摘要:化學是與生活聯系極為密切的學科之一,生活中隨處可見化學知識。作為一名化學教育工作者,在疫情當下,本人從化學學科的角度對新冠疫情防控進行了初步研究?;诖耍恼戮椭袑W化學知識在抗擊新冠疫情中醫(yī)學方面的應用進行了分析。
關鍵詞:化學知識;疫情防控;應用。
新型冠狀病毒再次來襲,假期人員流動大,而冠狀病毒可以通過打噴嚏和咳嗽等方式,借著飛沫傳播,接觸被病毒污染的物品也可能引發(fā)感染。然而,冠狀病毒在環(huán)境里并不是無堅不摧。作為中學化學教師,引導學生利用已經學過的化學知識進行抗擊新冠病毒是十分必要的,其中在新型冠狀病毒傳播的防控中,就利用了許多化學知識。
新冠病毒包膜的RNA是由C.H.O.N.P等多種元素組成的蛋白質,在殺死該病毒時只有選用能使蛋白質變性的藥品或方法就行了,如加強熱、醫(yī)用酒精、84消毒液等方式。
一、加熱消毒法
每一種微生物的存在都有一定的溫度范圍,溫度超過最大限度時,細胞中原生質膠體和酶的基本成份--蛋白質就發(fā)生不可逆的凝固變性,使微生物在很短時間內死亡,加熱滅菌就是根據這個原理進行的。
病毒是由核酸和和衣殼(蛋白質)兩部分組成,合稱核衣殼,而病毒在核衣殼外還有一層由蛋白質、多糖、脂類構成的囊膜,通過加熱,高溫能使蛋白質變性,核酸水解,從而使病毒失去侵染宿主的能力。
在日常生活中如何對水杯、碗筷等餐具進行消毒?
首先,徹底清洗,去除粘在上面的食物殘渣。如果有家用的碗筷消毒機,可以直接使用高溫消毒模式,注意溫度一定要大于56℃,時間持續(xù)30分鐘。如果家里沒有消毒柜,清洗后可以直接煮沸消毒,至少15分鐘。
二、醫(yī)用酒精消毒法
醫(yī)用酒精是指醫(yī)學上使用的酒精,醫(yī)用酒精的純度有多種,常見的為95%和75%,75%的酒精用于消毒,這是因為,過高濃度的酒精會在細菌表面形成一層保護膜,阻止其進入細菌體內,難以將細菌徹底殺死。若酒精濃度過低,雖可進入細菌,但不能將其體內的蛋白質凝固,同樣也不能將細菌徹底殺死。
要使蛋白質變性,就要讓蜷曲、螺旋的蛋白質分子長鏈舒展、松弛,其中關鍵是破壞形成蜷曲和螺旋的各種力。酒精分子有兩個末端,一端是憎水的(一C2H5),可以破壞蛋白質內部憎水基團之間的吸引力;一端是親水的(一OH),但它難以破壞蛋白質外部的親水基團之間的吸引力。另一方面水分子雖然可以松弛蛋白質親水基團之間的吸引力,但它即使鉆進細菌內部,也無法破壞其蛋白質中憎水基團之間的吸引力,所以純酒精或水都不足以使細菌內的蛋白質變性。只有酒精和水共同存在,同時使保持蛋白質幾何形狀的各種吸引力松弛,蛋白質才會失去生理活,因此只有一定濃度的酒精溶液,才能達到良好的消毒殺菌目的。
在日常生活中如何運用75%的酒精進行消毒?
