CN1787963A - 稳定和增加卤素二氧化物功效的组合物、装置和方法 - Google Patents

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Abstract

用于增加二氧化氯、尤其是经由亚氯酸盐电解产生的二氧化氯的稳定性和/或功效的组合物和方法。本发明进一步涉及产生二氧化氯(包括本发明的稳定和增加功效组合物)的电解装置，以及本文公开的稳定和增加二氧化氯功效的组合物和装置的使用方法。

Description

稳定和增加卤素二氧化物功效的组合物、装置和方法
发明领域
本发明涉及增加卤素二氧化物尤其是二氧化氯稳定性和功效的组合物和方法，其中卤素二氧化物是通过电解卤素二氧化物(尤其是二氧化氯)盐产生的。本发明进一步涉及产生卤素二氧化物(包括本发明的稳定和增加功效组合物)的电解装置，以及本文公开的卤素二氧化物稳定和增加功效组合物和装置的使用方法。
发明背景
二氧化氯，ClO2，是用于工业和家用处理与应用以及用于商品和消费品的最有效的漂白剂之一。该分子的强氧化电位使其适合于各种各样的应用，其中包括消毒、杀菌和漂白。已知浓度低至百万分之一(ppm)或更低的二氧化氯水溶液能够杀死包括细菌、病毒、霉菌、真菌和孢子等的各种各样微生物。高至几百ppm的更高浓度的二氧化氯能够在多种应用中提供更强的消毒、漂白能力且使多种化合物氧化，这些应用包括：造纸和纸浆业、废水处理、工业水处理(例如冷却水)、水果蔬菜的杀菌、石油工业的亚硫酸盐处理、纺织工业和医用废物的处理。
与通常使用的漂白材料如次氯酸盐和氯气相比，二氧化氯具有更多的优点。二氧化氯能够与酚类化合物反应并使其分解，从而除去水中酚类产生的味道和气味。二氧化氯还可以用于处理饮用水和废水，以消除氰化物、硫化物、醛和硫醇。就有效氯气而论，ClO2的氧化能力是氯气的2.5倍。同样，与据信氯气/次氯酸盐在pH值大于7时杀菌功效将会变小不同，据信二氧化氯的杀菌功效在pH值为7至10时仍能保持有效。此外，二氧化氯可在适宜的浓度范围内(即约100ppm至200ppm)使水中的隐鞭胞子虫失活，而氯气/次氯酸盐由于隐鞭胞子虫对它们的抵抗力，不能使水中的隐鞭胞子虫失活。次氯酸盐和氯气都是通过向被漂白目标的结构中插入氯气分子来与被漂白目标反应。尽管这种反应方式可以有效，但是这会导致产生一种或多种氯化产物或副产物，这无论是从经济角度(从反应媒介中除去烃)还是从安全和环境角度来讲都是不希望出现的。另外，用次氯酸盐和氯气进行漂白也会使漂白剂材料自身受到破坏，因此后续的漂白过程中就需要重新补充氯漂白剂。另一个缺点是，某些想用这两种通常使用的漂白物杀死的微生物会随着时间而产生抗药性，特别是在氯气或次氯酸盐的浓度比较低的情况下。
通常用于水溶液中的二氧化氯含量最多约1％。由于它的弱稳定性和强腐蚀性，因而使其成为难以高浓度水溶液进行运输和操作的麻烦材料。这就需要由最终用户来即时制备二氧化氯，通常采用前体化合物，例如亚氯酸钠(NaClO2)或氯酸钠(NaClO3)。利用氯酸钠盐来制备二氧化氯的典型方法是酸催化反应：
      
亚氯酸钠更容易转化为二氧化氯。利用亚氯酸钠盐制造二氧化氯的典型方法是采用酸催化反应：
      
除需进一步确定用于卤素二氧化物(尤其是二氧化氯)的新型即时生成装置之外，还同样重要的需求是确定适于稳定和增加卤素二氧化物(尤其是二氧化氯)溶液生成后的功效的组合物。在某些情况下，使用上述组合物将通过使预生成的活性二氧化氯溶液的“寿命”最大化，来降低即时生成二氧化氯的需要。在其它情况下，确定稳定和增加功效组合物，可在卤素二氧化物溶液即时生成(无论是通过电解或其它方法)后使它们的稳定性和性能最大化。在任何情况下，本发明卤素二氧化物稳定和增加功效组合物处理并解决了与当前二氧化氯使用有关、尤其与卤素二氧化物溶液弱稳定性有关的困境。
发明概述
本发明涉及稳定和增加或预生成或即时生成的卤素二氧化物(尤其是二氧化氯)溶液功效的组合物、装置和方法。本发明的稳定和增加功效组合物将氢氧根离子清除液和/或界面张力(IFT)减弱剂掺入到或预生成或即时生成的卤素二氧化物溶液中。向卤素二氧化物(尤其是二氧化氯)溶液中掺入氢氧根离子清除液，在调节所得溶液-pH上起关键的作用，从而与不使用氢氧根离子清除体系的情况相比，可更长时间地稳定所得溶液。此外，据信将界面张力(IFT)减弱剂与氢氧根离子清除体系一起或独自掺入卤素二氧化物溶液中，可使所得混合物的性能、抗微生物性等等最大化。
因此，如本发明的第一方面所述，公开并根据权利要求书保护了用于增加卤素二氧化物尤其是二氧化氯稳定性和/或功效的组合物。一方面，公开了使用氢氧根离子清除体系的用于稳定或预生成或即时生成二氧化氯溶液的组合物。在另一方面，公开了掺入界面张力(IFT)减弱剂的用于增加二氧化氯溶液功效、抗微生物性等等的组合物。在本发明的另一方面，公开并根据权利要求书保护了掺入氢氧根离子清除体系和界面张力(IFT)减弱剂的卤素二氧化物(尤其是二氧化氯)溶液。在本发明的其它方面，本发明的稳定和/或增加功效组合物还进一步包含一种或多种辅助成分，用于为所得卤素二氧化物溶液提供某些美观和/或性能有益效果。
在本发明的另一方面，公开并根据权利要求书保护了用于即时生成稳定而有效的卤素二氧化物(尤其是二氧化氯)的电解装置。在本发明的一个方面，所述装置掺入氢氧根离子清除体系，以稳定其中所生成的卤素二氧化物。在本发明的另一方面，本文所公开的电解装置掺入界面张力(IFT)减弱剂，以使卤素二氧化物在生成后的功效最大化。在本发明的另一方面，本文所公开的电解装置掺入氢氧根离子清除液和界面张力(IFT)减弱剂。装置的精确配置和/或组合物的性质将由配制人员的需要和/或能力以及打算使用该装置的用途而定。
在本发明的另一方面，公开了用于稳定和/或增加或预生成或即时生成的卤素二氧化物(尤其是二氧化氯)溶液功效的方法。在本发明的一个方面，提供了用于稳定卤素二氧化物，尤其是二氧化氯的方法。在本发明的另一方面，提供了增加卤素二氧化物，尤其是二氧化氯功效的方法。在其它方面，提供了使用本发明组合物消毒和/或清洁表面的方法。所述方法通常涉及将一种或多种前述卤素二氧化物稳定和/或增加其功效的组合物施用于需要增加稳定性和/或功效的卤素二氧化物溶液中。在本发明的另一方面，本文所公开的方法涉及使用电解装置，使用本发明组合物来稳定和/或增加即时生成的卤素二氧化物的功效。本文所公开的其它方法涉及使用受权利要求书保护的装置和组合物，以施用到需要消毒和/或清洁的基质上。本文所公开的(和下文进一步论述的)每种方法的确切步骤将取决于需要将其掺入卤素二氧化物溶液中的稳定和/或增加功效组合物、配制人员的具体需要和/或能力以及需要使用受本文权利要求书保护的方法的应用。
