CN106538599B - 一种稳定的亚氯酸盐组合物及其制备方法 - Google Patents
一种稳定的亚氯酸盐组合物及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种稳定的亚氯酸盐组合物，由亚氯酸盐、瓜尔胶或其衍生物、缓冲溶液和无机盐制成。还公开了其制备方法。本发明提供的一种稳定的亚氯酸盐组合物，通过瓜尔胶或其衍生物将亚氯酸盐分散稳定，使亚氯酸盐以固体凝胶状态，在常温下长期稳定存在。可以便于运输和储藏，提升储运过程中的安全性。在与有机物混合，以及受摩擦、冲击时也不会发生爆炸和燃烧。使用时，再次与酸等活化剂接触时，可缓慢反应生成二氧化氯。54℃加速试验表明，亚氯酸盐固体组分在54℃下放置85小时后，亚氯酸盐含量仍剩余≥70％。
Description
技术领域
本发明涉及一种稳定的亚氯酸盐组合物及其制备方法，具体属于化工技术领域。
背景技术
亚氯酸盐，特别是亚氯酸钠作为一种重要工业原料，常用于造纸和印染工业的漂白、脱色工艺及消毒等领域。亚氯酸盐具有很强的氧化性和腐蚀性，在运输及储藏过程中，在碰撞及遇到有机物可能发生自然或爆炸。目前工业上大量运输需要使用内衬塑料的铁桶或配制成溶液进行运输。但这两种形式的亚氯酸盐对于民用应用情景仍具有太大的危险性。
亚氯酸盐作为二氧化氯消毒剂的重要原料，在民用领域的用量也越来越多。二氧化氯制剂常做成二元形式：一种是含亚氯酸盐的组分，另一种是活化剂，使用时将二者混合生成二氧化氯。鉴于亚氯酸盐化学性过于活泼，因此民用消毒产品经常要将其制成稳定组分。
ZL201210077992.9中公开了一种用于制备二氧化氯的稳定化组合物，以过碳酸钠、过硼酸钠、乙酰胺中的至少一种为稳定剂，再辅以络合剂和pH为8.2～9.2的磷酸盐缓冲溶液，从而获得亚氯酸钠的稳定溶液。ZL201210364902.4中公开了一种包含二氧化氯的稳定制品及其制备方法，采用蒙脱石、硅藻土等多孔无机载体和负载在上面的碱性物质来稳定固体亚氯酸盐，从而获得稳定的粉末制剂。上述专利主要通过络合或吸附原理，将亚氯酸盐固定，经实验验证稳定效果较弱，在升温、震荡时稳定性下降。为了解决上述问题，研究制备一种稳定的亚氯酸盐组合物，显得尤为必要。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种稳定的亚氯酸盐组合物及其制备方法，该亚氯酸盐组合物以固体凝胶状态在常温下长期稳定存在；该制备方法操作简单，易实现。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种稳定的亚氯酸盐组合物，由亚氯酸盐、瓜尔胶或其衍生物、缓冲溶液和无机盐制成。
前述稳定的亚氯酸盐组合物中，亚氯酸盐为亚氯酸钠和/或亚氯酸钾。
前述稳定的亚氯酸盐组合物中，瓜尔胶或其衍生物为非离子瓜尔胶、阳离子瓜尔胶、阴离子瓜尔胶、阴阳两性瓜尔胶、醚化瓜尔胶、氧化瓜尔胶、酯化瓜尔胶、羟烷基阴离子瓜尔胶或羟烷基阳离子瓜尔胶中的一种或多种。
