次氯酸鈣的物化性質(zhì)和制備方法

[db:作者] / 2023-01-12 00:00

次氯酸鈣

[別名]漂白粉。

[物化性質(zhì)]白 色顆粒狀粉末，與熟石灰相似，有時稍帶灰色，有氯臭。相對密度2.35，100℃時分解。純品不易吸潮，但易吸收空氣中的CO2而分解，生成碳酸鈣，放出氯氣。可溶于水，25℃時溶解度21.4%。無水狀態(tài)下的次氯酸鈣很穩(wěn)定，溫度超過250℃時才放出氧氣引起爆炸性分解，與有機物質(zhì)接觸時由于氧化發(fā)熱而導(dǎo)致爆炸。雜質(zhì)和儲存地濕度會影響其穩(wěn)定性，含1%水分的次氯酸鈣每年分解損失有效氯約1%～3%。與水接觸時次氯酸鈣會水解成不穩(wěn)定的HCIO，并進一步分解出氧或使Ca(ClO)2氧化生成氯酸鈣和氯化鈣，氯化鈣又能與次氯酸鈣反應(yīng)放出氯氣。

[制備方法]

(1)一氧化氯法

用一氧化氯與固體消石灰或氯化鈣反應(yīng)可以制得次氯酸鈣。

Ca(OH)2+Cl2O→Ca(CIO)2·H2O

CaCl2+2Cl2O→Ca(CIO)2+2Cl2

此方法由美國PPG公司開發(fā)，生產(chǎn)過程是將含有大約10% Cl2(過量8倍)、CO2和20～30℃下飽和水蒸氣的混合氣通入一旋轉(zhuǎn)的管式反應(yīng)器，與Na2CO3·H2O反應(yīng)。反應(yīng)后氣體含1%～2%Cl2O，通入水中生成10%～15%的HCIO溶液，與消石灰在pH值為10～10.5條件下反應(yīng)生成15%～20% Ca(ClO)2溶液，經(jīng)噴霧干燥制成粉狀或粒狀產(chǎn)品，也可用壓片機制成粒片產(chǎn)品。過量的Cl2和CO2一起循環(huán)使用。這種方法生產(chǎn)的產(chǎn)品的有效氣含量在75%左右。

(2)石灰氯化法

將氯氣與消石灰或石灰乳反應(yīng)產(chǎn)生二堿次氯酸鈣，進一步被氯化后產(chǎn)生Ca(CIO)2·2H2O，過濾、干燥和篩分制得成品。

2Ca(OH)2+2Cl2→Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O

將石灰乳定量加入銑制氯化反應(yīng)器中，通入氯氣，調(diào)節(jié)氮氣流量和冷卻水量以控制適當?shù)姆磻?yīng)溫度，通過觀察氯化漿粗大均勻的Ca(CIO)2晶體形態(tài)來控制反應(yīng)終點。為了降低反應(yīng)副產(chǎn)物CaCl2的量，該法和一氧化氯法都添加些次氯酸鈉溶液。為回收濾液中的Ca(CIO)2，將濾液在40℃下用消石灰處理再回收進行氯化反應(yīng)。為降低產(chǎn)物次氯酸鈣在濾液中的溶解量，可添加些氯化鈉。該法生產(chǎn)成本較低，但每噸成品副產(chǎn)8～10t的漂白液。

(3)燒堿石灰法

采用石灰乳和燒堿溶液(或次氯酸鈉)與氯氣反應(yīng)，而后冷卻到-15℃，得含有效氯80%左右的次氯酸鈣三聚鹽Ca(CIO)2·NaCIO2·NaCl·12H2O結(jié)晶。16℃以上時Ca(CIO)2·2H2O很難過濾，而三聚鹽在低于此溫度下是大六方棱柱晶體，過濾，從母液中分離，未反應(yīng)的消石灰懸浮液通過濾網(wǎng)。濾餅加入到已氯化的石灰漿中，將三聚鹽轉(zhuǎn)化成為Ca(CIO)2·2H2O，經(jīng)干燥得成品。

石灰乳氯化法根據(jù)以下反應(yīng)式進行反應(yīng)，副產(chǎn)物CaCl2在反應(yīng)過程中阻礙Ca(ClO)2的生成。CaCl2若帶入產(chǎn)品中，由于其吸濕性大，造成產(chǎn)品容易吸潮而降低成品的穩(wěn)定性。因此工業(yè)生產(chǎn)上添加一些氫氧化鈉或次氯酸鈉，使反應(yīng)生成中間產(chǎn)物次氯酸鈣三聚鹽，再用氯化的漿液處理，將次氯酸鈣三聚鹽轉(zhuǎn)化成為Ca(CIO)2，而CaCl2就變?yōu)镹aCl留在溶液中，經(jīng)過濾分離除去。

采用這種方法可制得高級次氯酸鈣，產(chǎn)品質(zhì)量好，溶解性能和穩(wěn)定性好，反應(yīng)副產(chǎn)物少，但成本較高。

[技術(shù)標準]GB/T10666-2008

[應(yīng)用]次氯酸鈣是一種氧化性殺菌劑，其殺菌機理與次氯酸鈉相似。投加方式采用沖擊式投加，用pH值為6～8.5的循環(huán)水體系，投加量漂白粉為100mg/L，漂粉精由于有效氯高，可適當降低投加量。長期使用該產(chǎn)品應(yīng)考慮會增加體系Ca2+濃度。其主要用途如下。

①消毒劑醫(yī)用紗布、生活用品的漂白和消毒，飲水和游泳池、房屋和畜禽舍凈化等方面。

②漂白劑漂粉精的性能比漂白粉優(yōu)良，因而多用于一些高檔場合的漂白和消毒，例如用于棉、麻、化學纖維、紙漿和淀粉的漂白。

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