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7758-19-2 / 亞氯酸鈉的性質(zhì)及漂白原理

亞氯酸鈉是一種較溫和的氧化劑,通常情況下不會使纖維受到嚴(yán)重?fù)p傷,去雜效果比次氯酸鈉和雙氧水要好,特別是去除棉粒殼能力尤為顯著。可用于棉、合纖及混紡織物的漂白(不適用于蛋白質(zhì)纖維的漂白),目前多用于滌棉混紡織物的漂白。

亞氯酸鈉有液體和固體兩種:

液體亞氯酸鈉的濃度一般為25%左右,在pH=10左右的堿性條件下,可長期貯存而不分解;液體亞氯酸鈉不易燃燒,比固體亞氯酸鈉容易操作與處理。

固體含量一般為80%左右,此外還含有少量食鹽和堿。純的亞氯酸鈉是白色的,具有較強(qiáng)的吸濕性。可在室溫下長期保存,若遇到還原性物質(zhì),即使在低溫下也能燃燒,所以儲存時要避免放在易燃物質(zhì)(如酒精、火油、硫磺等)附近,且要注意防火。

液體亞氯酸鈉

分子式:NaClO2

分子量:90.45

性狀:無色液體,是一種強(qiáng)氧化劑,遇酸放出ClO2氣體。

用途:主要用于棉紡、亞麻、腈綸、滌綸等纖維漂白(不適于羊毛、絹絲、粘膠絲、尼龍等),也可用作食品、飲用水消毒以及紙張漂白和魚藥制造等。

固體亞氯酸鈉

分子式:NaClO2

分子量:90.45

性狀:白色晶體,易溶解于水,與有機(jī)物接觸能引起爆炸。是一種高效氧化劑和優(yōu)質(zhì)漂白劑,其漂白能力相當(dāng)于漂白精的 2 倍和漂白粉的 7 倍。

用途:主要用于棉紡、亞麻、紙漿漂白及食品消毒、水處理、殺菌滅藻和魚藥制造等。

亞氯酸鈉可溶于水,在20℃時溶解度為40 %;水解后,溶液呈弱堿性,水解反應(yīng)方程式如下:

NaClO2+H2O=HClO2+ NaOH

從上式可以看出,隨著溶液pH值的降低,HClO2含量逐漸增大。亞氯酸鈉在堿性條件下較穩(wěn)定,在酸性條件下不穩(wěn)定,易發(fā)生分解,其分解反應(yīng)式如下:

4ClO2-+ 4H+→2ClO2+HClO3+HCl+H2O

(主要反應(yīng))

ClO2-→Cl-+2O×(次要反應(yīng))

隨著pH值的降低以及溫度的升高,亞氯酸鈉分解反應(yīng)速度增加,當(dāng)pH<4.8時,隨pH值降低,ClO2生成量逐漸增加,當(dāng)pH=2.4~3時,ClO2生成量達(dá)到最大值; Cl-與O×在pH=2.4時也達(dá)到最高峰。

由上述分析可知,亞氯酸鈉在酸性溶液中主要成分有HClO2、ClO2、ClO3-、Cl-、O×等,在這些成分中究竟是哪一種成分對漂白起主導(dǎo)作用呢?一般認(rèn)為Cl-與ClO3-無漂白作用,有人認(rèn)為是HClO2,還有認(rèn)為是氧自由基(O×),但公認(rèn)為亞氯酸的存在是漂白的必要條件,而二氧化氯則是漂白的有效成分。因?yàn)閬喡人徕c的分解速率、亞氯酸和二氧化氯的含量都是隨pH值的下降而增加的,所以漂白必須在亞氯酸存在下進(jìn)行。但二氧化氯并不是漂白的唯一有效成分,因?yàn)樵谥行院蛪A性條件下,沒有二氧化氯產(chǎn)生,此時亞氯酸鈉仍具有一定的漂白作用,只是漂白效果差些,這時可能是氧自由基(O×)在起作用。

亞氯酸鈉漂白原理:

NaClO2漂白時,HClO2的存在是必要條件,而ClO2則是漂白的有效成分。

1.亞氯酸鈉的漂白工藝條件分析:

(1)漂液pH值

溶液的pH值在4.6~5.5之間時,即可獲得較好的白度,而且對纖維損失較小,漂白速率也適中,因此,生產(chǎn)中可采用pH值在4.6~5.5的條件下進(jìn)行漂白。

(2)活化劑

活化劑是軋漂過程中不可缺少的物質(zhì)

作用:使漂液由堿性轉(zhuǎn)變成酸性,以釋放出漂白的有效成分。

2.常用活化劑:

①酸性活化劑:活化用酸可用無機(jī)酸,如硫酸、鹽酸,也可用有機(jī)酸,如蟻酸、醋酸等。

因無機(jī)酸的酸性太強(qiáng),漂液pH值下降太快,對漂白效果和勞動保護(hù)不利。而有機(jī)酸雖然酸性較溫和,但成本較高,所以通常是先用無機(jī)酸調(diào)節(jié)pH值至7左右,再用有機(jī)酸調(diào)節(jié)至工藝規(guī)定的pH值。

②酯類活化劑:活化效果好、溫和,由于在汽蒸時才釋放出酸,對勞動保護(hù)有利,但由于價(jià)格昂貴,汽蒸條件要求高,故使用不多。

③銨(胺)類活化劑:常溫下穩(wěn)定,高溫條件下釋放出酸,使亞氯酸鈉緩慢釋放出有效漂白成分,達(dá)到漂白的目的。由于它們在酸釋放的同時還可以放出氨氣,而氨氣對二氧化氯有抑制作用,因此采用此類活化劑對勞動保護(hù)有力,同時減少設(shè)備的腐蝕,并且提高了漂白效果,成本也較低。

3)漂液濃度

根據(jù)植物含雜情況、加工方式、活化劑的性質(zhì)等來綜合選擇。

一般連續(xù)汽蒸漂白時,漂液浸軋濃度為12~25 g/L.

4)漂液溫度和漂白時間

溫度升高,亞氯酸鈉的分解速率加快,白度也隨之提高,但溫度的選擇與活化劑的類型和性質(zhì)有關(guān),不同的活化劑選用不同的溫度。

有機(jī)酸活化劑,溫度為80 ℃就能獲得滿意的效果;若采用有機(jī)酯做活化劑時,則溫度要求高達(dá)95℃以上才能有較好的漂白效果。

一般連續(xù)汽蒸漂白時間為60~90 min。

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