KR102093907B1 - A composition for providing room temperature long-term constant-concentration chlorine dioxide solution in aqueous medium and preparation method thereof - Google Patents

A composition for providing room temperature long-term constant-concentration chlorine dioxide solution in aqueous medium and preparation method thereof Download PDF

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    • C01B11/02Oxides of chlorine
    • C01B11/022Chlorine dioxide (ClO2)

Abstract

용존 이산화염소; 상기 용존 이산화염소의 분해 억제제; 및 pH 조정제를 포함하는, 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물 및 이의 제조방법이 제공된다.Dissolved chlorine dioxide; An inhibitor of decomposition of the dissolved chlorine dioxide; And a pH adjusting agent, a long-term concentration maintenance chlorine dioxide aqueous solution composition and a method for manufacturing the same are provided.

Description

상온 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물 및 이의 제조 방법{A COMPOSITION FOR PROVIDING ROOM TEMPERATURE LONG-TERM CONSTANT-CONCENTRATION CHLORINE DIOXIDE SOLUTION IN AQUEOUS MEDIUM AND PREPARATION METHOD THEREOF} Maintaining a long-term concentration at room temperature Aqueous solution of chlorine dioxide and its manufacturing method {A COMPOSITION FOR PROVIDING ROOM TEMPERATURE LONG-TERM CONSTANT-CONCENTRATION CHLORINE DIOXIDE SOLUTION IN AQUEOUS MEDIUM AND PREPARATION METHOD THEREOF}

상온 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a chlorine dioxide aqueous solution composition for maintaining a long-term concentration at room temperature and a method for manufacturing the same.

이산화염소는 1811년 Sir Humphrey Dary에 의해 발견되었으며, 녹는점 -59℃, 끓는점 11℃이며 상온에서 녹황색인 기체이다. 이산화염소는 약한염소 냄새가 나며 물과 에테르 등에 잘 녹는다. 이산화염소는 강력한 산화력을 가지므로(산화상태: +4) 살균 효과를 제공한다.Chlorine dioxide was discovered by Sir Humphrey Dary in 1811, and has a melting point of -59 ° C and a boiling point of 11 ° C and is a greenish-yellow gas at room temperature. Chlorine dioxide has a mild chlorine odor and is soluble in water and ether. Chlorine dioxide has a strong oxidizing power (oxidation state: +4) and provides a sterilizing effect.

이산화염소는 1944년 뉴욕주의 나이애가라 폭포의 수처리 시설에 최초로 적용되었고, 현재 미국, 유럽 등에서 살균소독제로 널리 사용되고 있다. 이산화염소는 우리나라에서 환경부고시 1999-173호에 의해 살균소독제로 인정(1ppm이하 사용)되며, 식품의약품안전청고시 제2007-74호에 의해 이산화염소수 제조장치를 통하여 제조되는 이산화염소수는 식품의 살균 목적으로 사용된다.Chlorine dioxide was first applied to water treatment facilities in Niagara Falls, New York State in 1944, and is now widely used as a disinfectant in the United States and Europe. Chlorine dioxide is recognized as a disinfectant disinfectant in Korea by the Ministry of Environment, 1999-173 (1ppm or less), and the chlorine dioxide produced by the Food and Drug Safety Notification No. 2007-74 through the chlorine dioxide water production device Used for sterilization purposes.

현재 가정에서 널리 사용되는 염소계 소독제인 차아염소산 나트륨 수용액(소위, "락스")는 유기물과 반응하여 발암성 물질인 트리할로메탄(trihalomethane, THM), 할로아세트산(haloacetic acids, HAAs), 및 기타 염소화 유기화합물을 생성한다.Sodium hypochlorite aqueous solution (so-called "Lax"), a chlorine-based disinfectant widely used in homes, reacts with organic substances to cause carcinogens such as trihalomethane (THM), haloacetic acids (HAAs), and others. It produces chlorinated organic compounds.

이산화염소는 유기물을 산화시키지 않으므로, 발암성 물질인 트리할로메탄(trihalomethane, THM), 할로아세트산(haloacetic acids, HAAs), 및 기타 염소화 유기화합물을 생성하지 않는다. 또한, 이산화염소는 넓은 pH 범위에서 살균효능을 가지며, 빛에 의해 쉽게 분해되어 환경 친화적이다.Chlorine dioxide does not oxidize organics and therefore does not produce carcinogens, trihalomethane (THM), haloacetic acids (HAAs), and other chlorinated organic compounds. In addition, chlorine dioxide has a sterilizing effect in a wide pH range, and is easily decomposed by light, thereby being environmentally friendly.

이산화염소는 상온에서 불안정하여 ClO2-, ClO3-, Cl- 등으로 분해된다. 예를 들어, 경기도의 정수장 3곳에 비치된 고농도 이산화염소 수용액을 분석한 결과, 소독력이 매우 약하고 청색증을 유발하는 물질이 대부분이었고, 잔류하는 이산화염소 함량도 매우 낮았다(Analytical Science & Tech., 12권, 403-407쪽,1999).Chlorine dioxide is unstable at room temperature and decomposes into ClO 2- , ClO 3- , Cl-, etc. For example, as a result of analyzing high-concentration chlorine dioxide aqueous solutions provided at three water purification plants in Gyeonggi-do, the disinfecting power was very weak, and most of the substances causing cyanosis were present, and the residual chlorine dioxide content was also very low (Analytical Science & Tech., Vol. 12) , Pp. 403-407, 1999).

따라서, 장기간 보관 및/또는 유통시킬 수 있는 상온에서 장기간 농도 유지 가능한 이산화염소를 포함하는 조성물이 요구된다.Therefore, there is a need for a composition comprising chlorine dioxide capable of maintaining a long-term concentration at room temperature that can be stored and / or distributed for a long time.

한 측면은 새로운 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물을 제공하는 것이다.One aspect is to provide a new long-term concentration maintenance chlorine dioxide aqueous solution composition.

다른 한 측면은 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.Another aspect is to provide a method for preparing a long-term concentration-maintaining chlorine dioxide aqueous solution composition.

한 측면에 따라,According to one aspect,

용존 이산화염소;Dissolved chlorine dioxide;

상기 용존 이산화염소의 분해 억제제; 및An inhibitor of decomposition of the dissolved chlorine dioxide; And

pH 조정제를 포함하는, 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물이 제공된다.Provided is a long-term concentration maintenance aqueous chlorine dioxide aqueous solution composition comprising a pH adjusting agent.

다른 한 측면에 따라,According to the other aspect,

용존 이산화염소를 포함하는 제1 용액을 준비하는 단계; 및Preparing a first solution containing dissolved chlorine dioxide; And

상기 제1 용액에 상기 이산화염소의 분해억제제 및 pH 조정제를 포함하는 장기 농도 유지제를 첨가하는 단계를 포함하는 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물의 제조방법이 제공된다.A method for preparing a long-term concentration-maintaining chlorine dioxide aqueous solution composition is provided, comprising adding a long-term concentration-maintaining agent including a decomposition inhibitor of chlorine dioxide and a pH adjusting agent to the first solution.

한 측면에 따르면 이산화염소의 분해억제제 및 pH 조정제를 포함하는 장기 농도 유지제를 포함함에 의하여 이산화염소 수용액의 상온 장기 농도 유지력이 향상된다.According to one aspect, by maintaining a long-term concentration maintaining agent including a decomposition inhibitor of chlorine dioxide and a pH adjusting agent, the ability to maintain the long-term concentration at room temperature of the aqueous chlorine dioxide solution is improved.

이하에서 예시적인 일구현예에 따른 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물 및 이의 제조방법에 관하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, a long-term concentration maintenance chlorine dioxide aqueous solution composition and a method for manufacturing the same according to an exemplary embodiment will be described in more detail.

또한, 이하에서 "장기 농도 유지 또는 안정화"는 6개월 이상, 바람직하게는 1년 이상의 장기 농도 유지 효능을 가짐을 의미한다In addition, hereinafter "long-term concentration maintenance or stabilization" means having a long-term concentration maintenance efficacy of 6 months or more, preferably 1 year or more.

