【疫情緊急之在家DIY】趕快來做一台消毒水（次氯酸水）製造機

近期台灣COVID-19疫情防禦急轉直下，每天數百確診病例，著實令人擔心害怕，不求全台”嘉玲”，只求住家附近沒有確診病例，過去兩周也沒接觸到確診者就萬幸了~但是隨著每天確診病例越來越多，突然感覺怎麼住家附近有些地方都有確診足跡了?目前疫情現況可說是風聲鶴唳、草木皆兵了….
(引用台視新聞圖)

嚴格而言，若生活區域的確診病例開始增加，從微生物學的觀點而言，口罩絕對不能只是唯一防禦手段了，也需要自己進一步養成良好的清潔消毒習慣，出門過程盡量少摸其他物件，回家也要立刻洗手才能觸摸其他東西，並且洗手前觸摸物件都要經過消毒為宜~ 說到消毒，接下來聊聊應該要如何選擇消毒液吧~首先針對COVID-19，市面上消毒液包括有常見的70-75%酒精、次氯酸鈉(漂白水)、次氯酸水共三大類，大致運用時機如下：

1. 70-75%酒精：運用範圍最廣，除了物件消毒外，也可運用於手部及皮膚清潔，效果迅速，對人體刺激性較低，但有兩大缺點，其一是短效~由於殘留性低，當酒精揮發後就無法再發揮消毒功用~其二是具有燃燒性，剛噴完絕對不可靠近火源，且居家放太多酒精恐有火災風險。
2. 次氯酸鈉：化學式NaClO，漂白水是大家最常聽到的稱呼，屬於氯系消毒方式，效果也非常卓著，且最大好處是具有殘留性，只要避開日光，使用後效果可以維持多日，而即使日照，持久效果也比酒精好太多…但優點就是缺點，次氯酸鈉反而不可用於皮膚消毒，若低於10PPM雖不致傷害皮膚，但也只能稍抑菌，對病毒效果也弱了。
3. 次氯酸水：化學式HOCl，在天然免疫細胞如嗜中性粒細胞，要幹掉外來病原菌時，本身就會產生次氯酸來殺滅外來物，所以安全性被認定高於次氯酸鈉，但本身更容易受到光破壞而失活，所以殘留可作用時間也短於次氯酸鈉，但另一方面若次氯酸水處於100PPM以上時，也比較不適合直接噴皮膚，但由於出門時，很可能衣服及身上的配件都可能是染疫破口，所以出門前或回家後噴次氯酸水是更保險的選擇。

目前市面上也有不同殺菌劑選擇，包括過氧化氫(雙氧水)、奈米銀離子水、臭氧氣體、二氧化氯氣體等選擇，但對於殺菌有用，對COVID-19病毒就需要進一步證實，且有些不是常見可取得之消毒用品….

我是目錄

一、DIY製作過程

二、製造次氯酸水使用方法

三、建議運用場域

四、後記

一、DIY製作過程

不好意思因為是DIY，沒有開箱照，不過先來介紹最重要的幾項外購零件

1.碳棒電極：沒錯，這是小弟認為最重要部件之一，是石墨材質，相對於金屬電極，本身比較不會受到電解腐蝕影響，這網路上很多，可能國高中生就可拿來當學校介紹電化學的教材



2.電極架(碳棒專用)：小弟認為若電極無法妥善固定，萬一通電後出狀況是很危險的，所以也上網買了電極架，可以將碳棒電極穩妥固定，總之跟電有關的安全措施與部件都不宜省




3.行動電源：曾幾何時，隨著智慧型手機的發展，行動電源也成為人人必備品，可以穩定輸出5V直流電力，用於本次DIY次氯酸水機，可以幫助裝置更易移動，不再需要厚重變壓器




4.USB變壓線：在電化學領域，若溶液離子濃度不高，電流也會很低導致反應速度較慢，此時重要辦法就是提高電壓…目前電子材料行都有賣這種USB轉9V、12V的變壓線選擇，自己不用再辛苦規劃升壓電路