在本发明的其它方面，还公开了本文所述溶液和/或体系的各种产品形式和/或物理形式。在本发明的一个方面，公开了包含本文所述溶液和/或体系的擦拭物。在本发明的另一方面，以气体形式提供本文所述的溶液和/或体系。在本发明的另一方面，以固体形式提供本文所述的溶液和/或体系。在本发明的另一方面，以凝胶制剂形式提供本文所述的溶液和/或体系。
发明详述
本文所用的“稳定”旨在指在卤素二氧化物(优选二氧化氯)溶液中使用氢氧根离子清除体系来调节所述溶液的氢氧根离子浓度，以使所得溶液的稳定性大于未使用上述体系的卤素二氧化物溶液的稳定性。在此方面，术语“增加的稳定性”旨在指含氢氧根离子清除体系的卤素二氧化物溶液在25℃下配制三小时后测得的卤素二氧化物的浓度，比不包含稳定体系的相应卤素二氧化物在25℃下配制三小时后测得的卤素二氧化物的浓度高至少约5％，优选至少约10％。
本文所用的“增加功效”旨在指将氢氧根离子清除剂和/或IFT减弱剂掺入卤素二氧化物(尤其是二氧化氯)溶液中，以向所述溶液递送一种或多种抗微生物性能和/或美观有益效果。所述有益效果包括，但不限于，增加抗微生物溶液中的抗微生物杀死率和/或对数杀死率、改善气味消除效果、选择性漂白或色彩改变，以及它们的组合。在此方面，术语“增加的抗微生物性能”旨在指含氢氧根离子清除剂和/或IFT减弱剂的卤素二氧化物溶液在微生物数量减少上，比不包含氢氧根离子清除剂或IFT减弱剂的相应卤素二氧化物溶液要大至少约5％，优选至少约10％。
本文所用的“氢氧根离子清除体系”旨在指可用于卤素二氧化物(或二氧化氯)溶液中并在上述应用后增加所述溶液稳定性的任何试剂，尤其是当与未掺入氢氧根离子清除剂的这种溶液的稳定性比较时。实际上，与不包含稳定体系的相应卤素二氧化物的浓度相比(同样在25℃和其配制三小时后测量)，本发明的氢氧根离子清除剂和/或体系适于在25℃下配制三小时后使卤素二氧化物的浓度增加至少约5％，优选至少约10％。
本文所用短语“IFT减弱剂”和/或“IFT体系”旨在指一种或多种适于掺入卤素二氧化物(尤其是二氧化氯)溶液中以增加所述溶液的功效、抗微生物性等的试剂。适用于本发明增加卤素二氧化物功效的组合物中的试剂将在下文中更详细地论述。
本文所用术语“预生成的”或“预生成”旨在指在其欲被使用之前大于约3小时，优选大于约2小时，更优选大于约1小时，生成卤素二氧化物，更具体地讲是二氧化氯。上述生成可在与需要使用二氧化氯的地点不同的地点进行，但也可在与欲使用地点相同的地点进行。
本文所用术语“即时”旨在指在欲被使用之前小于约3小时，优选小于约2小时，更优选小于约1小时内生成卤素二氧化物(或二氧化氯)。在本发明的一个方面，“即时”旨在指在小于约1秒内生成卤素二氧化物。通过使用如下文所公开和描述的电解装置，可典型地实现二氧化氯的“即时”生成。
本文所用术语“清洁和/或消毒”旨在指为去除和/或钝化有害致污物而向表面或环境施用(任选然后去除)组合物的方法。
用于稳定和/或增加卤素二氧化物功效的组合物
氢氧根离子清除体系
在本发明的第一方面，公开了用于稳定和/或增加卤素二氧化物(尤其是二氧化氯)功效的组合物。在本发明的一个方面，上述组合物包含氢氧根离子清除体系。本发明的氢氧根离子清除体系包含氢氧根离子反应剂，其适于调节其所加入的二氧化氯溶液的pH值。通过加入氢氧根离子反应剂调节二氧化氯溶液的pH值，该溶液具有长时间的稳定性。不受理论的束缚，据信，此长时间的稳定性可归因于溶液中氢氧根离子浓度的降低，以减弱其与溶解的二氧化氯的相互作用。此长时间的稳定性还涉及在低pH值下酸性反应的可能。降低氢氧根离子浓度以稳定二氧化氯，可用于静态溶液以及经历高剪切的溶液，如在卤素二氧化物溶液紊流喷雾或雾化的情况下。
通常，按所述含氢氧根离子清除体系的二氧化氯溶液的总重量计，以约0.001％至约10％，优选0.01％至约7.5％，更优选0.05％至约5％，最优选0.1％至约2.5％的含量将本发明氢氧根离子清除体系应用于二氧化氯溶液中。本领域的普通技术人员易于意识到，稳定二氧化氯溶液所需的氢氧根离子清除剂的确切量将取决于许多因素，包括但不限于，氢氧根离子清除剂的性质、需要递送增加稳定性的卤素二氧化物溶液的浓度以及考虑的卤素二氧化物溶液的生成方法。适用于本发明的氢氧根离子清除剂选自：有机酸、有机酸的盐、无机酸、无机酸的盐等等。应注意到，本发明的氢氧根离子清除剂适于稳定任何卤素二氧化物溶液。
界面张力(IFT)减弱体系
在本发明的另一个方面，公开了用于稳定和/或增加卤素二氧化物溶液功效的界面张力(IFT)减弱体系。不受理论的束缚，据信向卤素二氧化物(尤其是二氧化氯)溶液中加入一种或多种IFT减弱剂，可通过降低所得体系的界面张力，提供增加所述溶液功效的整体效果。不受理论的束缚，据信本发明的IFT减弱剂适于降低两物相之间界面处的张力，从而减少扩张界面所需的功和/或能量水平。据信，本发明IFT减弱剂利用减小能量来促进界面扩张的能力有利于卤素二氧化物(尤其是二氧化氯)的渗透和界面暴露增加。此外，本发明IFT减弱剂显示具有与卤素二氧化物一致的协同作用，从而有利于使微生物结构和蛋白质变性。还据信，使用可在大气接触面形成单层表面活性剂的表面活性剂，以调节分配到周围空气中的卤素二氧化物。这可能对在去污情况下经由腔室、喷雾器或其它设备使用包含本发明IFT减弱剂的卤素二氧化物溶液的情况特别重要。
根据所用的喷雾装置和IFT减弱剂，可调节和优化卤素二氧化物水溶液的喷雾粒径以用于特殊应用。有时候，非常小的粒径可使表面积增至足以克服表面活性剂的屏障效应，从而有助于促进卤素二氧化物(尤其是二氧化氯)在气/空气相中的分配。在此情况下，发生从水中二氧化氯暴露向气相二氧化氯暴露的过渡，这可有益于将本主题组合物递送到使用含水分散体难于达到的区域。在不希望基质与水溶液接触的情况下也需要使用小粒径。同样，表面上大量的泡沫可用作附加的物理屏障，以防止卤素二氧化物从溶液向周围空气的损失。
