2) медленным и непродолжительным
3) быстрым и продолжительным
4) быстрым и непродолжительным (+)
Бактерицидное действие свободного хлора обусловлено прежде всего гипохлорноватистой кислотой (HOCl), которая образуется в воде при растворении хлора. Эта неионизированная форма легко проникает через клеточную стенку и цитоплазматическую мембрану микроорганизмов, окисляет тиоловые группы ферментов, нарушает проницаемость мембран и повреждает нуклеиновые кислоты. Поэтому инактивация вегетативных форм бактерий происходит быстро, особенно при достаточной концентрации активного хлора и времени контакта.
Эффект свободного хлора является непродолжительным, поскольку активный хлор быстро расходуется на окисление органических и неорганических примесей воды, реагирует с аммонийными соединениями с образованием хлораминов, а также разрушается под влиянием солнечного света и повышенной температуры. По мере снижения концентрации HOCl бактерицидная активность уменьшается, поэтому после обеззараживания контролируют остаточный свободный хлор и обеспечивают нормативное время контакта. В отличие от свободного хлора, связанный хлор действует медленнее, но сохраняется дольше.
Выраженность действия зависит от pH: в слабокислой и нейтральной среде преобладает более активная HOCl, тогда как при повышении pH увеличивается доля гипохлорит-иона OCl−, обладающего меньшей бактерицидной активностью. Существенное значение имеют температура, мутность, содержание органических веществ и устойчивость конкретного возбудителя. Именно сочетание быстрого окислительного повреждения микробной клетки и быстрого расходования активного агента определяет характеристику свободного хлора как средства с быстрым, но непродолжительным бактерицидным эффектом.
| Фактор или форма хлора | Механизм и особенности | Практическое значение |
|---|---|---|
| Гипохлорноватистая кислота (HOCl) | Неионизированная форма, легко проникает в микробную клетку и быстро окисляет жизненно важные структуры | Основной носитель выраженного бактерицидного действия свободного хлора |
| Гипохлорит-ион (OCl−) | Хуже проникает через клеточные оболочки и менее активен, чем HOCl | При повышении pH эффективность хлорирования снижается при той же общей концентрации хлора |
| Органические вещества и мутность | Потребляют свободный хлор и могут экранировать микроорганизмы от дезинфектанта | Требуют предварительной очистки воды и увеличивают необходимую дозу или время контакта |
| Аммонийные соединения | Связывают свободный хлор с образованием хлораминов | Снижается скорость обеззараживания, хотя остаточное действие может сохраняться дольше |
| Свободный остаточный хлор | Сохраняется после удовлетворения хлоропотребности воды и отражает наличие активного дезинфектанта | Используется для оперативного контроля эффективности и безопасности хлорирования |
| Связанный хлор, преимущественно хлорамины | Обладает меньшей реакционной способностью и более медленным микробицидным действием | Характеризуется большей стабильностью, но не обеспечивает столь быстрого обеззараживания, как свободный хлор |
Для надежного обеззараживания учитывают не только дозу, но и произведение концентрации свободного хлора на время контакта. Контроль проводят после завершения контакта и в распределительной сети, поскольку остаточный хлор постепенно расходуется. Недостаточная предварительная очистка воды может привести к связыванию хлора и снижению фактической дезинфицирующей активности. Таким образом, быстрое действие свободного хлора сочетается с ограниченной продолжительностью его эффекта.