素说心语 | 消毒剂的前世今生

卷首语

为深入落实全国教育大会“在增强综合素质上下功夫,教育引导学生培养综合能力,培养创新思维”的指导思想,提高青年学子的身心素质、人文素养和科普素能,“浙大微学工”专门开设“素说心语”专栏,促进学生全面发展,让心灵更丰盈、精神更饱满、人格更完善、能力更彰显。

自新型冠状肺炎流行以来

除了口罩、酒精棉片被疯抢

还有一样东西成为了热门

今天

我们就来扒一下

消毒剂的“前世今生”

01

简介:什么是消毒剂

消毒剂也常被人们称为“化学消毒剂”。它用于杀灭传播媒介上的病原微生物,使其无害化并将病原微生物消灭于人体之外,达到切断传播途径和控制传染病扩散的目的。

 

消毒原理

(1)改变病原微生物细胞膜的通透性

表面活性剂、酚类及醇类可导致胞浆膜结构紊乱并干扰其正常功能,使小分子代谢物质溢出胞外,影响细胞传递活性和能量代谢,甚至引起细胞破裂。

 

(2)干扰、破坏病原微生物的酶系统

许多消毒剂能破坏微生物的酶系统,从而影响微生物的代谢,发生抑菌和杀菌作用。如某些氧化剂和重金属盐类能与细菌的巯基结合并使之失去活性。

 

(3)使病原微生物的蛋白质凝固、变性

酸、碱和醇类等有机溶剂可改变蛋白构型而扰乱多肽链的折叠方式,造成蛋白发生不可逆的变性、凝固,导致结构蛋白和功能蛋白都遭受严重破坏。如乙醇、大多数重金属盐等。

02

消毒剂的前生:化学消毒剂的发展史

大约在公元前1200年,希腊的迈锡尼(Mykene)文明时代,古希腊人就有采用燃烧硫磺熏蒸进化空气的生活习俗。在之后的历史发展进程中,由于世界各地大多处于农耕文明,农业杀菌的需求极大地促进了消毒剂的发展,水平也不断提高。

希腊的迈锡尼文明

 

在十八世纪初,随着人类认知自然水平的提高,一系列简单的化学试剂开始运用在消毒剂的使用中。1705年升汞(HgCl2)开始用于木材防腐和种子消毒。1802年,威廉·福赛斯首次制备出石灰-硫磺合剂,并应用于防治果树白粉病。

硫磺粉

 

此前的消毒剂发明主要是一些简单稳定且易合成的化学物质,而伴随着化学水平的迅速提高,一系列化学发明极大提高了消毒剂水平。1811年,英国化学家戴维发现了二氧化氯,他把这种黄绿色的气体称为优氯。戴维用硫酸将氯酸钾酸化,制造了这种气体。

二氧化氯

 

1839年,碘酊即医院中消毒常用的碘酒被研制出,但其特性与效用在当时并未被研制者认识到。一直到1862年美国南北战争时,其卓越的消毒效果才被人们认识。

市面上常见的碘伏消毒液

      

回到化学消毒剂的发展中,在碘伏被研制的同时,苯酚(石炭酸)通过实验手段合成,1860年,库兴·迈斯特将其用作消毒剂。后来,苯酚被作为一些杀菌剂、防腐剂的合成原料而被广泛使用。

 

此后几十年,消毒术逐渐从民用和基础的医疗转变成了前沿的医学技术,而其整体的进步离不开几位科学“巨人”的推进。

 

路易·巴斯德,近代微生物学的奠基人。他开辟了微生物领域,创立了一整套独特的微生物学基本研究方法,奠定了工业微生物学和医学微生物学的基础,并开创了微生物生理学。1880年后又成功地研制出鸡霍乱疫苗、狂犬病疫苗等多种疫苗,其理论和免疫法引起了医学实践的重大变革。

 

路易·巴斯德

 

他的一句 “科学虽没有国界,但是学者却有自己的祖国”,启迪了代代科学家们要为祖国科学水平的提升和人类科学事业的进步而奋斗。

 

而出生于英国尤普顿的约瑟夫·李斯特也同样是一位伟大的科学家,他于1861年成为格拉斯哥皇家医院的外科医生,主持新外区病房工作。他深为这里出现的术后高死亡率而感到惊恐不安。严重的感染如坏疽等是一种常见的术后并发症。李斯特尽力使病房保持十分清洁,但是这并不能足以避免高死亡率的发生。

 

李斯特

 

随后在1865年,李斯特读到了法国生物学巴斯德的一篇论文,豁然开朗,认识了疾病细菌学说。李斯特用石炭酸做灭菌剂,建立了一套新的灭菌法。1867年他发表论文公布了这一成果,不到10年就使手术后死亡率从45 %降到 15 %。挽救了亿万人的生命。

03

消毒剂的今生——84消毒液

现代的消毒剂种类有很多种,其中由我国率先发明的84消毒液以其低廉的价格与相当高的效率成为广泛使用的消毒剂,是一种能够在家里使用、随时消毒杀菌、阻断疾病传播的消毒产品。

 

84消毒液的消毒原理

84消毒液由氢氧化钠与氯气反应制得,其有效成分——次氯酸钠(NaClO)经过几次化学变化分解生成新生态氧[O],具有极强氧化力,在消毒过程中起了极大的作用。

 

那么84消毒液到底如何发挥作用呢?其消毒主要依靠两方面。其一,84消毒液中的次氯酸与新生态氧具有极强的氧化性,能够破坏细菌的细胞或病毒的蛋白质结构,从化学的层面直接摧毁有害生命体。其二, 84消毒液本身含有大量的NaCl成分,这也是食盐的主要成分,高浓度的NaCl会使细菌细胞失水降低活性,配合加强氧化剂的作用杀菌消毒。

 

84消毒液的正确使用方法

了解84消毒液是靠氧化破坏生命结构这种“野蛮”的手段来消毒之后,我们自然不应该小觑它的“杀伤力”,毕竟我们人类也是由细胞构成,可不能让它“一视同仁”地除去了。

      

一般市售84消毒液浓度较大,使用时一般按需稀释50-250倍左右。配制时可戴上橡胶手套,将1瓶盖(约10mL)的84消毒液倒入脸盆中,再加入1000mL水,搅拌均匀就可以使用了。不必担心稀释过稀,按标准稀释就足以达到消毒要求,如果浓度过大,反而会分解产生剧毒的氯气,危害人的健康。

注意事项

(1)由于84消毒液的强氧化性,一般只用于对器具、场地的消毒,切不可像使用酒精一样涂抹于皮肤、食物等有机物上除菌消毒,也不可将84消毒液与酒精混用,二者会发生复杂的化学反应,这不仅会削弱消毒性能,更会产生一系列有毒物质。

 

(2)84消毒液碱性条件下比较稳定,而酸性条件下则容易分解产生剧毒的氯气,故严禁84消毒液与酸性物质如洁厕灵、醋等物质混合。

 

(3)84消毒液消毒后物品表面的残留液有害,需要清水多次清洗之后才能使用。

 

(4)其余注意事项请仔细阅读产品说明书,严格遵守,防止意外出现。

类从诞生之日起,便与微生物相爱相杀,消毒剂的出现也是人类利用科学知识保护自己的一大进步。在新冠疫情肆虐全球的当下,我们回顾消毒剂的前世今生,这让我们在学到正确消毒知识的同时,也能对一代代科学工作者为保护人类健康作出的努力感到由衷的敬意。

本篇文章来源于微信公众号: 浙大微学工

发表评论

邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注