当然，本发明增加功效的IFT减弱体系的确切组成将取决于需要使用所得二氧化氯溶液的用途和配制人员的需要和/或能力。然而，按所述含IFT减弱体系的卤素二氧化物溶液的总重量计，优选以约0.00001％至约10％，优选约0.0001％至约5％，更优选约0.0005％至约2％，最优选0.001％至约1％的含量将本发明IFT减弱体系和/或减弱剂掺入卤素二氧化物溶液中。当然，在本发明的一个尤其优选的实施方案中，以上述所列量将本文公开的IFT减弱剂掺入需增加稳定性和/或功效的二氧化氯溶液中。
可使用多种各样的IFT减弱剂来稳定和/或增加如本发明所述的卤素二氧化物溶液的功效。虽然本文中已经包括了少许上述试剂，但应意识到，其它试剂可为它们所加入的卤素二氧化物溶液提供类似的增加卤素二氧化物溶液功效的有益效果。实际上，对本发明而言，存在若干类可用作IFT减弱剂的试剂。这些种类包括，但不限于：IFT减弱聚合物、IFT减弱溶剂、IFT减弱表面活性剂，以及它们的组合。在本发明的一个尤其优选的方面，将IFT减弱表面活性剂用于卤素二氧化物溶液中，以递送由本文公开的本发明IFT减弱剂提供的上述有益效果。用于增加本文公开的卤素二氧化物溶液功效和/或性能的IFT减弱表面活性剂可以是非离子的、阴离子的、两性的、两亲的、两性离子的、阳离子的、半极性非离子的，以及它们的混合物。上述表面活性剂的非限制性实施例公开于美国专利5,707,950和5,576,282中，将这些文献引入本文以供参考。阴离子、非离子、两性和两性离子型表面活性剂以及这些表面活性剂种类的典型列表提供于1972年5月23日授予Norris的美国专利3,664,961中，并引入本文以供参考。
可用于本发明的IFT减弱表面活性剂的非限制性实施例包括常规的EO为约1至22的C8-C18烷基乙氧基化物和/或醇乙氧基化物(AE)，包括所谓的窄峰烷基乙氧基化物和C6-C12烷基酚烷氧基化物(尤其是乙氧基化物和混合的乙氧基/丙氧基化物)，烷基二烷基氧化胺，烷酰基葡糖酰胺，C11-C18(直链)烷基苯磺酸盐(LAS)和伯烷基、仲烷基以及无规则烷基硫酸盐(AS和/或SAS)，C10-C18烷基烷氧基硫酸盐(AES)，C10-C18烷基多苷以及它们相应的硫酸化聚葡萄糖苷(APG)，C12-C18α-磺化脂肪酸酯，C12-C18烷基和烷基酚烷氧基化物(尤其是乙氧基化物和混合的乙氧基/丙氧基化物)，C12-C18甜菜碱和磺基甜菜碱(“磺基甜菜碱”)，C10-C18氧化胺，α-烯烃磺酸酯(AOS)，醇乙氧基硫酸盐，石蜡磺酸钠，胺丙基胺，烷基N-甲基葡糖胺，氨三乙酸(NTA)，天然脂肪酸的碱金属盐等。其它常规的有用表面活性剂列于标准教科书中。
在本发明的另一方面，将IFT减弱聚合物和/或IFT减弱溶剂掺入需递送增加的稳定性和/或功效的卤素二氧化物(尤其是二氧化氯)溶液中。适用于本发明上下文中的IFT减弱聚合物包括但不限于：聚氧化烯嵌段共聚物。实际上，在本发明上下文中，适用作IFT减弱剂的IFT减弱溶剂包括但不限于：二元醇醚，如丙二醇正丙醚。当然，用于本发明上下文中的适宜IFT减弱剂的选择将取决于若干因素，其中的一些包括：(1)卤素二氧化物与IFT减弱剂之间足够的化学相容性；(2)需递送增加稳定性和/或功效的卤素二氧化物溶液的性质；(3)需使用含所得IFT减弱剂的卤素二氧化物溶液的用途；和(4)本发明组合物配制人员的需要和/或能力。
氢氧根离子清除体系和IFT减弱体系
在本发明的另一方面，本文所公开的卤素二氧化物组合物包含氢氧根离子清除体系和IFT减弱体系。上述组合物适于长时间稳定卤素二氧化物(尤其是二氧化氯)，并向所述溶液递送某些美观和/或性能有益效果。实际上，已令人惊奇地发现并由本发明公开内容证明的是，通过在卤素二氧化物溶液中同时使用氢氧根离子清除体系和IFT减弱体系，显示出协同作用。不受理论的束缚，据信氢氧根离子清除剂和IFT减弱剂如表面活性剂的双重使用，通过降低界面张力促进表面积覆盖最大化，同时通过抑制降解保持较高的固有卤素二氧化物浓度，从而提供使向所需界面递送的卤素二氧化物量最大化的整体效果。实际上，当组合使用本发明的氢氧根离子清除体系和IFT减弱体系时，按所述含氢氧根离子清除体系和表面活性剂体系的二氧化氯溶液的总重量计，其含量为约0.00001％至约15％，优选约0.0001％至约10％，更优选约0.0005％至约5％，最优选约0.001％至约2.5％。
辅助成分
在本发明的另一方面，本文所公开的用于卤素二氧化物稳定和增加功效组合物还将包含一种或多种辅助成分，以向所得组合物提供美观和/或性能有益效果。在本发明的一个方面，包含氢氧根离子清除体系的组合物将包含一种或多种辅助成分(如下文进一步所论述)。在本发明的另一方面，包含IFT减弱体系的组合物将包含一种或多种辅助成分。在本发明的另一方面，将本文所公开的辅助成分掺入包含氢氧根离子清除体系和IFT减弱体系的卤素二氧化物溶液中。
虽然不是本发明目的所必需的，下文图示说明的若干常规的清洁辅助物质适用于本发明组合物中，并可适宜地掺入本发明优选的实施方案中，例如，以促进或提高清洁性能，处理待清洁的底物，或通常用香料、着色剂、染料等改进本发明组合物的美观性。这些附加组分的确切性质及其加入的量，将取决于组合物的物理形式以及其应用旨在使用它的清洁操作的性质。
适于掺入本发明卤素二氧化物(尤其是二氧化氯)稳定和增加功效组合物中的辅助成分包括，但不限于：如美国专利5,705,464、5,710,115、5,698,504、5,695,679、5,686,014和5,646,101中所述的漂白体系、酶和酶稳定剂、助洗剂、分散剂、去污剂、螯合剂、抑泡剂、软化剂、染料转移抑制剂、不含磷酸盐的助洗剂、色斑剂、银器保护剂、防锈剂和/或抗腐蚀剂、染料、填充剂、杀菌剂、碱度来源、水溶助长剂、抗氧化剂、香料、增溶剂、载体、加工助剂、颜料和pH调节剂，这些专利都引入本文以供参考。
包含稳定和增加功效组合物的装置
在本发明的另一方面，公开并受权利要求书保护了包含前述方面的稳定和/或增加功效组合物的装置。所述装置通常限于适于由卤素二氧化物盐前体即时(如上文定义)生成卤素二氧化物的那些。然而，本发明的稳定和增加功效组合物可进一步用于稳定和/或增加预生成卤素二氧化物的功效。适合与本发明的稳定和增加功效组合物联合使用的电解装置的完整描述包括于美国专利申请系列号09/947,846中，其于2001年9月20日提交给美国专利和商标局，并于2003年1月9日公布。此专利申请书全文引入本发明以供参考。
