Tổng hợp điện hóa dung dịch peroxocacbonic và triển vọng ứng dụng của nó cho mục đích khử trùng

Hiện nay trong lĩnh vực khử trùng các hợp chất hóa học có hoạt tính khử trùng cao nhưng

có độc tính thấp đối với động vật máu nóng được thừa nhận là các dung dịch nước hoạt hóa điện

hóa (dưới tên gọi chung ECASOL) [1 - 6]. Các quá trình hoạt hóa điện hóa (HHĐH) được phát

minh bởi kỹ sư người Nga V. M. Bakhir và năm 1984 được Viện HLKH Liên Xô cũ thừa nhận

như một hướng phát triển mới trong lĩnh vực điện hóa ứng dụng. Trong khoảng 20 năm trở lại

đây các thiết bị sản xuất ECASOL đã được thương mại hóa và ứng dụng rộng rãi tại nhiều nước

trên thế giới trong đó có Việt Nam [1, 2, 7, 8]. Các thiết bị sản xuất dung dịch ECASOL có tên

gọi chung là STEL. Trong khoảng thời gian đó tại Viện các Hệ thống và Công nghệ điện hóa

Vitold Bakhir người ta đã thiết kế chế tạo nhiều dạng thiết bị STEL khác nhau, trong số đó thiết

bị STEL-PEROX được xem là một phương tiện diệt khuẩn hữu hiệu và thân thiện môi trường

nhất nhờ đã tạo ra được dung dịch pecacbonic axit với hoạt tính kháng khuẩn đặc biệt cao nhưng

không chứa các hợp chất clo độc hại.

Tổng hợp điện hóa dung dịch pecacbonic axit trong thiết bị STEL-PEROX là quá trình cho

một dung dịch cacbonat loãng (0,4 - 1,0 g/l) chạy qua khoang anốt của buồng điện hóa dòng

chảy FEM-3 [2]. Đáng lưu y là mức độ khoáng hóa của dung dịch điện hóa ở đây thấp tương

đương độ khoáng hóa của nước dùng cho ăn uống.

pdf 8 trang kimcuc 3900
Bạn đang xem tài liệu "Tổng hợp điện hóa dung dịch peroxocacbonic và triển vọng ứng dụng của nó cho mục đích khử trùng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Tổng hợp điện hóa dung dịch peroxocacbonic và triển vọng ứng dụng của nó cho mục đích khử trùng