본 명세서에 개시된 창의적 사상은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 구현예를 가질 수 있는 바, 특정 구현예들을 상세한 설명에 상세하게 설명하고 필요한 경우 특정 구현예들을 예시한다. 본 명세서의 창의적 사상의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 구현예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 명세서의 창의적 사상은 이하에서 개시되는 구현예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. The creative idea disclosed in the present specification can apply various transformations and have various implementations, so that specific implementations are described in detail in the detailed description and specific implementations are illustrated when necessary. Effects and features of the creative ideas of the present specification and methods for achieving them will be clarified with reference to implementations described below in detail. However, the creative spirit of the present specification is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms.

이하의 구현예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. In the following embodiments, terms such as first and second are used for the purpose of distinguishing one component from other components, not limited meanings.

이하의 구현예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the following embodiments, singular expressions include plural expressions, unless the context clearly indicates otherwise.

이하의 구현예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. In the following embodiments, terms such as include or have mean that a feature or component described in the specification is present, and does not preclude the possibility that one or more other features or components may be added.

일구현예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다. When one embodiment can be implemented differently, a specific process order may be performed differently from the described order. For example, two processes described in succession may be performed substantially simultaneously, or may be performed in an order opposite to that described.

이산화염소는 수용액에서 시간에 따라 분해된다. 이러한 이산화염소의 분해를 억제하기 위한 종래의 방법은 예를 들어 다음과 같다.Chlorine dioxide decomposes over time in aqueous solutions. The conventional method for suppressing the decomposition of chlorine dioxide is, for example, as follows.

염기성인 아염소산나트륨(NaClO2) 수용액에서 보관하다가, 사용 직전 기구나 설비를 이용하여 산을 첨가하여 하기 반응식 1과 같이 이산화염소를 생성시키는 방법이다. 이러한 방법에서, 아염소산 나트륨(NaClO2)용액 자체로는 이산화염소가 거의 존재하지 않으므로 원하는 살균, 탈취 효능을 기대할 수 없고, 이산화염소를 발생시키기 위한 기구나 설비가 고비용이며, 무엇보다 발생되는 이산화염소 농도를 일정하게 제어 및/또는 유지할 수 없다.This is a method of producing chlorine dioxide as shown in Reaction Scheme 1 below by storing in a basic sodium chlorite (NaClO 2 ) aqueous solution and adding an acid using a device or equipment immediately before use. In this method, since sodium chlorite (NaClO 2 ) solution itself has little chlorine dioxide, desired sterilization and deodorization efficacy cannot be expected, and a mechanism or facility for generating chlorine dioxide is expensive, and most of all, dioxide generated The chlorine concentration cannot be constantly controlled and / or maintained.

<반응식 1><Scheme 1>

5NaClO2 + 4HCl → 4ClO2 + 5NaCl + 2H2O5NaClO 2 + 4HCl → 4ClO 2 + 5NaCl + 2H 2 O

아염소산에 포름산, 구연산 등의 유기산을 첨가하여 이산화염소의 농도를 14일 정도 보존하는 방법이 대한민국 공개특허 제2009-0132993호, 및 대한민국 공개특허 제2007-0028405호에 개시된다.Methods for preserving the concentration of chlorine dioxide for about 14 days by adding organic acids such as formic acid and citric acid to chloric acid are disclosed in Korean Patent Publication Nos. 2009-0132993 and Korean Patent Publication 2007-0028405.

하이드록사이드 이온을 제거하여 할로겐 이산화물 용액을 보존하는 방법으로서, 하이드록사이드 이온 제거제를 포함함에 의하여 할로겐이산화물 전구체 용액의 전체 중량 기준으로 0.001% 내지 10%의 하이드록사이드 이온을 포함하는 하이드록시이온 제거 방법이 대한민국 공개특허 제2006-0009355호에 개시된다.As a method of preserving a halogen dioxide solution by removing hydroxide ions, by including a hydroxide ion remover, hydroxy containing 0.001% to 10% of hydroxide ions based on the total weight of the halogen dioxide precursor solution A method for removing ions is disclosed in Korean Patent Publication No. 2006-0009355.

치료용 안과 조성물에서 구연산을 첨가하여 이산화염소를 보존하는 방법이 대한민국 공개 특허 제2007-0028405호에 개시된다.A method of preserving chlorine dioxide by adding citric acid in a therapeutic ophthalmic composition is disclosed in Korean Patent Publication No. 2007-0028405.

그러나, 이러한 방법들은 6개월 이상 장기간 동안 이산화염소의 분해를 억제하는 효과가 부족하다.However, these methods lack the effect of inhibiting the decomposition of chlorine dioxide for a long period of time of 6 months or longer.

일구현예에 따른 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물은 용존 이산화염소; 용존 이산화염소의 분해 억제제; 및 pH 조정제를 포함한다.Long-term concentration maintenance chlorine dioxide aqueous solution composition according to one embodiment is dissolved chlorine dioxide; Inhibitors of decomposition of dissolved chlorine dioxide; And pH adjusting agents.

장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물이 용존 이산화염소의 분해 억제제를 포함함에 의하여 이산화염소의 분해가 억제되어 용존 이산화염소가 6개월 이상, 바람직하게는 12개월 이상 장기간 동안 농도가 유지된다.Maintaining a long-term concentration The decomposition of chlorine dioxide is suppressed by the aqueous chlorine dioxide aqueous solution composition containing an inhibitor of decomposition of dissolved chlorine dioxide, so that the dissolved chlorine dioxide is maintained at a concentration for a long period of time of 6 months or more, preferably 12 months or more.

용존 이산화염소의 분해억제제는 용존 이산화염소의 정반응에 의한 분해를 억제하는 역할을 한다. 따라서, 이산화염소의 농도를 장기간 일정하게 유지시킬 수 있다. 용존 이산화염소의 분해억제제는 이산화염소의 정반응 결과물일 수 있다.The inhibitor of decomposition of dissolved chlorine dioxide plays a role in inhibiting the decomposition of dissolved chlorine dioxide by positive reaction. Therefore, the concentration of chlorine dioxide can be kept constant for a long period of time. The decomposition inhibitor of dissolved chlorine dioxide may be the result of a positive reaction of chlorine dioxide.

예를 들어, 하기 반응식 a에서 보여지는 바와 같이 가역 반응에서는 정반응과 역반응이 동시에 진행한다. 반응물 A 및 B는 정반응에 의하여 C 및 D를 생성하며, 생성물 C 및 D는 역반응에 의하여 생성물 A 및 B로 환원된다. 반응 초기에 반응물 A 및 B만이 존재하므로 정반응이 주로 일어나지만, 생성물인 C 및 D의 양이 증가하면 역반응도 증가한다. 결과적으로, 정반응과 역반응이 동일한 속도로 진행되는 화학 평형에 도달한다.For example, as shown in Reaction Scheme a below, in the reversible reaction, the forward reaction and the reverse reaction proceed simultaneously. Reactants A and B produce C and D by forward reaction, and products C and D are reduced to products A and B by reverse reaction. Since only reactants A and B are present at the beginning of the reaction, the forward reaction mainly occurs, but when the amount of products C and D increases, the reverse reaction also increases. As a result, a chemical equilibrium is reached in which forward and reverse reactions proceed at the same rate.

화학 평형에서는 반응물과 생성물의 농도가 일정하며 시간에 따라 농도의 변화가 없다.In chemical equilibrium, the concentrations of reactants and products are constant and there is no change in concentration over time.

<반응식 a><Scheme a>

A + B ↔ C + D A + B ↔ C + D

따라서, A 및 B를 포함하는 조성물에 생성물인 C 및 D를 첨가하면 초기에 화학 평형에 도달하여 A 및 B의 정반응에 의한 농도 감소가 억제된다. 또한, A 및 B를 포함하는 조성물에 A 및 B의 정반응으로부터 생성될 수 있는 C 및 D의 양보다 더 많은 양의 C 및 D를 첨가하면 역반응에 의하여 A 및 B가 오히려 증가하므로 A 및/또는 B의 분해 등에 부반응에 의한 농도 감소를 장기간 억제할 수 있다.Therefore, when the products C and D are added to the composition containing A and B, the chemical equilibrium is initially reached and the decrease in concentration due to the positive reaction of A and B is suppressed. In addition, when A and B are added to the composition containing A and B in an amount greater than the amount of C and D that can be generated from the positive reaction of A and B, A and B are increased by the reverse reaction, so A and / or A decrease in concentration due to side reactions such as decomposition of B can be suppressed for a long time.

