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次氯酸鈉
來源:互聯網

次氯酸鈉(Sodium Hypochlorite)別名次亞氯酸鈉,為具有刺激性氣味的白色結晶型固體,分子式NaClO,分子量為74.44,密度為1.039 g/ml(5%的溶液),溶解度為29.3 g/100 g(0 ℃)。次氯酸鈉有潮解性,在空氣中極不穩定,受熱后迅速自行分解;在日光與紫外線的作用下,以及金屬離子鎳[niè]、鐵、鉻、錳的存在時均能發生分解。次氯酸鈉在中性、酸性條件下不穩定,只有在堿性狀態下比較穩定,因此在日常生活以及工業生產中多以溶液形式存在。是氧化劑、水凈化劑或化學消毒劑的成分,由于制作簡便且成本較低,次氯酸鈉通常被用于漂白紙漿、織物,其漂白能力主要是由與酸作用后產生的氯量來決定,也可用于飲用水和廢水凈化系統以及游泳池等。它能溶于水,水溶液呈堿性,能使靛藍逐漸剝色.

次氯酸鈉具有強烈的刺激性與腐蝕性,對人體有害,并且會腐蝕耐酸鋼,皮膚接觸后應用大量流動清水沖洗;眼睛接觸后提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗并及時就醫。

理化性質

物理性質

次氯酸鈉在水中呈堿性,一般為具有刺激性氣味的白色結晶型固體,能溶于冷水,有潮解性,在空氣中極不穩定,受熱后迅速自行分解,熔點為18°C,密度為1.039 g/ml(5%的溶液),溶解度為29.3 g/100 g(0 °C),293 g/L(20℃)。

化學性質

次氯酸鈉性質不穩定,見光,遇熱水易分解,分解會產生具有刺激性氣味的,受熱或與有機化合物接觸容易引起爆炸,與氫氧化鈉混合可使其變得穩定,與酚酞不產生紅色,具有強氧化性;

常見的反應

分解反應
水解

次氯酸鈉的水解度隨pH改變,pH增加時次氯酸鈉的水解能力減弱,如pH=7.5時次氯酸的含量為50%,而pH值為10時,溶液中次氯酸的含量為0.3%,

見光分解

次氯酸鈉低溫下(15~25 ℃)較為穩定,遇光(尤其是紫外線)和熱都會分解為氯化鈉和氧氣,溫度越高分解越劇烈,尤其是70 ℃時會產生活性氧,引發爆炸性分解。因此次氯酸鈉應保存于棕色瓶中,塞緊,并儲存于冷暗區域,

與酸的反應
與鹽酸反應

次氯酸鈉將鹽酸中-1價的氯氧化為,本身被還原為氯化鈉,反應生成的氯氣對人體有害,因此該反應也是家用潔廁靈與84消毒液混用后易導致中毒的原因,

次氯酸鈉與碘化鉀,乙酸反應

次氯酸鈉在乙酸存在時可以將碘化物氧化為碘單質,但是次氯酸鈉在酸性條件下活性比較差,常溫下不反應,

鹵仿反應

乙醇與次氯酸鈉反應會生成乙醛

其他反應
與二氧化碳反應

次氯酸鈉與二氧化碳反應產生的次氯酸是漂白劑的有效成分,

與聯氨反應

次氯酸鈉可以用于分解處理聯氨廢液,且聯氨與次氯酸鈉反應速率較快,

制備方法

電解氯化鈉

次氯酸鈉通常是利用電解食鹽水(或海水)的方法來制取;將食鹽配制成一定濃度的水溶液,通過電解裝置,在直流電場作用下,溶液中的鈉離子和氯離子分別移向陰極和陽極,當施加的電壓大于氯化鈉的分解電壓時,即發生電解作用,反應速率較快,反應如下:

陽極:,

陰極:;

溶液反應:,

即:,

加碳酸鈉于漂白粉液

反應式如下:

靜置之,碳酸鈣沉降于底部,上面澄清液即為次氯酸鈉溶液,反應較為簡便。

液堿氯化法

液堿是指氫氧化鈉以及碳酸鈉溶液,在低溫下用氯化,故稱液堿氯化法;

將氯氣通入氫氧化鈉溶液里面,即得次氯酸鈉,反應式如下:

應用領域

化工合成

水合肼為無色強堿性液體,合成水合的方法一般為尿素法,以尿素為氮源,次氯酸鈉為氧化劑;次氯酸鈉也可以用以合成具有消毒作用的氯胺與雙氯胺,二者均通過釋放次氯酸而呈現殺菌消毒作用。

