拆解:自製消毒水神器

作者: Challey Peng,EDN China

對於口罩、防護衣、呼吸機等都需要嚴格的醫療衛生許可條件才能生產,而對於消毒水,特別是被證實有效的84消毒水其實是可以透過自製的方法生成。今天EDN China就為大家介紹自製消毒水神器!

口罩、防護衣、呼吸機等醫療物資都需要嚴格的醫療衛生許可和生產條件才能製造,而對於消毒水,特別是被證實能有效殺死新冠病毒的84消毒水其實是可以透過自製的方法生成。今天EDN China就為大家介紹、拆解自製84消毒水神器!首先請看以下的拆解視訊。

神器拆解詳情

消毒水製造神器可以把食鹽和水電解成84消毒水。拆解開來,看到的主機板和晶片如下:

這是拆解視訊中的第一款(方案1),主要的晶片有1顆TC4056A、1顆SS24、1顆AL907。其中,AL907是一款電源升壓IC,TC4056A是一個線性鋰電充電IC晶片,用於鋰電池充電管理(消毒機方案一般內建300mA鋰電池)。

第二個晶片是SS24,這是蕭特基(Schottky)二極體。

蕭特基二極體,又稱蕭特基勢壘二極體(簡稱SBD),它屬一種低功耗、超高速半導體元件。最顯著的特點為反向恢復時間極短(可以小到幾奈秒),正嚮導通壓降僅0.4V左右。

一個典型的應用是在雙極型電晶體(BJT)的開關電路裡面,透過在BJT上連接蕭特基二極體來箝位,使得電晶體在導通狀態時其實處於很接近截止狀態,從而提高電晶體的開關速度。這種方法是74LS、74ALS、74AS等典型數位IC的TTL內部電路中使用的技術。

還有第三個主要的晶片,被廠家打磨了型號,似乎要隱藏一點小秘密。據資深工程師稱,這可能有電流振盪器對電路進行穩壓的作用以外,同時還有定時功能。但絕不可能是CPU,因為在電路中沒有發現晶體振盪器。

其他還有電阻、電感之類的週邊元件。同時,EDN China還拆解了另外一款,原理差不多,但是用的元件有所區別。

而方案2主要由2顆PT4606 MOSFET+2顆SS34蕭特基二極體,再加廠家的1顆無名控制晶片組成。

PT4606是MOSFET元件,主要用於增大電壓。

SS34與SS24類似,兩者有細微差別。

1.最大反向峰值電壓不同:SS34蕭特基二極體的最大反向峰值電壓VRRM是40.3V,SS24是40.2V。

2.最大正向壓降不同:SS34蕭特基二極體的最大正向壓降VF是0.53V,SS24是0.52V。

3.最大反向漏電流不同:SS34蕭特基二極體的最大反向漏電流IR是20.3mA,SS24是20.2mA。

同時,在方案2中可看到用了一顆LTH7R,這也是一顆鋰電池充電管理IC。

除了上面介紹的元件,其實還需要一個石墨碳棒和金屬電極(一般是鐵),用來電解食鹽和水,產生化學反應。

拆解小結

從拆解出來的情況來看,可看到這款神器的元件相對很少,其原理也比較簡單。不過需要控制電解飽和食鹽水的程度才能成功製作成84消毒水,感興趣的工程師們可以自己製造這樣一款神器。

透過上面的拆解,可看到其主要的元件清單如下:

以上價格是從某平台上搜索的單價,批量更便宜。主控晶片價格估算一般在人民幣1~3元左右。其實產業裡面幾塊錢的BOM一般不單列元件了,產業做法是按整套焊好的晶片電路板PCB+電池+外殼+其他配件。

從電子元件來說價格不高,PCB成本估計人民幣15元左右,加上電池、外殼,以及其他配件等約人民幣20元。而市場均價在人民幣200元左右,在某寶上甚至有的高達500元以上(大瓶)。

當然,除了其電子元件成本,還有微型電解槽(石墨碳棒+鐵極)、塑膠瓶,此外還有開模、認證檢測費等等,加工生產也是一塊不小的成本。這些週邊成本有時候可能更高,這也是電子產業目前的「苦逼」(編註:形容不滿足於現狀,但又無可奈何)之處。

84消毒水製作原理

84消毒水是一種無色或淡黃色液體,有效氯含量5.5~6.5%的高效消毒劑。被廣泛用於衛生消毒,使用方法:擦拭、噴灑、拖洗。主要成分是次氯酸鈉,而次氯酸鈉是可以透過氯化鈉也就是鹽和水(H2O)電解而來。

84消毒水的製作原理簡單,據傳在2013年的那場戰「疫」中,就有初中化學老師在學校實驗室組織同學們生產了一桶又一桶的84消毒液。

不過,用這款神器製作起來就更便捷了,只需要加入一勺食鹽和水,開啟開關3分鐘,就會自動完成。

自製消毒水與84消毒液的區別

製作好的消毒水裡面有一股刺的味道,但不是特別濃。聞起來就像消過毒的自來水或者游泳池水的味道。因為裡面都含有一樣的成分:次氯酸鈉。

現在很多關於84消毒液的專利都是基於發明人金耀光的配方,比如改變84消毒液配方裡面的表面活性劑。一般抗次氯酸鈉的表面活性劑有滲透劑OE-35,JFC,脂肪醇環氧乙烷縮合物等,這些物質可以讓84消毒液更容易在物體表面鋪展開,增強殺菌消毒作用,而用電解食鹽水得到的產物,是沒有加這些添加劑的。

而市面上銷售的濃度較高的84消毒液需要兌水才能使用,廠商聲稱該神器自動製作的消毒水已經依配比自動稀釋到直接使用的程度了。

廠家已經對這款消毒神器進行了FC、CE、RoHS等檢測認證,並提供了廣東省微生物分析檢測中心的《分析檢測結果》,結果顯示:對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌、銅綠假單胞菌的殺滅率達到99.9999%。同時廠商聲稱,這款消毒神器聲稱的84消毒水與市面上的84消毒液一樣可以殺滅新冠病毒,有效率達到99.99%,拿這個來消毒是完全沒問題的。

84消毒水的來歷

84消毒液在1984年被成功研製(所以稱84),當時研製背景就是為了要迅速殺滅各類肝炎病毒,它最先的名字就是「84肝炎洗消液」,後來改名成了中國消費者熟知的「84消毒液」。84消毒液推上市面上第二年上海就爆發了「甲流」(編註:甲型流感),84消毒液在此一戰成名!此後2003年SARS乃至如今的新型冠狀病毒,84消毒液成了急先鋒,在滅菌殺毒方面顯示了巨大的威力,給居民環境提供了強大的保護傘!

談到84消毒液,就不得不提到它的發明人金耀光,其為中國消毒領域頗有名氣的專家,誕生在上個世紀三十年代的戰亂時期,他的一生非常坎坷,幼年不幸拿了三舅給錯的藥物,毒死了母親。他痛心疾首立志好好讀書,從醫治病,以贖「罪過」。1982年,他主持北京第一傳染病醫院「肝炎殺毒劑」課題組工作,發明了現在家喻戶曉的84消毒劑,並公佈了配方,惠及中國人民。

本文為EDN China原創文章

 

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