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过硫酸氢钾复合盐在水产养殖中的应用

出处:中国水产养殖网 作者:舒美生物 水产养殖网 2016-03-15 10:04:00
1.什么是过硫酸氢钾?

我们常说的过硫酸氢钾是指过硫酸氢钾复合盐,它是一种无机酸性氧化剂,又名单过硫酸氢钾复合盐、过一硫酸氢钾三合盐、过氧化单硫酸钾盐,简称:PMPS或KMPS,是常用功能化学品Oxone、Caroat、ZA200/100、Basolan2448的基本有效组分。 

分子式:2KHSO5 KHSO4 K2SO4 分子量:614.7   CAS No.70693-62-8 
物理性状:呈可以自由流动的白色粉状固体,易溶于水,在20℃(68OF)时,水溶解度大于250g/L.堆积密度1.1-1.2.  
 
过硫酸氢钾复合盐是一种新型的活性氧消毒剂,具有非常强大而有效的非氯氧化能力,其水溶液为酸性,非常适合各种水体消毒,溶解后产生各种高活性小分子自由基、活性氧等衍生物,在水体中不会形成毒副产物,安全性极高,因而广泛的应用于工农业生产,其应用领域涉及饮用水消毒、医疗污水消毒、生活污水消毒、畜禽和水产养殖消毒、口腔清洁、游泳池及温泉水消毒、线路板蚀刻剂。

目前畜禽和水产养殖中,过硫酸氢钾被誉为新型第五代消毒剂,是以过硫酸氢钾复合盐为原料配制而成,是以过硫酸氢钾复合物存在的。其特点是消毒高效、安全、无残留,最大的优势在于可杀灭几乎所有的病原体,对养殖动物的危害极小。有实践证明,往兔子皮肤上擦拭9000mg/L的过硫酸氢钾消毒液,不会引起皮肤发红等过敏反应。国内外大量研究表明,过硫酸氢钾复合盐是新一代绿色环保、高效、安全的消毒剂。过硫酸氢钾复合粉是美国环保局批准注册的第一个和唯一的用于预防口蹄疫的兽用消毒剂,在国外如英国、澳大利亚、新西兰、墨西哥等区域大量上市,国内由于应用研究较晚,近十年才开始最早应用于电路板、环保、畜禽消毒等领域,近五年才开始应用于水产养殖领域,目前在对虾、特种鱼养殖区域逐渐被人们认识和接受,其在消毒、改底、净水等功能上有其它产品不可替代的功能。

2.过硫酸氢钾如何发挥杀菌功能?

从分子结构看,单过硫酸氢钾与过氧乙酸极其相似,过氧键分别与硫原子、碳原子连接,过硫酸氢钾是无机物,其消毒有效成分是单过硫酸根离子(SO5H-•),它可将微生物的蛋白质氧化,导致微生物死亡。

单过硫酸氢钾是中性盐,其水溶液的酸性是由于复合盐中硫酸氢钾溶解产生氢离子造成的。但是过硫酸氢钾在酸性条件下稳定性要远远好于中性条件,在碱性条件下则会快速分解。

复配后的消毒剂,由于将氯化钠、有机酸与单过硫酸氢钾复合盐复配制成成品消毒剂,在水溶液中,利用单过硫酸氢钾特殊的氧化能力,在水中发生链式反应,不断产生新生态氧(O)、次氯酸(HClO)、自由羟基(OH•)、过氧化氢(H2O2)。通过新生态氧(O)和自由羟基(OH•)的氧化作用可以改变细胞膜的通透性使之破裂,从而失去细胞膜的正常功能,达到杀灭细菌、真菌、原虫、病毒的目的。次氯酸(HClO)和过氧化氢(H2O2)的氯化、酸化作用,通过抑制致病微生物细胞体内的酶,阻止其蛋白质的合成,从而使细胞分解而死,达到杀灭微生物的作用。由于新生态氧(O)、次氯酸(HClO)、自由羟基(OH•)三者均可以同时杀灭微生物,故溶解后达到了最大限度的协同杀菌的作用。因此单过硫酸氢钾复合型消毒剂的杀菌谱相比其他成分的消毒剂要优秀的多。同时,杀灭微生物后放出的氯化物又会被过硫酸氢钾的活性氧氧化为次氯酸和自由羟基,持久地发生作用。因此,过硫酸氢钾复合盐在消毒功能上具有高效、广谱、快速、持久、安全的特点。

