苏秀霞， 姚宝晶， 赵 艳

(陕西科技大学化学与化工学院, 陕西 西安 710021)

0 前 言

次氯酸钠溶液的生产工艺简单，成本低廉，在常温下可发挥高效的漂白、杀菌和氧化作用，是国内外使用最普遍、应用最广泛的含“氯”漂白、消毒剂、防腐剂和水的净化剂，特别是在生产规模较小的卫生纸厂、纱布和织带等生产厂家直接用于漂白工序的就是成品次氯酸钠溶液.然而，次氯酸钠溶液的稳定性较差，极易分解[1-3].由于次氯酸钠溶液的不稳定性，在贮运过程中会渐渐失去有效氯，产品的漂白、杀毒作用也随之降低，因此成为这类产品在运输、贮存和使用中存在的一大问题[4].此外，工业次氯酸钠在与其他试剂如表面活性剂、缓蚀剂、香精等材料复配使用时，在稳定性等方面也存在一定缺点，从而限制了它的使用量和存储期[5].提高次氯酸钠溶液的稳定性已成为该产品生产及相关企业高度重视和迫切需要解决的重要课题.目前，国内外对次氯酸钠稳定性方面的研究尚未成熟，表现在：(1)还没有一个成熟的、工业化的次氯酸钠溶液稳定的技术成果.(2)还没有一种价格低廉、应用方便、无毒副作用、应用效果显著的工业化的保持次氯酸钠溶液稳定剂.(3)对次氯酸钠溶液加入稳定剂后的稳定机理尚不明确，需更进一步探索和研究.本课题的主要内容是找到几种价廉、方便、无毒副作用的稳定剂，然后将其进行复配，找出最好的复配稳定剂的组成和它的最佳用量.

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

容量瓶，烧杯，烘箱，碘量瓶，分析天平，磨口玻璃瓶，大肚移液管，量筒，酸式滴定管.

可溶性淀粉，NaClO溶液，Na2S2O3·5H2O，KI，浓HCl，Na2CO3，NaHCO3，Na2SiO3，KBr，NaCl.以上试剂均为分析纯，K2Cr2O7为优级纯.

1.2 有效氯含量测定

方法：取5 mL次氯酸钠原液置于内装有50 mL水的100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，从中取10 mL到250 mL的碘量瓶中，加入10% KI溶液5 mL，6 mol/L HCl溶液5 mL，盖好瓶塞，摇匀，水封，放置暗处5 min，使反应进行完全.取出碘量瓶，用50 mL蒸馏水稀释，立即用0.1 mol/L的Na2S2O3标准溶液滴定至浅黄色，再加入0.5%的淀粉溶液2 mL，继续滴定至溶液由蓝色突然消失，即为滴定终点.

记录Na2S2O3溶液的体积消耗，再重复测两次，最后由公式计算出有效氯含量.

有效氯含量的计算公式如下[6]:

PCl= (CNa2S2O3×VNa2S2O3×MCl)/(2×V样) ×100%

式中：CNa2S2O3—Na2S2O3标准溶液浓度，mol/L;VNa2S2O3—Na2S2O3标准溶液的体积，mL;MCl—Cl原子的摩尔质量，g/mol;V样—次氯酸钠溶液的体积，mL.

1.3 单因素实验

1.3.1 最佳稳定剂的选择

查阅已有的资料和文献，了解市场以及目前各研究单位的研究情况，根据次氯酸钠溶液的分解机理，找出可以抑制其分解的物质，在众多的物质中挑选出作用效果好的几种稳定剂.其选择方法如下：将不同的稳定剂加入到次氯酸钠溶液中，用碘量法测定80 ℃下放置6 h后的有效氯的含量，选择使有效氯含量降低最少的稳定剂.

1.3.2 稳定剂最佳用量的确定

将1.3.1中所选的稳定剂按不同的用量分别加入到次氯酸钠溶液中，用碘量法分别测定80 ℃下，放置6 h时有效氯的含量，选择使有效氯含量降低最少的稳定剂.

1.3.3 实验方法

称取1 g稳定剂，溶解于250 mL烧杯中，搅拌使其完全溶解，移入500 mL容量瓶中，稀释至刻度.取6个100 mL容量瓶，分别用5 mL移液管吸取5 mL的NaClO溶液至容量瓶中.