在本发明的一个方面，适于与本文公开的稳定和/或增加功效体系共同使用的即时生成装置应用通过阳极和阴极之间物料水溶液的电流，将溶解于溶液中的卤素二氧化物盐前体转变为卤素二氧化物。当水溶液流经电解池室，且阳极和阴极之间有电流通过时，溶液中包含的水以及一种或多种其它的盐和离子发生若干化学反应。这些化学反应以及可如本发明所述此方面使用的生成装置的其它特征描述于共同未决的美国专利申请系列号09/947,846中，其于2001年9月20日提交给美国专利和商标局。据此，本文申请人引入此专利申请的主题，尤其是其涉及用于本发明上下文中的即时生成装置确切特征的公开内容。
包括多室的电解装置
在本发明的另一方面，美国专利申请09/947,846(且引入本文以供参考)中所述的即时生成装置还可包括附加的腔室，其有利于混合一种以上的溶液，以形成本发明的稳定和增加功效组合物。实际上，当使用亚氯酸盐并且总混合物具有的pH值小于约7并优选小于约5时，隔离主题组合物以延缓混合直至需要使用所得卤素二氧化物溶液时，是尤其有用的。在本发明的一个方面，通过隔离亚氯酸盐溶液和低pH值表面活性剂溶液，可达到此目的。在本发明的另一方面，通过隔离包含表面活性剂的亚氯酸盐溶液和另一种具有其它成分的低pH值溶液，可达到此目的。
在这种“即时”生成的情况下，可以多种方式发生如本发明所述的电解。然而，在任何情况下，电解应发生在亚氯酸盐基溶液或所得混合物的顺流处。在本发明的一个方面，通过混合两种液流，随后电解亚氯酸盐(岩盐)液流，可实现此目的。在本发明的另一方面，还可通过混合两种液流，在所述混合后电解包含亚氯酸盐的总混合物，实现即时电解。
本发明的实施者将会知道，存在若干适于实现上述必需混合的机械装置。在本发明的一个方面，可使用一种适于产生足够的吸力来抽取两种液流的常用泵来实现必需的混合。在本发明的另一方面，还可使用泵来抽取一种液流，并在其排放后用文氏管抽取并与另一种液流混合。在本发明的另一方面，还可用两个泵吸入在应用泵后混合的分料流。在本发明的另一方面，可在泵或文氏管之前或之后进行电解。然而，通常更实用的是，在所有液流被泵送后使用适于进行电解的装置，以防止由在电解过程中产生的气体对泵性能造成的任何有害影响。
在本发明的另一方面，制备稳定和增加功效组合物的装置不限于通过电解形成卤素二氧化物(二氧化氯)。具体地讲，可构建和/或设定前述涉及不止一种溶液混合物的方面，以使混合后由化学反应生成卤素二氧化物。上述设定的非限制性实施例包括使低pH值的溶液和岩盐溶液混合，通过岩盐酸化，有利于卤素二氧化物的生成。在上述情况下，优选小于约2的pH值，以快速形成卤素二氧化物。另一个实施例涉及在低pH值下将液体次氯酸盐溶液与包含过量亚氯酸盐的溶液混合，以形成二氧化氯。在上述情况下，优选小于约4的pH值。在两种(或多种)液流混合通过化学方法形成卤素二氧化物的情况下，可通过多种机械装置包括但不限于，一种产生吸力来抽取两种液流的常用泵、抽取一种液流的泵和在该液流排放后用作与另一种液流混合入口的文氏管、以及两个吸入在泵应用后混合的分料流的泵(如上文所述)，来实现混合。
在本发明的另一方面，当附加的氯化物盐被用于促进氯电解为二氧化氯时，Cl-电解成次氯酸盐(OCl-)的副反应还可通过使用特殊酸性缓冲剂形式的氢氧根离子清除剂来进行控制。在一个方面，例如在其中需要增加抗微生物功效的情形下，可能需要有一些OCl-与二氧化氯同时存在。在上述情况下，通过使用氢氧根离子清除剂并将最终pH值控制在约2至约7间，可有利于OCl-离子向HOCl的转化。对于抗微生物功效，HOCl通常是优选使用的类型。当pH值高于约7时，OCl-是主要物种，而当pH值低于约2时，Cl2是主要物种。在其中不需要次氯酸盐物种存在的情况下，可配制溶液产生过量的亚氯酸盐，此亚氯酸盐不因电解而起反应。此过量的亚氯酸盐可随后与由电解产生的HOCl反应，形成额外的二氧化氯。此类反应的优选pH值小于约4。
虚拟隔膜
在本发明的另一方面，如本发明所述的电解装置还可进一步包括平行板电极，该电极被设计成可形成虚拟(如准、伪)隔膜。本发明的虚拟膜不是永久性的有形隔膜，而是流体状的隔膜，它是由流体溶液经历电解时的流动特性所形成的。具体地讲，控制本文所公开的电解装置平行板之内的流体，以使与该流体有关的雷诺数小于约2000。不受理论的束缚，使雷诺数保持低于约2000，确保了电解池中的液体流状态，其被设定为平行于板的平面形式。据信，这种形状有利于由所加电势产生的溶液中横向离子的传送，同时最小化和/或消除大量流体垂直于电解板混合，以防止不希望有的电解反应副产物的接近和/或反应。在本文所公开的电解装置上下文中，对本发明虚拟隔膜应用的描述提供于本发明公开内容的“实施例”部分中。
使用稳定和/或增加功效组合物和电解装置的方法
在本发明的另一方面，还公开了稳定和增加卤素二氧化物(尤其是二氧化氯)功效的方法。在一个方面，公开了稳定卤素二氧化物溶液的方法。所述方法包括将如本发明所述第一方面的氢氧根离子清除溶液掺入需增加稳定性的卤素二氧化物(优选二氧化氯)溶液中的步骤。在本发明的另一方面，公开了增加卤素二氧化物溶液功效的方法。所述方法通常包括将如本发明所述第一方面的IFT减弱剂和/或减弱体系掺入需增加功效和/或性能的卤素二氧化物(优选二氧化氯)溶液中的步骤。在本发明的另一方面，还公开了稳定和增加卤素二氧化物溶液功效的方法。所述方法通常包括将氢氧根离子清除溶液和IFT减弱体系和/或减弱剂加入到需增加稳定性和/或功效的卤素二氧化物(优选二氧化氯)溶液中的步骤。
在本发明的另一方面，公开了稳定和/或增加通过电解产生的卤素二氧化物(尤其是二氧化氯)溶液功效的方法。所述方法包括将本发明的稳定和/或增加功效组合物加入到适于电解岩盐的装置(如上文所述)中，并促进所述稳定和/或增加功效组合物与所得卤素二氧化物混合物混合的步骤。
包含卤素二氧化物溶液、含氢氧根离子清除体系的卤素二氧化物溶液和/或含IFT减弱体系的卤素二氧化物溶液的产品和/或物理形式
在本发明的另一方面，还提供了本文所述溶液和/或体系的各种产品形式。实际上，在本发明的一个方面，本文所述溶液和/或体系被配制成凝胶。如本发明所述的这个方面，通过向卤素二氧化物溶液、含氢氧根离子清除体系的卤素二氧化物溶液和/或含IFT减弱体系的卤素二氧化物溶液中加入任何适宜的增稠剂，可配制凝胶。不受理论的束缚，据信将本发明溶液和/或体系掺入上述凝胶中，可有利于凝胶对需递送本主题溶液和/或体系的目标表面和/或基质的粘附。此外，不受理论的束缚，据信将本发明体系配制成凝胶，将通过限制卤素二氧化物向大气中的传质和/或损失，导致降解降低。本主题发明所属领域的技术人员将易于意识到有多种适用于配制本发明凝胶的增稠剂和方法。
