KR950008965B1 - 안정화 이산화염소 수용액의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
본 발명은 유리 이산화염소를 함유한 안정화 이산화염소 수용액의 제조방법에 관한 것으로, 아염소산나트륨, 무기산, 탄산염 및 인산염만을 사용하여, 수용액 상태에서 반응시켜 유리 이산화염소를 함유한 안정화 이산화염소 수용액을 제조하는 방법에 관한 것이다.
이산화염소는 강력한 산화, 살균 및 표백작용이 있어 오래전부더 유용하게 사용되어 왔다. 예를 들면 주로 펄프, 섬유, 소맥분 등의 표백에 사용되어 왔으며, 또한 수도물이나 수영장의 살균 및 소독에도 사용되어 오고 있으며, 폐수의 처리 또는 탈취에도 사용되어 오고 있다. 이것은 이산화염소의 강력한 산화력에 의한 표백작용과 살균작용을 이용한 것이다. 실제로 이산화염소는 미국내에서 500개 이상, 유럽에서도 500개이상의 수처리장에서 음용수의 살균소독제로 사용되고 있다. 최근에는 석유정제시에 탈황이나 질소산화물의 제거에도 사용되어 오고 있다.
이와 같이 살균 소독제로서 널리 사용되고 있는 이산화염소는 여러가지 중요한 특성을 가지고 있다. 염소와는 달리 물속에 존재하는 페놀 등의 화합물과 반응하여 불쾌한 냄새나 맛을 내는 클로로페놀류 등을 생성하지 않으며, 염소 처리과정에서 생성되는 변이원성과 발암성의 트리할로메탄류(THMs)를 생성하지도 않는다. 또한 미생물의 세포벽의 구성성분과 반응, 미생물의 생리적 기능을 변화시키는 작용에 의하여 물속에 있는 세균, 바이러스, 조류와 기타 미생물을 빠르게 사멸시킨다. 그리고 물속의 철이나 망간이온 등을 산화시키는 작용이 있다.
이산화염소의 상기와 같은 우수한 효과에도 불구하고, 이산화염소의 불안정성, 취급의 곤란성 등으로 인하여 실제 사용에는 어려운 점이 많다. 이러한 어려운 점 때문에 수처리장, 수영장, 폐수처리장 및 식품 등의 생산공정에서 이산화염소를 사용할 경우에는 아염소산과 염산 등의 무기산을 반응시키는 이산화염소 발생기를 사용하여 이산화염소를 발생시켜 사용한다. 그러나 이럴 경우 이산화염소 발생기를 설치하여야 하기때문에 이산화염소가 대용량으로 필요한 경우 이외에는 이산화염소 발생기를 운영하기가 어렵다.
이와 같은 문제점을을 해결하기 위한 방법으로 이산화염소를 액체상태의 상품으로 공급이 가능하도록 하기 위하여, 이산화염소를 안정화시키기 위한 여러가지 방법들이 발표되었다.
이를 안정화 이산화염소 제조방법으로서, 한국특허공고 제92-3214호에서는 탄산나트륨, 제이인산나트륨, 과산화수소 혼합물의 수용액에 이산화염소를 흡수시키는 방법에 대하여 기술하고 이다. 또 미국특허 제4,473,115호에서는 오존, 과산화수소, 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 요소의 과산화물 및 알칼리금속의 인산, 황산, 붕산 과산화물 또는 알칼리금속의 인산염, 황산염, 붕산염의 혼합물 수용액에 이산화염소를 흡수시켜서 제조하고, 미국특허 제3,271,242호에서는 이산화염소를 붕산나트륨, 과산화물 수용액에 흡수시키고 열을 가하여 안정화시키는 방법을 기술하고 있다. 이들 방법들은 모두 안정화시킬 수 있는 수용액에 이산화염소를 흡수시켜서 안정화시키는 방법으로 별도의 이산화염소 발생장치를 설치하거나, 아염소산염 등의 제조과정중에서 생성되는 이산화염소의 부산물을 이용한다.
또 다른 안정화 이산화염소 제조방법에는 독일특허 제2,730,883호에서는 아염소산염에 황산을 넣어 이산화염소를 발생시킨 다음, 수산화나트륨으로 안정화시키는 방법으로 제조하며, 독일특허 제2,728,170호에서는 아염소산염과 차아염소산염 혼합액에 무기산을 넣어 이산화염소를 발생시킨 다음, 탄산나트륨으로 안정화시킨다. 또한 미국특허 제4,296,103호에서는 아염소산염과 차아염소산염을 과산화물 용액에 넣어 산을 적가하는 방법을 기술하고 있다. 이들 방법은 위에서 언급한 방법과는 달리 별도로 이산화염소를 발생시켜 용액에 흡수시키는 방법과는 달리 직접 용액 중에서 이산화염소를 발생시켜 안정화시킨다. 즉 이들 방법은 이산화염소 가스를 발생시켜 흡수하는 방법보다 간편한 특징을 가지고 있다. 그러나 이들 방법에서는 이산화염소 발생후 알칼리 물질로 안정화시키기 때문에 다음과 같은 반응을 수반하게 되며,
2ClO2+2OH-=2ClO2 -+2H+
또한, 차아염소산염을 사용하는 경우 발생된 이산화염소가 차아염소산이온과 다음과 같이 반응한다.
2ClO2+HOCl+H2O=2ClO3 -+2H++HCl
즉, 생성된 이산화염소가 급격히 염소산이온(ClO3 -)으로 변환되어 이산화염소 함량이 급격히 저하된다.