1号试样作为空白实验，不加任何稳定剂；2号试样加2 mL上述配制的Na2SiO3溶液；3号加5 mL；4号加10 mL；5号加25 mL；6号加50 mL.

取6个100 mL磨口玻璃瓶分别编号1，2，3，4，5，6，将上述6个容量瓶里的溶液分别转移到这6个瓶中，在80 ℃的温度下放置6 h，测定其有效氯含量，记录消耗的VNa2S2O3, mL.

1.4 复配实验

由表1可以看出，在加入一种稳定剂的情况下，Na2CO3和NaCl的稳定效果最好，在80 ℃的情况下放置6 h后的有效氯含量分别只降低了0.158 1%和0.194 9%，因此在复配时首先选择了这两种试剂作为稳定剂.硅酸钠虽然在单因素分析时效果不是很明显，但是有关文献记载，它在与其他稳定剂复配时有相当好的效果[7].因此，在复配实验中也被选作一种稳定剂.

实验方法：称取1 g要加入的稳定剂，溶解于250 mL烧杯中，用玻璃棒搅拌使其完全溶解，再移入500 mL容量瓶中，稀释到刻度.固定一种稳定剂的量，让另外一种量改变，测定在80 ℃的温度下放置6 h后的有效氯含量，记录消耗的VNa2S2O3mL.将选出的效果好的稳定剂按不同的用量进行复配，按照1.3.1中所陈述的方法进行筛选，确定出最佳复配稳定剂的配方.

2 结果与讨论

2.1 单一稳定剂结果

2.2 加入稳定剂Na2CO3和Na2SiO3的结果(表2)

2.3 加入稳定剂Na2CO3和NaCl的结果(表3)

2.4 讨论

加入一种稳定剂的稳定效果显然没有加入两种的好.

由表1看出加入一种稳定剂的情况下，Na2CO3用量为5 mL时效果最好，在80 ℃时放置6 h的有效氯含量只降低了0.158 1%.

由表2和3看出在加入两种稳定剂的情况下，Na2SiO3的量为15 mL时同时加入50 mL的Na2CO3稳定效果最好，在80 ℃时放置6 h后有效氯含量仅降低了0.054 6%，基本不变.

表1 分别加入各种稳定剂于80 ℃下放置6 h的有效氯百分含量

表2 加入稳定剂Na2CO3与Na2SiO3于80 ℃下放置6 h的有效氯百分含量

表3 加入稳定剂Na2CO3与NaCl于80 ℃下放置6 h的有效氯百分含量

在不加任何稳定剂的情况下，有效氯降低基本上都达到了0.35%左右，可见加入稳定剂后稳定效果相当明显.

3 结论

(1)加入一种稳定剂时，Na2CO3、NaCl对次氯酸钠溶液有较好的稳定效果.

(2)Na2SiO3单独作为稳定剂时，稳定效果不明显，但是复配使用时却有很好的效果.

(3)单一稳定剂的稳定效果显然没有复配效果好.

(4)在100 g次氯酸钠溶液中加入0.03 g Na2SiO3和0.1 g Na2CO3作为复配稳定剂，可以确保次氯酸钠溶液在储存期间有效氯浓度不至很快降低.

参考文献

[1] Deroux J, Rat M L, Compagono J P. Stable solution of sodium hypochlorite[P]. US 5273678, 1993.

[2] 邵黎歌, 陈 卿. 次氯酸钠的分解特性及提高其稳定性能的途径[J]. 氯碱工业, 1997,(4):21-24.

[3] 张春逢, 潘 明. 次氯酸钠水溶液稳定性的研究[J]. 齐鲁石油化工, 1998,26(1) :22-23.

[4] 付大任, 韩效琴. 力得消毒剂杀菌作用及其稳定性的实验观察[J]. 中国消毒学杂志, 1995,12(3):137.

[5] Mitton J R, Zhu Z H. The stability of sodium hypochlorite in the presence of surfactants[J]. JAOCS, 1992, 69(7):667-671.

[6] 刘积灵, 董 薇, 张玉坤. 次氯酸钠水溶液稳定性的研究及应用[J]. 中国氯碱, 2004, 6(11):62-65.

[7] 杨卫国. 次氯酸钠水溶液的稳定技术[J]. 中国氯碱, 2004,(11): 20.