RU2679261C2 - Способ генерирования диоксида хлора - Google Patents
Способ генерирования диоксида хлора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2679261C2 RU2679261C2 RU2016149111A RU2016149111A RU2679261C2 RU 2679261 C2 RU2679261 C2 RU 2679261C2 RU 2016149111 A RU2016149111 A RU 2016149111A RU 2016149111 A RU2016149111 A RU 2016149111A RU 2679261 C2 RU2679261 C2 RU 2679261C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chlorine dioxide
- acid
- mass fraction
- solution
- sodium
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B11/00—Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
- C01B11/02—Oxides of chlorine
- C01B11/022—Chlorine dioxide (ClO2)
- C01B11/023—Preparation from chlorites or chlorates
- C01B11/024—Preparation from chlorites or chlorates from chlorites
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области дезинфекции и может быть применено для дезинфекции изделий медицинского назначения, помещений при инфекциях бактериальной, вирусной и грибковой этиологии. Для генерирования диоксида хлора смешивают водный раствор хлорита натрия, взятого в количестве 2,10 мас. %, и раствор лимонной кислоты, взятой в количестве 5,00 мас. %. Раствор лимонной кислоты также содержит фосфорно-молибденовую кислоту (0,05-1,00 мас. %), ортофосфорную кислоту (1,70 мас. %), глицерин (0,80 мас. %), бензотриазол (0,16 мас. %), вода - остальное. Обеспечивается упрощение способа получения и увеличение концентрации диоксида хлора в водном растворе. 6 пр.
Description
Изобретение относится к области дезинфекции и может быть применено для дезинфекции изделий медицинского назначения, помещений, предметов ухода за больными, лабораторной посуды при инфекциях бактериальной, вирусной и грибковой этиологии в учреждениях лечебного профиля, на предприятиях общественного питания, коммунальных объектах.
Диоксид хлора, благодаря своим уникальным дезинфицирующим свойствам и хорошей растворимости в воде, используется для обеззараживания питьевой воды, в составе дезинфицирующих средств для обработки медицинских приборов и помещений. При этом, в отличие от использования хлора, при обработке воды не образуется токсичных продуктов хлорирования [С. Baird, М. Cann, EnvironmentalChemistry, 3rd ed., New York, 2005].
Существующие методы генерирования диоксида хлора можно классифицировать по использованию исходных неорганических солей на хлоратный и хлоритный методы.
В основе хлоратного метода генерирования лежит использование водного раствора хлората натрия. Диоксид хлора может быть получен из хлората натрия с использованием различных восстанавливающих реагентов. Например, в патентах RU 2268241, WO 20060624554, WO 2007117205, US 20070237708, US 20050084429, US 5091166, US 5091167, US 5366714, RU 2527513, RU 2477255, RU 2519087, RU 2562997, RU 2304558 генерирование диоксида хлора осуществляется под действием перекиси водорода и серной кислоты согласно следующему уравнению реакции:
6NaClO3+3Н2О2+4H2SO4=6ClO2+2Na3H(SO4)2+2Н2О+О2
Согласно патентным источникам EP 0057145, EP 0746770, RU 2188791, RU 2069167, генерирование диоксида хлора осуществляется взаимодействием хлората натрия, хлорида натрия и серной кислоты:
2NaClO3+2NaCl+2H2SO4=2ClO2+2Na2SO4+2H2O+Cl2
В качестве восстановителя также может быть использован хлороводород (патенты EP 0057145, EP0515767):
2NaClO3+4HCl=2ClO2+2NaCl+2Н2О+Cl2
Существенным недостатком хлоратного метода генерирования является использование агрессивных реагентов. Данные методы широко распространены в промышленном производстве диоксида хлора.
Генерирование диоксида хлора из водных растворов хлорита натрия возможно несколькими способами:
- действием газообразного хлора;
- взаимодействием с гипохлоритом натрия и соляной кислотой;
- под действием органических и неорганических кислот;
- взаимодействием с персульфатом натрия и др.
Метод генерирования диоксида хлора под действием газообразного хлора описывается уравнением:
2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl
Данный способ относится к промышленным методам генерирования (патенты AU 68569, EP0519152, EP1370715, US 2043284, US 4590057).
