二氧化氯的制备和应用(一)
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二氧化氯的制备及注意事项一、原理:氯酸钠+盐酸法(全盐酸法或开斯汀法)。
反应方程式:NaClO3+2HCl= ClO2+1/2 Cl2+NaCl + H2O副反应为:2NaClO3+6HCl= 3Cl2+2NaCl+3 H2O通过理论计算可知:NaClO3+2HCl= ClO2+1/2 Cl2+NaCl + H2O106.5/1.56 +74/1.1= 67.5/1+ 35.5/.53+ 58.5/.87+ 18/.27 产生1吨二氧化氯需用1.56吨氯酸钠、1.1吨氯化氢同时产生0.53吨氯气、0.87吨NaCl和0.27吨水。
换算成氯酸钠溶液(1吨氯酸钠固体配2吨水),比重为1260kg/m3 (20℃)体积为3.67m3。
氯化氢换算成盐酸(31%),比重为1160 kg/m3 (20℃)体积为3.45m3。
二、运行中的注意事项:1、反应温度:因为现场发生二氧化氯为化学反应,反应为吸热反应,所以对反应釜内温度要求较高。
据有关资料显示,反应釜内反应温度在50℃时原料转化率为50%。
在71℃时,原料转换率86%。
当80℃时反应速度过快以副反应为主,氯气量大于二氧化氯量。
在现操作面板显示的温度为88℃—85℃为水浴温度不能真实代表反应釜内温度,特别在秋、春季当未点炉时,夜间氯库温度在-4—-5℃,点炉后氯库白天温度9℃,夜晚5℃。
而反应釜与水浴加热间隔着厚厚的PVC塑料板和聚四氟涂层(传热性不好),这一时期的加热如不及时,出液管温度会明显下降(反应效率特别低)。
建议对原料和进气加热,以弥补发生器加热量不足的问题,提高反应效率,降低副产物的产生量。
2、进气量的控制:进气的作用主要四个方面:(一)使原料充分混合,提高原料转换效率。
(二)进气可降低二氧化氯的浓度,防止二氧化氯在发生器上部聚集发生爆炸。
(三)进气量的大小决定反应釜的液位,据厂家提供的资料,反应时间不应低于30min,但反应30min后,原料转换没有明显提高。
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。
二氧化氯配制方法及记录二氧化氯是一种强氧化剂,具有强烈的氧化能力和杀菌作用。
它可以用于水处理、空气消毒、固体表面消毒等多个领域。
在使用过程中,正确的配制方法和记录是非常重要的。
下面,我将详细介绍二氧化氯的配制方法及记录。
一、二氧化氯配制方法1.材料准备-氯酸钠(NaClO3)或次氯酸钠(NaClO):作为原料,用来制备二氧化氯。
-氢酸(HCl)或者稀硫酸(H2SO4):用于反应过程中的酸化反应。
-水:作为溶剂,用来配制二氧化氯溶液。
2.配制过程-步骤1:将一定量的氯酸钠或次氯酸钠溶解在一定体积的水中,生成次氯酸钠溶液。
-步骤2:在次氯酸钠溶液中加入适量的氢酸或稀硫酸,使其酸化,生成二氧化氯。
3.反应方程式反应1:2NaClO3+4HCl→2ClO2+Cl2+2H2O+2NaCl反应2:5NaClO+4HCl→4ClO2+Cl2+2H2O+5NaCl二、二氧化氯配制记录配制二氧化氯时,需要进行相应的记录,以确保配制的准确性和追溯性。
以下是配制二氧化氯的记录信息的详细格式:日期:记录配制二氧化氯的日期。
配制人员:记录参与配制工作的人员信息。
配制原料及用量:-氯酸钠(或次氯酸钠):记录使用的氯酸钠或次氯酸钠的批号、使用量等信息。
-氢酸(或稀硫酸):记录使用的氢酸或稀硫酸的批号、使用量等信息。
配制过程:-步骤1:记录溶解氯酸钠或次氯酸钠的过程,包括使用的容器、溶解时间等信息。
-步骤2:记录加入氢酸或稀硫酸酸化的过程,包括使用的容器、酸化时间等信息。
反应情况:-反应方程:记录配制二氧化氯的反应方程式。
-反应时间:记录反应的时间,包括酸化反应和反应生成二氧化氯的时间。
-反应温度:记录反应过程中的温度变化。