在本发明的另一方面，还可将本文所述的溶液和/或体系掺入擦拭物产品中。在本发明的这个方面，通过将活性反应组分胶囊包封于擦拭物中或擦拭物上，来产生卤素二氧化物。然后，通过剪切该擦拭物和/或电解包含一种或多种卤素二氧化物盐前体的擦拭物，可使该擦拭物被“活化”，从而产生卤素二氧化物。在本发明的另一方面，经由卤素二氧化物盐前体发生电解的电解板之中和/或之间的通路，电解包含一种或多种卤素二氧化物盐前体的擦拭物。在本发明的另一方面，还可在一个腔室中处理包含本文所公开的一种以上溶液和/或体系的擦拭物，在该腔室中，包括于所述擦拭物中的卤素二氧化物盐前体被电解产生卤素二氧化物。在本发明的另一方面，还可在意欲使用前，用卤素二氧化物溶液喷涂本文所公开的擦拭物。在本发明的另一方面，还可在意欲使用前，用卤素二氧化物溶液喷涂包含氢氧根离子清除体系和/或IFT减弱体系的擦拭物。
在本发明的其它方面，将本文所公开的体系和/或溶液配制成气溶胶和/或气相，适于熏蒸需递送稳定和/或有效卤素二氧化物的表面和/或区域。在本发明的一个方面，卤素二氧化物溶液可存在于气溶胶和/或气相中。在本发明的另一方面，包含氢氧根离子清除体系的卤素二氧化物溶液和/或包含IFT减弱体系的卤素二氧化物溶液还可存在于气溶胶和/或气相中。在本发明的另一方面，本文所公开的卤素二氧化物溶液、包含氢氧根离子清除体系的卤素二氧化物溶液和/或包含IFT减弱体系的卤素二氧化物溶液还可存在于固相中，以向目标表面递送。
制备性实施例
实施例1：包含氢氧根离子清除体系的二氧化氯溶液。
下列是二氧化氯溶液的实施例，其包含柠檬酸形式的氢氧根离子清除剂。该溶液包含约120ppm的二氧化氯。
  成分   重量百分比(％)
  氯化钠   0.057
  亚氯酸钠   0.024
  二氧化氯   0.012
  氢氧化钠   0.009
  碳酸钠   0.001
  柠檬酸   0.093
  水   99.804
实施例2：包含表面活性剂体系的二氧化氯溶液
下列是二氧化氯溶液的实施例，其包含阴离子表面活性剂月桂基硫酸钠(SLS)。该溶液包含约120ppm的二氧化氯。
  成分   重量百分比(％)
  氯化钠   0.057
  亚氯酸钠   0.024
  二氧化氯   0.012
  氢氧化钠   0.009
  碳酸钠   0.001
  月桂基硫酸钠   0.012
  水   99.885
实施例3：包含表面活性剂体系的二氧化氯溶液
下列是二氧化氯溶液的实施例，其包含非离子表面活性剂APG或烷基多葡糖苷(商品名Glucopon)。该溶液包含约120ppm的二氧化氯。
  成分   重量百分比(％)
  氯化钠   0.057
  亚氯酸钠   0.024
  二氧化氯   0.012
  氢氧化钠   0.009
  碳酸钠   0.001
  Glucopon 425   0.012
  水   99.885
实施例4：包含氢氧根离子清除体系和表面活性剂体系的二氧化氯溶液
下列是二氧化氯溶液的实施例，其包含氢氧根离子清除剂柠檬酸和阴离子表面活性剂SLS。加入氢氧根离子源和柠檬酸相互作用，并将混合物pH值调节至约4。该溶液包含约100ppm的二氧化氯。
  成分   重量百分比(％)
  柠檬酸(无水)   0.078
  氢氧化钠   0.007
  月桂基硫酸钠   0.010
  碳酸钠   0.006
  碱式碳酸镁   0.002
  PPG 2000   0.004
  消泡剂2-4293   0.001
  柚子油   0.0001
  氯化钠   0.048
  亚氯酸钠   0.020
  二氧化氯   0.010
  水   99.8139
实施例5：包含氢氧根离子清除和表面活性剂体系的装置
使用描述于共同未决的美国专利申请序列号09/947,846(2001年9月20日公布并引入本文以供参考)图1中的通用设计的电解池，将包含亚氯酸钠的水溶液转变为包含二氧化氯的流出液。该电解池具有一对面对面的电极，通道间隙为约0.19mm。阳极由ES300-钛制成，涂敷有氧化钌和氧化铱。阴极由201不锈钢制成。平面电极的尺寸为长75.2mm、宽25.4mm。
物料水溶液的制备是通过将10升去离子水与62.6gms工业级亚氯酸钠原料(80％活性物，Aldrich Chemical Company，Inc，Milwaukee，WI 53233；目录号24415-5)用搅棒混合直至溶解，形成5000ppm的亚氯酸钠盐溶液。该物料水溶液保存于放置在避光箱中的15升玻璃容器中，并冷却到5摄氏度。蠕动泵以300毫升/分钟的流速从玻璃容器中计量供应物料水溶液通过电解池。用直流电源向电极施加5.72安培的直流电，以提供跨电解池的4.5伏特的电压。流出物溶液被从电解池中抽取并分析。流出物包含109ppm的二氧化氯和4891ppm的未反应的亚氯酸钠，亚氯酸盐的转化率为2.9％。
制备下列实施例来证明使用包含氢氧根离子清除剂和表面活性剂体系的单一溶液能够经过装配有电解池的喷涂装置来从溶液中的亚氯酸钠中产生二氧化氯。提供了基于磷酸盐的类型和基于碳酸盐的类型。
  成分   重量百分比(％)   重量百分比(％)
  柠檬酸(无水)   0.2   0.23
  NaOH(50％溶液)   0.24   0.17
  月桂基硫酸钠   0.05   0.05
  Na2HPO4   0.03   -
  NaH2PO4·H2O   0.03   -
  NaHCO3   -   0.10
  NaClO2   0.5   0.50
  水   98.95   98.95
溶液在电解前具有的pH值为约6至7，并在电解进行后将pH值保持在6至9之间。预计从电解池和泵中排放出的二氧化氯含量为85ppm。该溶液也可通过池/泵再循环，以进一步增加二氧化氯浓度。接着，将从池/泵中排放出的流出物通过雾化喷雾嘴排放，以产生包含颗粒的二氧化氯细雾。该细雾可用于覆盖表面以进行处理，或局限于封闭区域，以具有“熏蒸”效果。
对于随后的实施例，涉及这些组分的组合物：
            I                                             II
  成分   重量百分比(％)
  去离子水   99.9
  亚氯酸钠原料(工业级)   0.05
  氯化钠   0.05
  成分   重量百分比(％)