Tổng hợp điện hóa dung dịch peroxocacbonic và triển vọng ứng dụng của nó cho mục đích khử trùng
 47
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Tập 48, số 2, 2010 Tr. 47-54 
TỔNG HỢP ĐIỆN HÓA DUNG DỊCH PEROXOCACBONIC VÀ 
TRIỂN VỌNG ỨNG DỤNG CỦA NÓ CHO MỤC ĐÍCH KHỬ TRÙNG 
NGUYỄN HOÀI CHÂU, NGUYỄN VĂN HÀ, NGÔ QUỐC BƯU 
1. MỞ ĐẦU 
Hiện nay trong lĩnh vực khử trùng các hợp chất hóa học có hoạt tính khử trùng cao nhưng 
có độc tính thấp đối với động vật máu nóng được thừa nhận là các dung dịch nước hoạt hóa điện 
hóa (dưới tên gọi chung ECASOL) [1 - 6]. Các quá trình hoạt hóa điện hóa (HHĐH) được phát 
minh bởi kỹ sư người Nga V. M. Bakhir và năm 1984 được Viện HLKH Liên Xô cũ thừa nhận 
như một hướng phát triển mới trong lĩnh vực điện hóa ứng dụng. Trong khoảng 20 năm trở lại 
đây các thiết bị sản xuất ECASOL đã được thương mại hóa và ứng dụng rộng rãi tại nhiều nước 
trên thế giới trong đó có Việt Nam [1, 2, 7, 8]. Các thiết bị sản xuất dung dịch ECASOL có tên 
gọi chung là STEL. Trong khoảng thời gian đó tại Viện các Hệ thống và Công nghệ điện hóa 
Vitold Bakhir người ta đã thiết kế chế tạo nhiều dạng thiết bị STEL khác nhau, trong số đó thiết 
bị STEL-PEROX được xem là một phương tiện diệt khuẩn hữu hiệu và thân thiện môi trường 
nhất nhờ đã tạo ra được dung dịch pecacbonic axit với hoạt tính kháng khuẩn đặc biệt cao nhưng 
không chứa các hợp chất clo độc hại. 
Tổng hợp điện hóa dung dịch pecacbonic axit trong thiết bị STEL-PEROX là quá trình cho 
một dung dịch cacbonat loãng (0,4 - 1,0 g/l) chạy qua khoang anốt của buồng điện hóa dòng 
chảy FEM-3 [2]. Đáng lưu y là mức độ khoáng hóa của dung dịch điện hóa ở đây thấp tương 
đương độ khoáng hóa của nước dùng cho ăn uống. 
Hình 1. Độ dẫn điện tổng quát của các dung dịch vô 
cơ phụ thuộc vào nồng độ và khoảng cách giữa các 
ion trong dung dich 
Hình 2. Sơ đồ nguyên lí tổng hợp dung dịch axit 
pecacbonic trong buồng hoạt hóa điện hóa FEM-3 
Hình 1 chỉ ra sự phụ thuộc độ dẫn điện tổng quát của các chất điện ly vô cơ khác nhau vào 
nồng độ của chúng trong dung dịch nước (đường cong 1). Ở dung dịch chất điện ly loãng 
1 
-
Đ
ộ 
dẫ
n
đ
iệ
n
, 
S/
cm
2 
-
K
ho
ản
g 
cá
ch
tín
h 
to
án
gi
ữ
a
tâ
m
củ
a
cá
c 
io
n
tr
o
n
g 
du
n
g 
dị
ch
n
ư
ớc
, 
A
0 
 Nồng độ, mol/l 
 48
(≤ 0,1 mol/l) một thay đổi rất nhỏ về nồng độ của các chất tan có thể gây ra sự biến đổi đáng kể 
của độ dẫn riêng, khẳng định sự có mặt của một lượng lớn các phân tử nước không tham gia vào 
quá trình hình thành các lớp vỏ hydrat bao quanh các hạt mang điện tích. Đối với trường hợp 
dung dịch điện li có nồng độ đậm đặc hơn (≥ 0,1 mol/l) có thể thấy những biến thiên lớn về nồng 
độ cũng không làm cho độ dẫn điện của dung dịch thay đổi là bao nhiêu. Điều đó chứng tỏ các 
lớp vỏ hydrat bao quanh các hạt điện tích bắt đầu tương tác với nhau và mức độ xâm nhập lẫn 
nhau giữa chúng tăng theo sự gia tăng nồng độ của các chất điện l y. Ý tưởng này được thể hiện 
bằng đường cong 2 trên hình 1 trong đó có thể thấy khoảng cách giữa các tâm ion của các chất 
điện ly phụ thuộc vào nồng độ của chúng trong dung dịch, đồng thời nồng độ càng tăng, độ dẫn 
điện riêng tăng càng ít. Đường cong 2 được xem như một biểu thị đặc thù của các tính chất cấu 
trúc của dung dịch điện li [9]. 
