Перекись водорода

За последнее время множество СМИ и интернет-порталов публиковали фотографии и видео того, как помещения повсеместно обрабатывают различными дезинфицирующими растворами. Вместе с тем, далеко не всегда понятно, какой именно дезинфектант применяется в том или ином случае. В данном обзоре мы решили выделить общие группы применяемых дезинфицирующих средств, а также зафиксировать отдельные их особенности.


The Atlantic. Обработка волонтеров в Ухани, Китай. 22 февраля, 2020 г.

1. Хлорсодержащие вещества
Данные соединения действуют благодаря высвобождению активного хлора или окислительной способности ионов хлора, как правило, в положительной степени окисления. Вещества подразделяются на неорганические, среди них гипохлорит кальция/натрия, гипохлорит лития, хлорная известь и проч., а также на органические: натриевая соль дихлоризоциануровой кислоты, натриевая соль трихлоризоциануровой кислоты, хлорамины (Б, Т, ХБ) и проч.

На сегодняшний день хлорсодержащие вещества получили большую популярность благодаря своему спектру действия и относительной доступности. В то же время применение хлора и некоторых соединений хлора характеризуется риском образования опасных продуктов взаимодействия. Происходит это из-за того, что радикалы хлора или ионы хлора в промежуточных степенях окисления взаимодействуют с другими органическими веществами, образуя произвольные новые соединения. Хлор также представляет опасность для человека и может вызывать аллергию, отравление различной степени тяжести. Хлор обладает 2 классом опасности (токсичности) по ГОСТ 12.1.007, а значит, необходимо соблюдать меры предосторожности.

Среди неорганических хлорсодержащих соединений наиболее распространен гипохлорит натрия (NaClO), который получают хлорированием водного раствора едкого натра (NaOH) молекулярным хлором (Cl2), в отдельных случаях электролизом раствора поваренной соли (NaCl). Водный раствор гипохлорита натрия является сильным окислителем и вступает в многочисленные реакции с разнообразными восстановителями, убивая тем самым многие микроорганизмы.



Вместе с тем у гипохлорита натрия есть свои особенности, делающие его не самым лучшим решением на фоне остальных средств. Содержащийся хлор в гипохлорите связан ионной связью, что усложняет его активное действие. Необходимое количество для обработки 1 куб. м помещения или другого объекта составляет порядка 100-300 мл., против 6-30 мл. для аналогичного объема у перекиси водорода (H2O2), и 10 мл. у диоксида хлора (ClO2).


Водный раствор гипохлорита натрия.

Стоит также отметить, что гипохлорит натрия оказывает сильное коррозионное воздействие на различные материалы.

2. Спирты
В состав множества дезинфицирующих средств на основе спирта чаще всего входят этанол (C2H5OH, этиловый спирт) и пропанол (C3H7OH, пропиловый спирт / изопропиловый спирт). Спирты обладают бактерицидным, вирулицидным и фунгицидным действием.



Механизм действия спиртов на микроорганизмы состоит в том, что они денатурируют белки клеточных мембран, вызывая разрушение клетки.

Более предпочтительным считается применение этанола, он подходит, в том числе, для дезинфекции оборудования, не обладающего устойчивостью к коррозии. Этиловый спирт является природным антисептиком и не вызывает аллергии. Этанол в концентрациях 70-80% также применяют для борьбы с новым коронавирусом COVID-19. Этанол относится к 4 классу токсичности.


Дезинфекция пансионатов в Италии.

Стоит отметить, что минусом отдельных веществ, в частности, пропанолсодержащих препаратов является их малая активность в отношение устойчивых форм вирусов. К тому же, пропанолы, относящиеся к 3-му классу опасности токсичнее этанола.

Роспотребнадзор ранее сообщал, что для гигиенической обработки рук могут использоваться кожные антисептики с содержанием этилового спирта (не менее 70% по массе), изопропилового спирта (не менее 60% по массе) или смеси спиртов (не менее 60% по массе), а также парфюмерно-косметическая продукция (жидкости, лосьоны, гели, одноразовые влажные салфетки) с аналогичным содержанием спиртов. Антисептический эффект спиртов наступает быстро, достаточно 30 секунд, однако не имеет продленного действия. После испарения антисептическое действие спиртов на микроорганизмы прекращается. Следует иметь в виду, что спирты инактивируются в присутствии слизи и протеинов. Поэтому обработка спиртом рук, загрязненных биологическими жидкостями, не может дать гарантированного успеха.

