Антимикробная активность гипохлорита натрия зависит от pH раствора (рис.1). Видно, что наибольшую антимикробную активность гипохлорит натрия проявляет в том случае, когда рН раствора находится в диапазоне от 7,0 до 4,5 ед. рН.
Зависимость доли HOCl в растворе гипохлорита натрия от pH раствора
Рис.1
Параметры инактивации различных микроорганизмов, в зависимости от концентрации, pH, температуры раствора и экспозиции приведены далее…
В 1786 году французcкий химик Клод Луи Бертолле (1748-1822), через 13 лет после открытия хлора Карлом Шееле, пропуская этот газ через воду, продемонстрировал отбеливающий эффект полученных растворов. Построенное в 1778 году на берегах Сены небольшое химическое предприятие «Societe Javel», находившееся в предместье Парижа, которым в то время руководил Леонард Албан (Leonard Alban), адаптировало «бертолетов процесс» для промышленного производства отбеливающей жидкости. В создании «Societe Javel» участвовал младший брат короля Людовика XVI граф д’Артуа (1757-1836) и несколько дворян королевского двора. В 1787 году процесс был модифицирован, и вместо растворения хлора в воде с образованием очень активного, но, нестабильного раствора хлорноватистой кислоты, стали проводить реакцию пропуская хлор через раствор поташа (карбоната калия). Полученный раствор получил название «Eau de Javel». В 1820 году Антуан-Жермен Лабаррак (1777-1850) первым стал использовать раствор каустической соды, в результате получив водный раствор гипохлорита натрия, названный им «Eau de Labarraque». C конца девятнадцатого века гипохлорит натрия начинают активно использовать и как дезинфицирующее средство.
Гликолевая кислота в течение многих лет используется в составе кислотных очистителей для молочной промышленности. Особенна эффективна эта кислота для растворения казеина — молочного белка, который в виде казеината кальция вносит значительный вклад в формирование молочного камня на поверхностях технологического оборудования, емкостей и трубопроводов.
Метасиликат натрия был впервые обнаружен фламандским ятрохимиком и врачом Яном Баптиста ван Гельмонтом (1579-1644) в виде жидкого вещества, полученного при плавлении песка с излишком щелочи. В 1646 году Иоганн Рудольф Глаубер (1604-1670) используя калий и кремнезем получил вещество, которое он назвал «liquor silicum«. И, наконец, в 1818 году немецкий химик и минеролог Иоганн Непомук фон Фукс (1774-1856) воздействуя на кремневую кислоту щелочью получил то, что впоследствии стали называть «жидкое стекло».
Катионные ПАВ начинают свою историю в 1927 году, когда было синтезировано первое такое вещество: ациламиноэтилтриалкиламмониевая соль, зарегистрированная компанией Ciba-Geigy под торговой маркой Sapamine. В 1934 году были обнаружены дезинфицирующие свойства катионных ПАВ, что подтолкнуло к разработке алкилдиметилбензиламмониевых солей (I.G. Farbenindustrie).
Рост биоплёнок при наличии обильных ресурсов для развития
Рост биоплёнок при дефиците ресурсов для развития
Видео двух биопленок Bacillus subtilis в общей среде показывает их синхронизированный рост, который бактерии координируют посредством электрической связи. Зелёная флуоресценция демонстрирует волны высвобожденных ионов калия, которые проходят по биопленкам как сигналы роста. В эксперименте Суэля, когда много питательных веществ (abundant), две биопленки растут одновременно. Сигналы их роста растут и падают синхронно. Когда питательные вещества находятся в дефиците (limited), две биопленки распределяют рост во времени с целью более эффективного их потребления: когда одна растет, то другая — «отдыхает».
Биоплёнка Pseudomonas Aeruginosa
На видео показан рост Pseudomonas Aeruginosa в виде биопленки на плоской пластине.
Интерес к обнаружению зависимостей степенного вида в генеральных совокупностях различных объектов проявился вскоре после публикации в 1896 году книги замечательного итальянского инженера, социолога, экономиста, политолога и философа Вильфредо Парето (1848-1923) «Cours d’économie politique». Закономерности подобного рода были впоследствии открыты для многих типов данных и стали известны по именам своих исследователей: закон Ципфа, закон Бенфорда, но нас интересует та закономерность, которую Джозеф Джуран (1904-2008) популяризировал под названием «правило 80/20» или «принцип Парето».
Гипохлорит натрия оказывает сильное деструктивное действие практически на все конструкционные материалы. Это обусловлено его окислительными свойствами. Способность гипохлорита натрия вызывать питтинговую коррозию нержавеющей стали надо учитывать при выборе как средств очистки, так и их концентраций рабочих растворов, которые используются для очистки оборудования и трубопроводов. Допустимые уровни активного хлора в рабочем растворе необходимо контролировать перед каждым использованием и величина этого показателя должна находится в пределах от 150 до 320 ppm. Но, по возможности, использование средств на основе гипохлоритов должно быть ограничено, т.к. потенциального вреда от использования таких средств больше, чем реальной пользы.
На фотографиях, сделанных автором этой заметки на одном предприятии, видны результаты периодического (2-4 час/сут.) воздействия 5 % гипохлорита натрия при нормальной температуре на 2-х мм лист нержавеющей стали марки aisi 304 в течении 60 дней. За это время образовались не только питтинги, но сквозные дыры диаметром до 1,5 мм.
The Pears factory at Isleworth, c.1894