RU2538836C2 - Method of stabilising alkaline solution of hydrogen peroxide - Google Patents

Method of stabilising alkaline solution of hydrogen peroxide Download PDF

Info

Publication number
RU2538836C2
RU2538836C2 RU2013103896/05A RU2013103896A RU2538836C2 RU 2538836 C2 RU2538836 C2 RU 2538836C2 RU 2013103896/05 A RU2013103896/05 A RU 2013103896/05A RU 2013103896 A RU2013103896 A RU 2013103896A RU 2538836 C2 RU2538836 C2 RU 2538836C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydrogen peroxide
solution
alkaline solution
sodium tetraborate
alkaline
Prior art date
Application number
RU2013103896/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013103896A (en
Inventor
Юрий Анатольевич Ферапонтов
Николай Федорович Гладышев
Сергей Борисович Путин
Татьяна Валентиновна Сажнева
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") filed Critical Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита")
Priority to RU2013103896/05A priority Critical patent/RU2538836C2/en
Publication of RU2013103896A publication Critical patent/RU2013103896A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2538836C2 publication Critical patent/RU2538836C2/en

Links

Landscapes

  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method of stabilising alkaline solution of hydrogen peroxide consists in addition of sodium tetraborate and magnesium sulphate as stabilisers into initial solution of hydrogen peroxide. After that, required quantity of respective alkaline metal hydroxide is introduced into obtained solution. Stabilisers are introduced into hydrogen peroxide solution before addition of alkaline metal hydroxide in the following quantities (mole of substance/mole of hydrogen peroxide): sodium tetraborate - 0.001-0.004; magnesium sulphate - 0.001-0.004. Magnesium sulphate is introduced into solution of hydrogen peroxide after complete dilution of sodium tetraborate.
EFFECT: simplification of technological process and ensuring stability of alkaline solution of hydrogen peroxide for a long time.
2 cl, 1 tbl, 6 ex

Description

Изобретение относится к способам стабилизации щелочных растворов пероксида водорода, используемых при синтезе из пероксида водорода и соответствующих гидроксидов пероксидных соединений щелочных металлов или их композитных смесей, используемых затем как основа продуктов для регенерации воздуха в системах жизнеобеспечения человека при создании локальных дыхательных атмосфер.The invention relates to methods for stabilizing alkaline solutions of hydrogen peroxide used in the synthesis of hydrogen peroxide and the corresponding hydroxides of peroxide compounds of alkali metals or their composite mixtures, which are then used as the basis of products for air regeneration in human life support systems for creating local respiratory atmospheres.

Способы получения пероксидных соединений щелочных металлов или их композитных смесей из пероксида водорода и соответствующих гидроксидов заключаются во взаимодействии раствора пероксида водорода и соответствующего гидроксида (или смеси гидроксидов) с последующей дегидратацией полученного раствора или суспензии.Methods for producing alkali metal peroxide compounds or their composite mixtures of hydrogen peroxide and the corresponding hydroxides include the interaction of a hydrogen peroxide solution and the corresponding hydroxide (or a mixture of hydroxides), followed by dehydration of the resulting solution or suspension.

Необходимо отметить, что взаимодействие пероксида водорода и гидроксидов щелочных металлов при нормальных условиях - ярко выраженный экзотермический процесс, сопровождающийся каталитическим разложением пероксидных продуктов под воздействием гидроксид-анионов [У. Шамб, Ч. Сеттерфилд, Р. Вентворс. Перекись водорода. - М.: Иностранная литература. - 1958. - 578 с.] и выделением атомарного кислорода. Это не только приводит к снижению содержания пероксидных соединений в продукте синтеза, но и создает дополнительную угрозу возникновения «кислородного» пожара, локализовать который практически невозможно. Поэтому для предотвращения разложения пероксидных соединений в процессе синтеза и хранения полученного щелочного раствора пероксида водорода надо или охлаждать зону реакции до требуемых температур (как правило, не выше 10°С) и поддерживать полученный раствор в течение производственного цикла при этой же температуре, что связано с дополнительными затратами, или использовать вещества, выступающие в качестве стабилизаторов (ингибиторов) реакции. Под стабильностью различных растворов пероксидных соединений понимается их способность сохранять свой активный кислород (уменьшение абсолютного содержания активного кислорода в растворе менее 1,0% массовых) в течение длительного времени, т.е. максимальная неизменность химического состава жидкой фазы.It should be noted that the interaction of hydrogen peroxide and alkali metal hydroxides under normal conditions is a pronounced exothermic process, accompanied by catalytic decomposition of peroxide products under the influence of hydroxide anions [U. Chamb, C. Setterfield, R. Wentworth. Hydrogen peroxide. - M.: Foreign literature. - 1958. - 578 S.] and the release of atomic oxygen. This not only leads to a decrease in the content of peroxide compounds in the synthesis product, but also creates an additional threat of an “oxygen” fire, which is almost impossible to localize. Therefore, to prevent decomposition of peroxide compounds during the synthesis and storage of the obtained alkaline solution of hydrogen peroxide, it is necessary either to cool the reaction zone to the required temperatures (usually not higher than 10 ° С) and maintain the resulting solution during the production cycle at the same temperature, which is associated with additional costs, or use substances acting as stabilizers (inhibitors) of the reaction. The stability of various solutions of peroxide compounds is understood to mean their ability to retain their active oxygen (a decrease in the absolute content of active oxygen in the solution of less than 1.0 mass%) for a long time, i.e. maximum invariance of the chemical composition of the liquid phase.

