CN1037833C - 一种氧气发生剂及其制法 - Google Patents

Abstract

一种实用氧气发生剂，其重量组分：OG粉末占17～85%，TG粉末占15～83%。其中OG粉末是H₂O₂和Ca(CH)₂按摩尔比H₂O₂∶Ca(CH)₂＝(1.2～1.25)∶1混合反应、干燥而得；TG粉末是FeCl₃和Na₃PO₄按摩尔比FeCl₃∶Na₃PO₄＝1∶(1.05～1.10)混合反应，干燥粉碎后制得。将二种粉末按上述比例混合即得成品。其优点：①放氧均衡、稳定，持续时间长；②具有调节水的pH值的功能；③成本低、用量少，有利于高密度鱼的运输。

Description

一种氧气发生剂及其制法

本发明涉及到化工产品，特别是涉及到一种氧气发生剂及其制备方法。

目前，对于氧气发生剂的制作技术，效果比较好的就是特开平2-157105和特开平2-157106所提出的用CaO₂与FePO₄配合制备的氧气发生剂，其配方比例CaO₂∶Fe＝100∶(10～200)。经过我们反复实验发现，即使采用其最大的比例，除5小时内的氧气发生速率有实用价值外，5小时后无实用意义。如为保活1kg比目鱼类(耗氧量120～130ml/kg.hr)24小时，至少需要此类氧气发生剂500g，若要延长其保活期，剂量就需更大，这样无疑提高了运输成本，而且也影响水的清洁度。

本发明的目的在于提供一种放氧速率稳定、持续时间长的高效实用氧气发生剂。

本发明的技术方案在于：

一种实用氧气发生剂，其特征在于它的组份(重量百分比)：

OG粉末  17～85％，

TG粉末  15～83％；

其中OG粉末是H₂O₂和Ca(OH)₂按摩尔比H₂O₂∶Ca(OH)₂＝(1.2～1.25)，1混合反应而得，它的纯度(含CaO₂)大于70％；而TG粉末是FeCl₃和Na₃PO₄按摩尔比FeCL₃∶NaPO₄＝1∶(1.05～1.10)混合反应而得。

上面所述的一种氧气发生剂的制备方法，其特征在于：

①取摩尔比H₂O₂∶Ca(OH)₂＝(1.2～1.25)∶1计量的H₂O₂和Ca(OH)₂，将H₂O₂用水稀释配制得10～15％浓度的水溶液置于反应器中，边搅拌边倒入Ca(OH)₂，并随时投入冰块以控制反应温度在35±2℃，反应时间小于20分钟，之后得悬浊液，反应式：

过滤、干燥得淡黄色粉末——OG粉末；

②取摩尔比FeCL₃∶Na₃PO₄＝1∶(1.05～1.10)的FeCL₃和Na₃PO₄，分别将两物质配制成水溶液于反应器中，FeCL₃溶液为15～20％，Na₃PO₄浓度为10～15％，将两种水溶液缓慢混合搅拌，生成悬浊液：

控制溶液的PH值为7——中性；后用二倍于溶液的蒸馏水洗涤沉淀反复共三次，后过滤、干燥，得到黄色固体，再粉碎得TG粉末；

③将按上述方法制得的OG粉末和TG粉末在常温下混合均匀，即为成品。

本发明的实例如下(制作过程)：

1、制备TG粉末

化学试剂FeCL₃，6H₂O固体270g，置于玻璃搅拌反应器中，用蒸馏水550ml全部溶解；再取化学试剂Na₃PO₄·18H₂O490g，在另一容器中用蒸馏水溶解成室温下10～15％(本实施例取11％)的溶液；搅拌FeCL₃水溶液，在搅拌下在30分钟内将Na₃PO₄·18H₂O的溶液均匀地倒入FeCL₃溶液中，发生反应，反应中形成悬浊液，其颜色由深棕变为浅棕，最后成淡黄，悬浊液的PH＝4.8～5.5。

