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1、一九九七年 第四期氯碱工业21次氯酸钠的分解特性及提高其稳定性能的途径邵黎歌(;二宁省畜牧兽医学校 化学教研组1 21000 )陈卿(锦西化工研究院125001 )摘要分析研究了次 氮 酸钠的 分解特 性,列举了次氯酸钠的不稳定现象,影响 次 氯酸钠稳定性 的 诸因素。通过 对次 食酸钠稳定 性北的测定,进而提出了提高次氯酸钠稳逗性 的措施:严格控制生 产工艺条件:除去金属 奈责;控 制溶放的pH值,添加稳足剂及合理贮藏等。关锐词次氮酸钠分解 特 性德 定 性能前言次氯酸钠N a (: I ( ) )是一 种强 氧化剂、漂白剂、消毒剂及防臭剂。主要用 于纸浆、织 物等的漂自;上下水的处理,医院
2、、饮食 业、旅馆及家 庭等的 消毒、杀菌;也用作化工、医药的原料以及 有 机合成、染料中间体等。次抓 酸钠用途广泛、且产品规格 多样。然而,因性能不稳定,易分解而给生产、贮 存及使用造成了许多困难。为此,如 何提高次氧酸钠 的稳定性,开 展对次 氯酸钠稳定性的研究,特别是对 高浓度的次氯酸钠稳定性的研究.成为该 产品生 产J 家必须 重视和应 加以解决的重 要课题我们在研制高 浓度次 氧酸钠产 品 过程 中,对次 氯酸钠稳 定性 进 行了探讨,研究了次氯酸钠的分解特性.提出J”稳定次氧酸钠的措施。1次氮酸钠的分解特性1, l次 氯酸 钠 的自然 分 解次 氧酸钠是一种强 氧化 剂.具 有极易分
3、解 的性质,即使在常温 下,也会自 然分解 放出新生 态氧,这种新生态氧具有 强烈的氧 化作 用。且 产生一系 列副反应团。反应式如 卜:白然分解反应式NaC IO二NaCI+O(l)副反应:ZNaC!O+ZH:O=ZNaOH+ZH(1(2)ZNa(二 10+Na(二l )二Na(二 l姚+Z lj(、l(3)ZHCI+ZNaOH=Z NaCI+2H20(4)3NaCIO二NoCI O:十ZNaC(5)1.2次氮 酸钠的加热分解次氯酸钠受 热作用极易产生 分解.其 分解 率随着温度的升高而增高,热分解反应过程如下式川:ZNaCIO=Z NaCI+q(6)NaC旧干q二NaC IO3(7)1.3
4、次 氮 酸钠的光化学分解次氯酸钠在日光 (特 别是紫外线)的作 用 ,极易发生光化学分解,光照约Zoh,就可分 解掉90 %的有效氧,其分解反应式 如下川:Z NaCIO=Z NaC I+q(8)Z NaC IO+氏三N正103(9)ZNaC IO+q二Z NaC I+Zq(10)1. 4次 氢酸钠受重金属 离子作用的催化分解次抓酸钠溶 液扫如果含 玉金属杂 质,重金属阳离r对 次氯酸钠的分解起 催 化作用,加速次 氯酸 钠的分解川,其催化分解反 应 式如 下:ZMO+NaCIO=MZ马+NaCI(11)MZ(无十NaCI O二ZMO十NaC I+姚(12)式中M表示重金属,特别是F。、N i
5、、(b、Mn、cu等重金属离子存在卜,上述反应将加速进行。1.5次氮酸钠在制备过程 中 的过氮化 分解以氢 氧化钠与氯气 作为原 料,采用化学 法制备次氯酸钠 的过 程中,若一旦氯气过量,即 会产生过氯化分解反 应,并引起一系列 连锁反应,使生成的 次氯酸钠瞬间分解掉,反应式如下川:NaCI()+C12,HZO=Na CI+Z H C IO(13)NaC IO+ZHC I()二NaClq+ZHCI(1 4)N威二10+ZHCI=NaCI+几O+C12个(15)3NaCIO=NaC IO3+ZNaCI(16)1.6由酸引起的分解次氯酸钠遇酸作用极易分解,当pH值在7以一 22氯碱工业一九九七年