配制结果:-生成物:记录配制过程中生成的二氧化氯的质量、浓度等信息。
-配制状态:记录配制成功、失败或有异常情况。
清理及储存:-清理过程:记录清理反应容器的过程,包括使用的清洗剂、清洗时间等信息。
-储存方式:记录储存二氧化氯溶液的方式,包括储存容器、储存条件等信息。
稳定性二氧化氯的制备与应用
稳定性二氧化氯是指在一定条件下,具有较高的活性和较低浓度的二氧化氯,可以维持一段时间而不会降解。
它具有杀菌、消毒和除藻等功能,广泛应用于食品、饮用水、饲料、生活用水等行业。
一、制备方法
1. 二氧化氯气体法:将氯气与水反应,可得稳定性二氧化氯溶液,这是最常用的制备方法。
2. 含氯合物显色剂法:将含氯合物显色剂与水混合,可得稳定性二氧化氯溶液。
3. 氯化钠溶解法:将氯化钠溶解在水中,可得稳定性二氧化氯溶液。
4. 硝酸盐法:将硝酸盐与水混合,可得稳定性二氧化氯溶液。
二、主要应用
1. 食品行业:稳定性二氧化氯可用于杀菌、消毒和防腐,对减少食品中的有害细菌、病毒和真菌有重要作用。
2. 饮用水行业:稳定性二氧化氯可用于消毒及去除水中的有害微生物,以保证饮用水安全卫生。
3. 饲料行业:稳定性二氧化氯可用于消毒及去除饲料中的有害微生物,以保证饲料的安全性。
4. 生活用水行业:稳定性二氧化氯可用于消毒及去除生活用水中的有害微生物,以保证用水安全。
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。
二氧化氯使用方法二氧化氯是一种具有强氧化性能的化学物质,可用于消毒和净化水源、空气等环境中的有害物质。
下面将从二氧化氯的定义、制备方法、使用注意事项以及常见的应用领域等方面进行详细介绍。
一、二氧化氯的定义二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,其化学式为ClO2。
它具有很强的氧化性能,能有效杀灭细菌、病毒、真菌和其他有害微生物,同时能分解有机物和氯化副产物。
二、二氧化氯的制备方法常见的二氧化氯制备方法有两种:酸法和碱法。
1. 酸法制备:将硫酸与亚氯酸反应,生成亚氯酸氯根离子和离子氧并释放出二氧化氯气体,然后通过净化设备去除杂质得到纯净的二氧化氯气体。
2. 碱法制备:将氯气气体通入氢氧化钠溶液中,经氧化反应生成二氧化氯溶液,再通过蒸发和冷凝得到纯净的二氧化氯气体。
三、二氧化氯的使用方法1. 水源消毒:将适量二氧化氯粉末或液体投入水中,通过搅拌或循环泵进行混合,使二氧化氯充分接触水体中的有害微生物,起到杀菌消毒的作用。
具体投药量根据水质、水量和所需消毒效果而定。
2. 空气净化:可以将二氧化氯溶液或气体喷洒或释放到空气中,使其接触空气中的有害气体和微生物,具有净化空气、消除异味的效果。
使用时注意通风,避免浓度过高对人体造成伤害。
3. 食品消毒:对生鲜食品、水果、蔬菜等进行消毒处理。
可以将食品浸泡在含有二氧化氯的水中,或使用二氧化氯溶液喷洒在食品表面,消除细菌、病毒和其他有害微生物。
4. 医疗领域:二氧化氯可以用于医疗设施、手术室、病房、药品包装等的消毒和灭菌。
注意在使用时选择适当的剂量和处理方法,以确保消毒效果和安全性。
5. 工业应用:二氧化氯广泛应用于造纸、纺织、化工、食品加工等工业领域,用于漂白纸浆、除去颜色、净化废水等。
四、二氧化氯的注意事项1. 二氧化氯具有一定的毒性,使用时要佩戴适当的防护用品,如手套、口罩、护目镜等,以确保安全。
2. 使用时要遵循正确的使用方法和剂量,严禁超量使用。
3. 二氧化氯遇到明火或高温会发生爆炸,存储和使用时要注意避免接触火源。
二氧化氯使用及操作二氧化氯(ClO2)是一种强氧化剂和消毒剂,广泛应用于水处理、消毒、脱色和除臭等领域。
在操作二氧化氯之前,必须了解其性质、安全使用方法和操作步骤。
以下是二氧化氯使用和操作的详细说明。
一、二氧化氯的性质1.化学性质:二氧化氯是一种黄绿色气体,有强烈的刺激性气味。