Khái niệm “dung dich cấu trúc - structuralized solution” bao hàm tính trật tự bền vững 
tương đối theo thời gian và không gian của các vị trí của các hạt điện ly và các phân tử nước 
trong dung dịch so với vị trí của một hạt được chọn ngẫu nhiên. Theo định đề nổi tiếng của 
L. Pauling về tính trung hòa điện tích của các ion hydrat hóa, thì điện tích của một ion được tái 
phân bố lại trên các nguyên tử hydro của các phân tử nước bao bọc xung quanh ion, và sự trung 
hòa và tái phân bố điện tích này diễn ra trong quá trình hydrat hóa ion. Sự tái phân bố điện tích 
của ion còn tác động đến các phân tử nước nằm ở xa hơn. Như vậy rõ ràng sự dịch chuyển một 
phần mật độ điện tử từ các phân tử nước nằm gần ion nhất sẽ làm cho các phân tử nước này bị 
thiếu hụt mật độ điện tử, nhưng sự thiếu hụt này sau đó được đền bù bằng sự dịch chuyển mật độ 
điện tử của các phân tử nước đứng sau, và cứ thế tiếp tục. Đối với các hạt anion sự dịch chuyển 
mật độ điện tích cũng diễn ra tương tự nhưng theo hướng ngược lại. Nguyên nhân của các dịch 
chuyển đó là xu hướng đạt tới trạng thái cân bằng với năng lượng cực tiểu. Do vậy sự phối trí 
các phân tử nước xung quanh hạt tan là yếu tố quan trọng đối với quá trình cấu trúc hóa dung 
dịch, cụ thể là quá trình hydrat hóa các hạt tan. 
Trong quá trình tổng hợp điện hóa dung dịch pecacbonic axit từ dung dịch cacbonat (hoặc 
bicacbonat) loãng điều cực kỳ quan trọng là quá trình hydrat hóa các hạt tích điện phải được 
thực hiện tại vùng sát bề mặt điện cực nơi cường độ điện trường của lớp điện kép đạt giá trị hàng 
trăm nghìn von/cm nhằm đảm bảo khả năng thay đổi cấu trúc dung dịch một cách có định 
hướng. 
Sơ đồ nguyên l í của quá trình tổng hợp điện hóa axit pecacbonic được mô tả trên hình 2. 
Dung dịch cacbonat natri loãng được cho chảy qua khoang anốt của buồng điện hóa FEM-3 
trong khi tại khoang catốt dòng nước tinh khiết được cho chảy ngược chiều. Sử dụng dòng 
ngược chiều cho phép loại bỏ các cation kiềm khỏi dòng anolit hiệu quả hơn so với trường hợp 
sử dụng dòng cùng chiều. Lưu lượng dòng nước đi qua khoang catốt phải đảm bảo lớn hơn lưu 
lượng dòng nước muối đi qua khoang anốt nhằm thiết lập các điều kiện mà tại đó dòng điện đi 
qua màng ngăn của buồng điện hóa được tạo ra hoàn toàn bởi quá trình vận chuyển cation từ 
vùng anốt sang vùng catốt. Đồng thời áp suất dư trong khoang anốt (0,1 - 0,5 at) cũng tạo điều 
kiện thuận lợi cho quá trình vận chuyển cation và cản trở các anion hydroxyl xâm nhập từ 
khoang catốt sang. Với áp suất ≤ 0,1 at không thể ngăn chặn các ion hydroxyl chạy ngược từ 
khoang catốt sang khoang anốt, do đó quá trình ôxy hóa các ion cacbonat trong vùng anốt. 
Nhưng khi áp suất ≥ 0,5at, ngoài cation kiềm, anion cacbonat từ khoang anốt có thể bị đẩy sang 
khoang catốt, do đó làm giảm hiệu suất tạo các hợp chất peroxo (tính theo dòng điện). 
Như đã nói ở trên, độ khoáng hóa của dung dịch điện ly có ảnh hưởng quyết định đến độ 
bền của các phức phân tử với liên kết hydro được tạo ra trong quá trình điện hóa. Thành phần 
của các phức phân tử này ngoài các phân tử bền, có thể còn bao gồm các ion, các gốc tự do, hoặc 
 49
các phân tử kích thích (gọi là exciplexes), và các thành phần này có thể được hydrat hóa để trở 
thành phức aqua (aquacomplexes) trung hòa điện tích và bền vững. 
