◆莊躍瑤
淺議漂白粉的化學反應方程式
◆莊躍瑤
本文對漂白粉的化學方程式進行了具體分析,以此加深對漂白粉及其化學反應式的認識和理解。
次氯酸鈣;漂白粉;化學反應方程式
漂白粉的中文名稱是次氯酸鈣,它的有效成分主要是Ca(ClO)2。其實漂白粉是一種混合物,在商品漂白粉當中往往含有較多的雜質,比如Ca(OH)2、CaCl2、Ca(ClO2)和Cl2等。
次氯酸鈣做大的特點就是化學性質十分不穩定,在遇水的情況下就會發生相應的化學反應,化學反應式為Ca(ClO)2+2H2O=Ca(OH)2+2HClO。如果溶液當中的堿性增大的時候,漂白粉的漂白作用進行的速度就會十分緩慢,要想提高漂白的效果以及速度,節約生產時間以及生產成本,就必須對漂白粉當中的雜質Ca(OH)2進行去除。所以在進行工業生產的時候,使用漂白粉的過程中應該控制弱酸的使用量,例如醋酸等,或者是在生產的過程中加入少量的稀鹽酸。如果是家庭使用漂白粉的時候就可以不用加入弱酸,這是因為空氣當中的二氧化碳溶解在水里面的時候也能夠在一定程度上發揮弱酸的作用。漂白粉漂白的原理通過以下的化學反應方程式就能夠直觀反映出來:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO。
通常情況下漂白粉當中的“有效氯”以及長時間保存有效氯的能力是衡量漂白粉質量的重要標準,如果漂白粉當中的有效氯以及保存的時間比較長,那就說明漂白粉的質量是十分高的。而漂白粉當中的有效氯又是其與鹽酸發生化學反應過程中所產生的氯氣的量來進行計算的。有效氯與鹽酸之間的化學反應方程式為 Ca(ClO)2+4HCl=2Cl2↑+CaCl2+2H2O、Cl2+2HI=2HCl+I2、2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI。如果要想計算出氯氣產生的量,可以用硫代硫酸鈉(Na2S2O3)溶液對反應生成的碘進行滴定,而有效氯的質量分數能夠對漂白粉的氧化能力進行清晰展示,這是因為漂白粉的作用主要是通過與空氣當中的氧氣進行反應,從而引起漂白粉的氧化作用。在工業生產當中的漂白粉,所含的有效氯一般情況下是在35%左右,有效氯含量較高的可以達到40%。
漂白粉的漂白作用主要是跟空氣當中的氧氣發生氧化反應,將漂白粉放在水里就和水發生了以下的化學反 應:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO, 在 此 基 礎之上就生成了漂白水,生成漂白水的化學反應方程式為Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO。同時漂白粉在和水發生化學反應的過程中還能夠發生可逆反應,然后就可以生成具有強氧化性的次氯酸,在這樣的情況下就能夠大幅度提高漂白的效果。
在漂白粉制作的過程中,現階段常用的方法就是在消石灰當中通入一定量的氯氣,同時還要對消石灰當中含水率進行合理控制,通常情況下消石灰的含水率應該在1%以下。這是因為如果消石灰的含水率較小,是不能夠與氯氣發生化學反應的,而含水率過大則會影響化學反應的效果,影響漂白粉的制作。
在漂白粉生產的過程中化學反應方程式可以根據以下式子進行表示:
3Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2*Ca(OH)2*H2O+H2O
在品質較高的漂白粉在生產的過程中反應比較完全,它的化學反應方程式為:
2CaCl2*Ca(OH)2*H2O+2Cl2+8H2O=Ca(ClO)2+3CaCl2*4H2O。
根據上面的論述可以得知,漂白粉的主要化學成分是次氯酸鈣,如果將次氯酸鈣放置在空氣當中,空氣當中的二氧化碳以及水汽就能夠與之發生化學反應,從而就可以生成次氯酸以及碳酸鈣。在這里需要指出的是這個化學反應過程其實就是漂白粉在發生作用的過程中所進行的化學反應。如果漂白粉長時間不使用的話就會被光解,在光解的過程中就會產生氯化氫氣體和氧氣,在這樣的情況下漂白粉就失效了,就失去了原有的化學性質以及使用價值,通過以下兩個化學反應方程式就能夠直觀了解漂白粉失效的 過 程:(1)Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO;(2)2HCLO=2HCl+O2↑。
通常在恒溫的條件下對漂白粉進行敞開存放的過程中,漂白粉當中的有效氯的含量就會隨著時間的推移逐漸減少,漂白粉有效氯的損失達到50%以上在一般環境下只需要9天左右,而18-20天過后漂白粉就已經失效了。所以在對漂白粉進行存放的過程中應該注意兩個問題,第一就是保證包裝完好,第二就是保證存放環境的干燥通風。
主要對漂白粉的作用、反應原理、制法以及失效的原理進行具體分析,在對漂白粉化學反應方程式進行分析的時候,應該根據漂白粉的化學性質以及相關的原理對知識點進行全面掌握,加深對相關知識點的認識理解。
[1]王欣榮.漂白粉及其生產技術[J].氯堿工業,2012,03:31-33.
(作者單位:湖南師范大學附屬中學)