6、第四期时,分解反应将急剧进行,反应式如下;:NaCI )+H CI二NaC I+I于 CI ()(1 7)Z HCIO=ZH C I+q(18)H C IO,HC I=H:()+CLZ(19)1.7pH值 低引起次 散醛钠的分解次氯酸钠的稳 定性在很 大 程度上 也受pH值 的影响。pH值越低,次氯酸纳也越易分解一般pH值低于1 1就产 生分解.其分解反应式如下川:Z NaC I O二Z Nae lq(20)3NaC IO=Na Clq+Z Na(I(2 1)2卜 IC IO二姚+ZH CI(22)2对次抓酸钠稳定性能的测定在制备高浓度 低盐次氯酸钠的过程中.我 们对次氯酸钠产品在 贮存过 程
7、 中其 有 效抓随时 间的变化,定期进行了测定,以观察其稳定性.为避免日光照射加速次氯酸钠 的分解,样品放在 暗室中。次 氯酸钠有效氯浓度随着存放时间的增 长而发生的变化情况见表l及图1。吕丁r口万/4039刃苏二0 08 0的.侧径璐瑛.甲么 卜. 一. . . . . . . 目一甲. 1020飞邃140贮存时间(d )困1次撅酸钠产品贮存中有效氛浓度随时间变化曲线图由表1及图1清楚的表明:(l )次氧酸钠在贮存过程中,其有效氯 浓度随着存放时间的增长 而 不断降 低。(2)次氯酸钠 的分解速度 与溢度密切相关,温度越高,分解速度 越快,有效 氧浓度下降越快。如表中4“一1 3#样品 贮存
8、期间最高温度在28r以上,而15科一 42。的贮存温度在2 0以下,对比之下,4“一13林样 品 有效氯浓度下降速度要比15”一4 2有效氯浓度卜降速度快3一 4倍。如6”样品与1 7”样品有效氛浓度相同.可是,6浦样品贮藏l ( )夭有效氧就 由90 降至69.8,而1 7号样 品存放39天才降至69.8 。( 3 )次氧酸钠 有效氯 浓度越高,稳 定 性 越差,分解速度越快。如1 5”甲4 2“样品即使存放温度在20以 下,有效抓 浓 度越高,分解速度也更 快。如39侣样品有效抓浓度l 05.7 ,存放9天有效飘降低了1 0.5,而巧搏样品有效氛浓度89.4 ,存放9夭有 效氯浓度只降低6
9、.2。反之.有 效氯浓度越低,稳定性越好。如39件样品有效氯浓度降到75后,分解速度减慢。又如15气1 7”、1 9封样品存放2 1天后.有效氯浓度分别 由89.4、89.8、89.8降到69.6 、6 9.8、69一7 。如果有效氯降到4扩左右则在较高 温度下贮存,其分解速 度也较缓慢。如4”一1 3”存放一个月后有效氯浓度都降至45左右,再继续存放3一4个月,有效氯浓度仍有20 左右。3提 高次振酸 钠稳定性能的途径目前,人们对次抓 酸钠质 量的关汪表 现在 生产厂家希望产品符合有关 标准,而用 户则希望次 抓酸钠产品的稳定性能好,即在贮藏过 程中 不易分解,有效氯浓度变 化小,使用性能好
10、。通过对次氛酸钠分解特性的分析研究,以及对次氯酸钠稳定性能 的 测定,结合所查阅的国 内外文献资料.认 为以氢氧 化钠 与氯气为原料,采用 化学法制备次氯酸钠,为要提高其稳 定性 能,可以采取如下措施。3. 1控制好 生产工艺条件3.11反 应温度由次叙酸钠的分解特性及对 次氧酸钠稳定性能的 测定 可知.温度高易 引 起 次 氟 酸钠的分解,而且会引起氛酸盐的生成川,造 成产率损失和产 品稳 定性降,所以反应温度宜控制在2 0一3 0范围。为控制好 反应温度,应采取冷却措施,不断移去反应 热。3, 1.2氢氧化 钠浓 度由于生产次氯酸钠的规格不一样,所 用 氢 氧 化钠浓度也不尽相同、为避免反
11、应中山于氢 钱化钠浓度过大造成氯气分 布不均而产生局部过抓化现象.影响产率及产品质量.氢氧化钠浓度宜在 4 5%以下。3. 13氯 气流量为防止过氟化,氛气流 量的控制非常重 要,否则一旦氯 气过量,则生成 的 次 氯酸钠将 按(1 3 )、(14)、(15)式瞬时分解掉。3.1. 4产 品 余留碱 控 制 录为便于控制和 防 止过氯 化反应,反应液最终产品应控制一定量的余留碱。余留碱过多.会造成次氧酸钠氧化.漂白作用缓慢一般氢氧化钠转化率控制在9 2%一94%,月_氢 氧化钠本身又是一种稳 定拍15。一九九 七年第四期抓碱工业2 33.2控制次氮酸钠溶液的pH值次氯酸钠溶液中的pH值直接影响