農業畜牧業

為了防止牛海綿狀腦病傳入我國,養殖戶一般用次氯酸鈉給牲畜的傷口進行消毒,并且定期用0.5%以上的次氯酸鈉對畜棚進行消毒。

醫學治療

次氯酸鈉與牙髓接觸后會產生氣泡,對診療隱蔽或遺漏的根管有很大幫助,次氯酸鈉具有極強的蛋白溶解作用和氧化作用,可使組織漂白、去臭,常與3%過氧化氫交替使用,因為二者合用后發泡力增強,抗菌作用強大,對組織蛋白、有機化合物溶解性強,更有利于清除根管內殘留物質;臨床上可以用于根管沖洗。

廢水處理

水體消毒

次氯酸鈉屬于強酸弱堿鹽類,不屬于劇毒危險化學品范疇,危險性較小,且有強氧化性,具有與其它氯的衍生物相同的氧化和消毒作用,因此被廣泛運用于飲用水與污水凈化系統,相較于其他殺菌劑來說,次氯酸鈉的成本更低。

處理苯酚廢水

K2FeO4與NaClO聯用處理苯酚廢水存在明顯的協同作用,當初始苯酚質量濃度為50mg/L,pH為5左右,氧化反應時間為30min,K2FeO4與NaClO投加量分別為1.5、0.3g/L時,苯酚和CODcr(COD為化學需氧量)的去除率分別高達98%和68%以上,與單獨使用K2FeO4相比,苯酚和CODcr去除率分別增加了約5%和25%。

除毒素

水華藍藻產生的擬柱孢藻毒素(Cylindrospermopsin,CYN)是一種新型的生物源性污染物,給水生態系統健康和飲用水安全造成了嚴重威脅,實驗發現具有氧化特性的次氯酸鈉能夠有效去除水中所含有的擬柱孢藻毒素,并且對環境更加友好。

除藻

硅藻為褐藻類特殊形態的藻類,因其細胞壁為無色、透明的堅硬硅質層而得名。對于自來水廠而言,硅藻雖然不會影響自來水的水質,但是,由于硅藻具有堅硬的硅質外殼,在水處理過程中不容易被滅活和破壞,有些硅藻表面附著粘性物質,在凈水處理過程中粘結成片,從而導致濾池堵塞,降低水廠的產能,而次氯酸鈉與高錳酸鉀聯用對針桿藻的滅活效果非常顯著,反應4小時之后針桿藻的死亡率達到百分之百。

除氮

氨氮是造成水體富營養化的重要因素之一,隨著廢水排放標準的日益提高,去除廢水中殘留氨氮的要求和需求都越來越高,與傳統的氯系氧化劑相比,次氯酸鈉(NaClO)不僅使用安全而且可進一步減少消毒副產物產生,在含有氨氮的溶液中加入次氯酸鈉后,次氯酸鈉、次氯酸根離子能夠與水中的氨反應產生氯胺二氯胺和三氯胺。

滅水蚤

水體富營養化使得劍水蚤大肆繁衍,進入供水系統后嚴重威脅供水安全,為了高效控制劍水蚤污染風險,適當添加次氯酸鈉會提高對劍水蚤的滅活作用。

漂白作用

次氯酸鈉在溶液中生成次氯酸離子,然后發生水解反應,生成具有強氧化性的次氯酸,因而次氯酸鈉可以用作紙品與紡織物漂白劑,不過在漂白織物時不應采用高濃度漂白,應當采用多次漂洗;此外次氯酸鈉的漂白能力受到pH值以及溫度的影響,另外在制皂工業中常用次氯酸鈉以漂白皂類。

檢測行業

聚丙烯酰胺在酸性條件下與次氯酸鈉發生霍夫曼(hoffmann,德國化學家)重排反應,生成不溶于水的胺類化合物,其濁度值與聚丙烯胺濃度成正比,在470nm的波長下,有最大的吸收峰,因此次氯酸鈉也可以用來檢測聚丙烯酰胺的濃度。