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3过硫酸氢钾在水产养殖中的应用价值如何?
随着其它氧化剂(如高锰酸钾、强氯精、漂白粉等)、杀菌剂(季铵盐、醛类等)在水产养殖中的普及,副作用逐渐被人们认识(如应激、耐药性、残留等),过硫酸氢钾以安全、无刺激、无残留、高效的形象进入水产养殖行业,在对虾养殖和特种鱼养殖中发展迅速,且使用的客户群基本为优质客户群体,这说明过硫酸氢钾在水产养殖行业开始发挥不可忽视的功能。
综合其应用效果,主要有以下几个方面:
1)底质改良(氧化、解毒):过硫酸氢钾的电位值高达1.85V,其氧化能力超过了二氧化氯、高锰酸钾、强氯精、过氧化氢等大多数氧化剂,这个电位值可氧化大多数有机质,减少耗氧因子,减轻底泥氧债;且可以氧化水体里的二价铁成三价铁,二价锰成二氧化锰,亚硝酸盐成硝酸盐,硫化氢等硫化物成硫酸盐,消除这些物质对水生动物的伤害,修复底泥发黑发臭现象;同时,过硫酸氢钾可以将氯制剂使用后的残留物氯胺降解,减少有毒物残留。

可以说,过硫酸氢钾片是目前最佳的底质改良产品,也是目前主流厂家主推的底改产品,在南美白对虾、泥鳅、黄鳝、黄颡鱼、螃蟹等底栖动物养殖过程中前景巨大。根据成份检测,市场流通的过硫酸氢钾产品以低端产品为主,即含量为5%、10%为最多。如果开发和应用用高端产品,如我司50%的抑菌解毒片,由于是泡腾片制剂高浓度瞬间释放,产品消毒效果将更为明显,客户认可度将会大大提高。

2)杀菌:在疾病发生过程中,养殖户使用多种消毒剂仍然无法治疗疾病,其主要原因是长期使用相同的消毒剂导致了致病菌的耐药性。过硫酸氢钾由于其独特的杀菌机理,不会使细菌、病毒产生耐药性。同时,由于其鱼虾安全浓度高于100mg/L,正常用量或高于2-3倍用量不会对鱼虾带来任何应激。因此,在鱼虾顽固性疾病无法治疗时,可尝试连续2次使用过硫酸氢钾产品,可杀灭氯制剂或表面活性剂所不能杀灭的病原菌,达到疾病治疗的目的。同时,在特种鱼、虾、鱼苗等珍贵水产品养殖过程中,用于预防弧菌、出血等多种疾病,使用过硫酸氢钾复合盐产品既可达到较好的预防效果,又不会对病原菌造成耐药性,且对水质改良有很好的作用。

3)水质改良:过硫酸氢钾不仅可以杀灭藻类等浮游生物,还可消除藻毒素等生物毒素,常常应用于人类和畜禽用饮用水的处理,性质温和,安全性好。池塘养殖中,水体既是鱼类的生活场所,也是粪便、残饵等“垃圾”的处理场所。由于养殖密度过高,水体自净能力有限,水质经常出现异常,如黑水臭水、浓绿水、倒藻等各种情况。过硫酸氢钾具有强氧化性,能够补充水体中缺乏的活性氧,同时氧化因供氧不足积累的有机质、氨氮、亚盐、硫化氢等危害鱼类健康的物质,达到水质治理的目的。另外,过硫酸氢钾对倒藻、水华条件下释放的大量藻毒素具有很好的降解作用。因此,一般使用过硫酸氢钾过后,水质明显变得清爽。如果因水质问题导致的鱼类厌食现象,用过硫酸氢钾复合粉有极好的效果。这些方面的功能目前逐渐被使用者发现,加上其良好的杀菌效果,因此,过硫酸氢钾复合粉推广逐渐顺利。

4.过硫酸氢钾有哪些剂型,不同剂型针对何种养殖问题?

