵盐杀菌剂。

         海水是高盐度复杂水溶液,杀菌剂在海水中的杀菌效果会受到一定影响。文献报道,十二烷基二甲基苄基氯化铵对淡水中异养菌的杀菌率在其质量浓度为5 mg/L时可达98.4%,优于本研究中十二烷基二甲基苄基氯化铵在海水中的杀菌效果。原因在于季铵盐杀菌剂杀灭细菌的第1步是通过静电作用与细菌结合,然而海水中大量盐的存在会屏蔽二者所带电荷,从而削弱静电作用,抑制杀菌剂与细菌的结合,因而相比于淡水,相同浓度杀菌剂在海水中的杀菌效果较差。双季铵盐杀菌剂与单季铵盐有着相似的杀菌机理,因此杀菌效果也将受到海水盐度的影响。
    季铵盐杀菌剂是一种离子型表面活性剂,其在水中可通过烷烃链的疏水作用自组装形成分子聚集体即胶束,形成胶束的最小浓度称为临界胶束浓度(CMC)。CMC越小,则表面活性剂自组装能力越强。研究表明,阳离子季铵盐表面活性剂与带负电的大分子或微粒作用时,可通过静电作用结合于大分子或微粒表面,而溶液中游离的季铵盐分子可通过疏水作用在大分子或微粒表面形成分子聚集体,从而导致局部表面活性剂分子浓度较大。当季铵盐杀菌剂通过静电作用结合在细菌表面时,杀菌剂分子本身的自组装能力会使细菌表面局部杀菌剂浓度增大,导致细菌死亡。因此,季铵盐杀菌剂的杀菌性能在一定程度上取决于其自组装的能力,即CMC值。研究表明,当4<s<10时,双季铵盐12-s-12的CMC随s的增大而减小,即自组装能力随s增大而增强。对于烷烃链长相同的双季铵盐杀菌剂12-s-12(s=4,6,8),其杀菌性能则随连接基团的增加而增大。
    从杀菌机理角度看,季铵盐杀菌剂进入细菌细胞内部与季铵盐的亲脂性(碳链长度)有关,当碳链长度为12~14时,其具有最适合的亲脂性,因而最易进入细胞类脂层,破坏细胞通透性,使细胞内物质外渗,导致细胞死亡。因此,季铵盐杀菌剂的烷烃链长在此范围内方可表现出良好的杀菌性能。
结论
   (1)季铵盐杀菌剂在海水中的杀菌性能因海水的高盐度受到一定程度抑制,与传统单季铵盐杀菌剂相比,双季铵盐杀菌剂在海水中表现出优异的杀菌性能,达到相同杀菌效果,双季铵盐杀菌剂用量仅为单季铵盐的1/20~1/10。
   (2)当烷烃链长相同时,双季铵盐杀菌剂的杀菌性能与连接基团具有一定的相关性,对于12-s-12(s=4,6,8)系列双季铵盐杀菌剂,其杀菌性能随连接基团长度的增加而增强。
   (3)单季铵盐杀菌剂在烷烃链长为12、14时表现出优异的杀菌性能,这一规律对双季铵盐杀菌剂同样适用。对于m-6-m(m=12,14,16)系列双季铵盐杀菌剂,当m=14时,杀菌性能最佳;m=12时,杀菌性能次之,m=16时,杀菌性能较差。

 

 



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