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二氧化氯遇有机物或还原性物质会发生剧烈反应

发布时间:2009/12/11 10:53:39 来源:中国水产 编辑:谢雪琴 图片 1我来说两句 图片 2 中国水产门户网报道二氧化氯作为一种国际上公认的高效、低毒、快速、广谱的第四代新型强氧化剂,是氯系消毒剂最理想的更新替代产品。自其诞生以来,一直得到人们的广泛关注,联合国世界卫生组织更是把二氧化氯确认为A1级消毒剂,在全世界范围内推广。

二氧化氯在常温常压下是一种黄绿色气体,由于其结构中有一个带有孤对电子的氯一氧双键结构,性质极不稳定,是一种非常活泼的气体。二氧化氯遇有机物或还原性物质会发生剧烈反应,甚至爆炸;在大气压力下,浓度超过10%,遇阳光、热源或与CO接触,也会发生爆炸;如有铁锈油脂,以及较多的有机粒子存在时,即使在安全体系和浓度下,也会自发地分解。

所以虽然早在1811年二氧化氯就已经在实验室合成成功,但是直到本世纪30年代,二氧化氯才逐渐得以安全且经济地规模生产,并逐步开始了广泛应用。

由于二氧化氯具有极强的氧化性、易爆性以及见光易分解的特性,使得二氧化氯不宜以气体形式直接制成商品,而只能将其制成水溶液或者固体吸附物及现场设备,才能供人们使用。所以二氧化氯产品的包装、运输和贮存上都有很大的局限性,近年来,二氧化氯发生剂逐渐成为二氧化氯的主流产品。

目前市场上常见的固体二氧化氯产品,从严格意义讲都应该称为“二氧化氯发生剂”。这类产品本身并不含有真正的二氧化氯,但是遇水可以发生化学反应,产生二氧化氯。

二氧化氯发生剂最常见的基本组成成份是氯酸盐或亚氯酸盐与酸。所谓一元二氧化氯就是将两种原料进行适当处理如包衣,或者加入载体、钝化剂、稳定剂等做成一个包装的产品。二元二氧化氯则是基本不处理原料而比较简单地通过分别包装将两种原料隔绝开来。

二氧化氯气体在空气中浓度达到10%时就会爆炸,与二氧化氯发生剂中含有10%二氧化氯并不是一个概念。对于二氧化氯发生剂而言,只要二氧化氯没有被活化出来并蓄积就不会发生爆炸。也就是说含有10%-氧化氯含量的稳定状态二氧化氯发生剂通常不会发生爆炸,它只会燃烧。更准确地说引发燃烧的常常并不是二氧化氯本身,而是组成二氧化氯发生剂的组分。

如亚氯酸钠就是一种强氧化剂,虽然自身较稳定,但是在高温下易分解释放出氧气,与磷、硫及有机物混合或受撞击摩擦时,易发生燃烧和爆炸。亚氯酸钠虽然自身不燃,但与可燃物、还原性物质接触时也可能会起火或爆炸。同时氯酸盐、亚氯酸盐与酸的混合物都会腐蚀包装,很容易因包装的破损,后吸收空气中的水分发生化学反应释放二氧化氯,在局部区域大量蓄积,引发着火或爆炸。

因此,一个安全的二氧化氯产品必须具备两个基本条件:第一、产品本身应该是稳定安全的;第二、合适的储存方法和储存环境条件。

产品本身的稳定安全与产品的内在质量有关,这个安全的意义实际上并不仅仅从产品配方上体现出来,产品的剂型、原料的选用以及生产设备,生产工艺,生产流程的严格管理与控制也非常重要。

由于二氧化氯发生剂遇水后才发生反应,所以产品稳定、安全的第一要素就是水,从某种意义上讲产品的水分含量越低也就越稳定。

降低水分含量就要先从原料上解决问题。以一元二氧化氯产品为例,亚氯酸钠水分含量的国家标准是不超过1%。如果生产厂家的原料水分含量不超过0.5%,安全性会极大地提高,但对亚氯酸钠的生产商来说,生0.5%水分含量的亚氯酸钠的设备、技术工艺要求与生产1%亚氯酸钠不一样,技术难度也不一样,所以,并不是所有的亚氯酸钠原料都适合做二氧化氯发生剂。

配方的设计也很重要。例如:最常使用的固体酸是硫酸氢钠,这是一种酸性非常强的固体无机酸,价格低廉。但是这种酸容易吸潮,对塑料包装物的腐蚀性也非常强,温度高时会吸潮溶化,不经过深度处理,并不适合直接用来做二氧化氯发生剂。有比它更好更稳定的酸例如:柠檬酸、酒石酸。柠檬酸属于有机酸里的强酸,其工业品可以做到无水柠檬酸,稳定性大大强于硫酸氢钠,可以直接使用。载体也还有很多文章可以做,常用的载体是无水硫酸钠,但无水硫酸钠自身吸潮性也很大,包装破损就会吸潮形成含有结晶水的硫酸钠。在配方设计中可以考虑通过添加一些吸收水分的物质,如氯化钙,硅藻土等原料控制产品的水分。另外还可以不直接用酸,利用间接反应原理,如某一物质遇水生成酸,酸再和亚氯酸钠反应生成二氧化氯等。

生产环境又是产品安全性的另一要素。选择了合适的原料和配方,如果生产环境不合适,包装好的产品内部就会携带水分,这些水分也会慢慢引发二氧化氯发生剂的反应。

良好的生产环境应该是低温,低湿无静电的负压生产环境。

合理的剂型选择更为重要。传统的二元二氧化氯,通过两组分接触反应释放二氧化氯,活化时反应速度过快,二氧化氯气体大量逃逸,有效成分损失可以高达50%以上。二氧化氯气体产生强烈刺激性气味,具有类似氯气的毒性和刺激性,可侵害人的呼吸道和眼睛,浓度高时会侵害人的中枢神经,严重者可造成死亡。而活化环境又属于强酸环境,操作不当时极易发生危险。局部的二氧化氯浓度容易骤然上升,二氧化氯蓄积浓度到达10%时容易引发爆炸。这也是二元二氧化氯产品正在逐步减少的一个原因。

近年来,随着科学研究的深入、加工设备的改进,市场上推出了新型的二氧化氯发生剂颗粒和片剂剂型。这类产品经过再加工成型,比表面积与粉状产品相比有了极大地降低,因此也大大的减少了组分与空气的接触的面积,大大降低了空气中的水分进入产品的几率。产品的安全性也得以有了实质性的改进和提高。

颗粒和片剂产品使用时可以直接投放入水中,不需要提前活化后使用,产生的二氧化氯气体会更大量地溶在水里,几乎没有气体逃逸,没有任何散失。对操作人员没有强烈的刺激性,操作也更简便更安全。

二氧化氯产品对贮藏方式有严格要求。首先产品不能堆放。贮藏时要求一排一排的放好,保持一定间距等,避免货物内部温度过高,造成安全隐患。其次,注意包装的完好,尽量选择耐腐蚀的包装,避免因包装破损吸收了空气中的水分。

二氧化氯产业作为一个新兴的绿色环保型强氧化剂,随着研究的深入和应用的日益广泛,二氧化氯的生产技术及产品形式也在不断完善,越来越多的二氧化氯新产品也会不断面市。

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