Viện Công nghệ môi trường trên cơ sở các môđun FEM-3 được nhập từ LB Nga đã thiết kế 
lắp đặt thành công hệ thiết bị STEL-PEROX cho phép thu nhận dung dịch peroxocacbonic 
(anolit PEROX) có hoạt tính khử trùng cao, thân môi trường và tác dụng kéo dài. Hình 3 trình 
bày sơ đồ mạch điện và hệ thống thủy lực của thiết bị STEL-PEROX được thiết kế và lắp đặt tại 
Viện CNMT. 
Hình 3. Sơ đồ mạch điện và thủy lực của thiết bị STEL-PEROX thu nhận dung dịch 
anolit-PEROX từ dung dịch cacbonat kiềm loãng 
Các phản ứng hóa học cơ bản diễn ra trong quá trình dung dịch cacbonat natri loãng lần 
lượt chảy qua các khoang anốt của 8 buồng FEM-3 được mắc nối tiếp nhau theo sơ đồ thủy lực 
là như sau: 
Các phản ứng hình thành các sản phẩm mono- và di-pecacbonat natri: 
2Nа2СО3 + 10Н2О→ 2НОС(О)ООС(О)ОNа + 2NaОН + О2 + 8Н2; 
2Na2СО3 + 6Н2О → 2НОС(О)ООNа + 2NaOH + 4H2 + СО2; 
Trong quá trình dung dịch cacbonat di chuyển về phía đầu ra của sơ đồ, pH giảm dần và 
dung dịch dung dịch nghèo dần cation Na+ bởi vậy ion cacbonat chuyển thành ion 
hydrocacbonat. Các phản ứng ôxy hóa khi đó diễn ra như sau: 
2NaНСО3 + 2Н2О → НОС(О)ООС(О)ОNa + NaOH + 2H2 + 1/2 О2; 
2NaHCO3 + Н2О → НОС(О)ООNa + NaOH + H2 + СО2. 
Có thể thấy càng về cuối pH càng giảm cho tới tận giá trị trung tính và giai đoạn ôxy hóa 
anodic tiếp theo là quá trình chuyển đổi muối pecacbonat thành axit tương ứng: 
НОС(О)ООС(О)ОNа + Н2О → НОС(О)ООС(О)ОН + NaOH; 
НОС(О)ООNa + Н2О → НОС(О)ООН + NaOH. 
Ngoài ra, tại khoang anốt cuối cùng của chuỗi FEM-3 quá trình ôxy hóa nước và các sản 
phẩm điện hóa cũng sẽ diễn ra: 
2H2O - 4e → 4H+ + O2; 2H2O - 2e → 2H+ + H2O2; O2 + Н2О - 2e → O3 + 2 Н+; 
3H2O - 6e → O3 + 6H+; Н2О2 - е → НО2• + Н+; H2O2 - 2e → 1O2 (singlet) + 2 Н+ 
H2O - 2e → 2H+ + O• ; H2O - e → H+ + OH•. 
Catolit PEROX 
Na2CO3 
(Dung dịch loãng) 
° 
° 
- 
+ 
 Anolit PEROX 
Đườngnước 
 FEM-3 
 50
Các sản phẩm này là những chất ôxy hóa rất mạnh với khả năng diệt khuẩn đặc biệt cao. 
Báo cáo này trình bày kết quả nghiên cứu điều chế dung dịch pecacbonic (anolit PEROX) 
trên thiết bị điện hóa kiểu STEL-PEROX và tính năng khử trùng của sản phẩm thu được so với 
các chế phẩm khử trùng truyền thống. 
2. PHẦN THỰC NGHIỆM 
Quá trình tổng hợp dung dịch anolit PEROX được thực hiện trên thiết bị STEL-PEROX do 
Viện CNMT thiết kế lắp đặt. 
Phổ hấp thụ của dung dịch anolit PEROX được đo trên máy quang phổ UV-VIS GBC 
Instument-2885. 
Môi trường nuôi cấy vi sinh 
- Các dung dịch sinh lí điều chế từ pepton (Merk); 
- Chromocult và SS_agar (Merk) làm môi trường để phân lập E.coli và salmonella; 
- Môi trường PCA (Merk) để phân tích định lượng vi sinh. 
Thu thập mẫu vi sinh 
Các mẫu vi sinh thu thập từ nước nuôi, các bề mặt công cụ lao động trong xí nghiệp chế 
biến thủy sản. 
Khảo sát hiệu lực kháng khuẩn của anolit PEROX 
9 ml dung dịch anolit PEROX với nồng độ các chất oxy hóa 60mg/l được chuyển vào ống 
nghiệm, thêm vào đó 1ml dung dịch huyền phù E. coli hoặc Salmonella nồng độ 108 cfu/ml. Sau 
5, 10, 15 phút tiếp xúc với anolit PEROX đếm số vi sinh vật. 
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
3.1. Các tham số hóa-lí của dung dịch anolit PEROX 
Các thông số kỹ thuật cơ bản của thiết bị STEL-PEROX và các chỉ số lí-hóa của các dung 