前述稳定的亚氯酸盐组合物中，缓冲溶液为pH＝8～12的硼酸-氢氧化钠缓冲溶液、磷酸氢二钠-磷酸二氢钾缓冲溶液、磷酸二氢钾-氢氧化钠缓冲溶液、巴比妥钠-盐酸缓冲溶液、Tris–盐酸缓冲溶液、硼酸–硼砂缓冲溶液、甘氨酸–氢氧化钠缓冲溶液、硼砂-氢氧化钠缓冲溶液或碳酸钠-碳酸氢钠缓冲溶液。
前述稳定的亚氯酸盐组合物中，无机盐为氯化钠、氯化镁、氯化钙或氯化铵中的一种或几种。
前述稳定的亚氯酸盐组合物中，按照质量体积比，亚氯酸盐︰瓜尔胶或其衍生物︰缓冲溶液︰无机盐＝10～35g︰5～20g︰30～80mL︰100～150g。
优选地，前述稳定的亚氯酸盐组合物中，按照质量体积比，亚氯酸盐︰瓜尔胶或其衍生物︰缓冲溶液︰无机盐＝20g︰10g︰50mL︰125g。
稳定的亚氯酸盐组合物的制备方法，包括以下步骤：按照质量体积比，取亚氯酸盐和无机盐溶于缓冲溶液中，随后向其中加入瓜尔胶或其衍生物，等待1分钟后至溶液吸收完全后，充分搅拌均匀即可。
为了确保本发明技术方案的科学、合理、有效，发明人进行了实验验证。
本发明的亚氯酸盐组合物通过瓜尔胶或其衍生物将亚氯酸盐分散稳定，以固体凝胶状态在常温下长期稳定存在，便于运输和储藏。且再与酸等活化剂接触时，可以缓慢反应生成二氧化氯。图1是本发明的亚氯酸盐组合物在54℃下稳定效果图。以亚氯酸钠为研究对象，亚氯酸盐组合物中亚氯酸钠初始浓度为200g/L，由图中可知，54℃加速试验结果表明，本发明的亚氯酸盐固体组分在54℃下放置85小时后，亚氯酸盐含量仍剩余≥70％，由此可推断该亚氯酸盐固体组分常温(≤30℃下)密闭放置3个月时，残余亚氯酸盐≥70％。
图2是不同稳定剂得到的亚氯酸盐组合物稳定效果图。目前稳定亚氯酸盐的制剂中亚氯酸盐的浓度一般都在每升几十毫克到几百毫克的范围，高浓度的亚氯酸盐稳定制剂暂时没有。分别以目前应用较多的丙烯酸树脂、硅酸钠为稳定剂，制备出亚氯酸盐组合物样品(以亚氯酸钠为研究对象，亚氯酸盐组合物中亚氯酸钠初始浓度为200g/L)，在54℃下放置85小时后，亚氯酸盐含量分别仅剩余20％和30％。而本发明中选用瓜尔胶或其衍生物作为稳定剂，亚氯酸盐含量仍剩余≥70％。使用瓜尔胶或其衍生物的优势在于：无毒、安全、可降解，最主要在于和亚氯酸盐不反应，且可将亚氯酸盐分散其中，将亚氯酸盐稳定分隔，阻止了亚氯酸盐的自分解过程，从而使亚氯酸盐稳定。
表1中为不同pH值对本发明亚氯酸盐组合物稳定性的影响。以亚氯酸钠为研究对象，亚氯酸盐组合物中亚氯酸钠初始浓度为200g/L。在54℃下放置24h后亚氯酸钠的残余量如表1所示。由表中可知，pH值在8～12时，本发明亚氯酸盐组合物稳定性好。
表1
此外，实验表明亚氯酸盐组合物在与有机物混合，以及受摩擦、冲击时也不会发生爆炸和燃烧。