食品添加

次氯酸鈉具有強氧化性,可以作為冰或水以及肉類家禽的抗微生物添加劑;次氯酸鈉用于無生命的物體上(例如乳品)能夠消滅有害微生物或者抑制其活動,如次氯酸鈉能有效抑制沙門氏菌的被膜,清除成熟的生物被膜,作用機理為次氯酸鈉抑制了細胞的代謝活性;在加工業中,乳制品發酵失敗的原因通常是由于噬菌體的侵染,在確保有效殺菌消毒的前提下,將不同化學消毒劑進行復配,使各殺菌劑性能達到互補,從而起到更好的增效作用,將次氯酸鈉與過氧乙酸復配后對乳酸桿菌的滅活效果更加顯著。

影像加工

次氯酸鈉可以用作照片沖洗中的消霧劑。

環保行業

脫硫

硫是煤里面的有害元素,在煤中以有機硫和無機硫的形式存在,硫元素在燃燒過程中會轉化為SO2和其他硫化物,不僅會造成生態環境的破壞,而且對人類健康也造成嚴重威脅,在化學脫硫法中,氧化脫硫因反應條件溫和、脫硫效率高而受到廣泛關注;其中次氯酸鈉(NaClO)相較其他氧化劑,一方面原料成本低,可由含次氯酸鈉的工業廢水復配制得,另一方面具有脫硫效果顯著的優點。

消毒

次氯酸鈉具有強氧化性,因此可以作為滅活病毒的滅活劑來使用,當次氯酸鈉有效氯濃度為50、100、200mg/L的化學消毒劑作用10min均不能滅活新冠病毒;有效氯濃度為300mg/L的3種消毒劑作用30min均可檢出感染性病毒,最長滅活時間分別為30min以上和15min;有效氯濃度為600mg/L的3種消毒劑作用5min以上均可完全滅活新冠病毒。次氯酸鈉也能有效抑制糞腸球菌的活性,使得細菌感染情況大大減少。

安全事宜

毒理數據

小鼠經口LD50:8500 mg/kg。

GHS分類

H314危險皮膚腐蝕;

H318危險嚴重眼損傷;

H400對水生環境有害,急性危險;

H410對水生環境有害,具有長期危害。

危害

對人體的危害

次氯酸鈉具有一定的刺激性和腐蝕性,對人體有害,皮膚接觸后會產生灼燒感,發紅疼痛,出現水泡;會對眼睛造成嚴重灼傷,在密閉空間中若大量吸入可能會引起肺水腫,攝入可引起口腔以及喉嚨灼燒及高鐵血紅蛋白血癥,皮膚接觸后應用大量流動清水沖洗;眼睛接觸后提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗并及時就醫。2017年10月27日,次氯酸鹽被世界衛生組織國際癌癥研究機構列于公布的3類致癌物清單中。

次氯酸鈉具有一定的刺激性和強氧化性,溶液會灼傷皮膚產生水泡并造成眼睛損傷,與馬桶清潔劑、除銹劑、有機化合物和氨產品等常見清潔劑可發生反應產生以及其他氯化物等有害氣體。

應對措施

急救

眼睛:用自來水將眼睛沖洗幾分鐘;攝食:不要催吐,應當用水漱口(不要給昏迷的人喂食任何東西,防止嗆到),立即就醫;皮膚:應立即用流動的冷水沖洗患處至少15分鐘,然后用肥皂和水進行徹底沖洗。如有必要,患者應淋浴并立即更換被污染的衣物和鞋子,并及時就醫;吸入:給患者供應新鮮空氣,如有需要可提供人工呼吸。

火災

燃燒時會產生刺激性氯氣,加熱會引起壓力升高,有爆炸的風險;

滅火措施:應當使用恰當的滅火劑,,如化學滅火劑、二氧化碳滅火劑、泡沫滅火劑、注水滅火劑。

防護措施

操作時應當佩戴手套,按要求穿防護服,佩戴面罩或眼睛防護面罩,同時佩戴呼吸防護系統;操作間應當保持通風,使用局部排氣或設置呼吸保護裝置,操作人員在操作間應當不吃不喝,不吸煙。

儲存

儲存于陰涼避光處,遠離可燃物,不能與還原劑、酸、食品、飼料堆放在一起,應當儲存低于20℃且遠離酸的密封瓶,用玻璃塞或適當的玻璃蓋密封,避光保存。

運輸

搬運時要輕裝輕卸,防止包裝與容器損壞,不與性質相抵觸的物品混放在一起,嚴防震動,撞擊,務使不受強烈陽光曝曬。

參考資料 >

Sodium Hypochlorite | NaClO | CID 23665760 - PubChem.pubchem.2023-08-02

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