Применение спирта традиционно является более дорогим на фоне ряда других дизентифекантов, к примеру, на основе диоксида хлора или перекиси водорода. Стоимость обработки 1 м3 спиртом составляет порядка 40-50 руб. в то время, как у диоксида хлора или перекиси водорода данный показатель варьируется в пределах 0,5-1,5 руб. При этом тот же диоксид хлора обладает большей эффективностью против вирусов как на поверхности, так и в воздухе.


Обработка улиц дезинфектантом.

3. Аммониевые соединения
Четвертичные аммониевые соединения (ЧАС) обширный класс веществ, которые используют для обработки полов, стен, мебели и оборудования. Относительно широкая распространенность средств на основе только ЧАС связана с их относительно низкой токсичностью и отсутствием выраженного коррозионного воздействия.



Благодаря своим противомикробным свойствам они часто служат основой бытовых и промышленных дезинфицирующих средств. Дезинфектанты на основе ЧАС образуют бактериостатическую пленку на поверхности и селективно убивают микроорганизмы.

Наиболее эффективными аммониевыми соединениями являются соединения, молекулы которых имеют длину цепи, состоящую из 10-16 атомов углерода. Отрицательное влияние на антимикробную активность ЧАС оказывают катионы металлов, кислая среда (pH<3), органические вещества, повышенная минерализация воды.


Четвертичные аммониевые соединения (ЧАС).

Вместе с тем, ЧАС эффективны не для всех целей. К примеру, четвертичные аммониевые соединения не способны разрушать патогенные биопленки, они также неэффективны против высокоустойчивых бактерий, таких как туберкулез. Однако ЧАС относительно безопасны для пищевых продуктов и могут применяться для мытья фруктов и овощей (при условии тщательного последующего смывания или очистки от внешней кожуры).

В случае дезинфекции помещений необходимое количество ЧАС для обработки 1 м3 в среднем составляет порядка 100-300 мл. Это сопоставимо с объемами хлорки и существенно выше, чем аналогичный показатель у перекиси водорода или диоксида хлора. Стоимость обработки 1 м3, руб. составляет порядка 1-4 руб. м2.

4. Кислородактивные вещества
Кислородактивные соединения относятся к группе окислителей. Кислородактивные соединения это соединения, высвобождающие активный кислород, обеспечивающий гибель микроорганизмов.

Вещества данной категории содержат активный кислород, который способствует гибели микроорганизмов. К кислородактивным соединениям относят: диоксид хлора (ClO2), перекись водорода (H2O2), перборат натрия (NaBO3), перкарбонат натрия (Na2CO3 1,5H2O2), а также ряд других.

Средства на основе активного кислорода производятся в виде жидких концентратов, данные соединения отличаются хорошей антимикробной активностью. В мировой практике можно встретить множество примеров применения, в частности, диоксида хлора (ClO2) и перекиси водорода (H2O2) для регулярной дезинфекции в медицинских учреждения, а также для борьбы с распространением новой коронавирусной инфекции COVID-19.


Рабочие и емкости с перекисью водорода.

К примеру, о применении аэрозолей диоксида хлора или перекиси водорода для дезинфекции воздуха и поверхностей, в частности, сообщает Международная ассоциация воздушного транспорта (IATA). Данная информация опубликована в документе под названием Предотвращение распространения коронавирусной инфекции (COVID-19). Руководство для аэропортов.

4.1. Перекись водорода
Благодаря своим сильным окислительным свойствам перекись водорода (H2O2, пероксид водорода) нашла широкое применение в быту и в промышленности. H2O2 неустойчивое соединение, легко разлагается, а вещества на его основе используется в качестве окислителей, отбеливателей и антисептиков.

Молекула пероксида водорода сильно полярна, что приводит к возникновению водородных связей между молекулами. Связь OO непрочна, поэтому H2O2 неустойчивое соединение, легко разлагается. При этом высвобождается активный кислород O2, который обеспечивает гибель микроорганизмов.




Разгрузка дезинфицирующих средств в Китае. Потребность в дезинфицирующих средствах стала настолько острой, что одна из крупнейших компаний по производству отбеливающих порошков в Китае переориентировала все свои мощности на удовлетворение возросшего спроса.

