次氯酸鈉溶液穩(wěn)定性的探討

王周善

（福建晶華生物科技有限公司，福建 福州 350105）

1 前言

次氯酸鈉溶液自身穩(wěn)定性較差，由于自然分解、水解和酸解、岐化反應(yīng)、催化分解等造成次氯酸鈉溶液濃度隨保存時(shí)間的延長而降低。有研究表明，其分解反應(yīng)是由于原子氧的釋放而引起的一系列復(fù)雜反應(yīng)的宏觀表現(xiàn)[1]，分解反應(yīng)的速度受次氯酸鈉溶液的濃度、pH值及重金屬離子等因素的影響。在貯運(yùn)過程中次氯酸鈉溶液有效氯濃度的降低會(huì)導(dǎo)致其失去殺菌、漂白能力，從而限制了次氯酸鈉的使用有效期。

為延長次氯酸鈉溶液的儲(chǔ)藏時(shí)間，提高次氯酸鈉儲(chǔ)存穩(wěn)定性，本文嘗試通過加入適當(dāng)復(fù)配劑以延緩次氯酸鈉的分解，從而延長次氯酸鈉溶液的儲(chǔ)存時(shí)間。

2 次氯酸鈉溶液有效氯濃度變化實(shí)驗(yàn)

2.1 儀器

容量瓶、燒杯、烘箱、碘量瓶、電子天平、磨口稱量瓶、單標(biāo)線移液管、量筒、棕色酸式滴定管。

2.2 試劑

0.5%可溶性淀粉、10%碘化鉀溶液、3%硫酸溶液、次氯酸溶液、硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（現(xiàn)配現(xiàn)用）；

碳酸氫鈉、硅酸鈉、溴化鈉，以上試劑均為分析純；重鉻酸鉀，基準(zhǔn)物。

2.3 次氯酸鈉溶液有效氯濃度測(cè)定[3]

吸取5.0 mL次氯酸鈉原液置于內(nèi)裝有50 mL水的100 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，從中取10 mL到250 mL的碘量瓶中，加入10%碘化鉀溶10 mL及3%的硫酸溶液各10 mL，蓋好瓶塞，搖勻，水封，放置暗處5 min，使反應(yīng)進(jìn)行完全。取出碘量瓶，用50 mL蒸餾水稀釋，立即用0.1 mol/L的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺黃色，再加入0.5%的淀粉溶液1 mL，繼續(xù)滴定至溶液由藍(lán)色突然消失，即為滴定終點(diǎn)。記錄硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積消耗，再重復(fù)測(cè)2次，最后由公式計(jì)算出有效氯含量。

有效氯濃度的計(jì)算公式如下：

式中：

WCl——次氯酸鈉的有效氯濃度，%；

C1——硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol/L；

V1——滴定消耗的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；

MCl——氯原子的摩爾質(zhì)量，g/mol；

V2 ——次氯酸鈉溶液的體積，mL。

3 次氯酸鈉溶液的酸堿度優(yōu)化

3.1 實(shí)驗(yàn)方法

分別配制3組次氯酸鈉溶液，用0.2%碳酸氫鈉與氫氧化鈉復(fù)配物調(diào)節(jié)pH值至11、12、13，在54 ℃下放置7 d[3]，每隔1 d檢測(cè)次氯酸鈉有效氯濃度，檢測(cè)結(jié)果如表1。

3.2 結(jié)果分析

表1數(shù)據(jù)可見，有效氯濃度逐天減少，不同的溶液pH值情況下有效氯最終減少量有較大差別，pH值越高，最終減少量越低。這是因?yàn)?，加入碳酸氫鈉可以起到控制次氯酸鈉水解及與空氣中二氧化碳的反應(yīng)[1]的作用，當(dāng)氫氧化鈉添加量達(dá)到一定程度，可以有效控制氫離子對(duì)次氯酸鈉引起的酸解反應(yīng)，降低次氯酸鈉分解速度，高pH值次氯酸鈉溶液穩(wěn)定性好。

堿性體系里，次氯酸鈉溶液有效氯濃度相對(duì)較穩(wěn)定，有效氯濃度變化較小；當(dāng)pH=13時(shí)，次氯酸鈉溶液有效氯濃度隨貯存時(shí)間的延長而下降趨勢(shì)變慢，顯示高pH值次氯酸鈉溶液穩(wěn)定性更好[4]。

表1 不同pH值條件下次氯酸鈉溶液有效氯濃度的變化

4 混合穩(wěn)定劑穩(wěn)定效果實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析

4.1 混合穩(wěn)定劑用量范圍

選用穩(wěn)定劑6004、硅酸鈉、溴化鈉為穩(wěn)定劑，設(shè)置3個(gè)用量水平，進(jìn)行組合試驗(yàn)，以確定最佳用量組合，配方組合見表2。

表2 混合穩(wěn)定劑組合及用量水平表

4.2 實(shí)驗(yàn)方法

固定穩(wěn)定劑組成成分的兩個(gè)量，改變另一種變量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，添加穩(wěn)定劑的次氯酸鈉溶液在54 ℃溫度下放置14 d[3]，檢測(cè)次氯酸鈉溶液有效氯濃度減少量，結(jié)果見表3。

表3 不同配方及組合水平的穩(wěn)定性能測(cè)試結(jié)果

4.3 結(jié)果分析

在堿性體系里，次氯酸鈉溶液中添加穩(wěn)定劑6004，通過穩(wěn)定劑6004絡(luò)合、捕捉鐵離子、銀離子等重金屬離子雜質(zhì)，形成螯合物，能有效抑制次氯酸鈉溶液分解。

硅酸鈉可以起到增穩(wěn)、緩釋及與水溶性鎂鹽反應(yīng)形成沉淀等作用，能有效降低有效氯濃度下降的趨勢(shì)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：溴化鈉是一種效果極佳的添加劑，可阻止體系中次氯酸鈉歧化反應(yīng)，有效氯濃度降低速度隨著溴化鈉用量的增加而趨緩。

5 結(jié)論

通過實(shí)驗(yàn)得出，向次氯酸鈉溶液中添加混合穩(wěn)定劑可有效提高溶液的穩(wěn)定性，實(shí)驗(yàn)中第14組數(shù)據(jù)（穩(wěn)定劑6004加入量0.2%、硅酸鈉加入量1.5%、溴化鈉加入量2.0%）混合穩(wěn)定劑，可使初始含量5.86%的次氯酸鈉溶液保持良好的穩(wěn)定性，次氯酸鈉消毒劑貯存期可由6個(gè)月延長到12個(gè)月。