銀離子是金屬銀失去一個(gè)以上電子形成的帶正電荷的陽(yáng)離子，如Ag1+、Ag2+ 、Ag3+等。以水溶液形式存在，銀離子具有氧化作用，常用于殺菌消毒等。

銀離子抗菌劑在眾多紡織品抗菌劑中屬于效果與安全性比較高的品種，那么如何區(qū)分納米銀離子與電解銀離子抗菌劑？?jī)烧呖咕泻螀^(qū)別？本文為您一一道來。

一、基本概念與常識(shí)普及

1.分子、原子、 電子、 離子

分子是獨(dú)立存在而且保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子。

原子是組成物質(zhì)的最小顆粒。原子由原子核以及圍繞在原子核旁邊的電子組成。

原子整個(gè)極性呈中性。如果原子的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)不等，那么就成為了離子，如果電子數(shù)目大于質(zhì)子數(shù)，離子極性為負(fù)，反之離子極性為正。極性為負(fù)的離子稱為陰離子，極性為正的離子稱為陽(yáng)離子。

在化學(xué)反應(yīng)中,金屬元素原子失去最外層電子,非金屬原子得到電子,從而使參加反應(yīng)的原子帶上電荷。帶電荷的原子叫做離子，帶正電荷的原子叫做陽(yáng)離子，帶負(fù)電荷的原子叫做陰離子。

2.納米、離子的體積

納米是長(zhǎng)度單位，是一米的十億分之一（米→厘米→毫米→微米→納米）, 大約為萬(wàn)分之一頭發(fā)粗細(xì)。

1微米＝1000納米,即1～999個(gè)納米單位都叫可稱為納米。

原子的大小是1毫米（mm）的千萬(wàn)分之一。1微米（μm）的萬(wàn)分之一。

這樣就可以知道，1個(gè)納米大約為10個(gè)離子（原子）的大小。

納米銀的制造技術(shù)，日本為最高為4～５個(gè)納米單位。即，1個(gè)納米銀微粉顆粒，可以容納40～50個(gè)離子（原子）。而一般的納米銀制造技術(shù)，微粉顆粒的大小在10～20納米單位。也就是可以容納100～200個(gè)離子（原子）。

3．微生物的大小以微米為準(zhǔn)

比如，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的草履蟲--一種單細(xì)胞的淡水小生物--大約為2微米寬。

球菌的直徑約在0.75-1.25微米（μm）之間、桿菌長(zhǎng)度約2-5微米（μm）、螺旋菌長(zhǎng)約100-200微米（μm）。

病毒比細(xì)菌小得多，必須通過電子顯微鏡才可以看到。

離子（原子）是細(xì)菌的幾萬(wàn)或幾十萬(wàn)分之一大小。銀離子作為陽(yáng)離子，因此很容易和陰離子的細(xì)菌吸附，進(jìn)入細(xì)菌的體內(nèi)。

4．細(xì)菌是分裂繁殖，病毒是靠自我復(fù)制來繁殖

細(xì)菌病毒繁殖速度極快，成幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。一般細(xì)胞分裂一次需時(shí)僅20～30分鐘。條件適宜,病毒復(fù)制周期短,幾十分鐘內(nèi)可能要增殖幾百萬(wàn)次。

5．抗菌、殺菌、消毒、抑菌

抗菌（anti-microbial）: 是一個(gè)泛指詞，包括殺菌和抑菌。

殺菌（microbiocide）：指將待處理體系中的微生物營(yíng)養(yǎng)體和繁殖體殺死的過程。

消毒（disinfection）: 指破壞待處理體系中微生物的過程，但消毒過程一般對(duì)微生物孢子無(wú)效，消毒不需要?dú)珞w系中所有微生物，只需要達(dá)到預(yù)定的處理要求，一般需要將體系中的致病和條件致病的微生物出去或使之喪失活性。

抑菌（bacteriostasis）：抑制微生物生長(zhǎng)繁殖的作用，抑制待處理體系中微生物活性，使之繁殖能力降低或停滯繁殖的過程。

二、無(wú)機(jī)抗菌劑中的銀離子

抗菌劑一般分為無(wú)機(jī)類和有機(jī)類兩大類。

有機(jī)抗菌劑主要是化學(xué)抗菌劑，通過化學(xué)反應(yīng)破壞細(xì)胞膜，殺菌快，效果好，成本低，應(yīng)用廣泛。但安全性差、效果不長(zhǎng)久，容易出現(xiàn)耐性菌。

