次氯酸鈉組成成分和制備方法

[db:作者] / 2023-01-12 00:00

次氯酸鈉

[別名]漂白水。

[組成成分]次氯酸鈉的分子式為NaCIO，相對分子質量為74.44。次氯酸鈉是一種弱酸鹽，溶液狀態屬于一種復雜和不穩定的化學系統，組成按溶液pH值的變化而改變，因此在不同的pH值下次氯酸鈉具有不同的氧化性能。不同pH值時次氯酸鈉溶液的組成成分見表7-4。

表7-4 不同pH值時次氯酸鈉溶液的組成成分

[物化性質]次氯酸鈉溶液為淺黃色液體，有類似于氯氣的刺激性氣味。水溶液不穩定，受溫度、pH值等因素影響，通常要在低溫、堿性條件下保存。溫度在15℃以下，次氯酸鈉溶液比較穩定，溫度達到70℃以上時分解迅速，甚至可能發生爆炸。當NaCIO溶液具有2%～3%的堿度時，可保存10～15天，且其熱穩定性也有所提高。次氯酸鈉在水中的溶解度見表7-5。

表7-5次氯酸鈉在水中的溶解度

[制備方法]次氯酸鈉的制備方法分為化學法和物理法，化學法主要是利用堿吸收氯堿廠產生的尾氣從而產生次氯酸鈉。其中氫氧化鈉氯化和碳酸鈉氯化是生產次氯酸鈉的主要工藝。

(1) 液堿氯化法

一定量的堿，加入適量的水，配成一定濃度的氫氧化鈉溶液。然后通入氯氣進行反應，待溶液中次氯酸鈉含量達到一定時，即為成品。反應式為：

2NaOH+Cl2→NaClO+NaCl+H2O

反應過程中必須采用冷卻盤管冷卻，控制反應溫度低于40℃，以免溫度過高使NaCIO分解。反應期間必須注意通氯速度，氯過量時會發生過氯化反應，使全部次氯酸鈉瞬間分解。因此，常控制氧化鈉過量0.1%～1%，使反應終點為堿性。該生產工藝有間斷生產和連續生產兩種。

①間斷法生產工藝先將30%液堿用水配制成15.5%濃度，在反應池內用盤管通冷凍鹽水冷卻，然后通氯反應，溫度保持低于55℃，待有效氯達10.5%，過堿量含NaOH約1%時停止反應，出料至儲槽。

②降膜法連續生產工藝將30%液堿配制成15%濃度液堿，送至膜式反應器頂部，其上部為填料塔；然后進入膜式反應管壁，成液膜狀向下流動，與由膜式反應器中部進入的氯氣反應生成次氯酸鈉。未反應完畢的氯氣可在上部填料塔與堿液繼續反應，氯吸收率可達90%。膜式反應器采用冷凍鹽水進行冷卻，反應溫度亦保持在低于55℃。成品次氯酸鈉濃度為10%～15%。

液態氫氧化鈉氯化法生產次氯酸鈉經濟合理，可制備各種有效氯含量的溶液，是目前大批量生產的主要方法。但該方法生產出來的產品含有較多雜質，產品濃度高時容易受熱揮發，從而給運輸、存儲和使用造成不便。美國學者Powell在連續生產工藝第一階段的基礎上對設備進行改進，提高了次氯酸鈉的溶液濃度，析出NaCl晶體，降低了雜質含量；第二階段制備出的次氯酸鈉溶液濃度超過25%，鹽含量在9.5%以下。

(2)電解法

電解法是指以鹽(NaCl)為原料通過次氯酸鈉發生器電解生成次氯酸鈉的方法。次氯酸鈉發生器生產和研制已有近百年歷史，已被證明是一種安全、可靠、運行成本較低、藥物投加準確、殺菌消毒效果好的設備。

表7-6 是幾種次氯酸鈉生產方法的比較。

表7-6 次氯酸鈉生產方法比較

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