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电解杀菌技术 目录 电化学原理 利用半导体光电化学杀菌时的影响因素（举例） 将1mg/mlPt与TiO2粉末（TiO2/Pt，质量比10:1）及103个/ml菌体（Saccharomyces cerevisiae），在磷酸缓冲液（pH7.0）中悬浮，然后用300W氙灯（400W卤灯或500W荧光灯）进行光照射杀菌，发现随着照射时间的增加，S. cevevisial菌的活菌数成指数函数减少。经120min照射，杀菌效果达100%。 研究发现，如果没有Pt与TiO2粉末悬浮，则即使用光照射也没有一点杀菌效果。只有加入了TiO2粉末（有Pt或没有），才有杀菌作用。只用TiO2粉末时其杀菌效率为80%；如Pt与TiO2混合时，杀菌效果可提高到100%。增强光照强度也可提高杀菌效果。 半导体粉末在各种光照条件下对啤酒酵母的致死效果 电流和电荷量对细菌存活率的影响 食盐浓度的影响 气体对杀菌效率的影响 电化学杀菌的优点 电化学杀菌的能耗比较低，例如加0.45%的NaCl时，恒流电电解杀菌要达到99%的杀菌效果，所需能量大约是2.3J/kg。如NaCl含量为0.9%，要达到99%的杀菌效果所需能量减少到0.86%。 如采用Coγ射线杀菌，将NaCl添加到5.8%，要达到相同的杀菌效果需要能量122J/kg。将NaCl添加到0.45%要达到99%的杀菌效果，需要能量208J/kg。如用恒电流电解杀菌方式杀菌，用1/90的能量就可以达到与此相同的效果。 电解杀菌技术的应用（一） 电解杀菌技术的应用（二） 张化冰等指出了电化学杀菌是一种高效率、低成本、环境友好的新型杀菌技术,包括电解活性氯杀菌，电解·OH杀菌、电解O3杀菌、电解H2O2杀菌等对这4种电化学杀菌技术的杀菌机理，电极材料，电解工艺条件及特点进行了探讨。 引用：张化冰,郦和生. 电化学杀菌技术在水处理中的研究进展[J]. 绿色科技,2014,01:146-148 电解杀菌相关装置 电解法二氧化氯发生器 选自山东潍坊鲁瑞环保水处理设备有限公司 电解法二氧化氯发生器的工作原理 装置图5和6 电解式臭氧发生器工作原理 采用新型PEM膜用低压直流导通固态膜电极的正负两极电解去离子水，水在特殊的阳极溶液界面上以质子交换的形式被分离为氢氧分子，氢从阴极溶液界面上直接被排放，氧分子在阳极介面上因高密度电流产生的电子激发而获得能量，并聚合成臭氧分子。 电解式臭氧发生器在食品加工中的适用范围 食品加工行业：生产用水、生产车间、包装间、更衣室、无菌间、生产设备工具的消毒。 饮料加工行业：纯净水、矿泉水、各种饮料的生产用水、生产车间、包装间、更衣室、无菌间、生产设备工具的消毒。 果蔬加工行业：果蔬储存、保鲜、加工生产用水、生产车间、包装间、更衣室、无菌间、生产设备工具的消毒的消毒。 冷库保鲜：果蔬、粮食、禽蛋、肉类、水产品等防腐保鲜、延长储存。 提问： 消毒与杀菌的区别？ 电解杀菌效果的影响因素？ 谢谢 * Contents 目录 01 02 03 04 电化学原理及其分类 电解杀菌机理 电解杀菌效果的影响因素 电解杀菌技术的应用 05 电解杀菌的相关设备 注：主要内容参照扬寿清主编的《食品杀菌和保鲜技术》 电化学原理 电化学一般是指在电导的溶液中，由于在电极和溶液界面上交换电子而引起的氧化还原反应。 电化学反应的分类 1、外接电源而引起的电化学反应 当两金属片接上电源并插入任何导电的溶液中（例如水中加入少量的NaCl）即形成通路。 2、光能激发的电化学反应 固体半导体的电子被束缚在价电子带上，但如果受到某种频率和能量的光的作用，价带上的电子会越过中间的禁带而被激发到导带上成为可以自由移动的电子。 电解杀菌机理 一、通过电极的直接作用而杀菌 当菌体细胞进行氧化还原反应时，在电极表面引起菌体细胞膜的破坏，产生溶菌和引起细胞内DNA致命损伤而导致细菌的死亡。 二、通过电极的间接作用而杀菌 由于电解液中总存在着离子，悬浮分散质，溶存气体，它们在电场或光电场的作用下也会发生氧化还原反应。这些反应也会给细胞带来致命的损伤，同时也更加激发和强化了电极的直接杀菌作用。 利用半导体光电化学杀菌时的影响因素 电流的影响 食盐浓度的影响 氧气的影响 电解杀菌效果的影响因素 半导体粉末 光源 光强/μEinstein·m2·s-1 存活率/% TiO2/Pt TiO2/Pt TiO2/Pt 无半导体 TiO2 TiO2 TiO2/Pt TiO2/Pt TiO2/Pt 无半导体 TiO2/Pt 无半导体 金属卤化物灯 金属卤化物灯 无光照 金属卤化物灯 金属卤化物灯 无光照 氙灯 氙灯 氙灯 氙灯 白色荧光灯 白色荧光灯 4600 2300 0 4600 4600 0 12000 4600