漂粉精的制备原理
- 格式:doc
- 大小:282.00 KB
- 文档页数:30
漂粉精的漂白原理漂粉精,又称过氧化氢,是一种常见的漂白剂,被广泛应用于纺织品、食品加工、医疗卫生等领域。
它具有强力的漂白和杀菌作用,被人们称为“漂白之王”。
那么,漂粉精的漂白原理是什么呢?首先,我们来了解一下漂白的定义。
漂白是指利用化学物质将染色物质氧化或还原,使其失去颜色或转变为无色物质的过程。
而漂粉精正是通过氧化作用来实现漂白的。
漂粉精的漂白原理主要是通过氧化作用来去除染色物质。
在漂白过程中,漂粉精会释放出氧气,并与染色物质发生氧化反应,将染色物质中的双键或多键断裂,使其变成无色物质,从而达到漂白的效果。
漂粉精的漂白原理可以简单概括为以下几个步骤:1. 氧化作用,漂粉精在水溶液中释放出氧气,氧气与染色物质发生氧化反应,使其失去颜色。
2. 断裂染色物质中的双键或多键,氧气与染色物质中的双键或多键发生氧化反应,使其断裂,从而使染色物质变成无色物质。
3. 去除颜色,经过氧化作用后,染色物质失去了颜色,实现了漂白的效果。
漂粉精的漂白原理是一种高效、环保的漂白方法。
相比传统的化学漂白剂,漂粉精能够在漂白过程中释放出氧气,不会产生有害物质,对环境没有污染。
同时,漂粉精漂白效果好,能够快速去除染色物质,保持物品的原始颜色和质地。
除了在纺织品的漂白过程中应用外,漂粉精还被广泛用于食品加工和医疗卫生领域。
在食品加工中,漂粉精可以用于漂白面粉、糖类等食品原料,确保食品的色泽和质量;在医疗卫生领域,漂粉精可以用于消毒和漂白医疗用品,保障医疗卫生的安全。
总的来说,漂粉精的漂白原理是通过氧化作用去除染色物质,实现漂白的效果。
它是一种高效、环保的漂白剂,被广泛应用于纺织品、食品加工、医疗卫生等领域,为人们的生活和生产带来便利和保障。
漂白粉的制造原理
漂白粉是一种常用于漂白衣物和去除污渍的化学物质,其主要成分是氯或过氧化物。
具体的制造原理如下:
1. 氯漂粉制造原理:
氯漂粉的主要成分是氯离子(Cl-)。
制造过程分为两个步骤:氯气生成和氯化物的反应。
a. 氯气生成:将氯化钠(NaCl)溶解在水中,然后通过电解(电解槽)产生氯气(Cl2)和氢气(H2)。
该过程中的电解方程式为:2NaCl + 2H2O -> 2NaOH + Cl2 + H2。
b. 氯化物的反应:将产生的氯气通入氢氧化钠(NaOH)溶液中,氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠(NaOCl)。
该反应的方程式为:Cl2 + 2NaOH -> NaOCl + NaCl + H2O。
2. 过氧化物漂粉制造原理:
过氧化物漂粉的主要成分是过氧化氢(H2O2)。
制造过程分为两个步骤:过氧化氢的合成和稳定化处理。
a. 过氧化氢的合成:将氢气(H2)与氧气(O2)在催化剂的作用下进行反应合成过氧化氢(H2O2)。
该合成反应常用的催化剂是铂、钯等。
该过程的方程式
为:H2 + O2 -> H2O2。
b. 稳定化处理:过氧化氢是不稳定的,容易分解,因此需要进行稳定化处理。
稳定剂如二磷酸三钠(Na5P3O10)和亚硝酸钠(NaNO2)通常被添加到过氧化氢溶液中,以延迟分解反应的发生。
以上就是漂白粉的制造原理,希望能够解答您的问题。