它可以在水中溶解,形成黄绿色的溶液。
2.氧化性:二氧化氯是一种强氧化剂,能氧化有机物、杀灭细菌和病毒等微生物。
它具有较长的残留时间,可以提供持久的杀菌效果。
3.反应性:二氧化氯可以与氨类化合物反应生成有毒氯胺,应避免与含氨物质同时使用。
4.稳定性:二氧化氯在常温下相对稳定,但在高温和阳光下易分解,生成氧气和盐酸。
二、二氧化氯的使用1.水处理:二氧化氯被广泛用于污水处理和饮用水消毒。
在水处理中,可以使用二氧化氯气体或其溶液来除去水中的有机物、异味和微生物。
2.消毒:二氧化氯可以灭活水中的细菌、病毒和寄生虫,具有广谱的杀菌效果。
在医疗机构、食品加工和饮品行业中用于消毒和灭菌。
3.脱色和漂白:二氧化氯可以用于纸浆、纺织品和食品加工中的脱色和漂白过程。
它可以有效去除颜料和色素,使物质恢复原色。
4.除臭:二氧化氯能够有效去除污水、废气和恶臭物质的异味,广泛应用于垃圾处理和废水处理等领域。
三、二氧化氯的操作步骤1.安全措施:在操作二氧化氯前,必须戴好防护眼镜、手套和呼吸器。
确保操作场所通风良好,避免气体积聚和中毒风险。
2.制备溶液:可以将固体二氧化氯慢慢加入水中,制备二氧化氯溶液。
注意按照正确的比例加入二氧化氯,通常为0.8克二氧化氯溶解在1升水中。
3.溶液搅拌:将二氧化氯溶液充分搅拌,使其均匀混合。
一般情况下,搅拌时间应在10分钟以上。
4.应用领域:根据所需的处理目的和应用领域,将二氧化氯溶液喷洒或加入待处理的水体或物质中。
确保溶液充分接触待处理的物质。
5.反应时间:根据不同的处理需求,加入二氧化氯后需要一定的反应时间,以确保其效果。
稳定性二氧化氯是一种抗菌剂,由于其低毒性和高效性,在食品、医药、农业及其他行业
中得到广泛应用。
一、性质:
1. 物理特性:稳定性二氧化氯是无色或浅黄色的液体或固体;本品密度大约为1.5g/cm3 ;易溶于水。
2. 化学特性:本品在常温常压条件下不易分解。
3. 抗生物作用:本品具有强大的杀伤力对各类微生物(如大多金黄色念球菌)。
二、制备方法:
1. 通过盐酸-乙酰胺反应制备:将盐酸逐步加入乙酰胺中,然后加入少量NaOH,即可得到所
要的稳定高浓度的ClO2;
2. 通过HCl-NaClO2反应制备:将HCl逐步加入NaClO2中,然后加入少量KOH,即可得到所
要的稳定高浓度的ClO2;
三、应用:
1. 生物学上使用: 由于该剂对人体无毒耐受性好,因此在食品工业领域广泛使用作为保存剂;
2. 工业领域使用: 还广法工厂净化巡航员之间使电子都会领留断裂形式凝回装備
之间使雾化装備之间使雾化装備之间使雾化装備之间。
二氧化氯的制法二氧化氯是一种强氧化剂,具有广泛的应用价值。
它可以用于水处理、消毒、漂白等领域。
本文将介绍二氧化氯的制法。
一种常见的二氧化氯制法是通过电解盐酸钠溶液来制备。
具体步骤如下:准备好所需的材料和设备。
需要准备的材料包括食盐(氯化钠)、盐酸和纯净水。
需要准备的设备有电解槽、电源、电极等。
接下来,将盐酸和纯净水按一定比例混合,制备成一定浓度的盐酸溶液。
这一步骤是为了提供所需的氯离子。
然后,将制备好的盐酸溶液倒入电解槽中,并将电解槽的两个电极分别连接到电源上。
通电后,电解槽中的盐酸溶液会发生电解反应。
在电解过程中,电极会释放出氯离子。
正极上的氯离子会与水分子发生反应,生成次氯酸根离子(ClO-)。
而负极上的水分子会发生水解,生成氢气和氢氧根离子(OH-)。
次氯酸根离子(ClO-)是二氧化氯的前体。
在电解槽中,次氯酸根离子会与盐酸溶液中的氯离子反应,生成二氧化氯(ClO2)。
通过适当的处理,可以将生成的二氧化氯气体收集起来。
二氧化氯气体可以用于水处理、消毒、漂白等不同的应用领域。
除了电解法,还有其他一些制备二氧化氯的方法。
例如,可以通过氯气与二氧化硫反应来制备二氧化氯。
这种方法需要严格控制反应条件,以确保反应的安全和高效进行。
二氧化氯是一种重要的化学品,具有广泛的应用。