따라서 본 발명에서는 위에서 언급한 두 가지 방법 즉, 이산화염소를 발생시켜 흡수하는 방법에서의 복잡성과 비경제성을 개선하고, 두번째 방법에서의 이산화염소 함량의 급격한 저하요인을 해결하는 이산화염소용액의 제조가 가능한 방법을 제시한다.
본 발명의 방법은 상온, 상압에서 아염소산나트륨 용액, 염산, 탄산나트륨 및 제이인산나트륨을 사용하여 단일수용액계에서 안정화 이산화염소 용액 8%, 5% 및 3%를 함유한 제품을 제조할 수 있다.
본 발명은 상온, 상압 하에서 교반기와 pH 전극이 설치된 둥근 유리 탱크에 15.0-60.0중량부의 아염소산나트륨 용액에 물을 넣어 희석한 다음, 0.1-0.5중량부의 염산을 넣어 용액의 pH를 3.3-4.0으로 만든다음, 0.1-1.0중량부의 탄산나트륨과 0.1-0.5중량부의 제이인산나트륨의 혼합용액을 첨가하여 pH 6.5-7.5인 이산화 염소 수용액을 제조한다.
본 발명의 방법으로 제조된 이산화염소 용액의 pH는 6.8-7.0이며, 이산화염소 함량은 전위차법으로 분석한 결과 중량%로 3-8%이며, 수율은 94-95%이다.
본 발명의 방법에 의한 안정화 이산화염소 용액은 탄산염. 인산염만으로 이루어진 안정화 용액이며, 일단계반응으로 합성이 끝나므로 종래의 방법에 비하여 공정이 간편하고 경제적이다.
다음은 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 실시예에서는 아염소산나트륨 용액, 염산, 탄산나트륨 및 제이인산나트륨을 각각 25-35%, 30-36%, 98% 이상 및 98% 이상인 제품을 사용하였다.
[실시예 1]
상온과 상압에서 교반기와 PH 전극이 설치된 둥근 유리탱크에 물 47.5중량부, 30% 아염소산나트륨 용액 44.5중량부를 넣고, 서서히 교반하면서 10% 염산 4.25중량부를 서서히 넣어 pH를 3.5±1로 조절한 다음, 탄산나트륨 0.53중량부, 제이인산나트륨이수염 0.28중량부 및 물 2.94중량부로 만든 혼합용액으로 용액의 pH가 7.0±1이 되도록 조절했다.
위의 방법으르 제조된 이산화염소 용액의 pH는 6.89이었으며, 이산화염소의 함량은 전위차법으로 분석한 결과 중량%로 8%이었으며, 수율 94%이었다. 또한 분광광도계로 유리 이산화염소의 존재를 확인하였다.
[실시예 2]
상온, 상압에서 교반기와 PH 전극이 설치된 둥근 유리탱크에 물 67.2중량부, 30% 아염소산나트륨 용액 27.8중량부를 넣고, 서서히 교반하면서 10% 염산 2.66중량부를 서서히 넣어 pH를 3.5±1로 조절한 다음, 탄산나트륨 0.33중량부, 제이인산나트륨이수염 0.18중량부 및 물 1.84중량부로 만든 혼합용액으로 용액의 pH가 7.0±1이 되도륵 조절했다.
위의 방법으로 제조된 이산화염소 용액의 pH는 6.92이었으며, 이산화염소의 함량은 전위차법으로 분석한 결과 중량%로 5%이었으며, 수율 95%이었다. 또한 분광광도계로 유리 이산화염소의 존재를 확인하였다.
[실시예 3]
상온, 상압에서 교반기와 pH 전극이 설치된 둥근 유리 탱크에 물 80.3중량부, 30% 아염소산나트륨 용액 16.7중량부를 넣고, 서서히 교반하면서 10% 염산 1.60중량부를 서서히 넣어 pH를 3.5±1로 조절한 다음, 탄산나트륨 0.20중량부, 제이인산나트륨이수염 0.11중량부 및 물 1.10중량부로 만든 혼합용액으로 용액의 pH가 7.0±1이 되도록 조절하였다.
상기의 방법으르 제조된 이산화염소 용액의 pH는 6.98이었으며, 이산화염소의 함량은 전위차법으로 분석한 결과 중량%로 3%이었으며, 수율 94%이었다. 또한 분광광도계로 유리 이산화염소의 존재를 확인하였다.
Claims (2)
- 안정화 이산화염소 수용액을 제조하는데 있어서, 15.0-60.0중량부의 아염소산나트륨 용액에 물을 넣어 희석한 다음, 0.1-0.5중량부의 염산을 넣어 용액의 pH를 3.3-4.0으로 만든 다음, 0.1-1.0중량부의 탄산나트륨과 0.1-0.5중량부의 제이인산나트륨의 혼합용액을 첨가하여 pH 6.5-7.5인 이산화염소 수용액을 제조함을 특징으로 하는 안정화 이산화염소 수용액의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 이산화염소나트륨 용액, 탄산나트륨 및 제이인산나트륨은 각각 25-35%, 98% 이상 및 98% 이상인 것을 특징으로 하는 안정화 이산화염소 수용액의 제조방법.
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| KR1019920016277A KR950008965B1 (ko) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 안정화 이산화염소 수용액의 제조방법 |
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| KR940006922A KR940006922A (ko) | 1994-04-26 |
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| KR940006922A (ko) | 1994-04-26 |
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