目前,舒美生物过硫酸氢钾有粉剂和片剂,粉剂为50%含量的紫红色粉剂(抑菌解毒灵),500克/袋或瓶包装。片剂分缓释片和泡腾片2种,根据含量不同,片剂规格有10%白色片剂、10%黄色片剂(解毒底改片)、20%白色片剂(强力底改)、30%泡腾片制剂、50%泡腾片制剂;

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粉剂主要用于水质处理和疾病防治,由于粉剂用于泼水,从上至下改良水质,杀灭病原,对浓水、红水、倒藻后出现浮膜、弧菌等养殖问题具有极好的改良功能。目前以50%的复合粉效果最好,其中复配有缓冲体系、表面活性剂、安定剂等多种成份,效果稳定持久。

片剂主要用于改底和底部除臭,粒状剂型使过硫酸氢钾主要在底部发挥功能,降低底部有机物浓度,提高氧化还原电位值,达到改良底质的作用。目前有两种剂型,一种是普通片,目前有3种规格在市场上流通,分别为10%白片、10%黄片、20%白片,但是市面上很多厂家销售5%的片剂,5%的片剂有一定的改底功能,且价格较低,厂家为了利润冒充10%含量的,往往成为主推产品,但从性价比考虑,个人认为用于水产养殖改底而言10%的片剂目前性价比最高。20%的片剂主要是为了做差异化,价格较高。不同厂家有不同的经营策略,其产品效果也差异巨大。

片剂的泡腾片是我司根据底栖养殖动物的活动特点设计的一种新剂型,在水产养殖剂型中处于领先地位。主要针对的是底部“聚毒层”。水产养殖一段时间后,底部水体中出现大量有机质和微生物,这些有机质的浓度和微生物的活动对上层水体影响巨大,也对该层中生活的底栖养殖动物影响巨大。该层水体范围为离底泥面30-50cm至底泥表层。这个水层既是底栖养殖动物(对虾、螃蟹、泥鳅等)的生活场所,也是有毒物质的制造场所。当有机物浓度高,溶解氧不足时,该层将出现大量的氨氮、亚盐、硫化氢等,有害菌群滋生,底泥表面出现发黑发热现象。我们将该水层称之为“聚毒层”。泡腾片进入水体之后,落入底部与水发生反应,产生气泡,并将过硫酸氢钾等有效物质均匀释放到“聚毒层”中,使该层有害物质迅速被降解,维持养殖动物的良好环境。虾偷死、虾蟹慢料、黑鳃、红须等情况在养殖中常常出现,这主要是“聚毒层”毒性物过多导致虾蟹不适所造成的,使用过硫酸氢钾泡腾片可有效缓解甚至解决这类问题。

5.如何鉴别过硫酸氢钾的真伪,如何比较过硫酸氢钾的含量?

由于过硫酸氢钾类产品进入水产养殖市场还不到5年时间,目前还未形成统一的剂型和产品规格,也没有严格的市场监管机制,市场上产品鱼龙混杂,以假乱真,以次充好现象极为严重,因此,掌握常见的过硫酸氢钾的真伪鉴别方法和含量评估对防止上当受骗具有重要的意义。

过硫酸氢钾真伪鉴别:

1)将过硫酸氢钾(待测片)溶解在净水中,加入少量酸如硫酸,如果出现黄绿色,黄绿色是二氧化氯,说明原料使用的是亚氯酸钠或二氧化氯等而不是过硫酸氢钾,待测样品为假冒产品(注:目前这类产品极多,主要原因为亚氯酸钠和过硫酸氢钾原料一个白菜价一个肉价);