dịch anolit và catolit thu được trên thiết bị được trình bày trên bảng 1, trong đó có thể thấy độ khoáng 
hóa của dung dịch anolit PEROX là khá thấp, tương đương độ khoáng hóa của nước ăn uống. 
Bảng 1: Các thông số kỹ thuật của thiết bị STEL-PEROX và các chỉ số lí - hóa của 
các sản phẩm hoạt hóa 
Dung 
dịch 
HHĐH 
[Na2CO3], g/l 
(nồng độ ban 
đầu) 
Dòng 
điện 
(A) 
Điện áp 
(V) 
Công 
suất 
(l/h) 
TDS 
(mg/l) 
pH 
Thế ôxy hóa 
khử ORP 
(mV) 
[Chất ôxy 
hóa] 
(mg/l) 
Anolit 
Catolit 
12 
H2O 
20 - 21 
38 - 40 
20 - 22 
58 - 60 
620 - 750 
- 
6,6 - 6,7 
9 - 10 
+700 - +800 
+250 - +350 
60 - 65 
- 
Biến thiên của các chỉ số lí-hóa của dung dịch anolit PEROX trong thời gian bảo quản 9 
ngày trong bình đậy nắp kín được chỉ ra trên bảng 2. Có thể thấy nồng độ các chất ôxy hóa và 
 51
thế ôxy hóa khử của dung dịch anolít PEROX suy giảm tương đối chậm sau 9 ngày bảo quản 
(ORP giảm 10%, trong khi nồng độ các chất ôxy hóa giảm 25%). Hình 4 cho thấy ảnh hưởng 
của dòng điện lên thế ôxy hóa khử và độ khoáng hóa của các du ng dịch HHĐH (anolit PEROX 
và catolit PEROX). Đáng chú í là khi dòng điện phân tăng thì độ khoáng hóa của anolit giảm 
trong khi độ khoáng hóa của catolit tăng. 
Phổ hấp thụ UV-VIS của dung dịch anolit PEROX vừa mới điều chế và sau thời gian bảo 
quản được dẫn ra trên hình 5. Kết quả cho thấy sau 9 ngày giữ trong bình kín tất cả các thành 
phần giả bền với thời gian sống ngắn đã phân hủy hoàn toàn và đỉnh hấp thụ cực đại dịch chuyển 
về phía bước sóng dài. Điều đó một lần nữa khẳng định tính chất giả bền của dung dịch HHĐH. 
Bảng 2. Biến thiên của các chỉ số lí-hóa của dung dịch anolit PEROX phụ thuộc vào 
thời gian bảo quản (trong can đậy nắp kín) 
Thời gian bảo 
quản (ngày) 
pH Thế ôxy hóa 
khử (mV) 
[Chất ôxy hóa] 
(mg/l) 
1 6,68 786 67,4 
2 6,87 770 61,8 
3 6,90 771 57,5 
4 6,95 754 57,5 
5 6,95 748 56,8 
8 7,00 726 51,5 
9 6,74 710 49,7 
Hình 4: Ảnh hưởng của dòng điện điện phân lên độ khoáng hóa và 
thế ôxy hóa khử của anolit PEROX và catolit PEROX 
Hình 5. Phổ hấp thụ của anolit PEROX mới điều chế và sau thời gian bảo quản 9 ngày 
0
200
400
600
800
1000
1200
0 5 10 15 20 25
Series1
Series2
A 
a) 
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 5 10 15 20 25
Series1
Series2
A 
O
R
P
, 
m
V
 C
S
E
♦ Anolit 
■ Catolit 
b)
♦ Anolit 
■ Catolit 
Đ
ộ 
kh
o
ản
g,
m
g/
l 
0.000
0.010
0.020
0.030
0.040
0.050
0.060
0.070
200 250 300 350 400
Wavelength (nm)
A
b
so
rb
a
n
ce
Fresh Anolyte-perox Anolyte-perox after 7 day ■-Anolit mới điều chế; ♦-Anolit sau 9 ngày bảo 
quản 
 52
Kết quả khảo sát thời gian lưu giữ hoạt tính của dung dịch anolit PEROX chỉ ra rằng quá 
trình phân hủy axit pecacbonic, nghĩa là quá trình suy giảm hoạt tính, diễn ra chậm: sau 30 ngày 
bảo quản hoạt tính kháng khuẩn của dung dịch chỉ giảm không quá 20%. Sự suy giảm hoạt tính 
này thấp hơn nhiều so với các dung dịch anolit được điều chế từ muối NaCl trên thiết bị STEL 
[1,7]. Sở dĩ dung dịch anolit PEROX có trạng thái giả bền kéo dài khác thường là do quá trình 
điện phân dung dịch cacbonat kiềm cực loãng đã được thực hiện tại khu vực cận kề lớp điện kép, 
nhờ đó các chất ôxy hóa tạo ra đã được bao bọc bởi một lớp vỏ hydrat nhiều lớp dưới dạng phức 
aqua trung hòa điện tích. 
