二氧化氯生成
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二氧化氯(ClO2)是如何制取的我国自八十年代引进国外二氧化氯产品并开始研究其生产工艺以来,经过十几年的时间,不仅有了国产二氧化氯产品,而且生产工艺有了较大的提高,对二氧化氯作为氧化消毒剂的问题出也有了相当的认识和应用。
随着产品的广泛应用,促进了产品剂型的发展,目前已有二氧化氯发生器、稳定性二氧化氯、以及片剂等固态二氧化氯产品。
现将用于消毒的二氧化氯剂型情况综述如下。
1.二化氯发生器1.1二氧化氯的性质和制备二氧化氯是氯的氧化物,具有与氯气类似的刺激性气味,分子式ClO2,分子量67.457,熔点-59°C,沸点11°C,在室温下以气体形式存在,为一种黄绿色气体。
浓度增加时,颜色变为橙红色,气体二氧化氯极不稳定。
二氧化氯易溶于水,在20°C下溶解度为107.98mg/L,可制成不稳定的液体,其液体和气体对温度、压力和光均较敏感,当空气中的含量高于10%时,火花即可引爆[1],二氧化氯是一种不稳定的化合物,在水中可变成HClO2和HClO3.,在室温下每天约有2-10%的离解率[2],因此不利于大批量制备和运输,一般多在使用场所现用现制备。
二氧化氯发生器制备二氧化氯的方法主要有电解法和化学法,电解法使用广泛的是隔膜电解法,以食盐为原料,在电场的作用下生成含有二氧化氯,次氯酸钠、双氧水、臭氧的混合溶液,二氧化氯的浓度一般仅为10-30%左右,大多为氯气。
化学法主要有以氯酸钠和亚氯酸钠为原料的两类发生二氧化氯的方法。
在氯酸钠法生产二氧化氯过程中,若用氯离子作还原剂,则制得的二氧化氯存在纯度低的缺点,而亚氯酸钠法制得的二氧化氯比例高,一般在90%以上。
1.2设备和杀菌性能国外引进的发生器主要有Tetraralent公司、RioLindo公司、德国的Prominent等,李玲文等[3]报道了Tetraralent公司的二氧化氯协同消毒器的协同杀菌作用,该发生器利用电解食盐溶液,同时产生二氧化氯、氯气、臭氧和双氧水,溶于水中,协同杀菌,其杀菌效果优于上述任何一种消毒剂,实验结果还说明,电解槽的电解电压、电流、电解质浓度及阳极有效面积对消毒器的产气量都有影响。
二氧化氯生成二氧化氯是一种非常重要的化学物质,具有广泛的应用领域。
它的生成方法有许多种,接下来我们将全面介绍二氧化氯的生成过程,并提供一些有指导意义的建议。
首先,我们需要明确二氧化氯的化学式为ClO2。
传统的二氧化氯生成方法主要是通过氯酸钠和醋酸混合而成。
具体的操作步骤如下:1. 首先,取一定量的氯酸钠和醋酸,并将它们放入反应容器中。
氯酸钠的化学式为NaClO3,醋酸的化学式为CH3COOH。
2. 然后,将反应容器密封,并加热至适当的温度。
适宜的温度范围是40-50摄氏度。
加热会加速反应速度。
3. 接下来,将二氧化硫(SO2)气体通入反应容器中。
二氧化硫在这个反应中起到还原剂的作用,促使氯酸钠被还原成氯酸(HClO2)。
4. 随着二氧化硫的不断通入,氯酸被还原成二氧化氯。
反应进行时,反应溶液会由混浊变为淡黄色,这是二氧化氯生成的标志。
需要注意的是,在进行二氧化氯生成过程中,应加强安全防护措施,避免接触到反应物。
例如,佩戴化学手套、护目镜和防护服等。