2)将过硫酸氢钾(待测片)溶解于少量净水之中,加入一勺食盐,5min后将容器口的空气扇到鼻子下,闻不到氯制剂气味的一般为假货或者低含量产品。因为过硫酸氢钾能够将氯化钠氧化成氯气,氯气在水里的溶解度非常低,很容易散发出来,因此具有氯的气味。这个方法较为直观简单,但结果不是绝对的和唯一的,还需要辅以其他方法进一步确认。因为氧化出来的氯气能消毒,我司现将原有产品配方升级,我司在底改片里添加了某种物质,能将过硫酸氢钾与海水反应出来的氯气抓住,让氯在水里不停的反应,直到过硫酸氢钾复合盐消耗完为止。我们把它称为链式循环反应。让产品起到双重增效作用,使过硫酸氢钾效应最大化。我们的50%粉剂在淡水使用时建议每包搭配20克食盐一起使用也是同样的道理,起到增效作用。

3)由于价格相对昂贵,一般高含量的过硫酸氢钾(50%含量)有“防伪标志”,即加入了氧化还原指示剂,溶解在水中显示为红色。在该过硫酸氢钾溶液中加入一些食盐,颜色由深变浅甚至为无色,证明该产品为真。因为食盐与过硫酸氢钾发生反应,降低了氧化电位值,使颜色发生变化(图1)。

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过硫酸氢钾质量鉴别:由于经销商朋友没有仪器和设备,对都标识为过硫酸氢钾的产品质量无法评估,我们通过实践,发明了3种可初步判断过硫酸氢钾含量的方法:1)加入食盐法,低含量的过硫酸氢钾加入食盐,一般不会生成有刺激性气味的氯气;而高含量的过硫酸氢钾加入食盐,则会产生氯气,用鼻子闻可以感受到氯制剂的气味,且浓度越高,这种气味产生的速度越快、越浓,有经验之后可以快速判断出过硫酸氢钾的含量;2)碘化钾法:将1g左右的过硫酸氢钾片/粉完全溶解于50ml左右的净水中,摇匀后加入1g左右的KI固体,颜色越深则含量越高(图2);3)将1g左右的过硫酸氢钾溶解,如果水面出现大量泡沫,说明该过硫酸氢钾中加入了表面活性剂,该物质是高端过硫酸氢钾不可缺少的部分,是杀灭细菌的必备成份之一,如果没有泡沫,说明配方简单,效果一般较差。

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6.经销商如何选择经销品牌?

过硫酸氢钾市场比较复杂,目前渔药厂和兽药厂尚难以具备自主的研发能力,因此,该类产品都是以代工的形式在操作,即渔药厂委托过硫酸氢钾生产的企业生产所需要的剂型,然后贴上自己的标签进行销售。由于过硫酸氢钾原料昂贵,渔药厂一般委托代工时都尽量选择做低含量产品,在产品说明书上只标明具有过硫酸氢钾成份,不明确标识含量为多少,以掩人耳目,高价出售。目前市场出现大量渔药厂的过硫酸氢钾产品,但通过几个大型过硫酸氢钾原料供应商的信息,渔药厂进货非常之少,这说明里面存在大量假冒产品,这也是目前有些市场用户对过硫酸氢钾失去信心的真正原因,其实卖给养殖户的根本不是过硫酸氢钾,所以不存在会有好的效果。如果实实在在是过硫酸氢钾成份的产品,目前效果是非常显著的,这也是目前少量过硫酸氢钾企业直销取得了快速发展的根基。

根据目前的现状分析,经销商首先需要认清行业现状,具备自己独立的思考能力,避免听信假冒伪劣者的信息,减少损失。其次,经销商需代理有真正生产过硫酸氢钾能力的化工厂厂家产品,这类厂家的产品一般都做得比较真实。再次,不管是化工厂还是渔药厂家的产品,如果标识为过硫酸氢钾成份的产品,都可以按照第5个问题的真假辨别程序进行排查,选择质量上乘,价格合理的产品进行经销(如果经销商朋友自己无条件进行辨别,也欢迎大家将样品寄给我们,我们帮您鉴定产品真假)。只有质量好的产品,才能用出效果来,用户的依赖程度才会高。
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