До настоящего времени не существует строго научных основ для выбора стабилизаторов различных растворов пероксидных соединений, препятствующих их разложению [Г.А. Серышев. Химия и технология перекиси водорода. - Л.: Химия, - 1984. - С.182]. Поэтому их выбор проводят преимущественно эмпирическим путем в зависимости от состава конкретного раствора и его последующего применения. Так как щелочной раствор пероксида водорода в дальнейшем используется для синтеза пероксидных соединений щелочных металлов и далее на их основе регенеративных продуктов для систем жизнеобеспечения человека при создании локальных дыхательных атмосфер, на применяемые в качестве стабилизаторов вещества накладывается ряд ограничений (по токсичности, химической устойчивости к воздействию атомарного кислорода и др.).To date, there is no strictly scientific basis for the choice of stabilizers of various solutions of peroxide compounds that prevent their decomposition [G.A. Seryshev. Chemistry and technology of hydrogen peroxide. - L .: Chemistry, - 1984. - S.182]. Therefore, their choice is carried out mainly empirically, depending on the composition of a particular solution and its subsequent use. Since an alkaline solution of hydrogen peroxide is further used for the synthesis of peroxide compounds of alkali metals and then based on them regenerative products for human life support systems when creating local respiratory atmospheres, a number of restrictions are imposed on substances used as stabilizers (in terms of toxicity and chemical resistance to atomic oxygen, etc.).

Известен способ стабилизации щелочных растворов пероксида водорода [патент РФ №2352522, МПК С01В 15/037, 2009 г.], включающий поэтапное добавление к водному раствору пероксида водорода стабилизаторов. В качестве стабилизаторов используют сульфат магния (MgSO4) и моногидрат пероксида лития (Li2O2·H2O). На первом этапе осуществляют введение в раствор пероксида водорода сульфата магния. После его полного растворения осуществляют добавление части гидроксида. При достижении значения рН раствора, равного примерно 10, в него вводят моногидрат пероксида лития. Затем добавляют оставшееся количество гидроксида. Стабилизаторы вводятся в следующих количествах, моль вещества/моль пероксида водорода: сульфат магния (MgSO4) 0,0001-0,017; моногидрат пероксида лития (Li2O2·H2O) 0,0001-0,028.A known method of stabilizing alkaline solutions of hydrogen peroxide [RF patent No. 2352522, IPC СВВ 15/037, 2009], including the phased addition of stabilizers to an aqueous solution of hydrogen peroxide. Magnesium sulfate (MgSO 4 ) and lithium peroxide monohydrate (Li 2 O 2 · H 2 O) are used as stabilizers. At the first stage, magnesium sulfate is introduced into the hydrogen peroxide solution. After its complete dissolution, part of the hydroxide is added. When the solution reaches a pH of about 10, lithium peroxide monohydrate is introduced into it. Then the remaining amount of hydroxide is added. Stabilizers are introduced in the following amounts, mole of substance / mole of hydrogen peroxide: magnesium sulfate (MgSO 4 ) 0.0001-0.017; lithium peroxide monohydrate (Li 2 O 2 · H 2 O) 0.0001-0.028.

Такой прием обеспечивает стабильность щелочного раствора пероксида водорода в течение длительного времени. Это позволяет снизить расход ресурсов при дальнейшем синтезе из полученного таким образам щелочного раствора пероксида водорода пероксидных соединений щелочных или их композитных смесей и повысить содержание основного компонента в продукте синтеза.This technique ensures the stability of the alkaline solution of hydrogen peroxide for a long time. This allows to reduce the consumption of resources during further synthesis of alkali peroxide compounds or their composite mixtures obtained from such an alkaline solution of hydrogen peroxide and to increase the content of the main component in the synthesis product.