本发明的有益之处在于：本发明提供的一种稳定的亚氯酸盐组合物，通过瓜尔胶或其衍生物将亚氯酸盐分散稳定，使亚氯酸盐以固体凝胶状态，在常温下长期稳定存在。可以便于运输和储藏，提升储运过程中的安全性。在与有机物混合，以及受摩擦、冲击时也不会发生爆炸和燃烧。使用时，再次与酸等活化剂接触时，可缓慢反应生成二氧化氯。54℃加速试验表明，亚氯酸盐固体组分在54℃下放置85小时后，亚氯酸盐含量仍剩余≥70％，由此可推断该亚氯酸盐固体组分常温(≤30℃下)密闭放置3个月时，残余亚氯酸盐含量≥70％。
附图说明
图1是本发明的亚氯酸盐组合物在54℃下稳定效果图；
图2是不同稳定剂得到的亚氯酸盐组合物稳定效果图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的介绍。
本发明中所用试剂均为市售产品。
实施例1
一种稳定的亚氯酸盐组合物，由亚氯酸盐、瓜尔胶或其衍生物、缓冲溶液和无机盐制成。按照质量体积比，亚氯酸盐︰瓜尔胶或其衍生物︰缓冲溶液︰无机盐＝10g︰5g︰30mL︰100g。其中，亚氯酸盐为亚氯酸钠；瓜尔胶或其衍生物为非离子瓜尔胶；缓冲溶液为pH＝8的硼酸-氢氧化钠缓冲溶液；无机盐为氯化钠。
实施例2
一种稳定的亚氯酸盐组合物，由亚氯酸盐、瓜尔胶或其衍生物、缓冲溶液和无机盐制成。按照质量体积比，亚氯酸盐︰瓜尔胶或其衍生物︰缓冲溶液︰无机盐＝35g︰20g︰80mL︰150g。其中，亚氯酸盐为亚氯酸钾；瓜尔胶或其衍生物为阴离子瓜尔胶；缓冲溶液为pH＝12的磷酸氢二钠–磷酸二氢钾缓冲溶液；无机盐为氯化镁。
实施例3
一种稳定的亚氯酸盐组合物，由亚氯酸盐、瓜尔胶或其衍生物、缓冲溶液和无机盐制成。按照质量体积比，亚氯酸盐︰瓜尔胶或其衍生物︰缓冲溶液︰无机盐＝20g︰10g︰50mL︰125g。其中，亚氯酸盐为亚氯酸钠和亚氯酸钾；瓜尔胶或其衍生物为醚化瓜尔胶；缓冲溶液为pH＝11的巴比妥钠-盐酸缓冲溶液；无机盐为氯化钙。
实施例4
一种稳定的亚氯酸盐组合物，由亚氯酸盐、瓜尔胶或其衍生物、缓冲溶液和无机盐制成。按照质量体积比，亚氯酸盐︰瓜尔胶或其衍生物︰缓冲溶液︰无机盐＝15g︰8g︰60mL︰110g。其中，亚氯酸盐为亚氯酸钠；瓜尔胶或其衍生物为羟烷基阴离子瓜尔胶；缓冲溶液为pH＝9的Tris–盐酸缓冲溶液；无机盐为氯化铵。
实施例5
一种稳定的亚氯酸盐组合物，由亚氯酸盐、瓜尔胶或其衍生物、缓冲溶液和无机盐制成。按照质量体积比，亚氯酸盐︰瓜尔胶或其衍生物︰缓冲溶液︰无机盐＝30g︰18g︰70mL︰135g。其中，亚氯酸盐为亚氯酸钾；瓜尔胶或其衍生物为氧化瓜尔胶和酯化瓜尔胶；缓冲溶液为pH＝10的磷酸二氢钾–氢氧化钠缓冲溶液；无机盐为氯化钠和氯化镁。
实施例6
一种稳定的亚氯酸盐组合物，由亚氯酸盐、瓜尔胶或其衍生物、缓冲溶液和无机盐制成。按照质量体积比，亚氯酸盐︰瓜尔胶或其衍生物︰缓冲溶液︰无机盐＝25g︰11g︰40mL︰115g。其中，亚氯酸盐为亚氯酸钠和亚氯酸钾；瓜尔胶或其衍生物为阴离子瓜尔胶和阴阳两性瓜尔胶；缓冲溶液为pH＝11的碳酸钠-碳酸氢钠缓冲溶液；无机盐为氯化钠和氯化钙。
实施例7