此外,还有其他一些方法可以生成二氧化氯。
比如,通过电解含氯盐溶液,或者通过催化剂催化氯和氧反应等。
二氧化氯具有许多重要的应用,例如水处理、食品消毒、空气净化等。
在水处理方面,二氧化氯可以有效地杀灭水中的细菌、病毒和其他微生物,保证水质安全。
在食品消毒方面,二氧化氯可以用于海鲜、肉类等食品的消毒处理,延长食品的保质期。
在空气净化方面,二氧化氯可以去除空气中的异味和有害物质,提高室内空气质量。
总之,二氧化氯的生成方法多种多样,每一种方法都有其特点和适用范围。
在进行二氧化氯生成过程时,要注意安全,合理选择适应的方法。
二氧化氯在许多领域中都起到重要作用,对于改善生活环境、保护人们的健康具有重要意义。
我们应努力推动二氧化氯技术的发展,使其更加广泛应用于实际生产和生活中。
二氧化氯的制备方法二氧化氯(ClO2)是一种重要的化学品,具有强氧化性和消毒能力,广泛应用于水处理、工业生产和医疗卫生等领域。
下面将介绍几种常见的二氧化氯的制备方法。
1.二氯化钠酸化法:将二次氯化钠固体(NaClO2)溶解在水中,然后加入酸(如盐酸)进行酸化反应。
反应过程中生成的二氯化钠(NaCl)被进一步氧化为二氧化氯。
反应方程式如下:4NaClO2+4HCl→4ClO2+2H2O+2NaCl此方法操作简单,并且生成的二氧化氯浓度较高。
2.氢氧化钠酸化法:将二氯化钠固体溶解在水中,然后加入氢氧化钠进行酸化反应。
反应过程中生成的二氯化钠被氧化为二氧化氯。
反应方程式如下:3NaClO2+2NaOH→2ClO2+NaCl+NaClO3+H2O该方法中,氢氧化钠作为酸化剂,同时产生了多余的氯酸钠(NaClO3)。
3.过硫酸盐法:将过硫酸钠固体溶解在水中,然后加入二氯化钠进行反应。
反应过程中生成的过硫酸钠(Na2S2O8)与二氯化钠反应生成二氧化氯。
反应方程式如下:2NaClO2+Na2S2O8+2H2O→2ClO2+2NaHSO4+NaCl该方法中,过硫酸钠作为氧化剂,在反应中被还原为硫酸钠(NaHSO4)。
4.氯酸钠酸化法:将氯酸钠溶解在水中,然后加入酸进行酸化反应。
反应过程中生成的氯酸钠被氧化为二氧化氯。
NaClO3+2HCl→ClO2+H2O+NaCl该方法操作简单,但由于氯酸钠的价格相对较高,制备成本较高。
总结:以上是几种常见的二氧化氯的制备方法,它们有各自的特点和适用范围。
在实际应用中需根据具体情况选择适合的制备方法,并注意操作安全。
二氧化氯是一种有毒气体,应严格控制其浓度和排放,防止对环境和人体健康造成危害。
二氧化氯工艺二氧化氯是一种重要的化学物质,具有强烈的氧化性和消毒能力。
它广泛应用于水处理、卫生消毒、食品加工、医疗卫生和环境保护等领域。
本文将介绍二氧化氯的工艺流程和应用领域。
一、工艺流程二氧化氯的生产工艺主要有三种,分别是氯气法、氯酸法和电解法。
其中,氯气法和氯酸法是传统的生产方法,而电解法是目前主流的生产工艺。
1. 氯气法:该方法是将氯气和水反应生成二氧化氯的方法。
首先,在反应器中通入氯气,并加入一定量的水。
在适当的温度和压力下,氯气与水反应生成二氧化氯。
然后,通过冷凝和吸收,将反应产生的气体纯化得到二氧化氯。
2. 氯酸法:该方法是将氯酸与还原剂反应生成二氧化氯的方法。
首先,将氯酸和还原剂按一定比例混合,并加热至一定温度。
在反应过程中,氯酸与还原剂发生氧化还原反应,产生二氧化氯。