Однако такой способ является технологически сложным. Это обусловлено, во-первых, многостадийностью процесса, заключающегося в последовательном введении в раствор пероксида водорода сначала одного стабилизатора (сульфата магния), затем добавления гидроксида до достижения строго фиксированного значения рН, затем введении второго стабилизатора и только после этого добавлении оставшегося количества гидроксида.However, this method is technologically complex. This is due, firstly, to the multi-stage process, which consists in sequentially introducing one stabilizer (magnesium sulfate) into the hydrogen peroxide solution, then adding hydroxide until a strictly fixed pH value is reached, then introducing the second stabilizer and only then adding the remaining amount of hydroxide.

При этом существенное значение имеют постоянный контроль рН щелочного раствора пероксида водорода, поскольку при отклонении данного параметра от заявленного в изобретении значения может быть нарушен механизм стабилизации и, соответственно, содержание в нем активного кислорода, что в конечном счете негативно скажется на протекании процесса получения пероксидных соединений щелочных металлов.In this case, constant monitoring of the pH of an alkaline solution of hydrogen peroxide is essential, since if this parameter deviates from the value stated in the invention, the stabilization mechanism and, accordingly, the content of active oxygen in it can be adversely affected, which ultimately will negatively affect the process of obtaining peroxide compounds alkali metals.

Кроме того, моногидрат пероксида лития - соединение, которое не является широко доступным и может быть получено только в результате проведения довольно сложного синтеза при соблюдении большого ряда ограничений [Ю.А. Ферапонтов, М.А. Ульянова, Т.В. Сажнева. Условия кристаллизации Li2O2·H2O в тройной системы LiOH - H2O2 - H2O / ЖНХ. 2008. Т. 53. Вып.10, С.1749 - 1754].In addition, lithium peroxide monohydrate is a compound that is not widely available and can be obtained only as a result of a rather complex synthesis, subject to a large number of restrictions [Yu.A. Ferapontov, M.A. Ulyanova, T.V. Sazhneva. Crystallization conditions of Li 2 O 2 · H 2 O in the ternary system LiOH - H 2 O 2 - H 2 O / LC. 2008. T. 53. Issue 10, S.1749 - 1754].

Задачей изобретения является упрощение технологического процесса стабилизации щелочного раствора пероксида водорода.The objective of the invention is to simplify the process of stabilization of an alkaline solution of hydrogen peroxide.

Задача решается изобретением, по которому в способе стабилизации щелочного раствора пероксида водорода, включающем добавление в раствор пероксида водорода стабилизаторов, в качестве стабилизаторов используют тетраборат натрия и сульфат магния. При этом тетраборат натрия и сульфат магния вводят в раствор пероксида водорода перед добавлением гидроксида в следующих количествах, моль вещества/моль пероксида водорода:The problem is solved by the invention, in which sodium tetraborate and magnesium sulfate are used as stabilizers in the method for stabilizing an alkaline hydrogen peroxide solution, including adding stabilizers to the hydrogen peroxide solution. In this case, sodium tetraborate and magnesium sulfate are introduced into a solution of hydrogen peroxide before adding hydroxide in the following amounts, mol of substance / mol of hydrogen peroxide:

тетраборат натрия (Na2B4O7)sodium tetraborate (Na 2 B 4 O 7 ) 0,001-0,0040.001-0.004 сульфат магния (MgSO4)magnesium sulfate (MgSO 4 ) 0,001-0,0040.001-0.004

Такой прием позволяет упростить технологический процесс стабилизации щелочного раствора пероксида водорода и получать щелочной раствор пероксида водорода стабильный на протяжении до 20 часов, что позволяет снизить расход дорогостоящего пероксида водорода при синтезе пероксидных соединений щелочных металлов и их композитных смесей.This technique allows us to simplify the process of stabilization of an alkaline solution of hydrogen peroxide and to obtain an alkaline solution of hydrogen peroxide stable for up to 20 hours, which reduces the consumption of expensive hydrogen peroxide in the synthesis of peroxide compounds of alkali metals and their composite mixtures.

В отличие от способа по патенту РФ №2352522, добавление гидроксидов в раствор пероксида водорода по изобретению осуществляется в одну стадию и из технологической схемы исключаются операции по непрерывному контролю рН щелочного раствора пероксида водорода.In contrast to the method according to the patent of the Russian Federation No. 2352522, the addition of hydroxides to the hydrogen peroxide solution according to the invention is carried out in one stage and the operations for continuous monitoring of the pH of the alkaline solution of hydrogen peroxide are excluded from the technological scheme.