無(wú)機(jī)類抗菌劑，安全、長(zhǎng)效、耐高溫。不會(huì)出現(xiàn)耐性菌。金屬離子是無(wú)機(jī)類抗菌劑很重要的部分，尤其銀系抗菌劑近幾年來應(yīng)用最廣。

銀系抗菌劑的抗菌功能成份是銀離子。銀離子作為抗菌劑，具有安全性、廣譜性、長(zhǎng)效性、無(wú)耐性菌、抑菌效果顯著的優(yōu)點(diǎn)，是一種非常理想的抗菌劑。缺點(diǎn)是銀離子不穩(wěn)定，加工成本高。銀離子無(wú)耐性菌出現(xiàn)，即菌對(duì)銀離子沒有抗藥性。這是由于銀離子的獨(dú)特的殺菌機(jī)理造成的。

（圖：銀離子抗菌機(jī)理）

一般的抗菌劑主要通過破壞細(xì)胞膜來殺菌。這樣一來，曾經(jīng)受到重創(chuàng)的細(xì)菌也在不斷進(jìn)化變異，不斷適應(yīng)越來越毒的化學(xué)藥劑。甚至出現(xiàn)了幾乎“刀槍不入”，沒有藥劑可以對(duì)付的所謂“超級(jí)細(xì)菌”。而這些“超級(jí)細(xì)菌”曾經(jīng)是一些比較“溫馴”的細(xì)菌。就象太上老君的煉丹爐把孫悟空煉成火眼金睛一樣，也“錘煉”成了能夠分解藥物，且本身毒性十足，足可以置人于死地的超級(jí)病原菌，如大腸菌O-157、耐性葡萄球菌(MRSA)等。

銀離子的抑(殺)菌機(jī)理概括而言，主要有兩大學(xué)說。其一，細(xì)菌細(xì)胞分裂繁殖阻礙說。銀離子是作為陽(yáng)離子吸附并進(jìn)入細(xì)菌的細(xì)胞膜內(nèi)，和細(xì)胞內(nèi)酵素反應(yīng)，引起蛋白質(zhì)代謝失調(diào)，導(dǎo)致新陳代謝障礙，細(xì)胞分裂（增殖）機(jī)能停止。細(xì)菌在排除體內(nèi)異己成份過程中，耗盡能量，喪失活力。其二，是銀離子激活產(chǎn)生活性氧（OH-），氧化分解細(xì)菌病毒說。銀離子是金屬離子中最為活潑的一種，在光和水份（空氣中含有一定的水份）存在的條件下，銀離子會(huì)激活，產(chǎn)生活性氧（OH-）。這種安全性等同于自然界離子的活性氧（OH-），確擁有數(shù)倍于紫外線和臭氧的氧化分解能力，對(duì)細(xì)菌和病毒具有殺滅分解效果。近幾年來，日本的夏普，松下等家電產(chǎn)品都采用了這種殺菌除臭技術(shù)。最近，日本一些研究者確認(rèn)，即使在無(wú)光的水中，銀離子也會(huì)產(chǎn)生活性氧（OH-）。

以上兩大抑(殺)菌機(jī)理學(xué)說都有電子顯微鏡等現(xiàn)代科學(xué)測(cè)試的佐證。但是，不管是那一種論述都能夠充分說明：銀離子對(duì)細(xì)菌和病毒的抑(殺)菌方式，使細(xì)菌和病毒不可能出現(xiàn)耐性菌。

三、銀離子抗菌劑的前世今生

銀離子是一個(gè)既傳統(tǒng)又經(jīng)常被推陳出新的抗菌劑。

金屬銀在水中，或者在空氣中（空氣中存在一定的水份），銀的表面會(huì)游離出微量的銀離子，所以具有一定的殺菌作用。從遠(yuǎn)古時(shí)代，人們就開始使用銀器。人們發(fā)現(xiàn)在銀食器中的奶不會(huì)變質(zhì)，食品不會(huì)變質(zhì)，銀耳環(huán)不會(huì)使皮膚感染發(fā)炎。東南亞的僧侶現(xiàn)在還在使用銀碗化緣。這些都是人類經(jīng)驗(yàn)性地利用銀的抗菌作用的事例。后來的研究者也正是從中獲得啟發(fā)，從經(jīng)驗(yàn)到理性研究，研制出了各種類型的銀離子抗菌劑產(chǎn)品。

