Dwutlenek chloru jako najskuteczniejszy dezynfekant wody

W warunkach normalnych dwutlenek chloru jest zielonym gazem o zapachu przypominającym chlor, dobrze rozpuszczalnym w wodzie (10 razy lepsza rozpuszczalność od chloru).

Właściwości i skuteczność dwutlenku chloru

Fizykochemia dwutlenku chloru₂

W warunkach normalnych dwutlenek chloru jest zielonym gazem o zapachu przypominającym chlor, dobrze rozpuszczalnym w wodzie (10 razy lepsza rozpuszczalność od chloru). Jako że, w odróżnieniu od tlenków na innym stopniu utlenienia, ClO₂ nie jest bezwodnikiem kwasowym, absorpcja tegoż w wodzie nie prowadzi do hydrolizy oraz wytworzenia kwasów chlorowych. Istota działania dezynfekującego ClO₂ tkwi w jego silnych własnościach utleniających, bez wytwarzania chloru jak również chloropochodnych, co stanowi kluczową zaletę tej substancji. Dwutlenek chloru nie może być magazynowany i dlatego musi być wytwarzany na miejscu zastosowania.

Aktywność biobójcza ClO₂

Badania mechanizmu aktywności dezynfekcyjnej wykazują dwa rodzaje oddziaływań:

• reakcje specyficzne ClO₂ z biocząsteczkami;
• wpływ ClO₂ na czynności fizjologiczne mikroorganizmów.

W pierwszym przypadku wykazano, iż ClO₂ może reagować z niektórymi wolnymi aminokwasami (cysteina, tyrozyna, tryptofan oraz teoretycznie z niektórymi cząsteczkami RNA (np. wirusa polio). W związku z tym ClO₂ ma bardzo silne własności wirusobójcze. Drugi typ mechanizmu powoduje spowolnienie, a nawet uniemożliwienie syntezy protein, czy to perforacji błon komórkowych. Reaktywność ClO₂ względem cząsteczek protein i lipidów, prowadzi do zniszczenia błony komórkowej mikroorganizmów.

Dwutlenek chloru – działanie bakteriobójcze

Wyniki badań ilościowych prowadzonych już w latach 40-ch XX w. wykazują aktywność bakteriobójczą ClO₂ przewyższającą aktywność tzw. chloru aktywnego. Wykazano, że w zawiesinie, przy stężeniu 1-5 ppm (z ang. part per milion) ClO₂ osiąga wysoką efektywność względem Escherichia Coli oraz Bacillus anthracoides. Podobnie wysoką – wyższą od chloru aktywność bakteriobójczą ClO₂ wykazano w dezaktywacji Bacillus subtilis, Bacillus mesentericus, Legionella pneumophilia oraz spor Bacillus megatherium. Aktywność porównywalną z chlorem wykazano także w przypadku szczepów Salmonella typhosa oraz Salmonella paratyphi. Nawet bakterie odporne na działanie chloru, jak np. Legionella, mogą być całkowicie eliminowane przy pomocy dwutlenku chloru.

 Zwalczanie bakterii Legionella wymaga stosowania szczególnych środków ze względu na ich zdolność adaptowania się do warunków zabójczych dla wielu innych organizmów i dużą odporność na działanie biocydów. Główna różnica między dwutlenkiem chloru a chlorem lub podchlorynem polega na stopniowym rozkładaniu biofilmu przy niskich dawkach. Przy stężeniu 1 ppm dwutlenek chloru zabija praktycznie wszystkie Legionelle w biofilmie w ciągu 18 godzin. Znaczną redukcję biofilmu można uzyskać w takim samym czasie przy stężeniu 1,5 ppm. Ponadto dezynfekcyjne działanie dwutlenku chloru jest prawie niezależne od wartości pH, co oznacza, że może on być stosowany bez problemu w środowiskach zasadowych. Zastosowanie generatora dwutlenku chloru oznacza nie tylko znaczącą poprawę bakteriologiczną instalacji wewnętrznych, ale również usuwanie osadów organicznych z wewnątrz rurociągów.

Działanie pierwotniakobójcze

W efekcie przeprowadzonych badań nad aktywnością ClO₂ względem pierwotniaków z gatunku Lamblia, Criptosporidia Naegleria gruberi wykazano wyższą od chloru efektywność dezaktywacji tych pierwotniaków. Stopień dezaktywacji 3-log (99.9%) osiągano przy stężeniach poniżej 2 ppm i w bardzo szerokim zakresie pH oraz temperatur.

Działanie wirusobójcze

Badania laboratoryjne jak i zastosowania praktyczne potwierdziły aktywność ClO₂ w dezaktywacji wirusów. Wykazano porównywalną lub wyższą od chloru aktywność roztworów ClO₂ w stosunku do wirusów Poliomyelitis, Coxsackie B3, Echovirus7, Hepatitis A. Badania wykazały możliwość osiągnięcia stopnia dezaktywacji 4-log (99.99%) przy iloczynie CT<35 ppm/min.