При этом предложенный способ стабилизации обеспечивает большее время стабильности щелочного раствора пероксида водорода, используемого для синтеза пероксидных соединений щелочных металлов и их композитных смесей. Кроме того, тетраборат натрия и сульфат магния являются более дешевыми и доступными реагентами, нежели моногидрат пероксида лития, используемый в прототипе.Moreover, the proposed stabilization method provides a longer stability time of an alkaline hydrogen peroxide solution used for the synthesis of alkali metal peroxide compounds and their composite mixtures. In addition, sodium tetraborate and magnesium sulfate are cheaper and more affordable reagents than lithium peroxide monohydrate used in the prototype.

Как уже отмечалось выше, механизм стабилизации различных растворов пероксида водорода неизвестен. Поэтому сложно однозначно оценить влияние того или иного иона или их ассоциатов, содержащихся в многокомпонентном растворе, на стабильность системы в целом. Нахождение стабилизатора для конкретной цели - задача, которая решается только эмпирическим путем. Но было отмечено, что гидроксид следует добавлять в раствор пероксида водорода только после полного растворения стабилизаторов, а сульфат магния предпочтительно вводить в пероксид водорода после растворения в нем тетрабората натрия.As noted above, the mechanism of stabilization of various solutions of hydrogen peroxide is unknown. Therefore, it is difficult to unambiguously assess the effect of a particular ion or their associates contained in a multicomponent solution on the stability of the system as a whole. Finding a stabilizer for a specific purpose is a task that can only be solved empirically. But it was noted that hydroxide should be added to a solution of hydrogen peroxide only after the stabilizers are completely dissolved, and magnesium sulfate is preferably added to hydrogen peroxide after dissolution of sodium tetraborate in it.

Поскольку полученные перекисные соединения в дальнейшем могут быть использованы для приготовления регенеративных продуктов, желательно уже на стадии приготовления исходных растворов вводить в их состав необходимое количество компонентов, выполняющих в регенеративных продуктах роль добавок, способствующих оптимизации их работы. В частности, известно, что одним из решений проблемы повышения защитной мощности поглотителей диоксида углерода и продуктов для регенерации воздуха путем перевода хемосорбционного процесса на гидрокарбонатный маршрут является коррекция и стабилизация величины рН поверхностной пленки жидкой фазы, образующейся на внутренней поверхности объема пор хемосорбента, до значения 9 - 11, чему может способствовать присутствие в хемосорбентах тетрабората натрия, обладающего буферными свойствами [Г.К. Ивахнюк, В.К. Крылов, М.О. Слесарева, О.Э. Бабкин. Химический метод повышения защитной мощности массивных химических поглотителей диоксида углерода / ЖПХ. 1992. Т. 65. Вып.4, С.926 - 929].Since the obtained peroxide compounds can be further used for the preparation of regenerative products, it is advisable to introduce the necessary amount of components into the composition of the initial solutions that perform the role of additives in the regenerative products that contribute to the optimization of their work. In particular, it is known that one of the solutions to increasing the protective power of carbon dioxide absorbers and products for air regeneration by transferring the chemisorption process to the hydrocarbonate route is to correct and stabilize the pH of the surface film of the liquid phase formed on the inner surface of the pore volume of the chemisorbent to a value of 9 - 11, which can be facilitated by the presence in the chemisorbents of sodium tetraborate with buffering properties [G.K. Ivakhnyuk, V.K. Krylov, M.O. Slesareva, O.E. Babkin. Chemical method of increasing the protective power of massive chemical absorbers of carbon dioxide / ZhPH. 1992. T. 65. Issue 4, S.926 - 929].