3.2. Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của dung dịch anolit PEROX 
Dung dịch anolit PEROX đã được nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn trên một số vi khuẩn 
gây bệnh thường gặp trong chế biến thủy sản. Hoạt tính kháng khuẩn của anolit PEROX đối với 
E. coli và Salmonella spp. được trình bày trên bảng 3. Kết quả cho thấy sau 5 phút tiếp xúc với dung 
dịch anolit PEROX nồng độ 60 mg/l E.coli bị tiêu diệt hoàn toàn trên các mẫu huyền phù có độ pha 
loãng khác nhau, trong khi Salmonella bị vô hiệu hóa hoàn toàn sau 10 phút phơi nhiễm. 
Bảng 3. Hoạt tính kháng khuẩn của dung dịch anolit PEROX ([các chất ôxy hóa] = 60 mg/l) đối 
với E.coli và Salmonella ở mức độ pha loãng khác nhau E. coli (cfu/ml) 
Mẫu thí nghiệm 
Mức độ pha loãng 
100 101 102 103 104 105 
Nồng độ các chất ôxy hóa = 60 mg/l 
Mẫu đối chứng (không có 
anolit) 
* * * >> >> 102 
Phơi nhiễm 5 phút 0 0 0 0 0 
Phơi nhiễm 10 phút 0 0 0 0 0 
Phơi nhiễm 15 phút 0 0 0 0 0 
Salmonella (cfu/ml) 
Mẫu thí nghiệm 
Mức độ pha loãng 
100 101 102 103 104 105 
Nồng độ các chất ôxy hóa = 60 mg/l 
Mẫu đối chứng (không có 
anolit) 
* * * >> 284 28 
Phơi nhiễm 5 phút >> >> >> ~ 1700 
Phơi nhiễm 10 phút 0 0 0 0 
Phơi nhiễm 15phút 0 3 1 0 
* Không đếm được 
Bảng 4 thể hiện khả năng diệt khuẩn của anolit PEROX trên các sản phẩm chế biến mực 
của Việt Nam. Số liệu thực nghiệm dẫn ra cho thấy mật độ vi khuẩn trên sản phẩm mực đã giảm 
 53
đáng kể sau khi mực được ngâm vào dung dịch anolit PEROX nồng độ 50 mg/l 30 phút. Cụ thể 
là thành phần TPC giảm 9 lần, E. coli và Coliform – 2 lần trong khi Salmonella bị loại trừ hoàn 
toàn. 
Bảng 4. Hoạt tính khử trùng của dung dịch anolit PEROX trong quá trình chế 
biến mực (nồng độ các chất ôxy hóa = 50 mg/l) 
Mẫu phân tích TPC 
(cfu/ml) 
Е.coli 
(cfu/ml) 
Coliforms, 
(cfu/ml) 
Salmonella, 
(cfu/ml) 
Mẫu đối chứng (ngâm trong nước 
sạch) 
7,8 × 105 36 2,7 × 102 + 
Ngâm trong anolit PEROX 15 min 4,5 × 105 14 1,7 × 102 - 
Ngâm trong anolit PEROX 30 min 8,5 × 104 14 1,4 × 102 - 
4. KẾT LUẬN 
Các đặc trưng lí-hóa và hoạt tính kháng khuẩn của dung dịch pecacbonic thu được trên thiết 
bị STEL-PEROX được thiết kế lắp đặt tại Viện Công nghệ môi trường trên cơ sở các môđun 
FEM-3 nhập từ LB Nga đã được nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu cho thấy thiết bị STEL - 
PEROX có khả năng tạo ra dung dịch không độc hại do không tạo ra các chất chứa clo, nhưng 
có hoạt tính kháng khuẩn cao, cho phép tiêu diệt hầu hết các loài vi khuẩn gây bệnh, kể cả 
Salmonella, E.coli, Listeria, nấm v.v... chỉ sau một thời gian phơi nhiễm ngắn, tương tự như 
dung dịch anolit có cùng nồng độ được điều chế từ dung dịch muối ăn trên thiết bị STEL. Với 
mật độ 108cfu/ml E.coli bị tiêu diệt hoàn toàn sau 5 phút tiếp xúc với dung dịch anolit PEROX 
nồng độ 60mg/l và Salmonella – sau 10 phút tiếp xúc. 
Số liệu thực nghiệm thu được cũng chỉ ra rằng nồng độ khoáng hóa của dung dịch điện 
phân càng thấp, độ bền của các phức peroxocacbonat hydrat hóa (aquacomplex) càng tăng do 
chúng càng được trung hòa điện tích. Nhờ vậy hoạt tính giả bền của dung dịch được kéo dài 
đáng kể: ORP chỉ giảm khoảng 10% và nồng độ các chất ôxy hóa – 25% sau thời gian bảo quản 
9 ngày. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Бахир В. М., Прилуцкий В. И., Паничева С. А., Шомовская Н. Ю. Анолит АНК - 