В патентах US 2010135894, US 4247531, US 5616347, US 20150065403 генерирование диоксида хлора осуществляется взаимодействием хлорита натрия с гипохлоритом натрия и соляной кислотой. Первоначально протекает реакция ионного обмена между соляной кислотой и гипохлоритом натрия с образованием хлорноватистой кислоты и хлорида натрия:
NaClO+НCl=HClO+NaCl
Образовавшаяся хлорноватистая кислота далее взаимодействует с хлоритом натрия с образованием диоксида хлора:
HCl+HCl+2NaClO2=2ClO2+2NaCl+Н2О
Общее уравнение реакции выглядит следующим образом:
HCl+NaClO+2NaClO2=2ClO2+3NaCl+Н2О
Имеется большое количество публикаций по генерированию диоксида хлора под действием органических и неорганических кислот. В качестве неорганических кислот широко используется соляная кислота (патенты US 2010135894, US 4292292, US 4247531, EP0519152, EP 0119686, WO 2010126548) и серная кислота (US 7407642, WO 2010126548, US 2012183469, KR 20120105477, US 2007212292, RU 2519108), реже ортофосфорная кислота (US 2009324746) и азотная кислота (US 6284152). При этом в случае ортофосфорной кислоты реакцию проводят в присутствии тиосульфата натрия.
Общая схема реакции выглядит следующим образом:
4Н++5NaClO2=4ClO2+NaCl+2H2O+Na+
В качестве органических кислот чаще всего используют лимонную кислоту (US 4689169, WO 2006068743, WO 2005104703, US 2010074813, US 2008067470, KR 20120094226, EP 1817100, EP 2262372, US 6479037, US 2006216223). В ряде патентных источников указано, что генерирование диоксида хлора может быть осуществлено сразу под действием нескольких кислот, например, в патенте KR 20090132993 используется смесь уксусной, лимонной и молочной кислот. В патенте EP 1644051 генерирование осуществляется смесью лимонной, сорбиновой и борной кислотами. Имеются данные по сочетанному использованию (одновременно) органической и неорганической кислот - ортофосфорной и аскорбиновой, лимонной и гликолевой (патент US 20090324746).
В большом количестве вышеупомянутых патентных источников имеются данные об использовании широкого спектра органических кислот для генерирования диоксида, таких как муравьиная, борная, винная, уксусная, малеиновая, адипиновая, малоновая, глутаровая, валериановая, щавелевая, изовалериановая, энантовая, пеларгоновая и другие кислоты. Имеются фрагментарные данные об использовании молочной кислоты (патент СА 959238) и сульфоновых кислот (патент EP 287074). В патенте US 20060216223 имеются данные о возможном использовании аминосульфоновой, щавелевой, бромуксусной, хлоруксусной, малеиновой, винной и дихлоризоциануровой кислот. Еще одним способом получения диоксида хлора является взаимодействие хлорита натрия с октановой кислотой (патент WO 2009117581).
Диоксид хлора может быть генерирован из хлорита натрия под действием уксусного ангидрида.
2NaClO2+Ас2О+Н2О=ClO2+NaCl+АсОН+АсО-Na+
В патенте US 4504442 диоксид хлора получают взаимодействием хлорита натрия и персульфата калия. Реакцию проводят в инертной атмосфере. Похожий способ представлен в патенте US 2006216223; для генерирования используют также персульфат натрия:
2NaClO2+K2S2O8=2ClO2+2K2SO4
2NaClO2+Na2S2O8=2ClO2+2Na2SO4
В этом же патенте указан способ получения диоксида хлора из гидросульфата натрия, либо гидросульфата калия:
5NaClO2+KHSO4=4ClO2+2K2SO4+2Na2SO4+NaCl+2H2O
5NaClO2+NaHSO4=4ClO2+4Na2SO4+NaCl+2H2O
В патенте US 2011024367 диоксид хлора генерируют из хлорита натрия под действием персульфата натрия и перекиси водорода.
Метод генерирования диоксида хлора, описанный в патенте US 2007081919, основан на смешении хлорита натрия, натриевой соли дихлоризоциануровой кислоты, бисульфита натрия, хлорида магния и хлорида натрия. Смесь твердых продуктов растворяют в воде и наблюдают образование диоксида хлора с помощью УФ-спектрометрии.