장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물에서, 상기 분해억제제의 초기 함량이, 용존 이산화염소의 초기 함량의 10% 이상일 수 있다. 즉, 이산화염소의 초기 함량에 대하여 이산화염소의 정반응 결과물인 분해억제제의 초기 함량이 10% 이상임에 의하여 이산화염소의 기화 등의 부반응에 의한 농도 감소를 방지할 수 있다. 예를 들어, 용존 이산화염소와 분해 억제제의 초기 중량비가 1: 0.1 내지 10, 1:0.2 내지 10, 1: 0.5 내지 10, 1:1 내지 10, 1:2 내지 1:10일 수 있다. 용존 이산화염소와 분해 억제제가 이러한 범위의 초기 중량비를 가짐에 의하여 용존 이산화염소의 안정성이 더욱 향상될 수 있다. 초기 중량비는 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물의 제조 시의 용존 이산화염소와 분해 억제제의 중량비이다.Maintaining a long-term concentration In the chlorine dioxide aqueous solution composition, the initial content of the decomposition inhibitor may be 10% or more of the initial content of dissolved chlorine dioxide. That is, the initial content of chlorine dioxide, the initial content of the decomposition inhibitor, which is the result of the positive reaction of chlorine dioxide, is 10% or more, thereby preventing the concentration reduction due to side reactions such as vaporization of chlorine dioxide. For example, the initial weight ratio of dissolved chlorine dioxide and the decomposition inhibitor may be 1: 0.1 to 10, 1: 0.2 to 10, 1: 0.5 to 10, 1: 1 to 10, and 1: 2 to 1:10. The stability of the dissolved chlorine dioxide can be further improved by the dissolved chlorine dioxide and the decomposition inhibitor having an initial weight ratio in this range. The initial weight ratio is a weight ratio of dissolved chlorine dioxide and a decomposition inhibitor when preparing a long-term concentration-maintaining chlorine dioxide aqueous solution composition.

장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물에서 용존 이산화염소와 분해 억제제가 별도로 준비된다. 즉, 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물이 포함하는 용존 이산화염소는 단순히 아염소산염 및/또는 차아염소산염 용액에 산을 첨가하여 발생한 이산화염소가 용존한 것만이 아니라, 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 제조 시에 별도로 준비되는 이산화염소에서 유래한 것을 포함한다.Maintaining long-term concentration In the aqueous chlorine dioxide aqueous solution composition, dissolved chlorine dioxide and a decomposition inhibitor are separately prepared. That is, the dissolved chlorine dioxide contained in the chlorine dioxide aqueous solution composition for maintaining a long-term concentration is not only the dissolved chlorine dioxide generated by adding an acid to the chlorite and / or hypochlorite solution, but also separately for the production of a long-term concentration-maintained chlorine dioxide aqueous solution. These include those derived from the prepared chlorine dioxide.

장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물에서, 분해 억제제는 염소산염 및 아염소산염을 포함한다.Maintaining a long-term concentration In the aqueous chlorine dioxide aqueous solution composition, the decomposition inhibitors include chlorate and chlorite.

이산화염소는 상온에서 물과 반응하여 이산화염소가 분해되어 하기 반응식 2와 같이 염소산 및 아염소산이 생성된다.Chlorine dioxide reacts with water at room temperature to decompose chlorine dioxide, producing chloric acid and chlorous acid as shown in Reaction Scheme 2 below.

<반응식 2><Reaction Scheme 2>

2ClO2 + H2O ↔ HClO2 + HClO3 2ClO 2 + H 2 O ↔ HClO 2 + HClO 3

이산화염소(ClO2) 보다 아염소산(HClO2)이나 염소산(HClO3)이 열역학적으로 더 안정하므로, 정반응이 조건에 따라 천천히 혹은 신속하게 진행된다. 장시간이 경과 후에는 이산화염소는 모두 아염소산과 염소산으로 분해된다. Since chlorine dioxide (HClO 2 ) or chloric acid (HClO 3 ) is more thermodynamically stable than chlorine dioxide (ClO 2 ), the forward reaction proceeds slowly or rapidly depending on the conditions. After a long period of time, all chlorine dioxide is decomposed into chlorous acid and chloric acid.

따라서, 이산화염소가 분해되기 전에 이산화염소 수용액 조성물에 아염소산과 염소산을 첨가함에 의하여 이산화염소 수용액 조성물이 화학 평형에 도달하게 되므로 이산화염소의 정반응에 의한 시간에 따른 농도 감소가 억제된다.Therefore, the chlorine dioxide aqueous solution composition reaches a chemical equilibrium by adding chloric acid and chloric acid to the aqueous chlorine dioxide aqueous solution composition before chlorine dioxide is decomposed, so that the concentration decrease with time due to the positive reaction of chlorine dioxide is suppressed.

반응억제제로서 염소산염 및 아염소산염을 첨가하고, pH 조정제에 의하여 산성 분위기를 유지함에 의하여 하기 반응식 3 및 반응식 4와 같이 염소산염 및 아염소산염이 염소산 및 아염소산으로 각각 전환된다.As a reaction inhibitor, chlorate and chlorite are added, and chlorate and chlorite are converted to chloric acid and chloric acid, respectively, as shown in Reaction Schemes 3 and 4 below by maintaining an acidic atmosphere by a pH adjusting agent.

<반응식 3><Scheme 3>

NaClO3 + H+ → Na+ + HClO3 NaClO 3 + H + → Na + + HClO 3

<반응식 4><Reaction Scheme 4>

NaClO2 + H+ → Na+ + HClO2 NaClO 2 + H + → Na + + HClO 2

전환된 염소산과 아염소산은 상술한 바와 같이 반응식 2에서 이산화염소 분해를 억제하여 이산화염소의 농도를 장기간 일정하게 유지시킬 수 있다.The converted chloric acid and chlorous acid can maintain the concentration of chlorine dioxide for a long period of time by inhibiting chlorine dioxide decomposition in Reaction Scheme 2 as described above.

장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물에서, 염소산염 및 아염소산염의 초기 중량비가 1:9 내지 9:1, 2:8 내지 8:2, 3:7 내지 7:3, 또는 4:6 내지 6:4일 수 있다. 염소산염 및 아염소산염이 이러한 범위의 초기 중량비를 가짐에 의하여 용존 이산화염소의 안정성이 더욱 향상될 수 있다. 초기 중량비는 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물의 제조 시의 첨가되는 염소산염과 아염소산염의 중량비이다.Maintaining a long-term concentration In the aqueous chlorine dioxide aqueous solution composition, the initial weight ratio of chlorate and chlorite is 1: 9 to 9: 1, 2: 8 to 8: 2, 3: 7 to 7: 3, or 4: 6 to 6: 4 days You can. The stability of dissolved chlorine dioxide can be further improved by the fact that chlorate and chlorite have an initial weight ratio in this range. The initial weight ratio is a weight ratio of chlorate and chlorite added during the preparation of a long-term concentration maintaining chlorine dioxide aqueous solution composition.

장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물에서, 염소산염은 염소산알칼리금속염 및 염소산알카리토금속염 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 염소산염은 염소산나트륨, 염소산칼륨, 염소산리튬, 염소산칼슘, 염소산마그네슘, 및 염소산바륨 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 특히, 염소산염은 염소산나트륨 및/또는 염소산칼륨일 수 있다.Maintaining a long-term concentration In the chlorine dioxide aqueous solution composition, the chlorate may include at least one selected from alkali metal chlorate and alkali metal chlorate. For example, the chlorate salt may include one or more selected from sodium chlorate, potassium chlorate, lithium chlorate, calcium chlorate, magnesium chlorate, and barium chlorate. In particular, the chlorate salt may be sodium chlorate and / or potassium chlorate.