高中化学复习知识点:漂白粉和漂粉精的制备原理一、单选题1.下列符合实际并用于工业生产的是A.工业炼铝:电解熔融的氯化铝B.制取漂粉精:将氯气通入澄清石灰水C.工业制纯碱:在饱和氯化钠溶液中通入二氧化碳气体,煅烧反应所得沉淀D.工业制硫酸:用硫磺为原料,经燃烧、催化氧化、最后用98.3%浓硫酸吸收2.以下物质的制备原理错误的是A.无水氯化镁的制备:MgCl2·6H2O MgCl2+6H2OB.钴的制备:3Co3O4+8Al9Co+4Al2O3C.烧碱的制备:2NaCl+2H2O2NaOH +H2↑+ Cl2↑D.漂粉精的制备:2Ca(OH)2+ 2Cl2→Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O3.下列化学反应方程式不正确的是A.用Cl2与石灰制取漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OB.工业上用焦碳与石英砂制粗硅:SiO2+C Si+CO2C.高温下铁与水蒸汽反应:3Fe+4H2O Fe3O4+4H2D.小苏打溶液与少量石灰水反应:2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O 4.实验室里运用下列实验装置进行实验,能达到相应实验目的并符合环保的是()A.A B.B C.C D.D5.下列关于Cl、N、S等非金属元素化合物的说法正确的是()A.漂白粉的成分仅为次氯酸钙B.实验室可用浓硫酸干燥氨气C.实验室可用NaOH溶液处理NO2和HCl废气D.Al2(SO4)3可除去碱性废水中的悬浮颗粒6.下列过程中发生化学变化的是()A.海水晒盐B.工业制取N2C.干冰人工降雨D.漂粉精消毒7.用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中,可能含有的杂质气体是①二氧化碳②氯化氢③水蒸气④氧气A.①②③B.②③④C.②③D.①④8.用漂粉精漂白时,对提高漂粉精漂白作用无明显效果的是()A.食盐B.CO2和水蒸气C.NaHSO4 固体D.食醋9.创建美好生态环境是实现“中国梦”的重要一环。
钠法漂粉精制备工艺试验方案冀衡化学公司研发部二零零六年二月目录页数一、前言 2二、制造原理 6三、试验方案20 (一)、小试方案20 (二)、扩试方案41四、试验时间43五、试验经费44六、试验人员45七、试验注意事项46八、附录:(一)主要原料、中间体和产品的性质48(二)分析方法55钠法漂粉精制备工艺试验方案一、前言漂粉精是一种具有百年历史的冬化工产品,其主要成分次氯酸钙含量可达60%以上,稳定性强,杂质少,其饱和水溶液PH值接近中性,具有使用方便、易于运输和储存等优点,被广泛应用于化工、军工、轻工、食品卫生日及民用和工业消毒。
该产品虽有百年历史,因有诸多优点,所以在消毒剂领域的消费量经久不衰,至今仍具有较强的生命力。
漂粉精的生产方法有三大类,即钙法、钠法和次氯酸法。
钙法生产漂粉精技术为石灰浆料在反应器中与氯气反应,通过观察生成物的结晶状态确定反应终点,反应结束后的浆料经分离、干燥、冷却后得到成品。
该法生产的产品有效氯一般为60~62%,且多数厂家生产的产品为不规则颗粒或粉末,使用不方便。
产品中含有约10%吸湿性强的氯化钙,产品稳定性差,同时产品中还有约20%未反应的氢氧化钙,产品使用后残渣多。
该法生产中,每吨产品排放约10吨废液,含有效氯约10%,且较难处理。
钠法漂粉精技术是针对钙法生产技术的不足而开发出来的。
在生产中引入了氢氧化钠,将吸湿性强的氯化钙转化成氯化钠,提高了产品的稳定性。
同时能使原料氢氧化钙能较完全的转化,其产品中氢氧化钙约≤3%,因此在使用的有效浓度下,不会产生残渣。
由于杂质含量低,产品有效氯含量一般能达到20%以上,产品可通过湿法或干法造粒技术使产品成颗粒状,使用安全方便。
同时母液也得到了治理,在回收了其中的有效氯后,其中的氯化钠经净化处理后可用于氯碱厂电解。
次氯酸法是用预先制备的次氯酸氯化石灰浆料得到次氯酸钙。