人們很早就能夠在試驗(yàn)室制備銀離子溶液。

1884年，德國(guó)婦產(chǎn)科醫(yī)生Crede將濃度為1％的硝酸銀溶液滴入新生兒眼中，預(yù)防新生兒結(jié)膜炎，使嬰兒的失明率從10％降至0.2％。直到今天為止，許多國(guó)家仍在使用Crede預(yù)防法。

上世紀(jì)二、三十年代，德國(guó)、法國(guó)和舊蘇聯(lián)等國(guó)家將電解法銀離子應(yīng)用于自來水的殺菌消毒。日軍在侵華戰(zhàn)爭(zhēng)中也曾利用電解銀離子對(duì)占領(lǐng)區(qū)的飲用水進(jìn)行殺菌消毒。但是，當(dāng)時(shí)由于制造技術(shù)差，銀離子濃度低而成本高，難以形成工業(yè)化生產(chǎn)。到后來自來水的殺菌消毒只能讓位于新出現(xiàn)的化學(xué)藥劑--氯。

以氯為代表的化學(xué)合成抗菌劑出現(xiàn)以后，由于它們殺菌力強(qiáng)、速度快，成本低，很快統(tǒng)治了抗菌劑大部分市場(chǎng)。銀離子除了硝酸銀眼藥水等專用抗菌劑外，市場(chǎng)損失殆盡。

十幾年前，納米技術(shù)興起?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，銀的殺菌效率和其表面積有很大關(guān)系。通過增大表面積，可以提高銀離子的釋放量，使其殺菌能力產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。也就是說用極少量的銀附著于納米級(jí)的載體便可產(chǎn)生強(qiáng)力的殺菌作用。于是，一時(shí)間納米銀粉劑（或稱之為載銀）成為時(shí)髦。一些國(guó)家甚至作為新產(chǎn)業(yè)來扶持,競(jìng)相開發(fā)納米銀。

但是，近幾年來，出于納米對(duì)環(huán)境和人體可能帶來的負(fù)面影響的擔(dān)心日益上升，“奔跑”的納米銀在發(fā)達(dá)國(guó)家出現(xiàn)了問題。2003年底發(fā)生了韓國(guó)三星納米銀洗衣機(jī)在北美等地因受抵制而主動(dòng)招回事件。2006年11月22日美國(guó)環(huán)境保護(hù)局（EPA）要求在美國(guó)銷售使用納米銀的企業(yè)，有義務(wù)向EPA呈示關(guān)于該產(chǎn)品的安全性的科學(xué)論證（見當(dāng)天的華盛頓郵報(bào)）。這實(shí)際上是以美國(guó)為首的發(fā)達(dá)國(guó)家，開始對(duì)納米銀的一種叫停，這將會(huì)對(duì)制造和使用納米銀企業(yè)的產(chǎn)生影響。2009年，英國(guó)科研人員發(fā)表了納米對(duì)DNA有損害的結(jié)論?？梢韵胂?，納米材料使用于人體的現(xiàn)象不久就會(huì)中止。盡管現(xiàn)在國(guó)內(nèi)還聽不到這種聲音。

在納米銀盛行的同時(shí)，傳統(tǒng)的電解法銀離子的研發(fā)，也在日本等國(guó)家深入進(jìn)行。由于納米產(chǎn)品本身的問題，原先運(yùn)用納米銀開發(fā)產(chǎn)品的公司，紛紛轉(zhuǎn)而選擇電解法銀離子，也刺激和加速電解法銀離子產(chǎn)品的技術(shù)升級(jí)。