Способ стабилизации щелочных растворов пероксида водорода осуществляют следующим образом. В водный раствор пероксида водорода любой концентрации при непрерывном перемешивании вводят тетраборат натрия. После того как кристаллы тетрабората натрия полностью растворятся, добавляют сульфат магния. При этом стабилизаторы вводят в раствор пероксида водорода в следующих количествах (моль вещества/моль пероксида водорода): тетраборат натрия (Na2B4O7) 0,001-0,004; сульфат магния (MgSO4) 0,001-0,004. Затем добавляют соответствующие гидроксиды щелочных металлов небольшими порциями таким образом, чтобы температура в зоне реакции не превышала 25°С. Такой режим позволяет максимально нивелировать влияние температурного фактора на разложение пероксидных продуктов. Гидроксиды щелочных металлов также можно использовать в любом виде (твердое вещество, раствор и т.д.). Полученный щелочной раствор пероксида водорода может быть использован для дальнейшего получения пероксидных соединений щелочных металлов или их композитных смесей различными способами. Содержание в получаемых щелочных растворах пероксида водорода активного кислорода можно определять любыми пригодными для этого методами химического или физико-химического анализа.The method of stabilization of alkaline solutions of hydrogen peroxide is as follows. Sodium tetraborate is added to an aqueous solution of hydrogen peroxide of any concentration with continuous stirring. After the crystals of sodium tetraborate are completely dissolved, magnesium sulfate is added. In this case, the stabilizers are introduced into the hydrogen peroxide solution in the following amounts (mole of substance / mole of hydrogen peroxide): sodium tetraborate (Na 2 B 4 O 7 ) 0.001-0.004; magnesium sulfate (MgSO 4 ) 0.001-0.004. Then, the corresponding alkali metal hydroxides are added in small portions so that the temperature in the reaction zone does not exceed 25 ° C. This mode allows you to level out the influence of the temperature factor on the decomposition of peroxide products. Alkali metal hydroxides can also be used in any form (solid, solution, etc.). The resulting alkaline solution of hydrogen peroxide can be used to further obtain peroxide compounds of alkali metals or their composite mixtures in various ways. The content in the resulting alkaline solutions of hydrogen peroxide of active oxygen can be determined by any suitable methods of chemical or physico-chemical analysis.

Примеры, представленные ниже, описывают случай приготовления щелочного раствора пероксида водорода для последующего синтеза надпероксида калия, как случай, в котором содержание сильной щелочи в исследуемом растворе максимально (рН раствора больше 13 и каталитическое воздействие анионов ОН- на пероксидные продукты также максимально).The examples below describe the case of the preparation of the alkaline solution of hydrogen peroxide for subsequent synthesis of potassium superoxide, as a case in which the content of the strong alkali in the test solution as possible (pH greater than 13 and the catalytic effect of the anion OH - by peroxidic products are also possible).

Пример 1.Example 1

К 1000 мл водного 50% раствора пероксида водорода при непрерывном перемешивании добавляют 3,55 г (мольное соотношение Na2B4O7/H2O2=0,001). После его полного растворения добавляют 8,44 г сульфата магния (мольное соотношение MgS04/H202=0,004) и твердый 85% гидроксид калия (КОН) в количестве 690 г таким образом, чтобы температура в зоне реакции не превышала 20°С. Полученный щелочной раствор пероксида водорода помещают при температуре 25°С в темное место и через определенные интервалы времени проводят анализы по определению активного кислорода в жидкой фазе, т.е. определяют потерю системой активного кислорода. Время стабильности полученного щелочного раствора пероксида водорода с использованием в указанных количествах в качестве стабилизатора тетрабората натрия и сульфата магния составило 492 минуты. Потеря щелочным раствором пероксида водорода активного кислорода за 8 часов составила 12,7 л.3.50 g (molar ratio of Na 2 B 4 O 7 / H 2 O 2 = 0.001) are added to 1000 ml of an aqueous 50% hydrogen peroxide solution with continuous stirring. After its complete dissolution, 8.44 g of magnesium sulfate (molar ratio MgS0 4 / H 2 0 2 = 0.004) and solid 85% potassium hydroxide (KOH) in an amount of 690 g are added so that the temperature in the reaction zone does not exceed 20 ° C. . The obtained alkaline solution of hydrogen peroxide is placed at a temperature of 25 ° C in a dark place and, at certain intervals, analyzes are carried out to determine the active oxygen in the liquid phase, i.e. determine the loss of active oxygen by the system. The stability time of the obtained alkaline solution of hydrogen peroxide using sodium tetraborate and magnesium sulfate as stabilizer in the indicated amounts was 492 minutes. The loss of active oxygen in an alkaline solution of hydrogen peroxide in 8 hours was 12.7 liters.

Пример 2.Example 2

К 1000 мл водного 50% раствора пероксида водорода при непрерывном перемешивании добавляют 7,1 г тетрабората натрия (мольное соотношение Na2B4O7/H2O2=0,002). После его полного растворения добавляют 6,33 г сульфата магния (мольное соотношение MgSO4/H2O2=0,003). Далее, как в примере 1. Время стабильности полученного щелочного раствора пероксида водорода составило 552 минуты. Потеря щелочным раствором пероксида водорода активного кислорода за 8 часов составила 11,1 л.7.1 ml of sodium tetraborate (molar ratio of Na 2 B 4 O 7 / H 2 O 2 = 0.002) is added to 1000 ml of an aqueous 50% hydrogen peroxide solution with continuous stirring. After complete dissolution, add 6.33 g of magnesium sulfate (molar ratio of MgSO 4 / H 2 O 2 = 0.003). Further, as in example 1. The stability time of the obtained alkaline solution of hydrogen peroxide was 552 minutes. The loss of active oxygen in an alkaline solution of hydrogen peroxide in 8 hours was 11.1 liters.