然后,通过冷却和纯化,得到纯净的二氧化氯。
3. 电解法:该方法是利用电解池中的电流将氯化钠水溶液分解生成二氧化氯的方法。
首先,将氯化钠溶解在水中,形成氯化钠水溶液。
然后,将氯化钠水溶液引入电解池中,通过电流的作用,将氯化钠分解成氯气和氢气,并在阳极上生成二氧化氯。
最后,通过冷却和纯化,得到高纯度的二氧化氯。
二、应用领域1. 水处理:二氧化氯具有强大的杀菌能力和氧化能力,广泛应用于水处理领域。
它可以有效消灭水中的细菌、病毒和寄生虫,净化水质,防止水源污染和水生态系统破坏。
2. 卫生消毒:二氧化氯可用于医疗机构、餐饮场所、公共场所和家庭等场所的卫生消毒。
它可以有效杀灭表面和空气中的细菌、病毒和真菌,预防传染病的传播。
3. 食品加工:二氧化氯可用于食品加工和保鲜。
它可以去除食品中的异味、色素和有害物质,延长食品的保质期,保持食品的色泽、口感和营养成分。
4. 医疗卫生:二氧化氯在医疗卫生领域有广泛应用。
它可以用于消毒手术器械、医疗设备和医疗废物,预防医院感染和交叉感染的发生。
5. 环境保护:二氧化氯可用于大气污染治理和废气处理。
二氧化氯的制取一、引言二氧化氯是一种强氧化剂,具有广泛的应用领域,如水处理、消毒、漂白等。
本文将介绍二氧化氯的制取方法及其工艺流程。
二、二氧化氯的制取方法1. 常温常压法常温常压法是制取二氧化氯的一种常用方法。
具体步骤如下:(1)将氯气通过液体二氧化硫中,生成氯气溶液。
(2)将氯气溶液通过激光照射或电解的方式,将氯气转化为二氧化氯气体。
(3)利用冷凝器将二氧化氯气体冷却成液态二氧化氯。
2. 高温高压法高温高压法是另一种常用的制取二氧化氯的方法。
具体步骤如下:(1)将氯气通过液体二氧化硫中,生成氯气溶液。
(2)将氯气溶液通过高温高压反应器,反应生成二氧化氯。
(3)利用冷凝器将二氧化氯冷却成液态。
三、二氧化氯的工艺流程1. 氯气制备氯气是二氧化氯制备的原料之一。
常见的氯气制备方法有电解法和氯化法。
其中,电解法是最常用的方法,通过电解食盐水或氯化铵溶液,产生氯气。
2. 二氧化硫制备二氧化硫是二氧化氯制备的另一个原料。
常见的二氧化硫制备方法有燃烧硫磺和矿石还原法。
其中,燃烧硫磺是最常用的方法,通过将硫磺燃烧产生二氧化硫气体。
3. 氯气溶液制备将氯气通过液体二氧化硫中,生成氯气溶液。
这一步骤可以在常温常压下进行。
4. 二氧化氯制备将氯气溶液通过激光照射或电解的方式,将氯气转化为二氧化氯气体。
这一步骤可以在常温常压下进行,也可以通过高温高压反应器进行。
5. 二氧化氯液体制备利用冷凝器将二氧化氯气体冷却成液态二氧化氯。
这一步骤可以在常温常压下进行。
四、二氧化氯的应用领域1. 水处理二氧化氯可以用于水处理,能有效杀灭水中的细菌、病毒和寄生虫等微生物,净化水质。
2. 消毒由于二氧化氯具有强氧化性,可以用于消毒。
它可以杀灭空气中的细菌、病毒,保持空气清洁。
3. 漂白二氧化氯也可以用于漂白过程。
它可以去除纸浆中的色素和杂质,使纸张更加白净。
五、结论二氧化氯的制取方法主要包括常温常压法和高温高压法。
其工艺流程包括氯气制备、二氧化硫制备、氯气溶液制备、二氧化氯制备和二氧化氯液体制备。
二氧化氯的工业制备二氧化氯是一种常用的强氧化剂,具有较强的杀菌消毒能力,在工业上被广泛应用于水处理、漂白剂生产等领域。