因此其产品中杂质更少,产品纯度更高,其产品的有效氯可达75%以上,产品也更稳定,使用也更安全方便。
漂粉精漂白原理方程式
漂粉精漂白是一种新型的粉体漂白技术,是利用高温气流加热漂粉精,使其发生高温反应的方法来消除衣物上的污渍、氧化污染物等。
漂粉精漂白的原理方程式是:O2 + H2O + 漂粉精→ HO· + H2O2,其中O2是氧,H2O是水,HO·是自由基,H2O2是过氧化氢。
漂粉精漂白的基本原理是漂粉精在氧气和水的氧化作用下,发生氧化反应,产生大量的自由基和过氧化氢,从而把衣服上的污渍、氧化污染物等清除掉。
漂粉精漂白的自由基具有很强的氧化作用,可以把氧化污染物(如氧化铁、氧化铁锰等)氧化成无毒无害的物质,而过氧化氢则是一种有效的消毒剂,可以有效地除去衣物上的细菌。
漂粉精漂白技术具有许多优点,其中最重要的是它能把衣服上的污渍、氧化污染物等清除掉,而不会对衣服的颜色、质地和形状造成任何影响,可以有效地保护衣服,让衣服更加光亮、柔软、抗皱,而且漂粉精漂白还具有节能、环保等特点,是一种相对比较完善的漂白技术。
高中化学复习知识点:漂白粉和漂粉精的制备原理高中化学复习知识点:漂白粉和漂粉精的制备原理一、单选题1.下列符合实际并用于工业生产的是A.工业炼铝:电解熔融的氯化铝B.制取漂粉精:将氯气通入澄清石灰水C.工业制纯碱:在饱和氯化钠溶液中通入二氧化碳气体,煅烧反应所得沉淀D.工业制硫酸:用硫磺为原料,经燃烧、催化氧化、最后用98.3%浓硫酸吸收2.以下物质的制备原理错误的是A.无水氯化镁的制备:MgCl2·6H2O MgCl2+6H2OB.钴的制备:3Co3O4+8Al9Co+4Al2O3C.烧碱的制备:2NaCl+2H2O2NaOH +H2↑+ Cl2↑D.漂粉精的制备:2Ca(OH)2+ 2Cl2→Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O 3.下列化学反应方程式不正确的是A.用Cl2与石灰制取漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OB.工业上用焦碳与石英砂制粗硅:SiO2+C Si+CO2C.高温下铁与水蒸汽反应:3Fe+4H2O Fe3O4+4H2D.小苏打溶液与少量石灰水反应:2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O 4.实验室里运用下列实验装置进行实验,能达到相应实验目的并符合环保的是()A.A B.B C.C D.D5.下列关于Cl、N、S等非金属元素化合物的说法正确的是()A.漂白粉的成分仅为次氯酸钙B.实验室可用浓硫酸干燥氨气C.实验室可用NaOH溶液处理NO2和HCl废气D.Al2(SO4)3可除去碱性废水中的悬浮颗粒6.下列过程中发生化学变化的是()A.海水晒盐B.工业制取N2C.干冰人工降雨D.漂粉精消毒7.用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中,可能含有的杂质气体是①二氧化碳②氯化氢③水蒸气④氧气A.①②③B.②③④C.②③D.①④8.用漂粉精漂白时,对提高漂粉精漂白作用无明显效果的是()A.食盐B.CO2和水蒸气C.NaHSO4 固体D.食醋9.创建美好生态环境是实现“中国梦”的重要一环。
次氯酸钙生产1次氯酸钙制备反应原理1.1次氯酸钙结晶种类在氯化反应器中装入浓石灰,然后通入氯气进行氯化反应,反应后生成次氯酸钙和氯化钙。
氯化钙在水中的溶解度较高而次氯酸钙的溶解度较低,所以氯化钙能够完全溶解在水中,次氯酸钙只能部分溶解,大部分以结晶形式析出。