通过电解盐酸钠溶液可以制备二氧化氯,这是一种常见的制备方法。
无论是电解法还是其他方法,制备二氧化氯都需要严格控制反应条件和操作过程,以确保安全和高效。
希望本文的介绍对您了解二氧化氯的制法有所帮助。
二氧化氯消毒原理二氧化氯(ClO2)是一种有效的消毒剂,广泛应用于水处理、食品加工、医疗保健、工业生产等领域。
二氧化氯的消毒原理是通过氧化反应破坏微生物的细胞膜和核酸等生物大分子结构,从而达到杀灭病菌的目的。
一、二氧化氯的制备方法二氧化氯可以通过多种方法制备,包括氯气浓缩法、酸性钠氯酸盐法、优化药剂法等。
其中,氯气浓缩法是最常用的制备方法,流程如下:1.将纯氯气和饱和氯化钠溶液混合成液态氯气。
2.将液态氯气加热至90℃以上,使其蒸汽化。
3.将气化的氯气与饱和氢氧化钠溶液混合,生成二氧化氯。
4.通过冷却、干燥等步骤收集制备好的二氧化氯。
二、二氧化氯的物理化学性质二氧化氯是一种黄绿色的气体,有较强的漂白、氧化和消毒作用。
在标准大气压下,二氧化氯的沸点为-59℃,熔点为-100℃。
它不溶于水,可溶于有机溶剂如甲醇、乙醇等。
二氧化氯的化学结构与臭氧有一定相似性,但抗氧化性更强,对有机物和无机物都有很高的氧化能力。
三、二氧化氯的消毒作用机理二氧化氯是一种高效的消毒剂,可杀死多种常见的病原微生物如大肠杆菌、沙门氏菌、霍乱弧菌等。
其消毒作用机理主要有以下几个方面:1.氧化剂作用:二氧化氯是一种强氧化剂,能够与无机物和有机物作用产生氧化反应。
这种氧化反应通过氧化微生物细胞内的营养物质,进而破坏微生物的细胞膜和核酸等生物大分子结构,最终导致细胞死亡。
2.破坏酶活性:二氧化氯能够破坏微生物细胞内的酶,从而干扰细胞内代谢过程,促进微生物死亡。
3.对蛋白质的作用:二氧化氯能够与微生物细胞内的蛋白质作用,导致其中的脱氨基酸和半胱氨酸等氨基酸被氧化成有毒的羧酸和苯乙醇衍生物,破坏蛋白质的结构和功能,最终导致微生物死亡。
四、二氧化氯的应用领域二氧化氯广泛应用于水处理、食品加工、医疗保健、工业生产等领域。
其中,水处理是二氧化氯应用最为广泛的领域。
二氧化氯可以用于消杀给水、工业用水、污水处理、泳池水处理等。
在食品加工领域,二氧化氯常用于食品消毒、保鲜、防腐等。
我国氯酸钠还原法制备高纯二氧化氯的研究进展及应用青岛巨川环保科技有限公司摘要:二氧化氯作为高效消毒剂和氧化剂已在饮用水处理中获得了广泛应用,但一些生产方法由于本身存在一些不足并不完全适合国内使用。
因此本文对比介绍了氯酸钠法生产高纯二氧化氯常用还原剂的特点;综述了氯酸钠法制备二氧化氯新还原剂(硫化物类还原剂、醇和有机酸类还原剂、碳水化合物类还原剂、尿素还原剂、乙二醛还原剂)的研究进展及应用状况;介绍了青岛巨川环保科技有限公司研发生产的蔗糖法高纯二氧化氯发生器;同时指出了氯酸钠还原法中还原剂的开发及应用的发展方向。
关键词:氯酸钠;二氧化氯;还原剂Research Progress and Application of High Purity Chlorine Dioxide Prepared by Sodium Chlorate Reduction Method inChinaJu Ting1Ge Xue-Zhen1 Han Ming-He1 Liu Ming1(1.Qingdao JuChuan Environmental Protection Technology CO.,LTD Qingdao 266427 ,China)Abstract:Chlorine dioxide as a highly effective disinfectant and oxidant has been widely used in drinking water treatment, but some production methods due to their own lack of sufficient and did not suitable