USB升壓線

另一端5.5/2.5公接頭

有了以上部件，其實一般人就可以組裝出次氯酸水製造機，沒錯就是這麼簡單~國高中生就可以做了~ 但是因小弟較熟3D列印領域，希望讓裝置用起來更方便安全些，所以額外設計三個零件~

5.3D列印底座：內部提供安裝電源輸入接頭及撥桿開關的需求，以及可固定支架及燒杯固定架功能，提高安全性與裝置成熟度

3D設計樣式

實體外型

6.3D列印固定支架：主要是讓電線走線收納及放置電極棒的功能

3D設計樣式

實體外型

7.3D列印燒杯固定架：就是要讓燒杯放置穩妥的凹槽，但因為有可能需要隨時更換各種容量的燒杯，所以與底座是分開設計，以利隨時可更換

3D設計樣式

實體外型

8.最後有個重要附件，就是可供電解的容器，小弟強力建議選擇燒杯，一來有刻度比較方便倒入固定量的水，二來瓶緣有”鳥嘴”，之後要倒入其他容器才方便喔…但燒杯比一般玻璃杯貴不少就是….
有了上述零件還有小開關、接頭、電線的小五金，就可以開始組裝了，真的是不困難(簡易版本不一定要3D列印零件)…. 底座主要安裝電源輸入接頭及開關，接線方式如下，真的超簡單，但記得焊接點最好用熱縮套絕緣阻隔喔~

電線走線方式~

固定支架也有電線收納通道

準備對應電極架的公接頭~若沒有這公接頭也可以考慮直接將電線焊上電極架~

鎖上燒杯固定架，以下就是完成的樣子了~

放上燒杯並調整電極高度，不碰底前提下，在杯中越深越好，就可以待用了~

整體裝置完成後接下來就可以準備製造次氯酸水了

二、製造次氯酸水使用方法

1.初始配方：原則上以1:100比例來準備食鹽及水(1:100)，也就是1g食鹽配上100mL水，例如小弟準備300mL的水量，就是加3g食鹽~

2.水溫：由於我們需要電解後的氯盡量留在溶液中，基於溫度越低，氣體溶解度越高的原理，小弟建議要用冰水為宜(但冰塊要全溶解喔)，不過第一次試機時，因為家裡冰箱忘了造冰，先用常溫水也是可以，但餘氯會少一些~

3.食鹽：選擇越便宜越好，就一般食鹽即可，不要玫瑰鹽或機能性鹽，不只貴，太多雜離子也非好事，我們選越純粹越好

配好食鹽水溶液後，就可放上次氯酸水機開始進行電化學反應了

在紅色正極氣泡是氯氣、在黑色負極則是氫氣，其中部分氯氣飄於空氣會有刺鼻味，氫氣雖無味但有自燃風險，所以一定要在通風處進行電解喔
(左邊是正極、右邊是負極)

若行動電源配上電流計，就可以藉由電流計來觀察電解狀況，可能有助掌握反應結束點

對了，次氯酸水機盡量放於陽台通風處喔，小弟因為拍照需求才放在室內，但會略有消毒水的刺鼻味一直出現…總時間大約20分鐘，電流會從2A左右一直慢慢下降到1.3A，小弟就進行關機 以餘氯試紙進行測試，這顏色代表甚麼意義呢?

對照試紙包裝上的顏色，可以掌握到餘氯大約是介於50PPM-100PPM，以目視判斷約80PPM附近，用來噴消毒還夠用且不傷物件材質，噴手也頗和緩，不會有次氯酸鈉的銳利感

影響次氯酸鈉的濃度要素，與電解時間及食鹽濃度、水溫都有關係，基本上這些因子要再經過一陣子測試，但因小弟餘氯試紙不夠，購買還未到貨，拿到之後再進一步研究探討最佳條件~

三、建議運用場域

基本上製作完成若一次300mL，預估可以使用3-5天，建議可以如上圖裝進小罐噴霧瓶，家裡幾個人就準備幾罐隨身瓶，外出方便攜帶…另外家裡也可準備較大噴霧罐，疫情期間定期消毒絕對是好事~ 使用場域舉例如下：

