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為什么說次氯酸（HClO）的殺菌能力是次氯酸根（ClO-）的80-100倍？
本文是“別把酸性電解水/次氯酸水與傳統含氯消毒劑混為一談！”系列文章的第二篇，之前我們從酸性電解水/次氯酸水中次氯酸分子的占比方面談了其與傳統含氯消毒劑的差異。今天，我們就從次氯酸分子（HClO）與次氯酸根離子（ClO-，傳統含氯消毒劑次氯酸鈉的主要活性成分）的殺菌能力方面來談談其中的差異……
想必行業內的人都聽過次氯酸殺菌效果的介紹：“次氯酸分子（HClO）的殺菌能力是次氯酸根離子（ClO-）的80-100倍”，那么這個論斷是依據是什么？出自哪里呢？
既然我們一直講：同等有效氯濃度條件下，次氯酸水的殺菌效果是遠好于次氯酸鈉的，到底好在哪里？且聽如下分解：
在本文之前有幾個專業概念，介紹如下：
CT值 concentration-time value; CT
消毒劑的濃度和作用時間的乘積，用于比較消毒劑殺菌作用的指標。這個概念很重要，是我們得出最終結論的重要依據之一。
奇克定律 Chick’s law
奇克最早闡述了消毒過程中的規律，認為消毒過程類似于雙分子化學反應，只不過反應物分別是消毒劑與微生物，可以用化學反應速率描述。
自由性氯 Free chlorine
在中性條件下，氯氣溶于水產生次氯酸（HClO），溶液顯示酸性；在堿性條件下，氯氣溶于水產生次氯酸根離子（ClO-）。
化合性氯 Combined chlorine
與自由性氯相對的是化合性氯，化合性氯是指所含的氯以氯胺形式存在，當水中有氨存在時，氯加入含有氨氮的水中后會發生可逆反應，并生成一氯胺（NH3Cl）、二氯胺、三氯胺。氯胺的消毒也是依靠次氯酸（HOCl ），即氯胺的消毒作用來自于上述可逆反應中維持平衡所不斷釋放出來的次氯酸。因此，氯胺的消毒效果慢而持續。
次氯酸分子（HClO）與次氯酸根離子（ClO-）在殺菌原理上存在差異，我們采用日本科學家Fukuzaki教授2006年發表在《Biocontrol Science》上的論文來解釋其殺菌原理：
如上圖所示，細胞膜表面是帶有負電荷的，因此次氯酸根（ClO-，也是帶負電荷）不能輕易進入細胞內部，而次氯酸（HClO）是中性小分子，可以穿透細胞膜，進入細胞內部，并與其內部的DNA和線粒體發生反應，使其死亡。這也就在一定程度上解釋了同等有效氯的情況下，為什么次氯酸（HClO）的殺菌能力比次氯酸鈉（NaClO）的原因。
1948年，英國劍橋大學的Gordon M. F等在亞特蘭大的一次學術會議上，發表了題為“Fair G M , Morris J C , Chang S L , et al. The Behavior of Chlorine as a Water Disinfectant[J]. Journal, 1948, 40(10):1051-1061.”的文章，其中明確指出次氯酸根離子（ClO-）的殺菌能力只有次氯酸分子（HClO）的1/80，詳情如下：
進一步，我們再來來解釋該結論是如何得出的……
通常情況下，消毒劑的消毒速度可以用Chick定律（1908年）來表示，即：
-dN/dt=kN
反應速率常數k取決于微生物的種類、消毒劑的類型及其性質、消毒劑的濃度以及環境因素，如pH值和溫度。
Chick定律在應用上有些許局限，因此，Butterfield等在此基礎上修正得出了以下經驗公式：
其中，C為在時間t=0時消毒劑的濃度
tc為對某種微生物達到指定殺滅率所需要的時間
K,n為試驗常數
隨后，Butterfield等研究了在溫度為2℃-6℃條件下，次氯酸分子（HClO）和次氯酸根離子（ClO-）對大腸桿菌殺滅率達99%時的消毒劑濃度和消毒時間，其結果如下：
Fig 3 不同形式的氯化物對大腸桿菌殺滅率達到99%對應的時間和濃度（溫度2℃-6℃）
次氯酸分子（HClO）與次氯酸根離子（ClO-）的殺菌能力差異倍數：
a=（C×T）ClO- /（C×T）HClO
當C=0.10mg/L時，次氯酸分子（HClO）與次氯酸根離子（ClO-）對應的橫坐標倍數的差異即為兩者的殺菌能力差異，即80倍左右（由于原文出處年代久遠，已有70余年時間，有缺失）。
但是在實際使用過程，因為酸性電解水/次氯酸水的使用濃度比較低，且次氯酸的消毒效果容易受到有機物的干擾，以及其他試驗條件的影響（如溫度、pH值、微生物類型等），因此兩者的消毒效果差異并不能達到80-100倍的理想值。
但是，這并不影響酸性電解水/次氯酸水在使用安全性、環保性上具有的巨大優勢，毫不夸張的說：酸性電解水/次氯酸水是當前最優秀的消毒產品之一。
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