醫(yī)用酒精可以隨身攜帶,使用時應避開眼口鼻,直接噴灑到要消毒的物品上面。注意使用時一定要避開火源,以防酒精爆燃。在公共場所,工作人員可以直接用大規(guī)模的噴灑方式進行消毒,方便快捷,是常見的消毒方式之一。
三、84消毒法
1984年,地壇醫(yī)院的前身北京第一傳染病醫(yī)院研制成功能迅速殺滅各類肝炎病毒的消毒液,經北京市衛(wèi)生局組織專家鑒定,授予應用成果二等獎,定名為“84”肝炎洗消液,后更名為“84消毒液”。
84消毒液是以次氯酸鈉(NaClO)為主要有效成分的消毒液,有效氯含量為1.1%—1.3%,其主要作用是殺滅腸道致病菌、化膿性球菌和細菌芽孢,適用于一般物體表面、白色衣物、醫(yī)院污染物品的消毒。
NaClO具有強氧化性,作漂白劑,其漂白原理是NaClO水解生成具有漂白性的HClO(次氯酸)。HClO是一種較弱酸,其酸性比碳酸要弱,但其具有強氧化性,能夠將具有還原性的物質氧化,使其變性,因而能夠起到消毒的作用??諝庵械?CO2溶解于NaClO溶液中可以與NaClO參加反應得到具有漂白性的HClO?;瘜W反應方程式為:NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO。
如何運用84消毒劑進行消毒?
首先,在超市或藥店購買84消毒劑,然后取1份消毒劑,加入99份冷水(不要用熱水),得到濃度為500mg/L的含氯消毒液。然后,用專門的抹布沾取溶液擦地、擦桌子、擦玩具表面。等待不少于15分鐘的時間后用清水再擦拭,去除殘留消毒劑。
此外,84消毒液有一定的刺激性與腐蝕性,在使用時一定要注意安全。
四、過氧乙酸消毒法
過氧乙酸又名過醋酸,分子式C2H4O3,分子量76,無色透明液體,呈弱酸性,易揮發(fā),有刺激性氣味,可溶于水或乙醇等有機溶劑,為強氧化劑,腐蝕性強,有漂白作用。性不穩(wěn)定,易解,遇熱、強堿、有機物或重金屬離子等分解加速。完全燃燒能生成二氧化碳和水,具有酸的通性,可分解為乙酸、氧氣。
過氧乙酸的合成原料為冰醋酸、硫酸、過氧化氫。被硫酸處理過的冰醋與過氧化氫混合后,過氧化氫中的一個氫被冰醋酸中的乙?;脫Q,形成過氧乙酸。制備的方程式:CH3COOH + H2O2=CH3COOOH + H2O。
過氧乙酸對微生物的殺滅作用:過氧乙酸屬高效消毒劑,過氧乙酸的氣體和溶液都具有很強的殺菌能力。能殺滅細菌繁殖體、分枝桿菌、細菌芽胞、真菌、藻類及病毒,也可以破壞細菌毒素。其殺菌作用比過氧化氫強,殺芽胞作用迅速。
如何運用過氧乙酸進行消毒呢?
過氧乙酸可通過浸泡、噴灑、噴霧、擦拭的方式對物品進行消毒。對細菌繁殖體污染物品的消毒,用0.1%(1000mg/L)過氧乙酸溶液浸泡15min;對肝炎病毒和結核污染物品的消毒用0.5%(5000mg/L)過氧乙酸溶液浸泡30min;對細菌芽胞污染物品的消毒用1%(10000mg/L)過氧乙酸溶液浸泡5min,浸泡30min滅菌。
市售過氧乙酸為加有穩(wěn)定劑的過氧乙酸水溶液,濃度一般為20%,消毒前稀釋至使用濃度。因過氧乙酸溶液不穩(wěn)定,應貯存于通風陰涼處,用前先測定有效含量,用蒸餾水或去離子水配制稀釋液,稀釋常溫下保存不宜超過兩天。
本文簡單介紹了中學化學知識在新冠疫情防控方面的應用,當然這只是一些最基本常見的應用,生活中還有許許多多的應用等待我們去發(fā)現和探索。作為一名化學教育工作者,除了教會學生學好課本知識,掌握各類化學物質的性質和化學反應的原理,還要在次基礎上讓學生得以學以致用,將化學知識應用在日常生活中,造福人類。
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【3】普通高中化學課程標準(2017年版2020年修訂).北京:人民教育出版社,2020
作者簡介:池偉(1984—),男,漢族,廣東江門市人,高中化學一級教師,教育碩士,單位:江門市棠下中學高中化學教師,研究方向:化學教育理論與實踐。