• 口罩消毒：很討厭，每次疫情一上升，口罩廠就趁機抬價，然後還搶不到，所以今天的新口罩若要能用2天，建議每天回家後可以噴一下表面，處理一下今天沾染的病菌病毒，但由於口罩特性使然，一定要乾燥後才能再用喔。
• 全身衣服配件：出門前先噴一輪，讓次氯酸附著一些上去，由於有一段時間殘留性，對於外出衣物可能碰到椅子、牆壁、空氣氣溶膠傳播等，或許有類似防護罩效果，回家後再認真噴一輪消毒，避免病菌病毒帶回家~
• 肌膚的消毒：次氯酸水相對溫和，但多數專家仍不建議直接噴於肌膚上，不過若以小弟經驗，若80PPM以下的濃度，相對比次氯酸鈉安全很多，但第一次使用時，仍需要先試噴，確定自己不是敏感膚質才行，並且要注意呼吸道是否會有不適(對氯氣反應)，並且每次要有餘氯試紙進行測試，不要超過80PPM濃度喔。
• 營業環境消毒：這肯定是次氯酸水的最大優勢，但採用次氯酸水製造機(食鹽+水)所製作出的濃度，很少會超過200PPM，若是該環境需要更劇烈消毒，採用漂白水或次氯酸鈉來稀釋，比較能達到500PPM等級濃度。但是一般要搭公車火車之類，只是噴噴椅子則80-100PPM都是很好用的濃度。

其實次氯酸水製造機，除了食鹽+水電解呈弱鹼性次氯酸之外，也可以採用稀鹽酸+水來電解成弱酸性次氯酸，理論上消毒效果會更強些，但居家使用若要準備鹽酸，小弟覺得會比較危險，還是比較建議用食鹽+水來電解喔~ 也有方法可以用食鹽+水電解出弱酸性次氯酸，需要改用雙槽電解方式，再後調出弱酸性，網路上都可查到相關資訊，待小弟之後實作也會再分享喔~ 最後，由於次氯酸水怕光，製作完成後若一周未用完就建議倒掉不要再用，讓少量剩餘的氯去清潔家裡下水道就好，反正有機器在身邊，每周都可隨時再製造次氯酸水就可以~

四、後記

雖然DIY一台消毒水製造機可以用很久，也花不了多少錢，但其實網購一查，也有一堆不貴的電解消毒水製造機可以選擇，只能說DIY算是一種樂趣吧，不過若多累積使用方法與經驗，是比較能造出客製化的次氯酸濃度

疫情期間，小弟也滿推薦先前剛好體驗用過的空氣清淨機，居家多一道保障~
Panasonic 空氣清淨機F-P50HH評測報告

此外，在去年小弟也曾進行了開源呼吸機的開發，希望這個不要有機會被用到，不過當時小弟參與的團隊此刻已經著手準備進一步改良~
【迎戰COVID-19疫情】用3D列印來開發低成本應急呼吸器


消滅疫情視同作戰，需要大家同心協力共同面對，絕不只是政府的責任~比較遺憾是這次疫情爆發在國產疫苗量產之前發生，但說真的，之前AZ疫苗政府拜託大家來打，沒多少人願意打，甚至還擔心疫苗過期，可見多數老百姓早已鬆懈心態，但現在疫情既然已經爆發，在公衛與醫療體系合作之下，希望能早日結束這波疫情~但就如柯市長所言，戰爭的勝利從來都不是靠防守，市井小民除了戴口罩，身上準備一罐消毒液，就像軍人戴鋼盔之外，也準備一把槍，隨時消毒，更積極防患看不見的敵人COVID-19~



最後，小弟雖然已於5月初打完AZ疫苗，副作用也發生於18-48小時時間，但根據牛津大學研究PAPER，只打第一劑28天後的抗體濃度仍有限，必須打完第二劑才能提升數倍抗體濃度~如果最新這波AZ疫苗開放施打，務必盡量把握機會，不要再猶豫，因為抗體生成還要等待時間，但疫情卻越來越接近身邊了…也藉由本次DIY次氯酸水機分享文，向辛苦奔波與忙碌的公衛與醫護體系致敬，謝謝你們的付出，讓大家更有機會活著~~