장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물에서, 아염소산염은 아염소산알칼리금속염 및 아염소산알카리토금속염 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 아염소산염은 아염소산나트륨, 아염소산칼륨, 아염소산리튬, 아염소산칼슘, 아염소산마그네슘, 및 아염소산바륨 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 특히, 아염소산염은 아염소산나트륨 및/또는 아염소산칼륨일 수 있다.Maintaining a long-term concentration In the aqueous chlorine dioxide aqueous solution composition, the chlorite may include at least one selected from alkali metal chlorite and alkali metal chlorite. For example, the chlorite may include one or more selected from sodium chlorite, potassium chlorite, lithium chlorite, calcium chlorite, magnesium chlorite, and barium chlorite. In particular, the chlorite can be sodium chlorite and / or potassium chlorite.

장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물은 차아염소산염을 더 포함할 수 있다. 차아염소산염을 더 포함함에 의하여 차아염소산염이 하기 반응식 5에 따라 아염소산 및 물과 반응하여 이산화염소를 추가적으로 생성시킬 수 있다.Maintaining a long-term concentration The chlorine dioxide aqueous solution composition may further include hypochlorite. By further including hypochlorite, the hypochlorite can be reacted with chloric acid and water according to Scheme 5 below to additionally produce chlorine dioxide.

<반응식 5><Scheme 5>

2NaClO2 + NaClO + 2HCl → 2ClO2 + 3NaCl + H2O2NaClO 2 + NaClO + 2HCl → 2ClO 2 + 3NaCl + H 2 O

장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물에서, 차아염소산염의 초기 함량은 이산화염소 수용액 총 중량을 기준으로 2중량% 이하, 1중량% 이하, 0.5중량% 이하, 0.2중량% 이하, 0.1 중량% 이하일 수 있다. 차아염소산염이 이러한 범위의 초기 함량을 가짐에 의하여 용존 이산화염소의 안정성이 더욱 향상될 수 있다. 초기 함량은 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물의 제조 시의 첨가되는 차아염소산염의 함량이다.Maintaining a long-term concentration In the chlorine dioxide aqueous solution composition, the initial content of hypochlorite may be 2 wt% or less, 1 wt% or less, 0.5 wt% or less, 0.2 wt% or less, 0.1 wt% or less based on the total weight of the chlorine dioxide aqueous solution. The stability of dissolved chlorine dioxide can be further improved by the hypochlorite having an initial content in this range. The initial content is the content of hypochlorite added during preparation of a long-term concentration-maintaining chlorine dioxide aqueous solution composition.

장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물이 포함하는 pH 조정제는 인산 또는 그의 염일 수 있다. 예를 들어, pH 조정제는 인산2수소나트륨 또는 인산2수소나트륨과 인산1수소나트륨의 혼합물일 수 있으나, 반드시 이들로 한정되지 않으며 당해 기술분야에서 조성물의 pH를 일정하게 유지시킬 수 있는 것이라면 모두 가능하다.Maintaining a long-term concentration The pH adjusting agent included in the chlorine dioxide aqueous solution composition may be phosphoric acid or a salt thereof. For example, the pH adjusting agent may be sodium dihydrogen phosphate or a mixture of sodium dihydrogen phosphate and sodium monohydrogen phosphate, but is not limited thereto, and may be any material capable of maintaining a constant pH of the composition in the art. Do.

장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물의 pH는 2 내지 6.9 범위, 2 내지 6.5 범위일 수 있다. 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물이 이러한 범위의 산성 또는 약산성 분위기를 가짐에 의하여 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물이 포함하는 염소산염, 아염소산염 및/또는 차아염소산염이 염소산, 아염소산 및/또는 차아염소산으로 전환되어 정반응 억제 및/또는 이산화염소 생성 반응에 사용될 수 있다.Maintaining a long-term concentration The pH of the aqueous chlorine dioxide solution composition may range from 2 to 6.9, and from 2 to 6.5. Long-term concentration-maintaining chlorine dioxide aqueous solution composition has an acidic or weakly acidic atmosphere in this range, so that chlorate, chlorite and / or hypochlorite contained in long-term concentration-maintaining chlorine dioxide aqueous solution composition is converted to chloric acid, chloric acid and / or hypochlorous acid It can be used for suppression of positive reactions and / or chlorine dioxide production reactions.

장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물이 포함하는 용존 이산화염소의 함량은 1 내지 5000ppm, 1 내지 4000ppm, 1 내지 3000ppm, 1 내지 2500ppm, 또는 1 내지 2000ppm일 수 있다. 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물이 이러한 범위의 용존 이산화염소 함량을 가짐에 의하여 이산화염소의 안정성이 더욱 향상될 수 있으나, 반드시 이러한 범위로 한정되는 것은 아니며 요구되는 조성물의 용도에 따라 더 많은 함량의 용존 이산화염소를 포함할 수 있다.The content of dissolved chlorine dioxide contained in the long-term concentration maintenance chlorine dioxide aqueous solution composition may be 1 to 5000 ppm, 1 to 4000 ppm, 1 to 3000 ppm, 1 to 2500 ppm, or 1 to 2000 ppm. Maintaining a long-term concentration The aqueous chlorine dioxide composition may have a dissolved chlorine dioxide content in this range, thereby improving the stability of chlorine dioxide, but it is not necessarily limited to this range, and a greater amount of dissolved content is required depending on the use of the required composition. Chlorine dioxide.

장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물에서 예를 들어, 분해억제제가 염소산나트륨 및 아염소산나트륨이며, pH 조정제가 또는 인산2수소나트륨과 인산1수소나트륨의 혼합물일 수 있다. 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물이 이러한 구체적인 분해억제제 및 pH 조정제를 가짐에 의하여 용존 이산화염소의 안정성이 더욱 향상될 수 있다.Maintaining a long-term concentration In the aqueous chlorine dioxide aqueous solution composition, for example, the decomposition inhibitor may be sodium chlorate and sodium chlorite, and the pH adjusting agent may be a mixture of sodium dihydrogenphosphate and sodium monohydrogenphosphate. Maintaining a long-term concentration The aqueous chlorine dioxide aqueous composition may further improve the stability of dissolved chlorine dioxide by having such a specific decomposition inhibitor and pH adjusting agent.

장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물에서, 조성물 제조 후 1년 경과 후에 조성물 내에 잔류하는 용존 이산화염소의 함량이, 초기 용존 이산화염소 함량의 90% 이상, 92% 이상, 94% 이상, 96% 이상, 또는 98% 이상일 수 있다. 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물이 장시간 경과 후에도 이러한 높은 이산화염소 농도를 유지함에 의하여 다양한 용도에 효과적으로 사용될 수 있다.Maintaining long-term concentration In the aqueous chlorine dioxide aqueous solution composition, the content of dissolved chlorine dioxide remaining in the composition after 1 year from the preparation of the composition is 90% or more, 92% or more, 94% or more, 96% or more of the initial dissolved chlorine dioxide content, or 98% or more. Maintaining a long-term concentration Chlorine dioxide aqueous solution composition can be effectively used in various applications by maintaining such a high concentration of chlorine dioxide even after a long period of time.

장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물은 다양한 용도에 사용될 수 있다. 예를 들어, 아파트, 공공 건물, 화장실, 펄프 표백, 도시 및 공업용수의 소독제 또는 살생물제, 냉각탑, 수영장, 소규모의 식품 및 음료 시설, 온실, 축산, 유전 오염 대책, 유전 처리, 훈증, 의학용 실험실 및 시설 등에 사용될 수 있으나 반드시 이들로 한정되지 않으며 살균 및/또는 소독이 요구되는 분야라면 모두 가능하다.Long-term concentration maintenance Chlorine dioxide aqueous solution composition can be used for a variety of applications. For example, apartments, public buildings, toilets, pulp bleaching, disinfectants or biocides for municipal and industrial water, cooling towers, swimming pools, small food and beverage facilities, greenhouses, livestock, oil pollution measures, oilfield treatment, fumigation, medicine It can be used in laboratories and facilities, but is not limited to these, and any field requiring sterilization and / or disinfection is possible.