for domestic use. Therefore, the characteristics of commonly used reducing agent for the production of chlorine dioxide by sodium chlorate method was introduced . The preparation of chlorine dioxide new reducing agent (sulfide reducing agent, alcohol and organic acid reducing agent, carbohydrate reduction The research progress and application status of urea synthase, urea reductant and glyoxal reductant) were introduced. The sucrose high purity chlorine dioxide generator developed by Qingdao Juchuan Environmental Protection Technology Co., Ltd. was introduced. At the same time, Reducing agent development and application of the development direction were proposed.Key words:Sodium chlorate; Chlorine dioxide(ClO2); Reducing agent二氧化氯(ClO2),是国际上公认的最新一代广谱、高效、安全、环保的杀菌消毒剂[1-4],具有杀菌效果好、见效快、残留少、不产生抗药性等优点。
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。
二氧化氯制备方法及相关产品在我国的研究进展一、二氧化氯制备方法的研究我国应用还原法制备二氧化氯方法的现状:用氯酸钠作原料的还原法制备二氧化氯的方法,因还原剂不同而有很多种方法,但在我国工业上真正应用较多的有以SO2为还原剂的R1法,以盐酸为还原剂的R2和R5法及以甲醇为还原剂的R8法和以过氧化氢为还原剂的R11法。
这些方法都是从国外引进的舶来品。
在此,首先对在我国目前使用的这几个方法作一些简单评述。
1. 以SO2为还原剂制备ClO2的R1法,其反应为;2NaClO3+SO2=2ClO2+Na2SO4这个反应看似简单,实际上为;3NaClO3+4SO2+3H2O=2ClO2+Na2SO4+NaCl+3H2SO4还有反应;2NaClO3+ 5SO2+ 4H2O = Cl2+ 2NaHSO4+3H2SO4因转化率不高,副产物多,SO2来源不便,国外早已不用,但在我国山东省还有少数可获便宜SO2气源的一些工厂还在用这种方法生产二氧化氯以制备亚氯酸钠。
2. 以盐酸为还原剂的方法。
将盐酸作为还原剂,同时作为反应介质,使它一物二用。
盐酸有原位制备和直接用盐酸两种工艺,前者是用NaClO3与NaCl和H2SO4按下列反应;NaClO3+NaCl+H2SO4=ClO2+1/2Cl2+Na2SO4+H2O原位产生盐酸的反应为;2NaCl+H2SO4=2HCl+Na2SO4这一制备方法被称为R2法,因要用到食盐,也有人称食盐法。
直接加入盐酸的称为R5法或Kesting法,主反应为;NaClO3+2HCl=ClO2+1/2Cl2+NaCl+H2O但同时有副反应;NaClO3+6HCl=3Cl2+NaCl+3H2O这两种方法生产原料来源方便,工艺简单,但转化率一般不高,其最大的不足是产物中至少含有三分之一的氯气,使二氧化氯纯度不高,国内将这种含有大量氯气的二氧化氯产品称为复合二氧化氯。