一种稳定的亚氯酸盐组合物，由亚氯酸盐、瓜尔胶或其衍生物、缓冲溶液和无机盐制成。按照质量体积比，亚氯酸盐︰瓜尔胶或其衍生物︰缓冲溶液︰无机盐＝13g︰16g︰55mL︰120g。其中，亚氯酸盐为亚氯酸钠和亚氯酸钾；瓜尔胶或其衍生物为醚化瓜尔胶和酯化瓜尔胶；缓冲溶液为pH＝12的甘氨酸–氢氧化钠缓冲溶液；无机盐为氯化镁、氯化钙和氯化铵。
实施例8
一种稳定的亚氯酸盐组合物，由亚氯酸盐、瓜尔胶或其衍生物、缓冲溶液和无机盐制成。按照质量体积比，亚氯酸盐︰瓜尔胶或其衍生物︰缓冲溶液︰无机盐＝27g︰7g︰65mL︰105g。其中，亚氯酸盐为亚氯酸钠；瓜尔胶或其衍生物为氧化瓜尔胶；缓冲溶液为pH＝10的硼砂-氢氧化钠缓冲溶液；无机盐为氯化镁和氯化钙。
实施例1～8中瓜尔胶或其衍生物可用非离子瓜尔胶、阳离子瓜尔胶、阴离子瓜尔胶、阴阳两性瓜尔胶、醚化瓜尔胶、氧化瓜尔胶、酯化瓜尔胶、羟烷基阴离子瓜尔胶或羟烷基阳离子瓜尔胶中的一种或多种。无机盐可用氯化钠、氯化镁、氯化钙或氯化铵中的一种或几种。以上实施例1～8通过实施例9中的方法进行制备。
实施例9
一种稳定的亚氯酸盐组合物的制备方法，包括以下步骤：按照质量体积比，取亚氯酸盐和无机盐溶于缓冲溶液中，随后向其中加入瓜尔胶或其衍生物，等待1分钟后至溶液吸收完全后，充分搅拌均匀即可。
Claims (6)
1.一种稳定的亚氯酸盐组合物，其特征在于：由亚氯酸盐、瓜尔胶或其衍生物、缓冲溶液和无机盐制成;
所述缓冲溶液为pH=8～12；
所述无机盐为氯化钠、氯化镁、氯化钙或氯化铵中的一种或几种；
按照质量体积比，亚氯酸盐︰瓜尔胶或其衍生物︰缓冲溶液︰无机盐=10～35g︰5～20g︰30～80mL︰100～150g。
2.根据权利要求1所述的稳定的亚氯酸盐组合物，其特征在于：所述亚氯酸盐为亚氯酸钠和/或亚氯酸钾。
3.根据权利要求1所述的稳定的亚氯酸盐组合物，其特征在于：所述瓜尔胶或其衍生物为非离子瓜尔胶、阳离子瓜尔胶、阴离子瓜尔胶、阴阳两性瓜尔胶、醚化瓜尔胶、氧化瓜尔胶、酯化瓜尔胶、羟烷基阴离子瓜尔胶或羟烷基阳离子瓜尔胶中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的稳定的亚氯酸盐组合物，其特征在于：所述缓冲溶液为硼酸-氢氧化钠缓冲溶液、磷酸氢二钠–磷酸二氢钾缓冲溶液、磷酸二氢钾–氢氧化钠缓冲溶液、巴比妥钠-盐酸缓冲溶液、Tris–盐酸缓冲溶液、硼酸–硼砂缓冲溶液、甘氨酸–氢氧化钠缓冲溶液、硼砂-氢氧化钠缓冲溶液或碳酸钠-碳酸氢钠缓冲溶液。
5.根据权利要求1所述的稳定的亚氯酸盐组合物，其特征在于：按照质量体积比，亚氯酸盐︰瓜尔胶或其衍生物︰缓冲溶液︰无机盐=20g︰10g︰50mL︰125g。
6.如权利要求1～5中任一项所述的稳定的亚氯酸盐组合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：按照质量体积比，取亚氯酸盐和无机盐溶于缓冲溶液中，随后向其中加入瓜尔胶或其衍生物，等待1分钟后至溶液吸收完全后，充分搅拌均匀即可。
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