另配5％Na₃PO₄溶液将此悬浊液中和到PH＝7.0，此时悬浊液呈深黄略带浅红色。将此悬浊液搅拌一小时后用二倍于溶液的蒸馏水洗涤沉淀、反复共三次。将悬浊液离心过滤得滤饼，滤饼于t＝120±5℃鼓风干燥至恒重，将固体产物研磨过80目筛，得淡黄色TG粉末产品260g。

2、OG粉末的制备(OG粉末指的是CaO₂的含量≥70％的粉末)：

取化学试剂H₂O₂水溶液(含H₂O₂33％)117ml，置于反应器中，加蒸馏水117ml稀释搅拌，边搅拌边将已过100目筛的74gCa(OH)₂化学纯试剂均匀倒入反应器中，Ca(OH)₂与过氧化氢水溶液发生反应，反应开始缓慢，接着激烈并放热，再往反应物系中投入蒸馏水制成的冰来控制反应，悬浊液温度t＝35±2℃，上述反应在5分钟内完成，随即真空抽滤得淡黄色滤饼于60±1℃，真空度0.08MPa下干燥至无水，得到干燥淡黄色轻质末70.8g，即为OG粉末。用高锰酸钾法分析CaO₂含量为76％，将其放入干燥器中保存待用。

3、氧气发生剂的制备：

A、保活24hr氧气发生剂配方和制备。

①袋剂(每袋净重20g)

取上述方法制得的TG粉末(过40目筛)13.86g和OG粉末(过40目筛)6.14g于干燥搪瓷容器中混匀后置入无纺布袋中，将无纺布袋再套入细白布袋中，封口，布袋外用细绦纶线缠紧，线距1cm，即为袋型氧气发生剂。真空下装入PVC袋中密封，于t＜10℃下保存。

②片剂(每片净重20g)

取上述①中配比的混合物粉末，置入Φ50mm内径的钢制模具中，模具孔内封PVC薄膜，经油(水)压机，在P＝2MPa缓慢加压，保压半分钟，脱去PVC薄膜后，即于真空下装入PVC袋中密封，于t＜10℃保存。此即为本发明之片剂氧气发生剂，规格Φ50×10mm。

B、保活48hr的氧气发生剂配方和制备

①袋剂(每袋净重20g)

取上述1和2方法所制得的TG粉末11.95g与OG粉末8.05g(皆过40目筛)在干燥搪瓷容器中混匀后置入无纺布袋中，外套细白布袋，扎口后，外用细绦纶线绕紧，线间距1cm，真空下放入PVC袋密封，于t＜10℃保存。

②片剂(每片净重20g)

将按上述配比混匀的混合物粉未，置入Φ50mm内径的钢制模具中，模具孔内衬PVC薄膜，经油(水)压机在P＝2～2.5MPa下缓慢加压，保压半分钟，脱去PVC薄膜，即于真空下装入PVC袋中密封，于t＜10℃保存，规格Φ50×10mm。

此氧气发生剂中，TG粉末起催化和均衡CaO₂放氧速率的作用，CaO₂放氧原理：

图1绘出了本发明的实验数据与特开平2-157105数据的比较，即氧气累积发生量Q与时间t的关系曲线。

下面就图1详细说明本发明的效果：

1、本发明制得的氧气发生剂在水中的放氧速率和放氧累积量的实验数据同特开平2-157105数据比较见表1和图1：

图1和表1中，实验编号①、②的实验数据是按特开平2-157105说明书所做的实验结果；而③、④的数据是按本发明做的结果。

图1和表1中的条件各氧气发生剂均含过氧化钙(折合成100％CaO₂为1g)，实验编号：

①是FePO₄粉末8.93g与之混合；

②是FePO₄粉末2.70g与之混合；

③是TG粉末2.70g与之混合；

④是TG粉末2.12g与之混合。

1)由图1和表1可见，对比实验号③与①，在CaO₂量相同的条件下，本发明制得的氧气发生剂中TG粉末用量仅为特开平2-157105中FePO₄量的30.2％，但放出氧气115.79ml，占理论氧量之74.4％，而①仅放氧81.91ml占理论氧量52.7％；编号②用FePO₄2.70g与编号③用的TG量相同，但放氧仅为15.21ml，即不到理论的10％。说明用于活鱼24hr保活，本发明的实用氧气发生剂供氧能力大、活性氧利用率高。

