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(陜西科技大學(xué)教育部輕化工助劑化學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西西安 710021)

次氯酸鈉不僅可用作自來水、工業(yè)循環(huán)水等水體的消毒劑[1-2]，還可以用作紙張等的漂白劑[3]。該產(chǎn)品價(jià)格便宜，是日常生產(chǎn)、生活中應(yīng)用最為廣泛的化工產(chǎn)品之一。但是次氯酸鈉自身穩(wěn)定性較差，會因?yàn)樗峤?、歧化反?yīng)及催化分解等原因自然分解，進(jìn)而失去漂白、殺菌能力，限制了次氯酸鈉的使用。因此，對次氯酸鈉溶液穩(wěn)定性的研究長期以來受到人們的關(guān)注[4-11]。

筆者以硅酸鈉、碳酸鈉及二者混合物作為穩(wěn)定劑，研究了它們對次氯酸鈉溶液化學(xué)穩(wěn)定性的影響。通過對次氯酸鈉有效氯濃度的表征確定了一種適用范圍廣、效果明顯、成本低廉的穩(wěn)定劑，一定程度上為次氯酸鈉在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用提供幫助。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 試劑與儀器

試劑：次氯酸鈉溶液、硅酸鈉、碳酸鈉、淀粉、硫代硫酸鈉、碘化鉀，均為分析純。

儀器：FA0004型分析天平、101A-2B型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、100 mL碘量瓶、5.00 mL刻度移液管、10.00 mL移液管、堿式滴定管。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 空白實(shí)驗(yàn)

取10.00 mL未處理(即未加穩(wěn)定劑、未加熱) 的有效氯含量為0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)的次氯酸鈉溶液原始樣置于碘量瓶中，加入10%的碘化鉀溶液10 mL，加入2 mol/L硫酸10 mL,加蓋、加水密封，置于暗處反應(yīng)5 min后，立即用0.174 0 mol/L Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至淡黃色，加1.0%的淀粉溶液2.0 mL，繼續(xù)用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至藍(lán)色恰好消失，測得消耗掉的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液V空白= 8.11 mL。

1.2.2 有效氯含量測定

取待測樣10.00 mL于碘量瓶中，之后步驟同1.2.1，測定消耗掉的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液V試樣(mL)。

分解的有效氯量=(V空白-V試樣)/V空白×100%

(1)

有效氯含量=100%-分解的有效氯量

(2)

1.2.3 穩(wěn)定劑Na2SiO3的效果

取8個200 mL容量瓶依次編號，各加入100 mL有效氯含量為0.5%的次氯酸鈉溶液。分別加入30%的Na2SiO3溶液1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、7.0、0 mL，密閉后放入恒溫箱中靜置14 d，分析其有效氯的剩余量。

1.2.4 穩(wěn)定劑Na2CO3的效果

加入20%的Na2CO3溶液分別為1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、7.0、0 mL，其余操作方法同1.2.3。

1.2.5 復(fù)合穩(wěn)定劑Na2CO3和Na2SiO3的效果

1)固定30%的Na2SiO3溶液1.0 mL。取4個200 mL容量瓶按1～4編號，分別向其中加入100 mL次氯酸鈉溶液及1.0 mL Na2SiO3溶液。再分別加入Na2CO3溶液1.0、2.0、3.0、4.0 mL，密閉后放入恒溫箱中靜置14 d，分析其有效氯的剩余量。

2)固定30%的Na2SiO3溶液2.0 mL。取4個200 mL容量瓶按5～8編號，分別加入Na2CO3溶液1.0、2.0、3.0、4.0 mL，實(shí)驗(yàn)方法同步驟(1)。

3)固定30%的Na2SiO3溶液3.0 mL。取4個200 mL容量瓶按9～12編號，分別加入Na2CO3溶液1.0、2.0、3.0、4.0 mL，實(shí)驗(yàn)方法同步驟(1)。