下面将介绍二氧化氯的工业制备过程。
一、工业制备二氧化氯的原理二氧化氯可以通过以下反应得到:2NaClO3 + 4HCl → 2ClO2 + Cl2 + 2H2O + 2NaCl二、工业制备二氧化氯的步骤1. 选用合适的原料和设备。
通常使用氯酸钠(NaClO3)和盐酸(HCl)作为原料,同时需要选择合适的反应设备,保证反应的安全进行。
2. 混合原料。
按照一定的比例将氯酸钠和盐酸混合,形成反应物溶液。
通常采用连续进料的方式,即将氯酸钠和盐酸分别加入反应槽中,控制好进料速度和比例。
3. 反应生成二氧化氯。
混合原料后,通过控制反应温度和反应时间,使得反应物发生化学反应,生成二氧化氯。
4. 分离纯化二氧化氯。
由于反应产物中可能还包含其他气体或杂质,需要对反应产物进行分离纯化。
通常采用冷凝、吸附等方法,将二氧化氯从反应混合物中分离出来,得到纯净的二氧化氯。
三、工业制备二氧化氯的注意事项1. 安全操作。
由于二氧化氯具有较强的氧化性和毒性,操作人员应佩戴防护设备,并按照安全操作规程进行操作。
2. 控制反应条件。
反应温度、反应时间等条件的控制对于反应效果和产物纯度具有重要影响,需要合理调控。
3. 设备维护保养。
反应设备需要定期维护保养,防止设备老化或损坏对反应过程产生影响。
4. 废气处理。
二氧化氯反应产生的废气需要经过处理,避免对环境造成污染。
四、工业制备二氧化氯的应用领域1. 水处理。
二氧化氯具有较强的杀菌消毒能力,广泛应用于自来水、游泳池、污水处理等领域,可以有效杀灭细菌、病毒和藻类。
2. 漂白剂生产。
二氧化氯作为一种强氧化剂,可用于漂白剂的生产,如纸浆漂白、织物漂白等。
3. 化工原料。
二氧化氯还可以用作一些化工反应的氧化剂,参与有机合成反应等。
总结:工业制备二氧化氯是通过混合氯酸钠和盐酸,控制反应温度和时间,分离纯化产物等步骤完成的。
二氧化氯的生产原理是
1.氯酸法:该方法是将浓盐酸(HCl)和氯酸钠(NaClO3)溶液反应生成二氧化氯。
具体步骤如下:
(1)将氯酸钠溶解在适量的水中得到氯酸钠溶液。
(2)将盐酸溶液与氯酸钠溶液混合,反应生成二氧化氯气体。
(3)将产生的气体通过冷凝器冷却,得到液态的二氧化氯。
2.电解法:该方法通过电解氯化钠(NaCl)溶液产生氯气和次氯酸钠(NaClO),后者再进一步反应产生二氧化氯。
具体步骤如下:(1)将氯化钠溶解在适量的水中得到氯化钠溶液。
(2)将氯化钠溶液放入电解槽中,通过通电反应产生氯气和次氯酸钠。
(3)将产生的次氯酸钠溶液与酸反应,生成二氧化氯。
3.酸性氯酸钠法:该方法是将酸性氯酸钠溶液经过加热、蒸发和冷凝等处理,使其分解生成二氧化氯。
具体步骤如下:
(1)将酸性氯酸钠溶液加热,使其分解生成二氧化氯气体。
(2)将产生的气体通过冷凝器冷却,得到液态的二氧化氯。
4.亚硝酸法:该方法是将氯气通过亚硝酸钠(NaNO2)溶液中,反应生成中间产物亚硝酸亚氯酰(NOClO)。
然后再将亚硝酸亚氯酰与酸反应生成二氧化氯。
具体步骤如下:
(1)将氯气通入亚硝酸钠溶液中,反应生成亚硝酸亚氯酰。
(2)将亚硝酸亚氯酰溶液与酸反应生成二氧化氯。
综上所述,二氧化氯的生产原理包括氯酸法、电解法、酸性氯酸钠法和亚硝酸法等。
不同的生产方法适用于不同的生产规模和要求。