将这种复合二氧化氯用于饮用水消毒,仍会产生大量的卤代烃类“三致”物质,从而失去用二氧化氯取代液氯消毒饮用水的意义。
二氧化氯的制备及应用【摘要】简略介绍二氧化氯的制备方法及其在不同领域中的应用,并且对二氧化氯的前景和展望做一简略介绍。
【关键词】二氧化氯(ClO2)稳定性消毒剂应用制备[12]二氧化氯是汉费莱.戴维(Humphvy Davy)于1811年发现的。
二氧化氯ClO2在自然界中是以单体游离基形式存在,常温下是一种黄绿色气体,具有类似氯气的刺激性气味。
沸点11℃,凝固点-59℃,密度为3.09g/L。
二氧化氯分子量是67.45,常温常压下二氧化氯在水中的溶解度约为氯气的5倍,易溶于水,为2.9g/L,溶解形成黄绿色的溶液。
液态或气态的二氧化氯都不稳定,易挥发,易爆炸,不便储存和运输.由于其分子中含有奇数个电子,具有很高的化学活性,是一种较强的氧化剂,其氧化能力为氯气的2.6倍。
所以,自20世纪40年代实现工业化生产以来,CIO2在纸浆漂白、消毒杀菌、保鲜除臭、水质净化和废物处理等方面得到了广泛的应用,成为风靡欧、美和13本等发达国家的新一代消毒杀菌剂,具有高效、广谱和快速等优点。
本文将介绍简单有关二氧化氯的各种制备方法及在各领域中的应用。
一、二氧化氯的制备有关二氧化氯的研究一直很活跃,目前仅成型的生产工艺就有10多种,概括起来可分为3大类,及还原法、氧化法和电解法[1-11]。
1)还原法根据所选用的还原剂的不同,有二氧化硫法,盐酸法、硫酸(氯化物)法、甲醇法等。
以氯酸钠为原料制备二氧化氯时,发生的化学反应如下:马蒂逊法:2NaClO3+SO2+H2SO4══2ClO2+2NaHSO4R1法:3NaClO3+4SO2+3H2O══2ClO2+Na2SO4+3H2SO4+NaClR2法:NaClO3+NaCl+H2SO4══ClO2+½Cl2+Na2SO4+H2OR3法:NaClO3+NaCl+2H2SO4══ClO2+½Cl2+2NaHSO4+H2OR5法:NaClO3+2HCl══ClO2+½Cl2+H2O+NaCl有机酸法:2NaClO3+H2SO4+H2C2O4══2ClO2+2CO2+Na2SO4+2H2O NaClO3+NO2══NaNO3+ClO2 2NaClO3+Na2SO3+H2SO4══2ClO2+Na2SO4+H2O 甲醇法(R8法):2NaClO3+2H2SO4+3CH4OH═=2ClO2+2NaHSO4+HCHO+2H2O 现在加拿大已对R8[12]法进行了改进,研究出了制备二氧化氯的R10法,它可使制取二氧化氯的酸碱消耗量降低20%-50%。
二氧化氯的制备及注意事项1二氧化氯的制备及注意事项1一、二氧化氯的制备方法:1.ClO2的化学制备:二氧化氯可以通过以下化学反应制备:NaClO2+2HCl→ClO2+NaCl+H2O该反应是以次氯酸钠(NaClO2)和盐酸(HCl)为原料,通过在酸性条件下反应得到二氧化氯。
该反应的具体步骤如下:1)将适量的次氯酸钠溶解在水中,制备成次氯酸钠溶液。
2)在酸性条件下,将盐酸溶液滴加到次氯酸钠溶液中,并同时搅拌。
在此过程中,二氧化氯会逐渐生成。
3)当盐酸滴加完毕后,还需用搅拌器将生成的二氧化氯气体冲出溶液,避免反应继续进行。
2.ClO2的电化学制备:二氧化氯也可以通过电解的方法制备。
具体步骤如下:1)准备一种能够提供ClO2的前体物质的电解质溶液,例如次氯酸钠或氯酸铵。
2)将两个电极(阳极和阴极)分别插入电解质溶液中。
3)对电解质溶液施加直流电流,在阴极上产生氢气,在阳极上产生二氧化氯。
4)使用适当的收集装置将产生的二氧化氯收集。
1.操作者需具备相关化学知识和操作经验,了解二氧化氯的性质、安全注意事项和事故应急处理等知识。
2.在制备过程中需严格控制反应条件,尤其是酸性条件。
溶液pH值不能过低,否则可能引发危险的爆炸反应。
3.在制备和收集二氧化氯的过程中,要保持通风良好的实验室环境,避免二氧化氯积聚超过安全浓度,以免引发爆炸。