Пример 3.Example 3

К 1000 мл водного 50% раствора пероксида водорода при непрерывном перемешивании добавляют 7,1 г тетрабората натрия (мольное соотношение Na2B4O7/H2O2=0,002). После его полного растворения добавляют 4,22 г сульфата магния (мольное соотношение MgSO4/H2O2=0,002). Далее, как в примере 1. Время стабильности полученного щелочного раствора пероксида водорода составило 1126 минут. Потеря щелочным раствором пероксида водорода активного кислорода за 8 часов составила 4,4 л.7.1 ml of sodium tetraborate (molar ratio of Na 2 B 4 O 7 / H 2 O 2 = 0.002) is added to 1000 ml of an aqueous 50% hydrogen peroxide solution with continuous stirring. After its complete dissolution, 4.22 g of magnesium sulfate is added (molar ratio of MgSO 4 / H 2 O 2 = 0.002). Further, as in example 1. The stability time of the obtained alkaline solution of hydrogen peroxide was 1126 minutes. The loss of active oxygen in an alkaline solution of hydrogen peroxide in 8 hours was 4.4 liters.

Пример 4.Example 4

К 1000 мл водного 50% раствора пероксида водорода при непрерывном перемешивании добавляют 10,65 г тетрабората натрия (мольное соотношение Na2B4O7/H2O2=0,003). После его полного растворения добавляют 4,22 г сульфата магния (мольное соотношение MgSO4/H2O2=0,002). Далее, как в примере 1. Время стабильности полученного щелочного раствора пероксида водорода составило 1261 минуту. Потеря щелочным раствором пероксида водорода активного кислорода за 8 часов составила 3,1 л.To 1000 ml of an aqueous 50% hydrogen peroxide solution, 10.65 g of sodium tetraborate is added with continuous stirring (molar ratio of Na 2 B 4 O 7 / H 2 O 2 = 0.003). After its complete dissolution, 4.22 g of magnesium sulfate is added (molar ratio of MgSO 4 / H 2 O 2 = 0.002). Further, as in example 1. The stability time of the obtained alkaline solution of hydrogen peroxide was 1261 minutes. The loss of active oxygen in an alkaline solution of hydrogen peroxide in 8 hours was 3.1 liters.

Пример 5.Example 5

К 1000 мл водного 50% раствора пероксида водорода при непрерывном перемешивании добавляют 14,2 г тетрабората натрия (мольное соотношение Na2B4O7/H2O2=0,004). После его полного растворения добавляют 6,33 г сульфата магния (мольное соотношение MgSO4/H2O2=0,003). Далее, как в примере 1. Время стабильности полученного щелочного раствора пероксида водорода составило 1467 минут. Потеря щелочным раствором пероксида водорода активного кислорода за 8 часов составила 2,0 л.To 1000 ml of an aqueous 50% hydrogen peroxide solution, 14.2 g of sodium tetraborate (molar ratio of Na 2 B 4 O 7 / H 2 O 2 = 0.004) is added with continuous stirring. After complete dissolution, add 6.33 g of magnesium sulfate (molar ratio of MgSO 4 / H 2 O 2 = 0.003). Further, as in example 1. The stability time of the obtained alkaline solution of hydrogen peroxide was 1467 minutes. The loss of active oxygen in an alkaline solution of hydrogen peroxide in 8 hours was 2.0 L.

Пример 6.Example 6

К 1000 мл водного 50% раствора пероксида водорода при непрерывном перемешивании добавляют 14,2 г тетрабората натрия (мольное соотношение Na2B4O7/H2O2=0,001). После его полного растворения добавляют 2,11 г сульфата магния (мольное соотношение MgSO4/H2O2=0,001). Далее, как в примере 1. Время стабильности полученного щелочного раствора пероксида водорода составило 489 минут. Потеря щелочным раствором пероксида водорода активного кислорода за 8 часов составила 12,8 л.To 1000 ml of an aqueous 50% hydrogen peroxide solution, 14.2 g of sodium tetraborate are added with continuous stirring (molar ratio of Na 2 B 4 O 7 / H 2 O 2 = 0.001). After it is completely dissolved, 2.11 g of magnesium sulfate is added (molar ratio of MgSO 4 / H 2 O 2 = 0.001). Further, as in example 1. The stability time of the obtained alkaline solution of hydrogen peroxide was 489 minutes. The loss of active oxygen in an alkaline solution of hydrogen peroxide in 8 hours was 12.8 liters.