在进行二氧化氯生产时,需要严格控制反应条件和操作参数,以确保生产过程的安全和高效。
二氧化氯的制备二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体,在生产和使用时必须尽量用稀有元素气体进行稀释,同时需要避免光照、震动或加热。
因此,二氧化氯的制备方法一直科学家长期寻求解决的问题。
目前,世界常用的二氧化氯制备方法主要集中为三种。
1.氯酸钠与浓盐酸反应法(Kestiog法)目前,欧洲一些国家主要采用氯酸钠(NaClO3)氧化浓盐酸的制备方法,化学反应方程式为:2NaClO3+4HCl(浓)=2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O。
此法的缺点主要是同时产生了大量的氯气,不仅产率低,而且产品难以分离,同时很有可能造成环境污染。
2.亚氯酸钠与氯气反应法我国的科学家经过科学探索,发现一种优于欧洲的制备方法,将经干燥空气稀释的氯气通入填充有固体亚氯酸钠(NaClO2)的反应柱内制得。
化学反应方程式为:2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2。
此法的特点是安全性好,没有产生毒副产品。
3.草酸还原法最近,科学家又研究出了一种新的制备方法,在酸性溶液中用草酸(H2C2O4)还原氯酸钠,化学反应方程式为:H2C2O4+2NaClO3+H2S O4 =△= Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O和2KClO3+H2C2O4=K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O此法的最大特点是由于反应过程中生成的二氧化碳的稀释作用,大大提高了生产及储存、运输的安全性。
4.亚氯酸钠与盐酸反应法目前,常用的制备高纯二氧化氯的方法,化学反应方程式为:5NaClO2+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2O,此工艺产物中纯度一般高达95%以上,需要现场制备现场使用。
运用高耐腐材料制作的二氧化氯发生器能够满足应用。
5.氯酸钾与二氧化硫反应法优点是可以利用二氧化硫减少空气污染,化学反应方程式为:2KClO3+SO2=2ClO2+K2SO4、6.氯酸钠与亚硫酸钠反应法实验室常用氯酸钠(NaClO3)和亚硫酸钠(Na2SO3)用硫酸酸化,加热制备二氧化氯,化学反应方程式为:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4==△==2ClO2↑+2Na2SO4+H2O编辑本段二氧化氯的用途二氧化氯因为其具有杀菌能力强,对人体及动物没有危害以及对环境不造成二次污染等特点而备受人们的青睐。
二氧化氯的配制方法二氧化氯的配制方法氧化法:该法是用氧化剂Cl2或HClO氧化NaClO2或在酸性介质中使NaClO2自身发生氧化还原反应生成ClO2。
国外水厂多数采用此法发生ClO2,其反应式:Cl2+2NaClO2→2ClO2↑+2NaCl或 2NaClO2+HClO+HCl →2ClO2↑+2NaCl+H2O氯氧化法的特点是一次性投资少,操作简便,容易控制,制取的ClO2纯度高,副产物少。