这样就得到了次氯酸钙产品,将次氯酸钙结晶过滤分离后得到的固相进行干燥,制成了漂粉精。
其有效氯为60-70%,稳定性较好,非溶解性残渣较少。
基本反应式。
根据反应条件的不同,次氯酸钙结晶产物不同,具体分为以下几种,如表1所示。
表1漂粉精生产中析出的结晶(1)Ca(C1O)2,酸碱性质表现为中性,不含有结晶水的无定型结构,总体结晶度较低,颗粒粒度较小导致比表面积过大。
综合考虑宏观过滤性质发现该次氯酸盐过滤困难。
(2)Ca(C1O)2·2Hz0,酸碱性质表现为中性,含有两个结晶水的板状晶体结构,通常反应温度在20-30℃时会生成该物质。
反应开始时为较薄的具有四角的板状结构,随着反应时间的增加,该晶体会长大,形成50-200um大的“书页”状(糕点馅饼状)薄层重合着的晶体。
该物质的理论有效氯含量在99%左右,是组成漂粉精的重要成分。
(3)Ca(C1O)2 1/2Ca(OH)2,该物质被称为半碱式次氯酸钙,初始形成温度在50℃左右,形成片状结晶,直径在100-200um左右;随着反应温度的升高,晶体会继续生长,长径比变大,成为约500um的细长的竹叶形结晶体。
该物质结晶度较高,比表面积较小,所以过滤效果好,理论有效氯含量在79%左右,而且稳定性好,不易分解。
有效氯含量为60%的漂粉精以这种结晶为主要成分。
(4)Ca(C1O)22Ca(OH)2,酸碱性质表现为碱性,含有两个氢氧化钙的板状晶体结构。
较多情况下以100-200um的较大六角板形结晶析出,有时会以500-1000um的结晶析出。
该物质结晶度高,所以过滤分离容易,分离之后母液中的残余氯化钙经进一步氯化后可以得到高纯度的二碱式次氯酸钙,降低了原料的损失率。
目夺市安危阳光实验学校第二节 富集在海水中的元素——氯1.了解氯单质及其重要化合物的主要性质及应用。
(高频)2.了解氯单质及其重要化合物对环境质量的影响。
3.掌握氯气的实验室制法(包括所用试剂、仪器,反应原理和收集方法)。
(中频)氯气的性质、制法和应用1.物理性质氯气是一种有强烈刺激性气味的有毒气体,能溶于水,但在饱和食盐水中的溶解度很小,所以可用排饱和食盐水法收集氯气。
2.化学性质(写出有关化学方程式) 3.Cl 2的制法 (1)实验室制法化学方程式:MnO 2+4HCl(浓)=====△MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O 。
(2)工业制法(电解法)化学方程式:2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +Cl 2↑+H 2↑。
4.应用(1)制盐酸:利用H 2在Cl 2中燃烧生成HCl ,然后溶于水制盐酸。
(2)制漂白液:利用Cl 2与NaOH 溶液反应制备,其有效成分为NaClO 。
(3)制漂白粉:利用Cl 2与Ca(OH)2乳浊液反应制备,其有效成分为Ca(ClO)2。
(4)制含氯有机物,如Cl 2与CH 4反应可生成CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4有机物。
氯的重要化合物1.次氯酸(1)不稳定性:2HClO=====光2HCl +O 2↑氯水须现用现配,保存在棕色试剂瓶中,置于冷暗处。
(2)强氧化性:①能将有色物质氧化为无色物质,有漂白性。
②杀菌、消毒。
(3)弱酸性:NaClO 溶液中通少量CO 2,化学方程式为:2NaClO +CO 2+H 2O===2HClO +Na 2CO 3。
2.次氯酸盐 (1) (2)3.今天人们不直接用Cl 2作漂白剂而常用漂白液或漂白粉的理由是Cl 2在水中的溶解度不大而且生成的HClO 不稳定,难以保存,使用不方便,效果不理想。