12、其稳定性,如果pH值过低,次氯酸钠将按(20)、(21)、(22)式 进行分解。pH值为6.5一 7时,饭酸盐的生成速度相当快,为减少氯酸盐的生成,在生 产与贮存过程中应保持pH值为11以上(。表1NaC IO产品有效氮浓度随时间的变化4”时间(d)浓度(.)6,时间(d)浓度(.)7,时I可(d)浓度(.)8岛时!可(d )浓度()1 1,时I旬(d)浓度(.)12,时间(d)浓度(.)13拐时间(d)浓度(.)15落时间(d)浓度(,)17,时间(d)浓度(.)19续时间(d)浓度(.)2 0,时间 (d)浓度(.)24,时间(d)浓度()3 O,时间(d )浓度(.)38,时间(d)浓度
13、()3 9井时间(d)浓度()40竺时间(d)浓度()4 1时间(d)浓度(.42时间(d)浓度(.)9 8.295。09 1.986.6l08 0.71797 5.4l66 4.22553.23 247.8394 2.913 618.448 92 40 .3 06 .2 92 .4 549 08 8. 384.369.8l657。03l45.4121l90子3 2 (1 9L I :8 .飞。 飞;222 9飞5140 375.66 026-4。1宜.628,石54109。6766 名 O9 0叭6 7.2l8 3 8 1 0 2 554 2.731气7r l.1,9 5 .29 0 ,1
14、16 4 .功9 1. 510 2.77 0.55 8.44 98l644.310 09 2.425 9.32 25 0.9304 4.510,213118.64 4666.76 93 93 96 9 .3 96 9 .3 76 6 .3 56 9 .3 68 0 .92 .2 15 .2 1氏2 177 789.48 9.88 3.2984.589. 875.82 089.507 1. 51888.67 7.2舟j,勺山-,。n,。n,38 038 128 228 328 01 3仇99 39114.3083.2 510 5。08 68月峙6:且,l,曰61飞27 2 48 90 0汽105
15、.799 5.37108.99 93 0383.910 4.795393.991.7注:l、有效抓浓度1=3. 7g/ l(有效抓);2 4氛碱工业一九九七年 第四 期2、4一13弓贮存温度最高达2 8以 上,15;一42为2 ( j以下;3、样品贮 存 在暗 室中二3.3除去金属杂质( 4)加入纤维 素f l 6),明胶、酪蛋 白或其 混合由次氯酸钠的 分解特性可 知,次氯酸 钠溶液中物”,碱金属庚 酸酷、庚 酸醋与翻酸或偏硼 酸的混如 果存在重 金属离r.将加速次氮酸钠 的分解)特合物83,碱金属或碱土 金属的亚氨二硫酸 醋9,环别是以隔膜碱或离子膜碱 为原料制备的次氯酸钠溶己六醇或肌醇六
16、麟酸2 0 等有机物也有一定效果。液中不可避 免地 会 含有重金属 铁、镍等(由蒸发设备(5 )加人乙酸胺、双氰胺、尿素和 异氰服等 含氨等被腐蚀下 来的铁、镍等将重金 属棍入到碱液中的获的化合物,可使溶液具有良好的贮存稳 定性和较结果).尤其是镍的 存在.对 次氯酸钠 稳定性的影响低的腐蚀性t Z ll。最大.为除去金属杂质,可采取如 下办法:(6 )将次氯 酸钠 与硅酸钠溶液用 固 态硅 酸钠吸(l )在碱性次氯酸钠 溶 液 中,添加水溶液铁盐,收,制成固 态的 次氯酸钠漂 白液 山1。如氛化亚铁、氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁.以及 氢氧化3.5合理 贮藏铁等重金属杂质捕捉共 沉淀,经3小时熟化后过 滤3.5.1贮存容器除去不溶物,可除去铁、镍 等重金属,提高 次氯酸 钠宜采用玻璃纤维增强聚酷、硬质聚氯乙烯、聚乙的稳定性川。烯和衬玻璃或橡胶的钢制容器,避免重金属的混入,( 2)在次氯酸钠溶液中,加