電解法銀離子抗菌劑的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，一直是眾多研究者的夢(mèng)想。一度流行的電解法銀離子，最終受制于當(dāng)時(shí)的技術(shù)歷史條件，沒有實(shí)現(xiàn)。工業(yè)化生產(chǎn)難度大的原因：銀離子是一種極為活潑的離子，極容易與其他物質(zhì)反應(yīng)，難以保存。而高濃度、高純度的銀離子分解提純和濃縮更是困難，生產(chǎn)環(huán)境要求苛刻。 這就是目前市場(chǎng)上較少看到電解法生產(chǎn)的銀離子溶液的原因。而濃度低，不穩(wěn)定的銀離子產(chǎn)品，沒有使用價(jià)值。物流倉(cāng)儲(chǔ)成本高，也沒有商業(yè)價(jià)值。

近幾年，在日本，電解法生產(chǎn)終于獲得了技術(shù)的突破。終于可以生產(chǎn)出可稀釋上百倍，純離子濃度高達(dá)數(shù)百ml/g以上，且純度高的、性能穩(wěn)定的電解銀離子溶液。打破了目前銀離子只有納米銀單一品種的市場(chǎng)局面。使銀離子抗菌劑的普及性使用有了可能。電解法制取的銀離子溶液,沒有納米銀的載體，所含成份簡(jiǎn)單純粹，無(wú)雜質(zhì)?？芍苯邮褂糜谌梭w的皮膚、粘膜的殺菌消毒和環(huán)境消毒。高度濃縮的銀離子溶液,無(wú)色、無(wú)味、透明，易于復(fù)配加工和倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸。

電解法獲取的銀離子，是沒有任何附著載體的純粹的銀離子制劑。一定量的銀離子消耗完后，銀離子也就沒有了，因此，是安全的。不存在銀離子的蓄積性問題，也就沒有納米銀在環(huán)境或體內(nèi)的蓄積性所引起生態(tài)和身體的安全擔(dān)心問題。電解法獲取的銀離子濃度為純粹的銀離子濃度，可以通過精確的濃度標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量來測(cè)定。0.5～1.0ppm濃度的純銀離子稀釋液即可殺滅大部分細(xì)菌和病毒。一百多年來銀離子的應(yīng)用，主要是電解法銀離子的應(yīng)用歷史。包括國(guó)際衛(wèi)生組織（WHO）在內(nèi)的權(quán)威機(jī)構(gòu)，都有關(guān)于銀離子應(yīng)用的經(jīng)典性論述，多少濃度對(duì)何種病原菌有殺菌效果，有詳細(xì)的資料可供參考。而這些資料都是建立在電解法純銀離子基礎(chǔ)之上的。在國(guó)際衛(wèi)生組織（WHO）的文獻(xiàn)中，還沒有關(guān)于納米型銀離子的資料。

四、銀離子抗菌劑的分類與特征

1、藥劑類

有粉劑與溶液。出現(xiàn)較早。在現(xiàn)代藥典中，先后收載過硝酸銀、蛋白銀、矽炭銀、磺胺嘧啶銀等四個(gè)含銀藥物，分別用于眼結(jié)膜炎、淋病、膀胱炎、痢疾、腸炎、燒傷等疾病的治療。其中代表產(chǎn)品為硝酸銀眼藥水。使用最多的是硝酸銀。醫(yī)療上，1%濃度的硝酸銀常用于新生兒滴眼防淋球菌感染和用于眼結(jié)膜炎的治療。

2、電解銀離子

液體。出現(xiàn)早，但是很長(zhǎng)時(shí)期難以產(chǎn)業(yè)化。高濃度、高純度制造是最近的突破。

3、納米銀

或稱載銀。粉末。制造方法上有多種載體材料可利用，所以市場(chǎng)上有眾多產(chǎn)品。納米銀的制造工藝，需要磷酸鋯、磷灰石、沸石等礦物質(zhì)做載體，其中銀含量為3%左右。原理上是通過將含銀載體加工成納米級(jí)微粉，增加銀的單位表面積, 來提高銀離子的釋放量，提高殺菌力。納米銀微粉的主要用途是加工抗菌纖維，如果要將納米銀微粉加工成水溶液，加工方法是把微粉溶于水中。所以說納米銀溶液是包含載體的溶液，納米銀溶液的濃度是含礦物質(zhì)載體的銀離子濃度。