В таблице представлены данные о времени стабильности щелочного раствора пероксида водорода при использовании в качестве стабилизатора различных количеств тетрабората натрия и сульфата магния и потере системой активного кислорода за 8 часов (время рабочей смены на производстве). В качестве сравнения указанные выше характеристики также приведены для стабилизатора щелочного раствора пероксида водорода, приведенные в примере 5 патента РФ №2352522.The table presents data on the stability time of an alkaline solution of hydrogen peroxide when various amounts of sodium tetraborate and magnesium sulfate are used as stabilizer and the system lost active oxygen in 8 hours (work shift in production). As a comparison, the above characteristics are also given for the stabilizer of an alkaline solution of hydrogen peroxide, shown in example 5 of the patent of the Russian Federation No. 2352522.

ТаблицаTable Щелочной раствор пероксида водородаAlkaline solution of hydrogen peroxide Время стабильности, минStability time, min Потери щелочным раствором активного кислорода за 8 часов, лLosses with an alkaline solution of active oxygen in 8 hours, l По примеру 1According to example 1 492492 12,712.7 По примеру 2According to example 2 552552 11,111.1 По примеру 3For example 3 11261126 4,44.4 По примеру 4For example 4 12611261 3,13,1 По примеру 5For example 5 14671467 2,02.0 По примеру 6For example 6 489489 12,812.8 По патенту РФ №2352522According to the patent of the Russian Federation No. 2352522 342342 21,721.7

Как видно из представленных в таблице данных, предложенный способ стабилизации щелочного раствора пероксида водорода, используемого для последующего синтеза пероксидных соединений щелочных металлов и их композитных смесей, позволяет увеличить стабильность раствора до 1467 минут. При этом потеря системой активного кислорода не превышает 12,8 л (минимальная потеря щелочным раствором пероксида водорода за 8 часов при применении предложенного способа составляет 2,0 л).As can be seen from the data presented in the table, the proposed method for stabilizing an alkaline hydrogen peroxide solution used for the subsequent synthesis of alkali metal peroxide compounds and their composite mixtures allows increasing the stability of the solution up to 1467 minutes. Moreover, the loss of active oxygen by the system does not exceed 12.8 liters (the minimum loss of an alkaline solution of hydrogen peroxide in 8 hours when using the proposed method is 2.0 liters).

Таким образом, наряду с упрощением технологического процесса за счет исключения из технологической схемы операции по непрерывному контролю рН щелочного раствора пероксида водорода и одностадийном введении в раствор пероксида водорода гидроксидов щелочных металлов способ также позволяет повысить время стабильности щелочного раствора пероксида водорода.Thus, along with the simplification of the technological process due to the exclusion from the technological scheme of the operation for continuous monitoring of the pH of an alkaline hydrogen peroxide solution and the single-stage introduction of alkali metal hydroxides into the hydrogen peroxide solution, the method also allows to increase the stability time of the alkaline hydrogen peroxide solution.

Claims (2)

1. Способ стабилизации щелочного раствора пероксида водорода, заключающийся в последовательном добавлении в раствор пероксида водорода стабилизаторов, отличающийся тем, что в качестве стабилизаторов используют тетраборат натрия и сульфат магния, при этом тетраборат натрия и сульфат магния вводят в раствор пероксида водорода перед добавлением гидроксида в следующих количествах, моль вещества/моль пероксида водорода:
тетраборат натрия (Na2B4O7) 0,001-0,004 сульфат магния (MgSO4) 0,001-0,004
1. The method of stabilization of an alkaline solution of hydrogen peroxide, which consists in the sequential addition of stabilizers to the hydrogen peroxide solution, characterized in that sodium tetraborate and magnesium sulfate are used as stabilizers, while sodium tetraborate and magnesium sulfate are introduced into the hydrogen peroxide solution before adding hydroxide in the following amounts, mol of substance / mol of hydrogen peroxide:
sodium tetraborate (Na 2 B 4 O 7 ) 0.001-0.004 magnesium sulfate (MgSO 4 ) 0.001-0.004
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сначала в раствор пероксида водорода вводят тетраборат натрия, а после его полного растворения добавляют сульфат магния. 2. The method according to claim 1, characterized in that first, sodium tetraborate is introduced into the hydrogen peroxide solution, and after its complete dissolution, magnesium sulfate is added.
RU2013103896/05A 2013-01-29 2013-01-29 Method of stabilising alkaline solution of hydrogen peroxide RU2538836C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013103896/05A RU2538836C2 (en) 2013-01-29 2013-01-29 Method of stabilising alkaline solution of hydrogen peroxide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013103896/05A RU2538836C2 (en) 2013-01-29 2013-01-29 Method of stabilising alkaline solution of hydrogen peroxide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013103896A RU2013103896A (en) 2014-08-10
RU2538836C2 true RU2538836C2 (en) 2015-01-10