다른 일구현예에 따른 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물의 제조방법은, 용존 이산화염소를 포함하는 제1 용액을 준비하는 단계; 및 제1 용액에 상기 이산화염소의 분해억제제 및 pH 조정제를 포함하는 장기 농도 유지제를 첨가하는 단계를 포함한다.Method for preparing a long-term concentration maintenance chlorine dioxide aqueous solution composition according to another embodiment, preparing a first solution containing dissolved chlorine dioxide; And adding a long-term concentration maintaining agent including a decomposition inhibitor of chlorine dioxide and a pH adjusting agent to the first solution.

용존 이산화염소를 포함하는 제1 용액을 준비하는 방법은 특별히 한정되지 않으며 당해 기술 분야에서 이산화염소를 제조하는 방법 및/또는 제조 장치이라면 모두 가능하다.The method for preparing the first solution containing dissolved chlorine dioxide is not particularly limited, and any method and / or apparatus for manufacturing chlorine dioxide in the art may be used.

용존 이산화염소를 포함하는 제1 용액은 예를 들어 다음과 같은 방법으로 준비된다.The first solution containing dissolved chlorine dioxide is prepared, for example, by the following method.

먼저, 이산화염소의 제조방법으로서, 산성인 액체상에서 일일 수백톤의 이산화염소를 생산하는 경우(초대량 제조법), 하기 반응식 6에서와 같이 출발 물질인 염소산염을 SO2, HCl, CH3OH 등의 환원제를 이용하여 생성시킨다.First, as a method for producing chlorine dioxide, when producing hundreds of tons of chlorine dioxide per day in an acidic liquid phase (ultra-large production method), the starting material chlorate as shown in Reaction Scheme 6 is SO 2 , HCl, CH 3 OH, etc. It is produced using a reducing agent.

<반응식 6><Scheme 6>

2NaClO3 + H2SO3 → 2ClO2 + Na2SO4 + H2O2NaClO 3 + H 2 SO 3 → 2ClO 2 + Na 2 SO 4 + H 2 O

그러나, 이러한 방법은 거대한 설비가 요구되어 표백 공정 외에는 적용하기 어렵다.However, this method requires a large amount of equipment and is difficult to apply other than the bleaching process.

다음으로, 이산화염소의 제조방법으로서, 일일 수십 킬로그램의 이산화염소로서를 생산하는 경우, 하기 반응식 1에서와 같이 HCl, H2SO4 등의 일반적인 무기산과 아염소산염을 산화시켜 이산화염소를 제조한다.Next, as a method for preparing chlorine dioxide, when producing as tens of kilograms of chlorine dioxide per day, chlorine dioxide is prepared by oxidizing general inorganic acids such as HCl and H 2 SO 4 and chlorite as shown in Scheme 1 below.

<반응식 1><Scheme 1>

5NaClO2 + 4HCl → 4ClO2 + 5NaCl + 2H2O5NaClO 2 + 4HCl → 4ClO 2 + 5NaCl + 2H 2 O

이 방법은 제조가 간단하나, 반응물인 아염소산염의 80% 만이 반응에 참가하며, 과량의 불순물이 생성되고 제조된 이산와염소의 순도 및 수율이 낮다. This method is simple to manufacture, but only 80% of the reactant chlorite participates in the reaction, excessive impurities are produced, and the purity and yield of the produced diacid and chlorine are low.

다르게는, 이산화염소의 제조방법으로서 하기 반응식 7에서와 같이 아염소산염과 퍼설페이트염을 반응시켜 이산화염소를 제조한다.Alternatively, as a method for preparing chlorine dioxide, chlorine dioxide is prepared by reacting a chlorite salt with a persulfate salt as shown in Reaction Scheme 7 below.

<반응식 7><Scheme 7>

2NaClO2 + Na2SO4→ 2ClO2 + 2Na2SO4 2NaClO 2 + Na 2 SO 4 → 2ClO 2 + 2Na 2 SO 4

다르게는, 이산화염소의 제조방법으로서, 하기 반응식 8에서와 같이 아염소산염, 염산 및 차아염소산염을 반응시켜 이산화염소를 제조한다.Alternatively, as a method for preparing chlorine dioxide, chlorine dioxide is prepared by reacting chlorite, hydrochloric acid, and hypochlorite as in Scheme 8 below.

<반응식 8><Scheme 8>

2NaClO2 + NaClO + 2HCl → 2ClO2 + 3NaCl + H2O2NaClO 2 + NaClO + 2HCl → 2ClO 2 + 3NaCl + H 2 O

이 방법은 순도가 높으나, 세가지 원료를 투입하므로 복잡하고 많은 원료 저장 용기가 요구된다.Although this method has high purity, it is complicated and requires a lot of raw material storage containers because three raw materials are added.

다르게는, 이산화염소의 제조방법으로서, 하기 반응식 9에서와 같이 염소산과 산 그리고 과산화물을 반응시켜 이염소산을 제조한다.Alternatively, as a method for preparing chlorine dioxide, chloric acid, an acid and a peroxide are reacted as shown in Reaction Scheme 9 below to prepare dichloric acid.

<반응식 9><Scheme 9>

2NaClO3 + H2SO4 + H2O2 → 2ClO2 + 3Na2SO4 + 2H2O + O2 2NaClO 3 + H 2 SO 4 + H 2 O 2 → 2ClO 2 + 3Na 2 SO 4 + 2H 2 O + O 2

다르게는, 이산화염소의 제조방법으로서, 하기 반응식 10에서와 같이 염소를 사용하여 아염소산염(소듐 클로라이트)을 산화시켜 이염소산을 제조한다.Alternatively, as a method for producing chlorine dioxide, chlorine is oxidized using chlorine (sodium chlorite) as shown in Reaction Scheme 10 to prepare dichloric acid.

<반응식 10><Reaction Scheme 10>

2NaClO2 + Cl2 → 2ClO2 + 2NaCl2NaClO 2 + Cl 2 → 2ClO 2 + 2NaCl

이 방법은 독성 가스인 염소 가스를 취급하여야 하는 단점이 있으나, 높은 수율을 제공하고 부산물이 거의 없다.This method has the disadvantage of handling chlorine gas, which is a toxic gas, but provides a high yield and has little by-products.

반응식 10에 따른 이산화염소 제조장치로서, 예를 들어, 반응용액의 pH를 모니터링하기 위한 pH meter, pH meter와 대칭되는 위치에 설치된 이산화염소 유출구, 염소 가스(Cl2)의 주입구에 별도 설치된 유량계, 반응장치의 하단부에 좌우 대칭으로 설치된 염소 가스(Cl2) 주입구 및 아염소산염(NaClO2) 주입구, 아염소산염(NaClO2)의 공급량을 조절하기 위한 정량펌프, 염소 가스(Cl2) 공급관 중에 설치된 미세유리섬유막, 염소 가스(Cl2) 및 아염소산염(NaClO2)의 주입구와 수직방향으로 설치된 베플 및 반응장치 바닥 중앙부에 교반기가 장착된 이산화염소 제조장치가 대한민국 등록특허 제10-0376913호에 개시된다.As a chlorine dioxide production apparatus according to Reaction Scheme 10, for example, a pH meter for monitoring the pH of the reaction solution, a chlorine dioxide outlet installed at a position symmetric to the pH meter, and a flow meter installed separately at an inlet of chlorine gas (Cl 2 ), The chlorine gas (Cl 2 ) inlet and chlorite (NaClO 2 ) inlet installed symmetrically on the lower part of the reactor, the metering pump to control the supply of chlorite (NaClO 2 ), the fine installed in the chlorine gas (Cl 2 ) supply pipe A glass fiber membrane, chlorine dioxide (Cl 2 ) and chlorite (NaClO 2 ) inlet and a vertically installed baffle and a chlorine dioxide manufacturing apparatus equipped with a stirrer at the bottom center of the reactor are disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0376913 .