Диоксид хлора также может быть генерирован электролизом водных растворов хлорита и хлорида натрия (патент JP 1866). Электрохимические методы используют прямое окисление хлорит-аниона в диоксид хлора в результате одноэлектронного процесса и требуют значительных затрат электрической энергии.
По стоимостным характеристикам хлорит натрия уступает хлорату натрия, при этом хлорат натрия зачастую используется в качестве предшественника для генерирования диоксида хлора в крупномасштабном производстве, например, в бумажной промышленности для беления и делигнификации целлюлозы. Хлорит натрия, несмотря на его более высокую стоимость, также достаточно часто используется в качестве предшественника для генерирования диоксида хлора из-за относительной легкости преобразования.
Задачей настоящего изобретения является усовершенствование существующих методов генерирования диоксида хлора;
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу методом является пример генерирования диоксида хлора из хлорита натрия под действием смеси растворов молибдата натрия, лимонной, борной и сорбиновой кислот, а также компонентов, обеспечивающих постоянство pH системы (патент US 20100314267). Существенными недостатками этого способа являются необходимость использования смеси трех кислот, что существенно увеличивает стоимостные характеристики продукции. При этом концентрация образующегося диоксида хлора в водном растворе составляет 200-300 мг/л.
Технический результат изобретения является более простым в техническом отношении, экономически более эффективным методом генерирования диоксида хлора.
Технический результат достигается тем, что генерирование диоксида хлора осуществляется путем смешения растворов хлорита натрия и лимонной кислоты в присутствии фосфорно-молибденовой кислоты в растворе лимонной кислоты в массовом соотношении 0,05-1,00%.
Концентрация образующегося диоксида хлора в водном растворе составляет 320-350 мг/л.
Растворы включают ингредиенты в следующих массовых соотношениях:
Раствор хлорита натрия:
| хлорит натрия | - 2,10 |
| вода | - остальное. |
Раствор лимонной кислоты:
| лимонная кислота | - 5,00 |
| фосфорно-молибденовая кислота | - 0,05-1,00 |
| ортофосфорная кислота | - 1,70 |
| глицерин | - 0,80 |
| бензотриазол | - 0,16 |
Основные отличительные признаки предлагаемого способа можно сформулировать следующим образом:
1. Увеличение концентрации образующегося диоксида хлора в водном растворе по сравнению с прототипом.
2. Малая экологическая нагрузка. Продукт является биологически разлагающимся.
Выполнение способа
Рабочий раствор диоксида хлора готовят в емкости из любого материала путем смешивания растворов хлорита натрия и лимонной кислоты. После смешения образующийся раствор приобретает желтый цвет.
Определение массовой доли диоксида хлора в рабочем растворе
В мерную колбу объемом 50 мл добавить 10 мл 10%-ной серной кислоты. Добавить 1 мл 10%-ного водного раствора йодида калия в колбу с серной кислотой и перемешать. К полученной смеси добавить 2 мл приготовленного рабочего раствора диоксида хлора - раствор должен стать коричневым. В бюретку добавить 0.1 N раствор тиосульфата натрия. Титровать полученный раствор тиосульфатом натрия до точки обесцвечивания.
Массовую долю диоксида хлора (X) вычисляют по формуле:
где V1 - объем раствора тиосульфата натрия, пошедшего на титрование, мл;
1,35 - коэффициент пересчета;
V2 - объем тестируемого средства, мл.
Результат рассчитывают в мг диоксида хлора на литр, который эквивалентен 1 ppm.
Пример 1.
| Раствор хлорита натрия | - объем 50 мл |
| Массовая доля хлорита натрия | - 2,10% |
| Раствор лимонной кислоты | - объем 50 мл |
| Массовая доля лимонной кислоты | - 5,00% |
| Массовая доля фосфорномолибденовой кислоты | - 1,00% |
| Массовая доля фосфорной кислоты | - 1,70% |
| Массовая доля глицерина | - 0,80% |
| Массовая доля бензотриазола | - 0,16% |
Концентрация диоксида хлора в рабочем растворе составляет 340-350 ppm.