卤素及卤离子检验1.卤素(包括F 、Cl 、Br 、I 等)简介 (1)单质物理性质的递变规律①单质颜色逐渐变深(F 2:淡黄绿色气体;Cl 2:黄绿色气体;Br 2:深红棕色液体;I 2:紫黑色固体)。
次氯酸钙生产1次氯酸钙制备反应原理1.1次氯酸钙结晶种类在氯化反应器中装入浓石灰,然后通入氯气进行氯化反应,反应后生成次氯酸钙和氯化钙。
氯化钙在水中的溶解度较高而次氯酸钙的溶解度较低,所以氯化钙能够完全溶解在水中,次氯酸钙只能部分溶解,大部分以结晶形式析出。
这样就得到了次氯酸钙产品,将次氯酸钙结晶过滤分离后得到的固相进行干燥,制成了漂粉精。
其有效氯为60-70%,稳定性较好,非溶解性残渣较少。
基本反应式。
根据反应条件的不同,次氯酸钙结晶产物不同,具体分为以下几种,如表1所示。
表1漂粉精生产中析出的结晶(1)Ca(C1O)2,酸碱性质表现为中性,不含有结晶水的无定型结构,总体结晶度较低,颗粒粒度较小导致比表面积过大。
综合考虑宏观过滤性质发现该次氯酸盐过滤困难。
(2)Ca(C1O)2·2Hz0,酸碱性质表现为中性,含有两个结晶水的板状晶体结构,通常反应温度在20-30℃时会生成该物质。
反应开始时为较薄的具有四角的板状结构,随着反应时间的增加,该晶体会长大,形成50-200um大的“书页”状(糕点馅饼状)薄层重合着的晶体。
该物质的理论有效氯含量在99%左右,是组成漂粉精的重要成分。
(3)Ca(C1O)2 1/2Ca(OH)2,该物质被称为半碱式次氯酸钙,初始形成温度在50℃左右,形成片状结晶,直径在100-200um左右;随着反应温度的升高,晶体会继续生长,长径比变大,成为约500um的细长的竹叶形结晶体。
该物质结晶度较高,比表面积较小,所以过滤效果好,理论有效氯含量在79%左右,而且稳定性好,不易分解。
有效氯含量为60%的漂粉精以这种结晶为主要成分。
(4)Ca(C1O)22Ca(OH)2,酸碱性质表现为碱性,含有两个氢氧化钙的板状晶体结构。
较多情况下以100-200um的较大六角板形结晶析出,有时会以500-1000um的结晶析出。
该物质结晶度高,所以过滤分离容易,分离之后母液中的残余氯化钙经进一步氯化后可以得到高纯度的二碱式次氯酸钙,降低了原料的损失率。
漂粉精漂白原理漂白是指通过化学手段将物质中的色素或色质去除或变成无色的过程。
漂白剂是一种化学物质,它能够使有色物质褪色或变成无色。
漂白原理主要是利用漂白剂中的活性氧或氯氧化有色物质,使其发生分解或还原反应,从而消除或减少有色物质的存在。
漂白剂的种类很多,其中漂粉精就是一种常见的漂白剂,下面我们来详细了解一下漂粉精的漂白原理。
漂粉精是一种含氯漂白剂,主要成分是次氯酸钠。
漂白原理是通过次氯酸离子对有色物质进行氧化还原反应,使其失去色素或色质。
漂粉精在漂白过程中会释放出活性氧,这些活性氧能够与有色物质发生化学反应,使其分解或变成无色物质,从而达到漂白的效果。
漂粉精的漂白原理可以用化学方程式来表示,其主要反应可以分为氧化反应和还原反应两个过程。
在漂白过程中,次氯酸钠会分解成次氯酸和氢氧化钠,次氯酸进一步分解成次氯酸离子和氧气,次氯酸离子与有色物质发生氧化反应,使其失去色素或色质,达到漂白的效果。
同时,次氯酸离子会参与还原反应,将有色物质中的氧化物还原成无色物质,进一步增强漂白效果。
漂粉精的漂白原理还涉及到漂白剂的选择和使用条件。
漂白剂的选择要根据被漂白物质的性质和要求来确定,不同的漂白剂对不同的物质有不同的漂白效果。
漂白剂的使用条件也很重要,包括温度、浓度、PH值等因素都会影响漂白效果。