  去离子水   97
  NaHCO3   1.77
  月桂基硫酸钠   1.23
           III                                                   IV
  成分   重量百分比(％)
  去离子水   99.59
  柠檬酸(无水)   0.41
  成分   重量百分比(％)
  去离子水   99.42
  酸-阴离子粉末混合物(V) 0.58
            V
  成分   重量百分比(％)
  柠檬酸(无水)   77.61
  月桂基硫酸钠   10.31
  Na2CO3   5.28
  MgCO3   2.00
  PPG 2000   3.7
  消泡剂2-4293   1.00
  柚子油   0.10
下列实施例使用上述组合物。
实施例A和E：当组合物I被泵送通过使用6.6伏特的电解板时被电解。然后，生成最终混合物，其包含83％的已电解的组合物I和17％的去离子水。
实施例B和F：当组合物I被泵送通过使用6.6伏特的电解板时被电解。然后，生成最终混合物，其包含83％的已电解的组合物I和17％的组合物II。
实施例C和G：当组合物I被泵送通过使用6.6伏特的电解板时被电解。然后，生成最终混合物，其包含83％的已电解的组合物I和17％的组合物III。
实施例D和H：当组合物I被泵送通过使用6.6伏特的电解板时被电解。然后，生成最终混合物，其包含83％的已电解的组合物I和17％的组合物IV。
使用上述实施例组合物A-H，进行微生物功效测试。复原对数值越低，性能越好。
                   表面喷雾测试中的革兰氏阳性菌
生物体：金黄色葡萄球菌
目标ClO2溶液浓度：50ppm
5分钟处理时间
                                      A                        B                            C                        D
  仅ClO2(pH～10.5)   ClO2+碱/表面活性剂(pH～9)   ClO2+柠檬酸(pH～3.5)   ClO2+酸/表面活性剂(pH～4)
  复原对数值   6.02   2.52   1.57   0.62
            表面喷雾测试中的革兰氏阴性菌
生物体：绿脓杆菌
目标ClO2溶液浓度：50ppm
5分钟处理时间
                                     E                        F                           G                           H
  仅ClO2(pH～10.5)   ClO2+碱/表面活性剂(pH～9)   ClO2+柠檬酸(pH～3.5)   ClO2+酸/表面活性剂(pH～4)
  复原对数值   6.32   4.79   3.16   0*
*代表全部杀死(即在检测限以下)
接下来的实施例使用下列组分的组合。
            VI                                                       VII
  成分   重量百分比(％)
  去离子水   99.75
  亚氯酸钠原料(工业级)   0.25
  成分   重量百分比(％)
  去离子水   99.00
  酸-阴离子粉末混合物(V)   1.00
           VIII
  成分   重量百分比(％)
  去离子水   99.29
  柠檬酸(无水)   0.71
下列实施例使用上述组合物。
实施例J：当组合物VI被泵送通过使用6伏特的电解板时被电解。然后，生成最终混合物，其包含50％的已电解的组合物VI和50％的去离子水。
实施例K：当组合物VI被泵送通过使用6伏特的电解板时被电解。然后，生成最终混合物，其包含50％的已电解的组合物VI和50％的组合物VIII。
实施例L：当组合物VI被泵送通过使用6伏特的电解板时被电解。然后，生成最终混合物，其包含50％的已电解的组合物VI和50％的组合物VII。
使用上述实施例组合物J-L，进行微生物功效测试。复原对数值越低，性能越好。
                   悬浮液测试中的革兰氏阳性菌孢子
生物体：蜡状芽孢杆菌孢子
ClO2溶液浓度：～85ppm
5分钟处理时间
                                          J                            K                              L
  仅ClO2(pH～10.5)   ClO2+柠檬酸(pH～3.5)   ClO2+酸/表面活性剂(pH～3.5)
  复原对数值   0.67   0.56   ＜0.30*
*代表全部杀死(即在检测限以下)
实施例6：由具有两个隔室的喷雾瓶产生的稳定和有效的二氧化氯混合物
溶液M和N位于单独的隔室中，并用通过小型离心泵混合在一起，从每个隔室中抽取等量的溶液，并在抽吸管且进一步在泵中混合在一起。产品通过喷雾嘴从泵中排放出来。由于混合两种组分M+N，使排放的混合物形成二氧化氯，并且该混合物具有二氧化氯溶液特有的黄色外观，其保持稳定并含有表面活性剂，表现为有效的抗菌产品。
            M                                                  N
  成分   重量百分比(％)
  去离子水   99.12
  柠檬酸   0.78
  月桂基硫酸钠 0.10
  成分   重量百分比(％)
  去离子水   99.45
  NaClO2原料   0.08
  NaOCl原料(原料中含有5.25％NaOCl活性物质) 0.47
实施例7：测定形成虚拟隔膜的平行板电极中的雷诺数(Re)：
对于完整的槽，水力半径等于横截面面积除以润湿周边Rh＝A/P。对于非圆形管，水力直径等于水力半径的四倍。
                      Dh＝4Rh
对于宽w且间距s的平行板槽，水力半径等于w*s/(2*(w+s))。水力直径等于4Rh或Dh＝2w*s/(w+s)。对于其中w＞＞s的槽，Dh变成为约2s。
         Re＝DhVp/u(～2sVp/u，当w＞＞s时)