Пример 2.
| Раствор хлорита натрия | - объем 50 мл |
| Массовая доля хлорита натрия | - 2,10% |
| Раствор лимонной кислоты | - объем 50 мл |
| Массовая доля лимонной кислоты | - 5,00% |
| Массовая доля фосфорно-молибденовой кислоты | - 0,50% |
| Массовая доля фосфорной кислоты | - 1,70% |
| Массовая доля глицерина | - 0,80% |
| Массовая доля бензотриазола | -0,16% |
Концентрация диоксида хлора в рабочем растворе составляет 330-340 ppm.
Пример 3.
| Раствор хлорита натрия | - объем 50 мл |
| Массовая доля хлорита натрия | - 2,10% |
| Раствор лимонной кислоты | - объем 50 мл |
| Массовая доля лимонной кислоты | - 5,00% |
| Массовая доля фосфорно-молибденовой кислоты | - 0,75% |
| Массовая доля фосфорной кислоты | - 1,70% |
| Массовая доля глицерина | - 0,80% |
| Массовая доля бензотриазола | -0,16% |
Концентрация диоксида хлора в рабочем растворе составляет 338-345 ppm.
Пример 4.
| Раствор хлорита натрия | - объем 50 мл |
| Массовая доля хлорита натрия | - 2,10% |
| Раствор лимонной кислоты | - объем 50 мл |
| Массовая доля лимонной кислоты | - 5,00% |
| Массовая доля фосфорно-молибденовой кислоты | - 0,25% |
| Массовая доля фосфорной кислоты | - 1,70% |
| Массовая доля глицерина | - 0,80% |
| Массовая доля бензотриазола | - 0,16% |
Концентрация диоксида хлора в рабочем растворе составляет 324-334 ppm.
Пример 5.
| Раствор хлорита натрия | - объем 50 мл |
| Массовая доля хлорита натрия | - 2,10% |
| Раствор лимонной кислоты | объем 50 мл |
| Массовая доля лимонной кислоты | - 5,00% |
| Массовая доля фосфорно-молибденовой кислоты | - 0,10% |
| Массовая доля фосфорной кислоты | - 1,70% |
| Массовая доля глицерина | - 0,80% |
| Массовая доля бензотриазола | - 0,16% |
Концентрация диоксида хлора в рабочем растворе составляет 310-320 ppm.
Пример 6.
| Раствор хлорита натрия | - объем 50 мл |
| Массовая доля хлорита натрия | - 2,10% |
| Раствор лимонной кислоты | - объем 50 мл |
| Массовая доля лимонной кислоты | - 5,00% |
| Массовая доля фосфорно-молибденовой кислоты | - 0,05% |
| Массовая доля фосфорной кислоты | - 1,70% |
| Массовая доля глицерина | - 0,80% |
| Массовая доля бензотриазола | - 0,16% |
Концентрация диоксида хлора в рабочем растворе составляет 300-310 ppm.
Claims (1)
- Способ генерирования диоксида хлора, заключающийся в смешении водного раствора хлорита натрия, взятого в количестве 2,10 мас. %, и раствора лимонной кислоты, взятой в количестве 5,00 мас. %, содержащего фосфорно-молибденовую кислоту, взятую в количестве 0,05-1,00 мас. %, ортофосфорную кислоту, взятую в количестве 1,70 мас. %, глицерин, взятый в количестве 0,80 мас. %, бензотриазол, взятый в количестве 0,16 мас. %, вода - остальное.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016149111A RU2679261C2 (ru) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | Способ генерирования диоксида хлора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016149111A RU2679261C2 (ru) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | Способ генерирования диоксида хлора |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016149111A3 RU2016149111A3 (ru) | 2018-06-15 |
| RU2016149111A RU2016149111A (ru) | 2018-06-15 |
| RU2679261C2 true RU2679261C2 (ru) | 2019-02-06 |
Family
ID=62619458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016149111A RU2679261C2 (ru) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | Способ генерирования диоксида хлора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2679261C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2746551C1 (ru) * | 2020-08-31 | 2021-04-15 | Общество с ограниченной ответственностью "АполлО" | Способ получения стабилизированного водного раствора диоксида хлора |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4731192A (en) * | 1985-03-26 | 1988-03-15 | Toray Industries, Inc. | Cleaning system for contact lenses and process for cleaning the same |