在使用漂粉精进行漂白时,要根据被漂白物质的情况来确定合适的漂白剂浓度和漂白时间,以达到最佳的漂白效果。
总的来说,漂粉精的漂白原理是通过次氯酸离子对有色物质进行氧化还原反应,使其失去色素或色质,达到漂白的效果。
漂粉精作为一种常见的漂白剂,具有较强的漂白能力和广泛的应用范围。
在实际应用中,要根据被漂白物质的性质和要求来选择合适的漂白剂和使用条件,以达到最佳的漂白效果。
希望通过本文的介绍,能够更加深入地了解漂粉精的漂白原理,为实际应用提供参考和指导。
钠法漂粉精制备工艺试验方案冀衡化学公司研发部二零零六年二月目录页数一、前言 2二、制造原理 6三、试验方案20 (一)、小试方案20 (二)、扩试方案41四、试验时间43五、试验经费44六、试验人员45七、试验注意事项46八、附录:(一)主要原料、中间体和产品的性质48(二)分析方法55钠法漂粉精制备工艺试验方案一、前言漂粉精是一种具有百年历史的冬化工产品,其主要成分次氯酸钙含量可达60%以上,稳定性强,杂质少,其饱和水溶液PH值接近中性,具有使用方便、易于运输和储存等优点,被广泛应用于化工、军工、轻工、食品卫生日及民用和工业消毒。
该产品虽有百年历史,因有诸多优点,所以在消毒剂领域的消费量经久不衰,至今仍具有较强的生命力。
漂粉精的生产方法有三大类,即钙法、钠法和次氯酸法。
钙法生产漂粉精技术为石灰浆料在反应器中与氯气反应,通过观察生成物的结晶状态确定反应终点,反应结束后的浆料经分离、干燥、冷却后得到成品。
该法生产的产品有效氯一般为60~62%,且多数厂家生产的产品为不规则颗粒或粉末,使用不方便。
产品中含有约10%吸湿性强的氯化钙,产品稳定性差,同时产品中还有约20%未反应的氢氧化钙,产品使用后残渣多。
该法生产中,每吨产品排放约10吨废液,含有效氯约10%,且较难处理。
钠法漂粉精技术是针对钙法生产技术的不足而开发出来的。
在生产中引入了氢氧化钠,将吸湿性强的氯化钙转化成氯化钠,提高了产品的稳定性。
同时能使原料氢氧化钙能较完全的转化,其产品中氢氧化钙约≤3%,因此在使用的有效浓度下,不会产生残渣。
由于杂质含量低,产品有效氯含量一般能达到20%以上,产品可通过湿法或干法造粒技术使产品成颗粒状,使用安全方便。
同时母液也得到了治理,在回收了其中的有效氯后,其中的氯化钠经净化处理后可用于氯碱厂电解。
次氯酸法是用预先制备的次氯酸氯化石灰浆料得到次氯酸钙。
因此其产品中杂质更少,产品纯度更高,其产品的有效氯可达75%以上,产品也更稳定,使用也更安全方便。
生产中三废也得到很好的处理。
唯其不足的是因为次氯酸的腐蚀性很强,其相关设备的材质需用钽材,其价格是钛材的10倍左右,因此其设备投资很高,引起其产品成本增加,竞争能力降低。
通过以上分析,确定本次试验以钠法漂粉精制备工艺试验。
虽然钠法漂粉精国内外有成熟的工艺技术,为美国奥琪公司具有世界领先的钠法漂粉精生产技术。
国内中石化江汉油田盐化工总厂引进加拿大凯密特技术经消化吸收,开发了具有自立知识产权的钠法漂粉精生产技术。
因为拥有技术的公司不一定能转让技术,若转让,其转让费也很高。
因此我公司研究决定:通过试验攻关,自己开发该技术。
我公司设计科研所曾于1998年进行过漂粉精试验,由于当时条件有限而且时间紧,试验没有全部做完,当时钠法漂粉精试验制成的产品有效氯含量达到61%后就停了下来。
所以这次试验要总结上次试验的经验教训,改进试验条件,克服困难,争取试验早日成功。
二、制造原理浓石灰浆料和氯气反应,生成次氯酸钙和氯化钙,氯化钙溶解度大,一般情况下,全部溶于水中,而次氯酸钙只是部分溶解,大部分以结晶形式析出,将这种结晶过滤分离。
干燥制成漂粉精。
其有效氯为60~70%稳定性较好,非溶解性残渣较少。