반응식 8에 따른 이산화염소 제조방법으로서, 아염소산염 또는 아염소산염 및 차아염소산염의 혼합물, 염소 가스 및 고압 노즐의 분사수를 반응시켜 이산화염소를 제조하는 방법에서, 분사수가 부스터에 이르기 전에 아염소산염을 분사수에 주입하여 알칼리화된 분사수를 이젝터 분사 용액으로 이용함에 의하여 정수장에 적합한 이산화염소의 제조 방법이 대한민국 등록특허 제10-0456483호에 개시된다.In the method for producing chlorine dioxide by reacting chlorine dioxide or a mixture of chlorite or a mixture of chlorite and hypochlorite, chlorine gas and a high-pressure nozzle, a method for producing chlorine dioxide, injecting chlorite before the jet reaches the booster A method for preparing chlorine dioxide suitable for a water purification plant by using alkalinized injection water injected into water as an ejector injection solution is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0456483.

반응식 9에 따른 이산화염소 제조방법으로서, 염소산 이온, 산 및 과산화수소를 수용액으로 반응기에 공급하여 반응기 내에서 염소산 이온을 이산화염소로 환원시키고, 이것을 압력수와 혼합함에 의하여 이산화염소를 함유하는 희석된 수용액을 이젝터로부터 회수하는 단계를 포함하는 연속적으로 이산화염소를 제조하는 방법이 대한민국 등록특허 제10-0590345호에 개시된다.As a method for preparing chlorine dioxide according to Reaction Scheme 9, chlorine ions, acids and hydrogen peroxide are supplied to the reactor as an aqueous solution to reduce chlorine ions into chlorine dioxide in the reactor, and this is mixed with pressure water to dilute an aqueous solution containing chlorine dioxide. A method for continuously producing chlorine dioxide comprising the step of recovering from an ejector is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0590345.

이산화염소를 서방형으로 미량 발생시키는 장치로서, 튜브 내에 모래층 또는 실리카겔층/이산화염소 제조 반응층/왕 모래층/실리카겔층 또는 제올라이트층이 아래에서부터 위로 순차적으로 충진되고, 상부층에는 이산화염소 가스 방출구가 구비되고, 장치의 바닥에는 다수의 용액 흡수구를 가지는 이산화염소의 서방형 미량 발생 장치가 대한민국 등록특허 제10-0364235호에 개시된다.As a device for generating a small amount of chlorine dioxide in a sustained release form, a sand layer or a silica gel layer / chlorine dioxide production reaction layer / king sand layer / silica gel layer or zeolite layer is sequentially filled from the bottom to the top, and a chlorine dioxide gas outlet is provided in the upper layer. It is provided, and the bottom of the device is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0364235 a sustained-release trace amount of chlorine dioxide having a plurality of solution absorption ports.

이산화염소를 순간적으로 발생시키는 장치로서, 튜브 내에 모래층 및 이산화염소 제조 반응층이 아래에서부터 위로 순차적으로 충진되고 튜브의 바닥에는 용액을 흡수할 수 있는 다수의 용액흡수구가 마련되고, 튜브의 맨 윗부분에는 이산화염소 가스가 배출되는 다수의 기공이 마련된 이산화염소의 순간 발생 장치가 대한민국 등록특허 제10-0454547호에 개시된다.As a device for instantaneous generation of chlorine dioxide, a sand layer and a chlorine dioxide production reaction layer are sequentially filled from bottom to top in the tube, and a plurality of solution absorption ports are provided at the bottom of the tube to absorb the solution. A device for instantaneous generation of chlorine dioxide provided with a large number of pores through which chlorine dioxide gas is discharged is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0454547.

초음파와 자외선을 이용한 이산화염소 발생 장치로서, 초음파 진동 장치의 구비 하에 이산화염소 생성 용액을 자외선에 노출시켜 그로부터 필요한 이산화염소를 생성하는 이산화염소 생성 장치가 대한민국 공개특허 제2005-0015949호에 개시된다.As a device for generating chlorine dioxide using ultrasonic waves and ultraviolet rays, a chlorine dioxide generating device that exposes a chlorine dioxide generating solution to ultraviolet rays with the provision of an ultrasonic vibration device to generate necessary chlorine dioxide is disclosed in Korean Patent Publication No. 2005-0015949.

또한, 전기 분해방법에 의한 이산화염소 발생 장치로서, 수성 피드 용액을 전기분해하고 이산화할로겐 염을 이산화할로겐으로 전환하기 위해 애노드와 캐소드 간에 전류를 흘리면서, 아염소산염을 함유하는 수성 피드 용액을 애노드와 캐소드를 포함하는 비-멤브레인 전해셀 내, 및 애노드에 근접한 곳에 통과시킴으로써 이산화염소를 제조하는 방법이 대한민국 등록특허 제10-0575036호에 개시된다.In addition, as an apparatus for generating chlorine dioxide by an electrolysis method, an electric current is passed between an anode and a cathode to electrolyze an aqueous feed solution and convert a halogen dioxide salt into halogen dioxide, while the aqueous feed solution containing chlorite is added to the anode and cathode. A method for preparing chlorine dioxide by passing it in a non-membrane electrolytic cell comprising and near the anode is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0575036.

예를 들어, 제1 용액을 준비하는 단계에서 제1 용액은 아염소산염, 차아염소산염 및 무기산을 혼합하여 제조될 수 있다. 구체적으로, 아염소산염이 아염소산나트륨이고, 차아염소산염이 차아염소산나트륨이며, 상기 무기산이 황산일 수 있다. 이 경우 하기 반응식 11과 같이 이산화염소를 포함하는 제1 용액이 준비된다. 반응식 11에서 1 당량의 염화나트륨이 생성되므로, 염화나트륨의 염소 이온이 이산화염소를 분해시키는 작용이 최소화될 수 있다.For example, in the step of preparing the first solution, the first solution may be prepared by mixing chlorite, hypochlorite, and inorganic acid. Specifically, the chlorite may be sodium chlorite, the hypochlorite may be sodium hypochlorite, and the inorganic acid may be sulfuric acid. In this case, a first solution containing chlorine dioxide is prepared as shown in Reaction Scheme 11 below. Since 1 equivalent of sodium chloride is generated in Reaction Scheme 11, the action of chlorine ions of sodium chloride to decompose chlorine dioxide can be minimized.

<반응식 11><Scheme 11>

2NaClO2 + NaClO + H2SO4 → 2ClO2 + NaCl + Na2SO4 + H2O2NaClO 2 + NaClO + H 2 SO 4 → 2ClO 2 + NaCl + Na 2 SO 4 + H 2 O

이에 반해, 하기 반응식 8에서와 같이 염산을 사용할 경우 3 당량의 염화나트륨이 생성되므로, 염화나트륨의 염소 이온이 이산화염소를 분해시키는 작용이 증가할 수 있다. 결과적으로, 이산화염소의 장기 농도 유지가 어려울 수 있다.On the other hand, when using hydrochloric acid as in the following Reaction Scheme 8, since 3 equivalents of sodium chloride are generated, the action of chlorine ions of sodium chloride to decompose chlorine dioxide may increase. As a result, maintaining long-term concentrations of chlorine dioxide can be difficult.

<반응식 8><Scheme 8>

2NaClO2 + NaClO + 2HCl → 2ClO2 + 3NaCl + H2O2NaClO 2 + NaClO + 2HCl → 2ClO 2 + 3NaCl + H 2 O

이어서, 준비된 제1 용액에 장기 농도 유지제를 첨가한다. 장기 농도 유지제는 이산화염소의 분해억제제 및 pH 조정제를 포함한다. 예를 들어, 장기 농도 유지제는 차아염소산을 더 포함할 수 있다.Then, a long-term concentration maintaining agent is added to the prepared first solution. Long-term concentration maintenance agents include chlorine dioxide inhibitors and pH adjusting agents. For example, the long-term concentration maintenance agent may further include hypochlorous acid.