总体积流量       Q        144        cm^3/分钟
池宽             W        2.5        Cm
池间距           S        0.02       Cm
液流横截面       A        0.05       cm^2
池数             n        1
液流密度         P        1          gm/cm^3
液流动力粘度       U       1            CP
池流速             V       48           cm/秒
特征直径           Dh      0.039683     Cm
池长               L       7.2          Cm
雷诺数             Re      190.4762
保留时间           RT      0.0025       分钟
池体积             Vol     0.36         cm^3
在本发明详述中引用的所有文献的相关部分均引入本文以供参考；任何文献的引用并不可理解为是对其作为本发明的现有技术的认可。
尽管已用具体实施方案来说明和描述了本发明，但对于本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可作出许多其它的变化和修改。因此，有意识地在附加的权利要求书中包括本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (21)

1.一种用于稳定卤素二氧化物溶液的氢氧根离子清除体系，所述体系的特征在于包括：
(a)按所述包含氢氧根离子清除剂的卤素二氧化物前体溶液的总重量计，0.001％至10％的氢氧根离子清除体系；和
(b)按所述包含氢氧根离子清除剂的卤素二氧化物前体溶液的总重量计，0.000001％至50％的一种或多种卤盐前体；
其中用于所述氢氧根离子清除体系中的试剂选自：有机酸、有机酸的盐、无机酸、无机酸的盐，以及它们的混合物；此外其中当在卤素二氧化物产生三小时后25℃下测量两种溶液时，与特征在于不包含所述氢氧根离子清除体系的相应卤素二氧化物溶液的浓度相比，所述氢氧根离子清除体系适于使卤素二氧化物溶液的浓度增加至少5％。
2.如权利要求1所述的氢氧根离子清除体系，其中卤素二氧化物的特征在于它是预生成的。
3.如权利要求1所述的氢氧根离子清除体系，其中卤素二氧化物的特征在于它是即时生成的。
4.一种用于稳定卤素二氧化物溶液的氢氧根离子清除体系，所述体系的特征在于包括：
(a)按所述包含氢氧根离子清除剂的卤素二氧化物溶液的总重量计，0.001％至10％的氢氧根离子清除体系；和
(b)按所述包含氢氧根离子清除剂的卤素二氧化物溶液的总重量计，0.000001％至1％的卤素二氧化物；
其中所述氢氧根离子清除剂的特征在于选自：有机酸、有机酸的盐、无机酸、无机酸的盐，以及它们的混合物；
此外其中当在卤素二氧化物产生三小时后25℃下测量两种溶液时，与不包含所述氢氧根离子清除体系的相应卤素二氧化物溶液的浓度相比，所述氢氧根离子清除体系的特征在于它适于使卤素二氧化物溶液的浓度增加至少5％。
5.一种用于增加卤素二氧化物溶液稳定性和/或功效的界面张力(IFT)减弱体系，所述体系的特征在于包括：
(a)按所述包含IFT减弱体系的卤素二氧化物前体溶液的总重量计，0.00001％至10％的IFT减弱体系；
(b)按所述包含IFT减弱体系的卤素二氧化物前体溶液的总重量计，0.000001％至50％的一种或多种卤盐前体；
其中用于所述IFT减弱体系的试剂的特征在于选自：IFT减弱聚合物、IFT减弱溶剂、IFT减弱表面活性剂，以及它们的混合物；
此外其中与不包含所述IFT减弱体系的相应卤素二氧化物溶液相比，所述IFT减弱体系的特征在于它适于使包含所述IFT减弱体系的卤素二氧化物溶液的微生物数量减小量大至少5％。
6.一种用于增加卤素二氧化物溶液稳定性和/或功效的界面张力(IFT)减弱体系，所述体系包括：
(c)按所述包含IFT减弱体系的卤素二氧化物溶液的总重量计，0.00001％至约10％的IFT减弱体系；
(d)按所述包含IFT减弱体系的卤素二氧化物溶液的总重量计，0.000001％至1％的卤素二氧化物；
其中用于所述IFT减弱体系的试剂的特征在于选自：IFT减弱聚合物、IFT减弱溶剂、IFT减弱表面活性剂，以及它们的混合物；
此外其中与不包含所述IFT减弱体系的相应卤素二氧化物溶液相比，所述I FT减弱体系的特征在于它适于使包含所述IFT减弱体系的卤素二氧化物溶液的微生物数量减小量大至少5％。
7.一种稳定和增加卤素二氧化物功效的体系，所述体系的特征在于包括如权利要求1所述的氢氧根离子清除体系和如权利要求5所述的IFT减弱体系；
其中所述稳定和增加卤素二氧化物功效的体系的特征在于，卤素二氧化物产生三小时后，25℃下卤素二氧化物浓度比不包含所述稳定和增加卤素二氧化物功效的体系的相应卤素二氧化物的浓度大至少5％；
此外其中与不包含所述稳定和增加卤素二氧化物功效的体系的相应卤素二氧化物溶液相比，所述稳定和增加卤素二氧化物功效的体系的特征在于它适于使微生物数量减小量大至少5％。
8.一种稳定和增加卤素二氧化物功效的体系，所述体系的特征在于包括如权利要求4所述的氢氧根离子清除体系和如权利要求6所述的IFT减弱体系；
其中所述稳定和增加卤素二氧化物功效的体系的特征在于，卤素二氧化物产生三小时后，25℃下卤素二氧化物浓度比不包含所述稳定和增加卤素二氧化物功效的体系的相应卤素二氧化物的浓度大至少5％；
此外其中与不包含所述稳定和增加卤素二氧化物功效的体系的相应卤素二氧化物溶液相比，所述稳定和增加卤素二氧化物功效的体系的特征在于它适于使微生物数量减小量大至少5％。
9.一种卤素二氧化物生成体系，所述体系的特征在于包括：
a)物料水溶液源，所述物料水溶液源包含卤素二氧化物的盐；
b)无隔膜电解池，所述电解池包括阳极和阴极，并且特征在于具有带入口和出口的池室；
c)部件，所述部件使所述物料水溶液流进所述池室，并流经接近所述阳极的通道，然后流出所述出口；
d)电流源，所述电流源使电流流经所述通道内的物料水溶液，以使一部分所述卤素二氧化物盐转化为卤素二氧化物，从而形成包含卤素二氧化物的含水流出物；和