Family

ID=51354833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013103896/05A RU2538836C2 (en) 2013-01-29 2013-01-29 Method of stabilising alkaline solution of hydrogen peroxide

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2538836C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2642571C1 (en) * 2017-04-21 2018-01-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") Method for stabilizing alkaline solution of hydrogen peroxide

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4731161A (en) * 1986-07-31 1988-03-15 Union Camp Corporation Semibleaching liquor for Kraft paper products
US5723064A (en) * 1993-05-24 1998-03-03 Surry Chemicals, Inc. Composition for bleaching textiles
RU2160223C2 (en) * 1994-09-22 2000-12-10 Солвей Интерокс Method of production of peroxide salts in form of solid particles and device for realization of this method
RU2352522C1 (en) * 2007-07-19 2009-04-20 Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") Method of stabilisation of hydrogen peroxide alkali solution
RU2367492C1 (en) * 2008-01-31 2009-09-20 Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") Method for preparation of product for air regeneration

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4731161A (en) * 1986-07-31 1988-03-15 Union Camp Corporation Semibleaching liquor for Kraft paper products
US5723064A (en) * 1993-05-24 1998-03-03 Surry Chemicals, Inc. Composition for bleaching textiles
RU2160223C2 (en) * 1994-09-22 2000-12-10 Солвей Интерокс Method of production of peroxide salts in form of solid particles and device for realization of this method
RU2352522C1 (en) * 2007-07-19 2009-04-20 Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") Method of stabilisation of hydrogen peroxide alkali solution
RU2367492C1 (en) * 2008-01-31 2009-09-20 Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") Method for preparation of product for air regeneration

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2642571C1 (en) * 2017-04-21 2018-01-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") Method for stabilizing alkaline solution of hydrogen peroxide

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013103896A (en) 2014-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9045340B2 (en) Storage-stable aqueous solutions of chlorine dioxide and methods for preparing and using them
RU2562858C2 (en) Method of chlorine dioxide production
Appelman Perbromic acid and perbromates: synthesis and some properties
RU2538836C2 (en) Method of stabilising alkaline solution of hydrogen peroxide
CA3142391C (en) Process for producing a solution of ammonium carbamate
US4100098A (en) Stabilized solutions of sodium dithionite
US11230529B2 (en) Method of preparing 3-fluoroalkyl-1 substituted pyrazol-4-carboxylic acid by air oxidation
RU2642571C1 (en) Method for stabilizing alkaline solution of hydrogen peroxide
WO2018071182A1 (en) Hydrogen peroxide composition and method for producting chlorine dioxide
RU2500613C2 (en) Method of stabilising hydrogen peroxide alkaline solution
RU2352522C1 (en) Method of stabilisation of hydrogen peroxide alkali solution
US4065545A (en) Stabilized hypochlorous acid and hypochlorite solutions
Licen et al. CyPLOS: a new family of synthetic ionophores
RU2011118200A (en) METHOD FOR PRODUCING CHLORINE DIOXIDE
Lewis et al. THE FREE ENERGY OF ORGANIC COMPOUNDS. I. THE REVERSIBLE SYNTHESIS OF UREA AND OF AMMONIUM CYANATE.
KR880000092B1 (en) Stabilization method of 5,6,7,8-tetrahyarofolic acid for storage
Matias et al. Synthesis of choline sulfonate buffers and their effect on cytochrome c dissolution and oxidation state
Katzin et al. The system cobaltous chloride—Water—Acetone at 25
Strukov et al. Nucleation of carbon dioxide hydrate in water with variable salt composition
WO2016018165A1 (en) Simplified process for preparing electrolyte for vanadium redox batteries
CN114401924A (en) Solutions formed from ammonium carbonate/bicarbonate and ammonium hydroxide
Johnson et al. The kinetics of decarboxylation in solution
US20170136137A1 (en) Storage-stable aqueous solutions of chlorine dioxide and methods for preparing and using them
KR101360738B1 (en) A gas hydrate promotor and a method of promoting gas hydrate formation
Srivastava et al. An unusal effect of charcoal on the purification of alkylimidazolium iodide room temperature ionic liquids