예를 들어, 용존 이산화염소 농도 1.0~2,000 ppm의 제1 용액 1L에, 장기 농도 유지제로서 고체 상태의 염소산나트륨 0.5~10g, 또는 1.0 ~ 5.0 g; 고체 상태의 아염소산나트륨(순도 80%) 0.5~10g, 또는 1.0~5.0 g 또는 액체 상태의 아염소산나트륨(농도 23~25% 수용액) 1~40g, 또는 2~20g; 차아염소산나트륨 수용액(10%, 중량/중량) 1.0~20.0g, 또는 5.0~10.0 g; 및 pH 조정제로서 농도 5~10%의 NaH2PO4 용액 또는 NaH2PO4 , Na2HPO4 두 종류로 구성된 혼합 용액(농도 1~10% NaH2PO4 및 농도 2.5~7.5% Na2HPO4)을 10~200mL 또는 20~80mL 첨가하여 제2 용액을 준비한 후, 상온에서 10분 간 교반하여 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물을 제조할 수 있다.For example, in 1 L of the first solution having a dissolved chlorine dioxide concentration of 1.0 to 2,000 ppm, 0.5 to 10 g of sodium chlorate in a solid state as a long-term concentration maintaining agent, or 1.0 to 5.0 g; 0.5 to 10 g of sodium chlorite in a solid state (80% purity), or 1 to 40 g of 1.0 to 5.0 g or liquid sodium chlorite (concentration 23 to 25% aqueous solution), or 2 to 20 g; Sodium hypochlorite aqueous solution (10%, weight / weight) 1.0-20.0 g, or 5.0-10.0 g; And a NaH 2 PO 4 solution having a concentration of 5 to 10% as a pH adjusting agent or a mixed solution consisting of two types of NaH 2 PO 4, Na 2 HPO 4 (concentration 1 to 10% NaH 2 PO 4 and concentration 2.5 to 7.5% Na 2 HPO 4 ) by adding 10 ~ 200mL or 20 ~ 80mL to prepare a second solution, and stirred at room temperature for 10 minutes to prepare a long-term concentration maintaining chlorine dioxide aqueous solution composition.

이하의 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명이 더욱 상세하게 설명된다. 단, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 이들만으로 본 발명의 범위가 한정되는 것이 아니다.The present invention is described in more detail through the following examples and comparative examples. However, the examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

(장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물의 제조)(Preparation of long-term concentration maintenance chlorine dioxide aqueous solution composition)

실시예 1Example 1

아염소산나트륨, 차아염소산나트륨 및 염산을 혼합하여 하기 반응식 8에 따라 생성되는 용존 이산화염소 2,000ppm을 포함하는 이산화염소 수용액을 제조하였다.Sodium chlorite, sodium hypochlorite and hydrochloric acid were mixed to prepare an aqueous solution of chlorine dioxide containing 2,000 ppm of dissolved chlorine dioxide produced according to the following Reaction Scheme 8.

<반응식 8><Scheme 8>

2NaClO2 + NaClO + 2HCl → 2ClO2 + 3NaCl + H2O2NaClO 2 + NaClO + 2HCl → 2ClO 2 + 3NaCl + H 2 O

제조된 2000ppm 이산화염소 수용액 1L에 염소산나트륨 2g, 아염소산나트륨(순도 80%) 2g, 및 차아염소산나트륨 수용액(10%, 중량/중량) 10g을 첨가하였다.2 g of sodium chlorate, 2 g of sodium chlorite (80% purity), and 10 g of sodium hypochlorite solution (10%, weight / weight) were added to 1 L of a 2000 ppm aqueous chlorine dioxide solution.

이어서, 인산2수소나트륨 및 인산1수소나트륨의 혼합 용액(5% NaH2PO4, 5% Na2HPO4, 중량/중량)을 60ml 첨가하여 수용액의 pH를 2~6.5로 조절하여 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물을 제조하였다.Subsequently, 60 ml of a mixed solution of sodium dihydrogen phosphate and sodium monohydrogen phosphate (5% NaH 2 PO 4, 5% Na 2 HPO 4 , weight / weight) was added to adjust the pH of the aqueous solution to 2 to 6.5 to maintain long-term concentration. An aqueous chlorine dioxide aqueous solution composition was prepared.

실시예 2Example 2

아염소산나트륨, 차아염소산나트륨 및 염산을 혼합하여 상기 반응식 4에 따라 생성되는 용존 이산화염소 80ppm을 포함하는 이산화염소 수용액을 제조하였다.Sodium chlorite, sodium hypochlorite, and hydrochloric acid were mixed to prepare an aqueous solution of chlorine dioxide containing 80 ppm of dissolved chlorine dioxide produced according to Reaction Scheme 4.

제조된 80ppm 이산화염소 수용액 1L에 염소산나트륨 0.5g, 아염소산나트륨(순도 80%) 0.5g, 및 차아염소산나트륨 수용액 (10%, 중량/중량) 5g을 첨가하여 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물을 제조하였다.To 1 L of the prepared 80 ppm aqueous chlorine dioxide solution, 0.5 g of sodium chlorate, 0.5 g of sodium chlorite (80% purity), and 5 g of sodium hypochlorite aqueous solution (10%, weight / weight) were added to prepare a long-term concentration chlorine dioxide aqueous solution composition Did.

이어서, 인산2수소나트륨 및 인산1수소나트륨의 혼합 용액(5% NaH2PO4, 5% Na2HPO4, 중량/중량)을 30ml 첨가하여 수용액의 pH를 2~6.5로 조절하여 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물을 제조하였다.Subsequently, 30 ml of a mixed solution of sodium dihydrogen phosphate and sodium monohydrogen phosphate (5% NaH 2 PO 4, 5% Na 2 HPO 4 , weight / weight) is added to adjust the pH of the aqueous solution to 2 to 6.5 to maintain long-term concentration. An aqueous chlorine dioxide aqueous solution composition was prepared.

실시예 3Example 3

아염소산나트륨, 차아염소산나트륨 및 염산을 혼합하여 상기 반응식 4에 따라 생성되는 용존 이산화염소 20ppm을 포함하는 이산화염소 수용액을 제조하였다.Sodium chlorite, sodium hypochlorite and hydrochloric acid were mixed to prepare an aqueous solution of chlorine dioxide containing 20 ppm of dissolved chlorine dioxide produced according to Reaction Scheme 4.

제조된 20ppm 이산화염소 수용액 1L에 염소산나트륨 0.0.1g, 아염소산나트륨(순도 80%) 0.0.1g, 및 차아염소산나트륨 수용액 (10%, 중량/중량) 2g을 첨가하여 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물을 제조하였다.Sodium chlorate 0.0.1 g, sodium chlorite (purity 80%) 0.0.1 g, and sodium hypochlorite aqueous solution (10%, weight / weight) 2 g were added to 1 L of the prepared 20 ppm aqueous chlorine dioxide solution to maintain long-term concentration. Was prepared.

이어서, 인산2수소나트륨 및 인산1수소나트륨의 혼합 용액(5% NaH2PO4, 5% Na2HPO4, 중량/중량)을 20ml 첨가하여 수용액의 pH를 2~6.5로 조절하여 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물을 제조하였다.Subsequently, 20 ml of a mixed solution of sodium dihydrogen phosphate and sodium monohydrogen phosphate (5% NaH 2 PO 4, 5% Na 2 HPO 4 , weight / weight) was added to adjust the pH of the aqueous solution to 2 to 6.5 to maintain long-term concentration. An aqueous chlorine dioxide aqueous solution composition was prepared.

비교예 1Comparative Example 1

본 비교예는 분해억제제로서의 염소산 나트륨과 차아염소산 나트륨을 첨가하지 않고, 아염소산 나트륨과 pH 조정제만 사용하였을 경우 장기 농도 유지 정도를 측정하는 목적으로 예시되었다.This comparative example was exemplified for the purpose of measuring the degree of long-term concentration maintenance when only sodium chlorite and pH adjusters were used without adding sodium chlorate and sodium hypochlorite as decomposition inhibitors.