2Ca(OH)2+ 2CL2= Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O (1)这里析出的结晶根据条件不同,可为下列各种结晶(见表1)表1 漂粉精生产中析出的结晶①Ca(ClO)2 (中性次氯酸钙无水盐),结晶颗粒微细,几乎是无定形结构,因而过滤困难,所以一般以二水盐或半碱式盐形式取出。
②Ca(ClO)2•2H2O(中性次氯酸钙二水盐),在20~30℃通常以20~50μ的薄四角板状结晶析出。
如果特别小心地使结晶析出,就能观察到50~200μ大的“苇页”状(糕点馅饼状)等层重合着的晶体。
干燥后,Ca(ClO)2的理论有效氯达99%,是70%漂粉精的主要成分。
如果加入少量锌离子,则可析出过滤性良好的中性次氯酸钙二水盐结晶。
③Ca(ClO)2•1/2Ca(OH)2(半碱式次氯酸钙),在15~20℃较低温析出时,呈5~10μ的小晶形结晶,很难过滤,但在50~55℃时,成为100~200μ结晶,而在60~65℃时,甚至会成为达500μ的细长的竹叶形结晶体,而且容易过滤,其理论有效氯为79%,比Ca(ClO)2差一些,但因为是碱式盐,所以有效氯的稳定性好,有效氯含量为60%的漂粉精以这种结晶为主要成分。
④Ca(ClO)2•2Ca(OH)2(二碱式次氯酸钙)是在氯化石灰浆料的过程中产生的。
容易以100~200μ的较大六角板形结晶析出。
如果注意一点的话,可得到500~1000μ的结晶。
所以过滤后,将溶于水的悬浊物进一步氯化,则可得到高纯度的中性次氯酸钙二水盐。
⑤Ca(ClO)2•CaCl 2•4Ca(OH)2•24H 2O (四碱式三合盐)是长针状结晶, 当氯化石灰浆时,在22℃以下时就停止供应氯气,则析出这种三合盐。
如果一旦析出,浆料会很快凝固,因此必须注意析出时间。
Ca(ClO)2的理论有效氯为99.3%,但在氯化石灰浆料制备Ca(ClO)2的过程中,不可避免会混入过滤母液中的CaCl 2,而CaCl 2的存在会促使有效氯的分解,而且CaCl 2吸湿后,会更加促进有效氯的分解﹝见式(2)﹞。
Ca(ClO)2 + CaCl 2 + 2H 2O = 2Ca(OH)2 + 2 Cl 2 (2)为了将CaCl 2变成没有活性的NaCl ,成为稳定的漂粉精,可用NaClO 复分解。
CaCl 2 + 2NaClO = Ca(ClO)2 + 2NaCl (4)或者氯化摩尔比为2:1 的NaOH 和Ca(OH)2的混合物亦可。
2NaOH + Ca(OH)2 + 2 Cl 2 = Ca(ClO)2 + 2NaCl + 2H 2O (5)⑥Ca(ClO)2•NaClO •NaCl •12H 2O (三合盐)常以500~1000μ以上长度的六角柱形的巨大结晶析出,我们用肉眼可以看到其逐渐长大。
如果有适当浓度的Ca 2+、Na +、ClO -、Cl -离子存在,它们的分子组成也不一定成相当的比例,经冷却后析出。
在16℃以下开始析出结晶,如果冷却至0℃甚至-10℃以下,析出量增多。
但在其高温下不稳定,而和母液的分离较容易。
在16℃以上与CaCl 2进行复分解反应,变成Ca(ClO)2 及NaCl ,所以三合盐往往作为制备漂粉精的中间体。
通过以上分析可以看出,三种原料进行反应,其主反应为下:4NaOH + 2 Cl 2 = 2NaClO + 2NaCl + 2H 2O (6) 2Ca(OH)2 + 2 Cl 2 = Ca(ClO)2 + CaCl 2 + 2H 2O (7) 2NaClO + CaCl 2 = Ca(ClO)2 + 2NaCl (8)(6)+(7)+(8)总:Ca(OH)2+2NaOH+2 Cl 2 = Ca(ClO)2+ 2NaCl+ 2H 2O (9)在漂粉精的制备过程中还会发生许多副反应,主要的副反应有:① 热分解:Ca(ClO)2随反应温度上升和溶液浓度的增大,氯酸盐的生成量增大,特别是反应温度超过40℃后,分解反应显著增加。