納米銀實(shí)際上是一個(gè)包含多種制造方法，不同載體的，質(zhì)量效果都參差不齊的產(chǎn)品總稱。納米單位從1～999納米單位都可叫納米，每相差1個(gè)納米單位，其表面積相差都會(huì)成幾何級(jí)數(shù)增大。可想而知，1納米單位與999納米單位的表面積相差會(huì)有多么巨大。納米單位越小，表面積越大，游離出來的銀離子越多，殺菌效果越好。所以,同是納米銀，品質(zhì)價(jià)格相差很大。目前，在國(guó)際最高水平的納米銀制品（日本東亞合成株式會(huì)社）的納米單位為4個(gè)納米單位。而一般納米銀產(chǎn)品在20～30個(gè)納米單位左右。產(chǎn)品良莠不齊，價(jià)格懸殊可想而知。再加上納米單位很難驗(yàn)證，客人即使借助精密儀器，也難以判斷。這就使納米銀的信用受到影響。所以同樣叫載銀（納米銀），市場(chǎng)上，有的1公斤賣幾千元，有的才幾百元，相差十幾倍，客人難以適從。

以上三種類型的銀離子抗菌劑，實(shí)現(xiàn)其殺菌功能的成份都是所含銀離子。

不同類型的銀離子抗菌劑由于自身的物理形態(tài)、性能和配合成份不同，使用場(chǎng)合受到限制。

以硝酸銀為代表的藥劑類銀離子抗菌劑，雖然出現(xiàn)得較早。但是，存在硝酸成份，所以使用主要限于眼藥水。在歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，不允許使用于皮膚粘膜及環(huán)境殺菌消毒。

硝酸銀等藥劑類抗菌劑用途專業(yè)，而納米銀與電解銀應(yīng)用廣泛，也比較容易被混淆。

納米銀溶液與電解銀離子溶液是相同而又有區(qū)別的兩個(gè)概念。這是要特別指出的。所含的殺菌功能成份都是銀離子。但是所含內(nèi)容不同。電解銀溶液所含為純粹銀離子，而納米銀溶液所含的載體才是主成分，銀離子只是很少量。第二，納米銀和電解銀使用的濃度計(jì)量單位都是ml/g（ppm），國(guó)際上通行的電解銀溶液中標(biāo)示濃度為所含純粹銀離子濃度。而納米銀的標(biāo)示濃度為包含納米載體的濃度。又由于納米銀各廠家技術(shù)良莠不齊，即使同樣的標(biāo)示濃度，而實(shí)際所含銀離子的濃度也并不一樣，殺菌效果自然也不一樣。

由上所述，電解銀離子溶液與納米銀離子溶液的濃度難以比較。

我們只能以最低抑菌濃度為標(biāo)準(zhǔn)，來做粗略的分析比較。納米銀溶液250～500ppm相當(dāng)于含1ppm的純粹銀離子濃度。即電解銀離子溶液在1ppm時(shí)的抑菌力 ，大約相當(dāng)于納米銀溶液250～500ppm濃度的抑菌力。即：

納米銀離子溶液[MIC]為：62ppm～250ppm

電解銀離子溶液[MIC]為：0.05ppm～0.5ppm

單純的濃度比較大概是500比1。

形態(tài)：

電解銀離子液為無(wú)色、無(wú)味的透明液體。納米銀溶液因載體不同，分為無(wú)色、透明的液體，和棕色溶液兩大類型。棕色溶液使用磷灰石等廉價(jià)材料，價(jià)格低。

納米銀的物理形態(tài)是粉劑。市場(chǎng)上，很多采用納米銀粉劑置換銀離子的溶液出售。從載體中銀離子溶出（游離出）的速度和濃度，視各廠家的納米銀粉劑而有差異，且工藝繁瑣，價(jià)格高。所以由納米銀加工銀離子液體并不是載銀的優(yōu)勢(shì)。

電解銀離子產(chǎn)品是液體。是一種不含載體顆粒的，高純度的無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒性的透明水溶液。因此可使用于眼睛、口腔、鼻孔、皮膚及陰道等粘膜組織。理論上說，銀離子只要不和其它元素反應(yīng)，不生成銀化合物，不成為新的物質(zhì)，銀離子的殺菌效果一直存在。即使銀離子進(jìn)入細(xì)菌的細(xì)胞核，使細(xì)菌死亡之后，再次溶出，仍然可以周而復(fù)始?xì)⒕?/span>