Стерилизация перекисью водорода является стандартной медицинской практикой, при которой пары перекиси водорода удаляют микробы, как в воздухе, так и на поверхности материалов. Перекись водорода, к примеру, применяется для стерилизации хирургических инструментов, а в виде мелкодисперсного аэрозоля для дезинфекции в помещениях. Перекись водорода также используется в некоторых процессах очистки сточных вод для удаления органических примесей.

Необходимая концентрация действующего вещества для эффективной обработки воздуха и поверхностей для вирусов 3%-6%.

Перекись водорода относится ко 2 классу опасности, а при работе с ней должны применяться средства индивидуальной защиты в соответствии с действующими нормами. Вдыхание паров перекиси водорода влечет за собой резкое раздражение слизистых оболочек дыхательных путей. Растворы перекиси водорода могут вызывать ожоги кожи и глаз, а пары раздражение слизистых оболочек.

Также стоит отметить высокое коррозионное воздействие перекиси водорода: pH = 2, окислительный потенциал 1,78, вещество может вызвать воспламенение.

4.2. Диоксид хлора
Диоксид хлора это сильнейший окислитель широкого спектра антимикробного действия, основу принципа действия которого составляет активный кислород.

Несмотря на присутствие в названии слова хлор, у диоксида хлора (ClO2) и хлора (Cl2) есть принципиальные отличия, а действующим веществом является активный кислород. Средства дезинфекции на основе ClO2 не выделяют активный хлор в атмосферу, а реакции с органическими веществами, а также побочные продукты этих реакций существенным образом различаются.



Степень окисления у диоксида хлора выше в 2,5 раза, чем у жидкого хлора, что говорит о его более сильном бактерицидном действии. Из-за действия молекулярного кислорода диоксид хлора окисляет вещества до конечных продуктов, как правило, до углекислого газа и воды, не образуя промежуточных соединений или хлорсодержащих органических соединений. Экспериментальные данные подтверждают, что для достижения одинакового бактерицидного эффекта требуется меньшее количество диоксида хлора по сравнению с жидким хлором, а период воздействия ClO2 короче по времени.

ClO2 применяют для очистки питьевой воды, при изготовлении бумаги и муки в качестве отбеливателя, как компонент для зубных паст и ополаскивателей. Диоксид хлора действует не замещением (или хлорированием, как хлор), а окислением. Благодаря этому в процессе реакции не образуются тригалометаны, хлорфенолы, практически не образуются неудаляемые органические галогены, не происходит реакция с аминами и другими соединениями.

Диоксид хлора эффективен в широком диапазоне рН от 4 до 10. В спектр его обеззараживающего действия входят: бактерии (включая микобактерии туберкулеза), спорообразующие бациллы, а также их споры, вирусы (полиомиелита, гепатита, ротавирусы, ВИЧ, грипп типа А, возбудители ОРВИ, герпес и др.), грибы рода Candida, дерматофиты, плесневые грибы.

Применяемые средства на основе диоксида хлора обладают одной из самых низких концентраций действующего вещества 0,10% против 3-6% у перекиси водорода. Сам по себе ClO2 относится ко 2 классу опасности, его вдыхание вызывает раздражение органов дыхания и слизистых, поэтому обработку парами ClO2 выполняют в средствах индивидуальной защиты. Вместе с тем, отдельные рабочие растворы диоксида хлора относятся к 4 классу мало опасных веществ по ГОСТ 12.1.007 при введении в желудок, нанесении на кожу и не оказывают местного раздражающего действия. Подобные растворы применяют для дезинфекции в больницах.


Водный раствор диоксида хлора (ClO2).

Еще одной особенностью ClO2 является его относительно низкое коррозионное воздействие на объекты: pH 5-7, окислительный потенциал 0,95-, которое усиливается эффективным использованием низких концентраций рабочих растворов.


Дезинфекция общественных объектов диоксидом хлора. Ухань, Китай.

Диоксид хлора применяется для дезинфекции в медицинских учреждениях, ClO2 также получил широкое распространение в ходе пандемии нового коронавируса (COVID-19). Диоксид хлора использовался для борьбы с коронавирусом в Китае, Австралии, Мексике и ряде других странах.