2)从实验号③④氧气发生速率数据可见，自4hr到24hr内，放氧速率减少甚微相差不到30％，而①②同期数据相差较大，且5hr后③④速率皆高于①，并远高于②。可见，本发明之实用氧气发生剂具有稳定、均衡、连续、单位质量发生氧量大的特点。

3)由实验号③④数据可见，稍改变本发明技术制得的TG粉末的配量，即可在48hr稳定，均衡放氧。进而推之，继续微调配比可望得到满足不同运输距离，不同保活时间的运送鲜活海、淡产品需要的实用氧气发生剂。

4)由实验数据对比可以算出，对耗氧量100～140mLO₂/kg.hr的1kg活鱼供氧保活24hr，若忽略特开平2-157105中数据(放氧速率)的不均匀性，则需氧气发生剂363.9g，即鱼重∶放氧剂重＝1∶0.364而按本发明制备技术所制的实用氧气发生剂只需102.7g，即鱼重∶放氧剂重＝1∶0.102，用量可省72％，这就降低了鲜活水产品运费。

2、本实用氧气发生剂无论袋型还是片型，使用时皆沉于水底，这样就使得鲜活水产品充分利用水中溶解氧，有利于高密度运输，而保证鲜活水产品的成活率；

3、本发明在水中还有调节水体PH值，中和鲜活水生生物代谢废物毒性，从而具有改善其生态环境之功效；

4、由于本发明所使用的原料广泛、价低，故其成本也低。

取袋式氧气发生剂31.2g(其中合CaO₂纯度大于70％的OG粉末9.6g，TG粉末21.6g)，分两袋包装，每袋的外袋为细白布，内袋为无纺布，袋外用细绦纶线扎紧，线距为1cm。实验鱼为活的小嘴鱼，共三尾，体重分别为180.5g，145.5g，160.5g，分装在三个PVC透明袋中，各投入二袋上述氧气发生剂，加海水各400ml，封闭袋口。实验水温15～18℃。自93年6月16日20点开始实验至6月18日6点，鱼仍正常存活，鳃动次数48～52次/分，氧气发生剂发气仍均匀，鱼存活力较好，测定水的PH＝6.0～6.5，三尾鱼存活时间大于34hr。

活鱼取自活鱼收购点未转经暂养池暂养，共2.5kg，其中体长≥300mm共4尾，体长250mml尾，体长150～200mm 2尾共7尾置于一大PVC透明袋中，袋置于450×300×200mm泡沫塑料鱼箱中。加新鲜海水3.75kg，先投入实例中3.A方法所制得的袋型氧气发生剂540g共27袋，水温12～15℃，自1993年6月30日14:20起实验，至1993年7月1日16:20，七尾实验鱼存活良好，底栖、安静，鳃动40～52次/分，存活期皆大于26hr，直到7月2日8:30分尚有二尾体长大于300mm实验鱼正常存活，存活期大于42hr，取出这二尾鱼时，二鱼活力仍很强，测水PH＝6.0，水中有大量鱼排泄物和粘液，袋中充气未胀。

在PVC透明大袋中装活小嘴鱼5kg，共15尾，计有体长≥300mm者7尾；体长在250～300mm者1尾，150～250mm者7尾。加新鲜海水13.5kg装入450×300×200mm的鱼箱中，水温10～15℃。因鱼箱小，鱼在箱中的袋内叠成四层，尚有二鱼侧卧，箱底先投实例3、A方法制得的袋型氧气发生剂1000g共50袋，自1993年7月3日12点起实验至7月4日12点取出。此间鱼存活正常，观察到的鱼鳃动次数40～52次/分，侧卧者鳃动也正常。顶层鱼体几近水面，鳃动显见水出现涟漪，并曾翻动数次。24hr后取出检查，15尾鱼皆存活，但顶部二尾体长150mm左右者活力差，鳃动浅。测得水PH≈6.0，底部水中有较多沉积物，上部水中有较多粘液，底层氧气发生剂仍较均匀发生细小气泡。