4)固定30%的Na2SiO3溶液4.0 mL。取4個200 mL容量瓶按13～16編號，分別加入Na2CO3溶液1.0、2.0、3.0、4.0 mL，實(shí)驗(yàn)方法同步驟(1)。

2 結(jié)果與討論

2.1 加入穩(wěn)定劑Na2SiO3后的有效氯含量變化

表1為不同含量Na2SiO3在54 ℃下恒溫靜置14 d后對樣品有效氯含量的影響。由表1可見，隨著樣品中Na2SiO3含量的增大，次氯酸鈉的分解率明顯降低，當(dāng)w(Na2SiO3)=1.50%時，穩(wěn)定效果最優(yōu)。w(Na2SiO3)>1.50%時，次氯酸鈉的分解率下降趨勢則不明顯。這可能是由于Na2SiO3在次氯酸鈉溶液中起到穩(wěn)定pH的作用，同時Na2SiO3也是良好的緩釋劑、摩擦劑、增稠劑，降低了自由基的活性，在一定程度上起到了穩(wěn)定劑的作用。

表1 不同含量Na2SiO3對樣品有效氯含量的影響

2.2 加入穩(wěn)定劑Na2CO3后的有效氯含量變化

表2為不同含量Na2CO3在54 ℃下恒溫靜置14 d后對樣品有效氯含量的影響。從表2可以看出，隨著樣品中Na2CO3含量的增大，次氯酸鈉的分解率明顯降低，當(dāng)w(Na2CO3)=1.80%時，穩(wěn)定效果最好。w(Na2CO3)>1.80%時，次氯酸鈉的分解率變化不明顯。這可能是由于Na2CO3的加入在一定程度上維持了體系的pH，適度增加了次氯酸鈉溶液中游離堿含量，起到了pH調(diào)整劑的作用，減緩了次氯酸鈉的分解速率，起到了維穩(wěn)作用。

表2 不同含量Na2CO3對樣品有效氯含量的影響

2.3 加入穩(wěn)定劑復(fù)配物后的有效氯含量變化

表3為不同含量穩(wěn)定劑Na2SiO3和Na2CO3在54 ℃下恒溫靜置14 d后對樣品有效氯含量的影響。從表3可以看出，當(dāng)w(Na2SiO3)=0.90%、w(Na2CO3)=0.6%，即總含量為1.5%時，它們對次氯酸鈉溶液的穩(wěn)定作用最好，樣品中有效氯含量保留了初始濃度的92.85%。這可能是由于同時向樣品中加入的Na2SiO3和Na2CO3均對次氯酸鈉起著維穩(wěn)作用，而且它們之間又可能存在協(xié)同作用，較大程度上抑制了次氯酸鈉的分解速率。

表3 不同含量穩(wěn)定劑Na2SiO3和Na2CO3對樣品有效氯含量的影響

3 結(jié) 論

1)加入穩(wěn)定劑w(Na2SiO3)=1.50%時，對次氯酸鈉溶液的穩(wěn)定效果最好，比同樣條件下不加任何穩(wěn)定劑時有效氯含量高11.71%。2)加入穩(wěn)定劑w(Na2CO3)=1.80%時，對次氯酸鈉溶液的穩(wěn)定效果最好，比同樣條件下不加任何穩(wěn)定劑時有效氯含量高10.11%。3)當(dāng)復(fù)合穩(wěn)定劑中w(Na2SiO3)=0.90%、w(Na2CO3)=0.6%時，，對次氯酸鈉溶液的穩(wěn)定效果最好，其有效氯含量損失小于10.00%。4)在一定配比下，復(fù)合穩(wěn)定劑對于次氯酸鈉溶液的穩(wěn)定效果明顯優(yōu)于一種穩(wěn)定劑。實(shí)驗(yàn)使用的穩(wěn)定劑來源廣泛、價(jià)格低廉、操作簡便、效果較好，具有良好的應(yīng)用前景。

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