| US5091107A (en) * | 1989-10-20 | 1992-02-25 | The Drackett Company | Chlorine dioxide generating device |
| SU1838230A3 (ru) * | 1988-10-21 | 1993-08-30 | Eka Nobel Ab | Cпocoб пoлучehия дbуokиcи xлopa |
| US20100314267A1 (en) * | 2004-09-07 | 2010-12-16 | Tristel Plc | Decontamination system |
| EA201290754A1 (ru) * | 2010-02-05 | 2013-03-29 | Сипка Инк. | Система и способ получения диоксида хлора |
-
2016
- 2016-12-14 RU RU2016149111A patent/RU2679261C2/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4731192A (en) * | 1985-03-26 | 1988-03-15 | Toray Industries, Inc. | Cleaning system for contact lenses and process for cleaning the same |
| SU1838230A3 (ru) * | 1988-10-21 | 1993-08-30 | Eka Nobel Ab | Cпocoб пoлучehия дbуokиcи xлopa |
| US5091107A (en) * | 1989-10-20 | 1992-02-25 | The Drackett Company | Chlorine dioxide generating device |
| US20100314267A1 (en) * | 2004-09-07 | 2010-12-16 | Tristel Plc | Decontamination system |
| EA201290754A1 (ru) * | 2010-02-05 | 2013-03-29 | Сипка Инк. | Система и способ получения диоксида хлора |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2746551C1 (ru) * | 2020-08-31 | 2021-04-15 | Общество с ограниченной ответственностью "АполлО" | Способ получения стабилизированного водного раствора диоксида хлора |
| WO2022045925A1 (ru) * | 2020-08-31 | 2022-03-03 | Общество с ограниченной ответственностью "АполлО" | Способ получения стабилизированного водного раствора диоксида хлора |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016149111A3 (ru) | 2018-06-15 |
| RU2016149111A (ru) | 2018-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI66817C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av klordioxid | |
| US5380518A (en) | Method for the production of chlorine dioxide | |
| US8673297B2 (en) | Chlorine dioxide based cleaner/sanitizer | |
| JP4062636B2 (ja) | 生物致死剤溶液の調製および使用 | |
| US7303737B2 (en) | Generation of chlorine dioxide | |
| KR20090051233A (ko) | 살균제로서 사용하는 아염소산을 포함하는 수용액의 제조방법 | |
| JP2014530169A (ja) | 水を二酸化塩素で処理する改善された方法 | |
| JPWO2008072388A1 (ja) | 水溶液、水溶液中の残留塩素の寿命を長くする方法 | |
| JP6808201B2 (ja) | 弱酸性次亜塩素酸水の製造方法 | |
| WO2019225599A1 (ja) | 弱酸性次亜塩素酸水溶液の製造方法 | |
| US20070212292A1 (en) | Chlorine dioxide generation method | |
| JP2012525315A (ja) | 二酸化塩素の生成 | |
| RU2679261C2 (ru) | Способ генерирования диоксида хлора | |
| US6555085B2 (en) | Method of improving yield of chlorine dioxide generation processes | |
| JP2019202907A (ja) | 弱酸性次亜塩素酸水の製造方法 | |
| JP2007031374A (ja) | 殺菌消毒液の製造方法 | |
| US10881111B1 (en) | Composition for providing room temperature long-term constant-concentration chlorine dioxide solution in aqueous medium and preparation method thereof | |
| US20080031805A1 (en) | Method For The Production Of Chlorine Dioxide | |
| JP2019194159A (ja) | 結合塩素化合物の生成方法 | |
| RU2657432C2 (ru) | Способ генерирования диоксида хлора | |
| JP2014148526A (ja) | 殺菌消毒液の製造方法 | |
| KR100738987B1 (ko) | 선박 밸러스트수 처리를 위한 해수에서의 아염소산염과염소를 이용한 이산화염소 제조 장치 및 방법 | |
| CN115363025A (zh) | 一种高效稳定次氯酸钠消毒液及其配制方法 | |
| JP2021080140A (ja) | 常温長期濃度保持二酸化塩素水溶液組成物及びその製造方法 | |
| CA2131390A1 (en) | Method for the production of chlorine dioxide |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20191009 Effective date: 20191009 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210629 Effective date: 20210629 |