再取氧气发生剂140g(其中含CaO₂＞70％的OG粉末56.4g，TG粉末83.6g)，分七袋，每袋重20g。实验鱼为二尾小嘴鱼，体重分别为257.5g和315.0g，置于一个PVC透明袋中，并投入上述氧气发生剂，93年6月20日10点开始实验，至6月22日10点二鱼存活正常；6月22日12点体重257.5g的鱼死亡，存活50hr，直至6月22日21点，另一尾鱼仍存活正常，鳃动46次/分，存活期大于57hr。取出鱼后测得水的PH＝6.0，氧气发生剂在水中仍见细小气泡均匀发生。

表1.

氧气发生速率Vmlhr	实验编号	经过时间t(hr)
																1	2	3	4	5	6	8	10	12	16	20	24	36	48
		①	34.21	10.01	6.14	4.32	4.77	2.06	2.28	1.55	1.31	0.99	0.72	0.41	0.24															0.15
	②															1.00	1.17	1.00	1.01	1.05	0.91	0.78	0.64	0.58	0.46	0.40	0.41	0.50	0.59
		③	31.71	6.35	5.31	4.23	4.44	4.13	3.97	3.51	3.47	3.25	3.11	3.07
	④															16.15	6.45	4.94	4.80	4.12	3.71	3.24	3.20	3.20	3.15	3.13	3.01	2.72	1.69
		氧气累积发生ml	①	34.21	44.24	50.36	54.68	59.45	61.51	65.06	69.36	72.21	75.17		81.91															86.88	89.70
②	1.00															2.17	3.17	4.18	5.23	6.14	7.70	8.97	10.15	11.96	13.56	15.21	21.22	28.24
			③	31.71	38.06	43.37	47.60	52.04	56.17	64.11	71.13	78.07	91.07	103.51	115.79
④	16.15															22.60	27.54	32.34	36.46	40.17	48.11	54.51	60.91	73.51	82.90	94.94	127.31	147.62

Claims (2)

1、一种氧气发生剂，其特征在于它的组份(重量百分比)为：

    OG粉末17～85％；

    TG粉末15～83％；

其中OG粉末是H₂O₂和Ca(OH)₂按摩尔比H₂O₂∶Ca(OH)₂＝(1.2～1.25)∶1混合反应而得，它的纯度(含CaO₂)大于70％；而TG粉末是FeCL₃和Na₃PO₄按摩尔比FeCL₃；Na₃PO₄＝1∶(1.05～1.10)混合反应而得。

2、权利要求1所述的一种氧气发生剂的制备方法，其特征在于该方法包括：

①取摩尔比H₂O₂∶Ca(OH)₂＝(1.2～1.25)∶1计量的H₂O₂和Ca(OH)₂，将H₂O₂用水稀释配制得10～15％浓度的水溶液置于反应器中，边搅拌边倒入Ca(OH)₂，并随时投入冰块以控制反应温度在35±2℃，反应时间小于20分钟，之后得悬浊液，反应式：

过滤、干燥得淡黄色粉末——OG粉末；

②取摩尔比FeCL₃∶Na₃PO₄＝1∶(1.05～1.10)计量的FeCL₃和Na₃PO₄，分别将两物质配制成水溶液于两个反应器中，FeCL₃浓度为15～20％，Na₃Pa₄浓度为10～15％，将两种水溶液缓慢混合搅拌，生成悬浊液：

控制悬浊液的PH值为7——中性；后用二倍于溶液的蒸馏水洗涤沉淀、反复共三次，后过滤、干燥，得黄色固体，再粉碎得TG粉末；

③将按上述方法制得的OG粉末和TG粉末在常温下混合均匀，即为成品。