e)腔室，所述腔室的特征在于包括选自下列的体系：用于稳定所述卤素二氧化物溶液的氢氧根离子清除体系；用于增加所述卤素二氧化物溶液稳定性和/或功效的IFT减弱体系，以及它们的组合。
10.一种卤素二氧化物生成体系，所述体系的特征在于包括：
a)物料水溶液源，所述物料水溶液源包含卤素二氧化物的盐；
b)无隔膜电解池，所述电解池包括阳极和阴极，并且特征在于具有带入口和出口的池室；
c)部件，所述部件使所述物料水溶液流进所述池室，并流经接近所述阳极的通道，然后流出所述出口；
d)电流源，所述电流源使电流流经所述通道内的物料水溶液，以使一部分所述卤素二氧化物盐转化为卤素二氧化物，从而形成包含卤素二氧化物的含水流出物；和
e)腔室，所述腔室的特征在于包括氢氧根离子清除体系和IFT减弱体系，以增加所述卤素二氧化物溶液的稳定性和功效。
11.如前述任一项权利要求所述的卤素二氧化物生成体系，其中所述阳极和所述阴极相对并共延，腔室间隙为1.0mm或更小，优选0.5mm或更小，更优选0.2mm或更小。
12.如前述任一项权利要求所述的卤素二氧化物生成体系，其中所述阳极的特征在于它是导电多孔阳极。
13.一种卤素二氧化物生成和再循环体系，所述体系的特征在于包括：
a)物料水溶液源，所述物料水溶液源的特征在于包括卤素二氧化物的盐；
b)无隔膜电解池，所述电解池的特征在于包括阳极和阴极，并且特征在于具有带入口和出口的池室；
c)部件，所述部件使所述物料水溶液流进所述池室，并流经接近所述阳极的通道，然后流出所述出口；
d)电流源，所述电流源使电流流经位于所述阳极和所述阴极之间的水溶液，以使所述通道内的至少一部分所述卤素二氧化物盐转化为卤素二氧化物，从而形成包含卤素二氧化物的含水流出物；
e)部件，所述部件递送所述含水流出物，使其与消耗卤素二氧化物目标物接触，从而使所述含水流出物中的一部分卤素二氧化物氧化所述消耗目标物，并复原至卤素二氧化物盐；
f)部件，所述部件将包含所述复原卤素二氧化物盐的消耗流出物返回至所述源；和
g)部件，所述部件递送氢氧根离子清除体系，以稳定所述卤素二氧化物溶液。
14.一种卤素二氧化物生成和再循环体系，所述体系的特征在于包括：
a)物料水溶液源，所述物料水溶液源包含卤素二氧化物的盐；
b)无隔膜电解池，所述电解池包括阳极和阴极，并且特征在于具有带入口和出口的池室；
c)部件，所述部件使所述物料水溶液流进所述池室，并流经接近所述阳极的通道，然后流出所述出口；
d)电流源，所述电流源使电流流经位于所述阳极和所述阴极之间的水溶液，以使所述通道内的至少一部分卤素二氧化物盐转化为卤素二氧化物，从而形成包含卤素二氧化物的含水流出物；
e)部件，所述部件递送所述含水流出物，使其与消耗卤素二氧化物目标物接触，从而使所述含水流出物中的一部分卤素二氧化物氧化所述消耗目标物，并复原至卤素二氧化物盐；
f)部件，所述部件将包含所述复原卤素二氧化物盐的消耗流出物返回至所述源；和
g)部件，所述部件递送IFT减弱体系，以增加所述卤素二氧化物溶液的稳定性和/或功效。
15.一种由电池供电的电解装置，所述装置用于即时制备包含二氧化氯的水溶液，所述装置的特征在于包括：
a)电解池，所述电解池包括阳极和阴极，并且特征在于具有池室；
b)部件，所述部件用于将包含卤素二氧化物盐的物料水溶液泵送到所述池室中，并流经接近所述阳极的通道；
c)电池，当所述物料水溶液在所述池室中流动并流经所述通道时，所述电池用于使电流在所述阳极和所述阴极之间流动，从而使一部分所述卤素二氧化物盐转化为卤素二氧化物；和
d)部件，所述部件递送氢氧根离子清除体系，以稳定所述卤素二氧化物溶液。
16.一种由电池供电的电解装置，所述装置用于即时制备包含二氧化氯的水溶液，所述装置的特征在于包括：
a)电解池，所述电解池包括阳极和阴极，并且特征在于具有池室；
b)部件，所述部件用于将包含卤素二氧化物盐的物料水溶液泵送到所述池室中，并流经接近所述阳极的通道；
c)电池，当所述物料水溶液在所述池室中流动并流经所述通道时，所述电池用于使电流在所述阳极和所述阴极之间流动，从而使一部分所述卤素二氧化物盐转化为卤素二氧化物；和
d)部件，所述部件递送IFT减弱体系，以增加所述卤素二氧化物溶液的稳定性和/或功效。
17.如前述任一项权利要求所述的由电池供电的电解装置，其中所述装置为溶液喷射瓶，其中所述泵送部件包括电驱动泵，所述电驱动泵将溶液从所述瓶泵送至所述电解池中，并且其中所述电解池的特征在于包括阳极和面对面并共延的阴极，特征在于具有1.0mm或更小，优选0.5mm或更小，更优选0.2mm或更小的腔室间隙。
18.一种卤素二氧化物生成和再循环体系，所述体系的特征在于包括：
a)物料水溶液源，所述物料水溶液源包含卤素二氧化物的盐；
b)无隔膜电解池，所述电解池包括阳极和阴极，并且特征在于具有带入口和出口的池室；
c)部件，所述部件使所述物料水溶液流进所述池室，并流经接近所述阳极的通道，然后流出所述出口；
d)电流源，所述电流源使电流流经位于所述阳极和所述阴极之间的水溶液，以使所述通道内的至少一部分所述卤素二氧化物盐转化为卤素二氧化物，从而形成包含卤素二氧化物的含水流出物；
e)部件，所述部件递送所述含水流出物，使其与消耗卤素二氧化物目标物接触，从而使所述含水流出物中的一部分卤素二氧化物氧化所述消耗目标物，并复原至卤素二氧化物盐；
f)部件，所述部件将包含所述复原卤素二氧化物盐的消耗流出物返回至所述源；和
g)部件，所述部件递送氢氧根离子清除体系，以稳定所述卤素二氧化物溶液，和/或部件，所述部件递送IFT减弱体系，以增加所述卤素二氧化物溶液的稳定性和/或功效。
19.一种稳定卤素二氧化物的方法，所述方法的特征在于包括向需要增加稳定性的卤素二氧化物溶液中递送氢氧根离子清除体系的步骤；
其中当在卤素二氧化物产生三小时后25℃下测量两种溶液时，与不包含所述氢氧根离子清除体系的相应卤素二氧化物溶液的浓度相比，所述方法的特征在于，它适于使卤素二氧化物溶液的浓度增加至少5％。
20.一种增加卤素二氧化物功效的方法，所述方法的特征在于包括向需要增加功效的卤素二氧化物溶液中递送界面张力(IFT)减弱体系的步骤。
21.一种增加卤素二氧化物溶液稳定性和功效的方法，所述方法的特征在于包括向需要增加稳定性和功效的卤素二氧化物溶液中递送氢氧根离子清除体系和界面张力(IFT)减弱体系的步骤。
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