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(zhǎng)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(guò)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(zhǎng)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(guò)加入適當(dāng)復(fù)配劑以延緩次氯酸鈉的分解，從而延長(zhǎng)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(jiàn)，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)椋尤胩妓釟溻c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(zhǎng)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(jiàn)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(jiàn)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(guò)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(guò)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(zhǎng)到12個(gè)月。