Ca(ClO)2 CaCl 2 + O 2 (10)3Ca(ClO)2 Ca(ClO 3)2 + 2CaCl 2 (11)② 加水分解:加水分解生成次氯酸(H ClO ),和(10)式一样也放出氧气,并且加水热 热分解生成的次氯酸,也会和(11)式一样生成氯酸钙〔Ca(ClO 3)2〕。
Ca(ClO)2 + 2H 2O2H ClO + Ca(OH)2 (12) 2H ClO 2HCl + O 2 (13) 2HCl+ Ca(OH)2 CaCl 2 + 2H 2O (14) (12)+(13)+(14)总:Ca(ClO)2 CaCl 2+ O 2 (15)2 Ca(ClO)2 + 4H 2O 4H ClO+ 2Ca(OH)2(16) 4H ClO 4HCl + 2O 2 (17) Ca(ClO)2 + 2O 2 Ca(ClO 3)2 (18)4H Cl+2 Ca(OH)2 2CaCl 2 + 4H 2O (19)以上四式相加,总 :3Ca(ClO)2 2CaCl 2 + Ca(ClO 3)2 (20) 随反应温度的变化,Ca(ClO)2的分解情况见表2.不同溶液浓度下,Ca(ClO)2的分解情况见表3(20℃).表 2 Ca(ClO)2 随反应温度的分解散热措施不佳,温度上升0.38℃,则有效氯浓度减少1g/L ,温度上升15℃时(为反应前溶液温度25℃,达到上限温度40℃时)则有效氯损失39.5g/L 。
表 3 不同浓度下Ca(ClO)2的分解 ③ 过氯化反应:即使氯气稍微过量,也会引起溶液的分解反应,是有效成分大部分损失,成为无消毒H 2OH 2O能力的氯酸钙和氯化钙。
具体的反应过程为以下的连锁反应:Ca(ClO)2 + 2Cl2+ H2O 4H ClO+ CaCl2 (21)Ca(ClO)2+4H ClO Ca(ClO3)2+ 4H Cl (22)Ca(ClO)2+ 4H Cl CaCl2+ 2H2O+ 2Cl2 (23)Cl2(21)+(22)+(23)总:3Ca(ClO)2 Ca(ClO3)2+ 2CaCl2 (24)为了防止这种连锁的分解反应,历来有下面一些监测氯化反应终点的方法。
a.利用酚酞指示剂快速试验b.测定反应温度变化c.测定溶液比重d.对生成的次氯酸钙进行化学分析e.通常采用的是测定氧化还原电位的方法,该法操作简单,反应终点确定容易,装置易于自动化、连续化,采用连锁调节可预防过氯化反应。
④二氧化碳促进分解2Ca(ClO)2+ 2CO2 2CaCO3+2Cl2 +O2 (25)制备时要注意使用液氯生产中的尾氯时,其中:氧化碳含量。
另外石灰中夹带碳酸钙微粒,在反应中石酸也会产生CO2。
⑤先化学分解(特别是紫外光)光Ca(ClO)2 CaCl2 + O2 (26)Ca(ClO)2 + O2 CaCl2 + 2O2 (27)Ca(ClO)2 + 2O2 Ca(ClO3)2 (28)光(26)+(27)+(28)总:3Ca(ClO)2 2CaCl2 + Ca(ClO3)2 (29)⑥酸分解2Ca(ClO)2 + 4H Cl 2CaCl2 +4H ClO (30)2H ClO 2H Cl+ O2 (31)2H ClO + 2H Cl 2 H2O+ 2Cl2 (32)总的反应式:2Ca(ClO)2 + 4H Cl 2CaCl2 + O2 + 2Cl2 + 2 H2O (33)当PH值小于7时,分解反应迅速,至产生氯气和氧气。