但它的反应速度慢、耗酸量大、成本较高,对设备条件要求苛刻,一般只适于实验室和小规模生产。
NaClO2昂贵,决定了ClO2的生产成本较高,一般是氯酸盐法的3倍左右。
(1)酸化法发生ClO2。
NaClO2在酸性条件下,ClO2—以可测量的速率稳定地分解成ClO2、ClO3—和Cl—,反应议程式:5NaClO2+4HCl →4ClO2↑+5NaCl+2H2O目前,酸化法主要采用盐酸或硫酸/NaClO2体系发生ClO2。
这种发生器技术是让酸(盐酸或硫酸)与亚氯酸钠NaClO2溶液在空气(或氯气)流下反应并吹出,由水射器将生成的ClO2送至消毒系统。
该法工艺简单,操作方便。
但该法的缺点是反应速率慢,酸量大,产生的废酸多,副产一定量的Cl2,影响ClO2的纯度,给ClO2的应用带来了麻烦。
(2)过硫酸盐氧化法。
采用过硫酸钠/NaClO2体系发生ClO2。
过硫酸钠(又称过二硫酸钠)Na2S2O8,与亚氯酸钠溶液反应生成ClO2:2NaClO2+Na2S2O8→2ClO2↑+2Na2SO4用片剂和粉剂现场配制或发生ClO2操作容易,片剂只要溶于水即可。
由于片剂等效比率,所以无需测定剂量。
在实际处理过程中,只要用一定数量的片剂溶于一定体积的水中,便可获得一定浓度的ClO2溶液,用于消毒系统中。
二氧化氯的制法二氧化氯是一种强氧化剂,可以用于消毒、漂白、污水处理等领域。
它具有高效、快速、无毒、无臭的特点,被广泛应用于饮用水处理、游泳池消毒、食品加工等领域。
下面将介绍二氧化氯的制法。
一、二氧化氯的制法1. 氯酸钠和硫酸反应制取二氧化氯二氧化氯可以通过氯酸钠和硫酸的反应制取。
具体步骤如下:将氯酸钠溶解在水中,生成氯酸钠溶液。
然后,在搅拌的过程中,将硫酸缓慢地加入氯酸钠溶液中。
反应过程中会产生氯气和二氧化氯。
将氯气和二氧化氯的混合气体通过冷凝器冷却,得到液态的二氧化氯。
这种方法制取的二氧化氯纯度较高,适用于工业生产。
2. 氯酸钠和次氯酸钠反应制取二氧化氯除了与硫酸反应制取二氧化氯外,氯酸钠还可以与次氯酸钠反应制取二氧化氯。
具体步骤如下:将氯酸钠溶解在水中,生成氯酸钠溶液。
然后,将次氯酸钠溶液加入氯酸钠溶液中,通过搅拌使两者充分混合。
在反应过程中,次氯酸钠会被还原为氯酸钠,同时生成二氧化氯气体。
将二氧化氯气体通过冷凝器冷却,得到液态的二氧化氯。
这种方法制取的二氧化氯适用于小规模的生产和实验室使用。
3. 双氯酸钠反应制取二氧化氯双氯酸钠是一种常见的二氧化氯制剂,可以通过双氯酸钠的分解反应制取二氧化氯。
具体步骤如下:将双氯酸钠溶解在水中,生成双氯酸钠溶液。
然后,加热双氯酸钠溶液,使其分解为氯酸钠和二氧化氯。
将生成的二氧化氯气体通过冷凝器冷却,得到液态的二氧化氯。
这种方法制取的二氧化氯操作简单,适用于小规模的制备。
二、二氧化氯的应用1. 饮用水处理二氧化氯可以有效杀灭饮用水中的细菌、病毒和其他微生物,保证水质安全。
它比氯气和次氯酸钠更稳定,不会产生氯味,也不会形成有害的副产物。
2. 游泳池消毒二氧化氯可以快速杀灭游泳池中的细菌和其他病原体,保持水质清洁卫生。
与传统的氯气和次氯酸钠相比,二氧化氯无臭味,不刺激眼睛和皮肤。
3. 食品加工二氧化氯可以用于食品加工过程中的消毒和漂白。
它可以有效杀灭食品中的细菌和其他微生物,延长食品的保鲜期。