эволюция совершенствования и анализ перспектив применения, Медицинский 
алфавит. Больница (3) (2008) 52-58. 
2. Бахир В. М. Под ред. проф. В. М. Бахира - Электрохимическая активация: 
универсальный инструмент зеленой химии, М., Институт Электрохимических 
Систем и Технологий Витольда Бахира, 2005, 176 с. 
3. Bialka K. L., Demirci A., Knabel S. J. et al. - Efficacy of electrolyzed oxidizing water for 
the microbial safety and quality of eggs, Poultry Science 83 (2004) 2071-2078. 
 54
4. Fabrizio K. A., Sharma R. R., Demirci A. et al. - Comparision of Electrolyzed Oxidizing 
water with various antimicrobial interventions to reduce Salmonella species on Poultry, 
Poultry Science 81 (2002) 1598-1605 
5. B. S. M. Mahmoud, K. Yamazaki, K. Miyashita, S. Il-Shik, C. Dong-Suk and T. Suzuki - 
Decontamination effect of electrolysed NaCl solutions on carp, Letters in Applied 
Microbiology 39 (2004) 169-173. 
6. Li X. W., Sun S. H., Li T. - Primary study of microbiocide effect and its mechanism of 
electrolyzed oxidizing water, Zhunghua Liu Xing Bing Xue Za Zhi 17 (1) (1996) 95-98. 
7. Nguyễn Văn Hà, Nguyễn Hòa Châu Nguyễn Minh Tuân - Nghiên cứu ứng dụng dung dịch 
HHĐH để khử trùng nước và dụng cụ trong sản xuất tôm giống, Tạp chí Khoa học và 
Công nghệ 46 (6A) (2008) 227-233. 
8. Nguyễn Hoài Châu, Nguyễn Văn Hà, Nguyễn Minh Tuân, Lê Anh Bằng - Ứng dụng các 
dung dịch HHĐH để khử trùng, khử mùi và tăng hiệu quả kinh tế chăn nuôi lợn mô hình 
trang trại, Tạp chí Khoa học và Công nghệ 46 (6A) (2008) 62-68. 
9. Bakhir V. M. - Portable water disinfection: Problems and solutions, Pityevaya Voda (1) 
(2003) 13-20. 
SUMMARY 
ELECTROCHEMICAL SYNTHESIS AND PERSPECTIVES OF APPLICATION OF 
PEROXOCARBONIC SOLUTION FOR DISINFECTION 
STEL-PEROX is the latest model among the series of well-known STEL devices which 
produce electrochemically activated (ECA) solutions widely used for disinfection in many 
countries over world, including Vietnam. STEL-PEROX devices stand out as the most effective 
and environmentally-friendly means against microbes by generating activeted percarbonic acid 
from highly diluted sodium carbonate solution. 
Physico-chemical and functional characteristics of ECA solutions generated on a STEL-
PEROX device designed and set up in Institute of Envonmental Technology-VAST using 
Russian electrolytic moduls FEM-3 have been evaluated. It was shown that this device produces 
actually non-toxic solutions but highly effective disinfectants that destroy all forms of 
pathogenous microorganisms, including Salmonella, E-coli, Listeria, fungi etc, in very short 
contact times. 
The experimental data showed that the low general mineralization of the anolyte PEROX 
provides a high stability of the molecular complexes which are hydrated, transforming into 
electroneutral aquacomplexes. That means that the lower the concentration of ions in solution, 
the greater the stability of the aquacomplexes, hence the longer the bactericidal activity of the 
anolyte PEROX. 
Địa chỉ: Nhận bài ngày 12 tháng 6 năm 2009 
Viện Công nghệ môi trường, 
Viện Khoa học và công nghệ Việt Nam. 

File đính kèm:

  • pdftong_hop_dien_hoa_dung_dich_peroxocacbonic_va_trien_vong_ung.pdf