4.制备过程中需注意防护措施,佩戴防护手套、防护眼镜和防护面罩,避免接触及吸入二氧化氯。
5.如需在实验室或工业生产中使用二氧化氯,需遵循相关的安全操作规程,严格控制爆炸、火灾等危险因素。
6.二氧化氯是一种有毒气体,应避免其泄漏至室内空气中。
如发生泄漏,应立即撤离现场,寻找安全区域,并及时呼叫专业人员进行处理。
7.在储存和使用二氧化氯时,应远离易燃物、易爆物和氧化剂等,避免事故发生。
总之,制备二氧化氯时需按照相应的操作规程和注意事项进行,确保操作安全。
在实验室或工业生产中使用二氧化氯时,也应严格遵守相关安全规定,确保人员和设施的安全。
二氧化氯的制备和应用(一)
摘要:介绍了制备二氧化氯和各种方法及在水处理、食品、造纸等领域的应用,表明二氧化氯新产品的开发和应用具有广阔的前景。
关键词:二氧化氯制备应用
二氧化氯是一种黄绿色具有刺激性气味的气体。
沸点11 c,凝固点-59C,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HumphreyDavey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
1.1 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 2NaCL03+S02+H2SO4^ 2CLO2+2NaHSO4
R1法
SO2+H2O
3NaCLO3+4SO2+3H2S —2CLO2+Na2SO4+3H2SO4+NaCL
R2法
NaCL+H2SO4
NaCLO3+NaCL+H2SO—4—CLO2+?CL2+Na2SO4+H2O
Solvey
CH3OH+H2SO4
2NaCLO3+2H2SO4+3CH4O—H—2CLO2+2NaHSO4+HCHO+2H2O
R5法
无水HCL
NaCLO3+2HC—L —CLO2+?CL2+H2O+NaCL
有机酸法
H2C2O4+H2SO4
2NaCLO3+H2SO4+H2C2O—4—2CLO2+2CO2+Na2SO4+2H2O
NO2
NaCLO3+NO—2 —NaNO3+CLO2
Na2SO3+H2SO4 2NaCLO3+Na2SO3+H2SO—4—2CLO2+Na2SO4+H2O ⑵亚氯酸钠氧化法
A. 与氯气反应
2NaCLO2+C 2CLO2+2NaCL
B. 与盐酸反应
5NaCLO2+4HC t —4CLO2+5NaCL+2H2O
C与硫酸反应
10NaCLO2+5H2SO——8CLO2+5Na2SO4+2HCL+4H2O
D.与酸化后的次氯酸钠反应
NaCLO+HC—L —NaCL+HOCL
HCL+HOCL+2NaCLO—2—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。
1.2 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
2.1 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11.6kwh,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
1
3300
104
2.3
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。
2.2 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。
2.3 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。
2.4 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、推广应用十分活跃。
我国应加快研究开发各种二氧化氯产品,以取得广泛的经济环保效益。