二氧化氯生成
二氧化氯是一种黄绿色具有刺激性气味的气体。
沸点11℃,凝固点-59℃,易溶于水。
液态或气态的二氧化氯都不安定,易挥发,易爆炸。
早在1811年就由英国化学家Humphrey Davey 制得,但由于二氧化氯的不稳定性使得大规模的应用受到了限制。
直到近十几年来才引起人们的极大关注,国外正在积极开发和研制各种新产品,扩大应用范围。
目前国际上公认二氧化氯很有开发和应用的价值,市场前景广阔。
但是,二氧化氯在我国的应用尚不够广泛,为此本文将介绍有关二氧化氯的各种制备方法及在各领域中的应用。
1 二氧化氯及稳定性二氧化氯的制备
二氧化氯的制备
1.1.1化学法
⑴氯酸钠还原法
以氯酸钠为原料制备二氧化氯时,常用的还原剂和发生的化学反应如下:
方法
还原剂化学反应
Mathieson法
SO2+H2SO4
2NaCLO3+SO2+H2SO4══2CLO2+2NaHSO4
R1法
SO2+H2O
3NaCLO3+4SO2+3H2O══2CLO2+Na2SO4+3H2SO4+NaCL
R2法
NaCL+H2SO4
NaCLO3+NaCL+H2SO4══CLO2+½CL2+Na2SO4+H2O
Solvey
CH3OH+H2SO4
2NaCLO3+2H2SO4+3CH4OH══2CLO2+2NaHSO4+HCHO+2H2O
R5法
无水HCL
NaCLO3+2HCL══CLO2+½CL2+H2O+NaCL
有机酸法
H2C2O4+H2SO4
2NaCLO3+H2SO4+H2C2O4══2CLO2+2CO2+Na2SO4+2H2O
NO2
NaCLO3+NO2══NaNO3+CLO2
Na2SO3+H2SO4
2NaCLO3+Na2SO3+H2SO4══2CLO2+Na2SO4+H2O
⑵亚氯酸钠氧化法
A.与氯气反应
2NaCLO2+CL2══2CLO2+2NaCL
B.与盐酸反应
5NaCLO2+4HCL══4CLO2+5NaCL+2H2O
C.与硫酸反应
10NaCLO2+5H2SO4══8CLO2+5Na2SO4+2HCL+4H2O
D.与酸化后的次氯酸钠反应
NaCLO+HCL══NaCL+HOCL
HCL+HOCL+2NaCLO2══2CLO2+2NaCL+H2O
1.1.2电解法
目前仍采用亚氯酸盐电解氧化和氯酸盐电解还原法制备二氧化氯.此法较化学法制备的二氧化氯纯度高,但要求的电极材质高,电耗也较大.因此,目前在大规模的生产中,还无法与传统的化学法竞争.在饮用水消毒工艺中,也常用电解饱和浓度的食盐溶液制取二氧化氯,但反应过程中还伴生有氯气、臭氧、氢气等其他气体。
稳定性二氧化氯的制备
稳定性二氧化氯是80年代为推广应用二氧化氯而开发的新型产品。
它无色、无味、无毒、无腐蚀性,不易燃,不挥发。
目前该产品的生产工艺主要是氯酸盐或亚氯酸盐经酸化作用,发生高纯度的二氧化氯气体,经空气或惰性气体稀释后,通入稳定剂溶液中吸收而成。
稳定剂主要指碳酸钠、过碳酸钠、硼酸钠、硅酸钠等。
近年来,发达国家相继开发了固体稳定性二氧化氯。
据报道,将硅酸钙与二氧化氯稳定液混和,硅酸钙吸附溶液中二氧化氯后可制得固体二氧化氯。
除硅酸钙外,分子筛、硅胶等多孔性物质也可吸附二氧化氯制固体二氧化氯。
2.二氧化氯和稳定性二氧化氯的应用
工业和饮用水处理