아염소산나트륨, 차아염소산나트륨 및 염산을 혼합하여 하기 반응식 8에 따라 생성되는 용존 이산화염소 2,000ppm을 포함하는 이산화염소 수용액을 제조하였다.Sodium chlorite, sodium hypochlorite and hydrochloric acid were mixed to prepare an aqueous solution of chlorine dioxide containing 2,000 ppm of dissolved chlorine dioxide produced according to the following Reaction Scheme 8.

<반응식 8><Scheme 8>

2NaClO2 + NaClO + 2HCl → 2ClO2 + 3NaCl + H2O2NaClO 2 + NaClO + 2HCl → 2ClO 2 + 3NaCl + H 2 O

제조된 2000ppm 이산화염소 수용액 1 L에 아염소산나트륨(25% 용액) 80 mL를 첨가하고, 이어서, 인산2수소나트륨(25℃에서 5% 수용액의 pH는 4.1~4.5)을 첨가하여 얻어지는 수용액의 pH를 5.5~6.0으로 조절하여 이산화염소 수용액 조성물을 제조하였다.PH of the aqueous solution obtained by adding 80 mL of sodium chlorite (25% solution) to 1 L of a 2000 ppm aqueous chlorine dioxide solution, and then adding sodium dihydrogen phosphate (pH of 5% aqueous solution at 25 ° C is 4.1 to 4.5) Was adjusted to 5.5 to 6.0 to prepare a chlorine dioxide aqueous solution composition.

평가예 1: 용존 이산화염소 상온 안정성 평가Evaluation Example 1: Evaluation of dissolved chlorine dioxide at room temperature stability

실시예 1 내지 3에서 제조된 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물을 상온(25℃)에서 장기간 보관하면서, 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물이 포함하는 이산화염소 함량을 요오드 적정법으로 1개월 간격으로 측정하였다.The long-term concentration-maintaining chlorine dioxide aqueous solution compositions prepared in Examples 1 to 3 were stored at room temperature (25 ° C.) for a long time, and the chlorine dioxide content contained in the long-term concentration-maintaining chlorine dioxide aqueous solution composition was measured at an interval of 1 month by an iodine titration method.

측정 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The measurement results are shown in Table 1 below.

경과 시간Elapsed time 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 비교예 1Comparative Example 1 초기Early 20002000 80.80. 20.020.0 20002000 1개월1 month 20032003 80.480.4 20.720.7 839839 2개월2 months 20012001 80.380.3 21.121.1 624624 3개월3 months 19971997 79.179.1 21.221.2 610610 4개월4 months 20002000 80.380.3 20.520.5 589589 5개월5 months 19991999 81.181.1 20.120.1 578578 6개월6 months 20022002 80.980.9 19.919.9 499499 7개월7 months 20012001 80.680.6 19.419.4 8개월8 months 20002000 79.779.7 20.220.2 9개월9 months 20032003 80.180.1 20.220.2 10개월10 months 20012001 79.979.9 20.720.7 11개월11 months 20002000 80.680.6 20.120.1 12개월12 months 20032003 80.680.6 19.919.9 13개월13 months 20012001 79.479.4 20.220.2

표 1에 보여지는 바와 같이, 실시예 1 내지 3에서 제조된 장기 농도 유지 이산화염소 수용액은 12개월 경과 후의 잔존 이산화염소의 함량이 초기 이산화염소 함량의 94% 이상이었으나, 비교예 1에서 제조된 장기 농도 유지 이산화염소 수용액은 6개월 경과 후의 잔존 이산화염소의 함량이 초기 이산화염소 함량의 25% 이하였다.As shown in Table 1, in the long-term concentration chlorine dioxide aqueous solutions prepared in Examples 1 to 3, the content of residual chlorine dioxide after 12 months was 94% or more of the initial chlorine dioxide content, but the organs prepared in Comparative Example 1 Concentration maintenance In the aqueous chlorine dioxide solution, the residual chlorine dioxide content after 6 months was less than 25% of the initial chlorine dioxide content.

따라서, 실시예 1 내지 3에서 제조된 장기 농도 유지 이산화염소 수용액은 상온에서 장기 보관 안정성이 매우 우수하였다.Therefore, the long-term concentration-maintained chlorine dioxide aqueous solutions prepared in Examples 1 to 3 were excellent in long-term storage stability at room temperature.

이에 반해, 비교예 1에서 제조된 장기 농도 유지 이산화염소 수용액은 분해억제제로서 염소산 나트륨과 차아염소산 나트륨의 무첨가로 상온에서 장기 보관 안정성이 부진하였다.On the other hand, the long-term concentration-maintaining chlorine dioxide aqueous solution prepared in Comparative Example 1 lacked sodium chloride and sodium hypochlorite as decomposition inhibitors, resulting in poor long-term storage stability at room temperature.

Claims (22)

용존 이산화염소;
상기 용존 이산화염소의 분해 억제제; 및
pH 조정제를 포함하는, 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물로서,
상기 분해 억제제는 아염소산나트륨, 차아염소산나트륨 및 염소산 나트륨을 포함하며,
상기 pH 조정제는 인산2수소나트륨 및 인산1수소나트륨을 포함하며,
상기 염소산 나트륨과 아염소산 나트륨의 초기 함량이 이산화염소 수용액 총 중량을 기준으로 0.36중량% 이하이며,차아염소산나트륨의 초기 함량이 이산화염소 수용액 총 중량을 기준으로 0.1중량% 이하이며,
상기 용존 이산화염소의 농도는 2000ppm 이하인 것을 특징으로 하는 상온 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물.
Dissolved chlorine dioxide;
An inhibitor of decomposition of the dissolved chlorine dioxide; And
A long-term concentration maintenance chlorine dioxide aqueous solution composition comprising a pH adjusting agent,
The decomposition inhibitors include sodium chlorite, sodium hypochlorite and sodium chlorate,
The pH adjusting agent includes sodium dihydrogen phosphate and sodium monohydrogen phosphate,
The initial content of sodium chlorate and sodium chlorite is 0.36% by weight or less based on the total weight of the aqueous chlorine dioxide solution, and the initial content of sodium hypochlorite is 0.1% by weight or less based on the total weight of the aqueous chlorine dioxide solution,
The dissolved chlorine dioxide concentration is 2000ppm or less, characterized in that the long-term concentration maintained at room temperature, chlorine dioxide aqueous solution composition.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 용존 이산화염소를 포함하는 제1 용액을 준비하는 단계; 및
상기 제1 용액에 상기 이산화염소의 분해억제제 및 pH 조정제를 포함하는 장기 농도 유지제를 첨가하는 단계를 포함하며,
상기 분해 억제제는 아염소산나트륨, 차아염소산나트륨 및 염소산 나트륨을 포함하며,
상기 pH 조정제는 인산2수소나트륨 및 인산1수소나트륨을 포함하며,
상기 분해 억제제들인 염소산 나트륨과 아염소산 나트륨의 초기 함량이 이산화염소 수용액 총 중량을 기준으로 0.36중량% 이하이며,차아염소산나트륨의 초기 함량이 이산화염소 수용액 총 중량을 기준으로 0.1중량% 이하이며,
상기 용존 이산화염소의 농도는 2000ppm 이하인 것을 특징으로 하는 상온 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물의 제조방법..
Preparing a first solution containing dissolved chlorine dioxide; And
And adding a long-term concentration maintaining agent including a decomposition inhibitor of chlorine dioxide and a pH adjusting agent to the first solution,
The decomposition inhibitors include sodium chlorite, sodium hypochlorite and sodium chlorate,
The pH adjusting agent includes sodium dihydrogen phosphate and sodium monohydrogen phosphate,
The initial content of the decomposition inhibitors sodium chlorate and sodium chlorite is 0.36% by weight or less based on the total weight of the aqueous chlorine dioxide solution, and the initial content of sodium hypochlorite is 0.1% by weight or less based on the total weight of the aqueous chlorine dioxide solution,
The dissolved chlorine dioxide concentration is 2000ppm or less, characterized in that the long-term long-term concentration maintaining chlorine dioxide aqueous solution composition.
삭제delete 삭제delete 삭제delete
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