工业冷却水和废水中存在的微生物对设备产生微生物诱导腐蚀,造成很大的经济损失。
为抑制微生物的生长和繁殖,需在水处理系统使用杀生剂。
二氧化氯就是一种新型的有效杀生剂。
它对工业水中存在的主要菌种具有强的杀灭作用,较传统的氯气杀生剂有以下优点:
⑴用量省,杀菌效果好,作用快。
⑵杀菌效果不受PH值的影响,因此特别适合于合成氨等碱性水处理系统。
⑶杀菌的同时不会产生有机氯致癌物,符合环保要求。
⑷二氧化氯的氧化性强于氯气,能除去工业废水中的氰化物、酚类、硫化物和恶臭物质。
⑸降低能耗和处理费用
虽然生产1kg的二氧化氯需耗能,而产生1kg的氯气为2kwh,但对于工业冷却水,二氧化氯的日投加量约为氯气投加量的几十分之一,甚至几百分之一,因此从总的成本核算二氧化氯比氯气更经济。
下表列出了国外合成氨厂用氯法和二氧化氯法处理冷却水的情况,通过两种方法的比较可见,用二氧化氯取代氯气作为工业冷却水的杀生剂可以取得更好的经济效益。
氯法和二氧化氯法处理冷却水
工厂
循环水量(t·h-1)氯投加量kg/d 二氧化氯投加量kg/d二氧化氯法较氯法节能kwh
二氧化氯法较氯法节约费用
元/天
3300
104
144
139
2
6840
544
11
952
758
注:氯气按2元/千克计,二氧化氯按30元/千克计
国外二氧化氯在工业水处理系统的应用始于上世纪七十年代.稳定性二氧化氯产品的问世,为其在工业水处理的应用创造了条件。
在使用时,其投加方式和测试系统与氯相同,有望不久的将来,在我国用二氧化氯代替氯气处理工业水。
1944年美国首先采用二氧化氯处理饮用水,到目前已有400多家水厂应用二氧化氯。
在欧洲自1850年开始用二氧化氯处理饮用水以来,目前已发展成数千家水厂在使用。
二氧化氯除对一般的细菌有杀灭作用外,对孢子、甲型和乙型肝炎病毒等也有很好的杀灭作用。
二氧化氯还可除臭、除味、脱色、除铁、除锰,减少水中致癌物的形成,因此是理想的饮用水消毒剂。
造纸工业
二氧化氯是一种优良的漂白剂,目前在北美、西欧和日本几乎全部用它代替氯气来漂白纸浆。
它作为漂白剂,能彻底去色素和杂质,效果极佳。
本身性能柔和,不损伤纤维,迄今为止,还未发现有其它漂白剂可与之媲美。
据报道,造纸工业使用稳定性二氧化氯还能有效地驱散纸浆中的粘液及无机沉积物,从而消除纸浆中固体块状的形成,提高纸张质量。
食品工业
世界卫生组织将稳定性二氧化氯列为IA级高效安全消毒剂,在国外已广泛用于食品工业。
利用稳定性二氧化氯浸泡肉类、海鲜可杀死体内病菌,且不会使蛋白质改性,故能有效地延长贮藏期,达到保鲜效果。
稳定性二氧化氯也可用于鱼虾类饲养水的消毒、牛奶场,食品加工设备、管道、贮槽、混合槽等的杀菌。
在食品生产车间的墙体涂料中添加适量的稳定性二氧化氯,可有效防止生霉。
其他方面
在医学上稳定性二氧化氯可用于医疗器械消毒、隐形眼镜片消毒,殡仪馆尸体防腐。
还可治疗白发症,治疗6个月可使头发几乎全部变黑。
日本开发也了一系列固体二氧化氯新产品,如将二氧化氯加入各种表面活性剂制成杀菌洗涤剂,去污能力远远超过了普通洗衣粉,而且可杀死各类传染病菌,深受家庭主妇青睐。
在室内空调系统中,装入少量固体二氧化氯产品,可保持室内空气清新。
此外,它还可以用于汽车除臭消毒、米糠油净化等等。
综上所述,二氧化氯制备方法多种多样,国外对二氧化氯的开发、推广应用。