过氧碳酸钠的生产与发展及其目前的标准现状

1、过氧碳酸钠的生产与发展及其目前的标准现状第30卷第8期2007年8月化工科技市场CHEMICALTECHNOLOGYMARKET33过氧碳酸钠的生产与发展及其目前的标准现状张伟,赵美敬(1.天津渤海职业技术学院,天津300400;2.天津化工研究设计院)摘要:综述了过氧碳酸钠的性质,生产方法与发展前景以及工业过氧碳酸钠和食品添加剂过氧碳酸钠标准的制修订情况.关键词:过氧碳酸钠;性质;生产方法;发展前景;标准情况中图分类号:TQ123.7文献标识码:A文章编号:1009-4725(2007)8-0033-05Theproduction,developmentandpresentstandardo

2、fsodiunpercarbonateZhangWei,ZhaoMeiJing2(1.TianjinBohaiVocationalTechnicalCollege,Tianfin300400,China;2.TianfinResearch&DesignInstituteofChemicalIndustrylAbstract:Theproperties-productionmethodsanddevelopingprospectsofsodiumpercarbonateweredescribedinthispaper-andthesituationofmakinganddevel

3、opingstandardsofsodiumpercarbonateforindustrialandfoodusewerealsoputforward.Keywords:sodiumpercarbonate;property;productionmethods;developingprospects;standardssituation1过氧碳酸钠的生产与发展1.1性质过氧碳酸钠是过氧化氢与碳酸钠的加成化合物,是一种固体形式的过氧化氢.外观为白色,自由流动的粒状颗粒.其分子式为:2Na2CO,?3HO,分子量为:314.02.过氧碳酸钠有吸湿性,易溶于水,其溶解度在5时100mL水中为l2g,

4、20时为l4g,4o时为l8.5g.水溶液呈碱性,稳定性较差.100时直接分解放出氧气,活性氧质量分数为14%.具有氧化性,低温下有漂白作用.该产品主要用作洗涤剂的漂白剂,杀菌剂,纺织工业中的整染剂,干燥剂,金属表面处理剂,氧气发生剂等.1.2生产方法过氧碳酸钠的生产方法很多,不同的生产方法可以制备不同形式和规格的产品.但概括起来可分为两类:干法生产工艺和湿法生产工艺.干法生产工艺在热空气沸腾的流态床上,往无水碳酸钠上喷洒过氧化氢溶液而制得过氧碳酸钠晶体.虽然该法生产流程简单,但生成的产品稳定性差,活性氧含量低,以及生产技术工艺条件严格,操作困难等原因,工业上很少采用.湿法生产工艺将过氧化氢水

5、溶液与碳酸钠在稳定剂的存在下进行反应,控制反应温度在5以下,然后加入盐析剂使过氧碳酸钠结晶,经离心分离,气流干燥,即得过氧碳酸钠成品.该法生产的产品稳定性好,技术成熟,得到工业上的广泛应用.目前有喷雾法,低温结晶法和溶剂法等方法进行生产.其反应式如下:2Na,2C03+3H202吃Na2c?3H202由于过氧碳酸钠不稳定,当体系中存在重金属离子等杂质以及在高温高湿条件下容易分解,因此除在低湿下反应外,还必须加入稳定剂.研究发现在碳酸钠与过氧化氢反应过程中加入有机化合物和各种无机盐类稳定剂,可以大大提高制得过氧碳酸钠产品的稳定性.加入的稳定剂种类很多,主要包括无机化合物和有机化合物两大类,其中无

6、机化合物有:1)磷酸或磷酸盐类.如正磷酸,磷酸,磷酸钠,磷酸二氢钠,六偏磷酸钠,焦磷酸钠等;2)碱金属或碱土金属盐类.如硫酸钠,硫酸镁及氯化镁等:3)硅酸盐类.如硅酸盐,硅酸钠等;4)硼酸或硼酸盐类.如硼酸,偏硼酸钠等;有机化合物有:1)有机化工科技市场第30卷第8期胺类化合物.如乙撑二胺醋酸盐,二乙烯三胺五醋酸盐等;2)醇类化合物.如聚乙二醇类,聚乙二硫醇类化合物;3)螯合物与表面活性剂,如8一羟基喹啉,a一苯偶姻肟等:4)脂肪族氨基酸及其盐类,如乙氨酸,谷蛋白,明胶等;5)芳香族化合物.如磺酸镁盐,高级脂肪醇的硫酸脂镁盐等;6)铵盐羧酸盐类,如EDTA;7)非离子表面活性剂.如高级醇,高级

7、脂肪的甘油脂等.在生产中,稳定剂的选择应根据原料价格且易得的原则选择,多采用一种或两种以上无机和有机化合物组合,这样比采用单一稳定剂的稳定效果更佳.就一般原料和操作条件而言,无机化合物的添加量一般为0.O1%1.0%,有机化合物的添加量为0.02%0.5%.稳定剂的加入既可采用在成品表面进行喷涂的方法,也可采用在反应过程中加入的方法.用上述稳定剂可使制得过氧碳酸钠的有效氧含量高,结晶中的过氧化氢和碳酸钠的组成液接近理论值,产品质量好,储存稳定性能好.1.3生产现状及发展前景过氧碳酸钠最早由日本于1969年研制成功并投入工业化生产,此后美国,西欧等国家和地区也相继研制,开发,生产.我国的过氧碳酸

8、钠产品的开发研究起步较晚,起源于20世纪80年代,受市场影响,过氧碳酸钠的生产尚未形成较大规模.而美国,日本和欧洲的一些国家过氧碳酸钠产品种类日益丰富,如:超细颗粒产品,无氯产品,微胶囊产品等.近几年来,随着人们对过氧碳酸钠认识程度的不断加深,市场需求量不断增加,全国先后新建了多套生产装置,生产能力迅速提高,成为近年来我国发展较快的无机化工产品之一.我国主要生产过氧碳酸钠的生产厂家有:浙江迪希化工有限公司,生产规模在8万t/a;浙江金科化工股份有限公司,生产规模在5万t/a;河南宏业化工有限公司,生产规模在4万t/a;无锡市万利化工有限公司,生产规模在3万t/a;无锡市万马化工有限公司,生产规

9、模在2万t/a;广东中成化工股份有限公司,生产规模在1万t/a;青岛碱业股份有限公司,生产规模在1万t/a.随着我国国民经济的不断发展,人民生活水平的提高以及环境保护意识的加强,全民都在倡导使用无磷洗涤剂.因为过氧碳酸钠不像磷系洗涤助剂那样破坏生态平衡,造成地表水水质富营养化,所以选择使用过氧碳酸钠作为洗涤剂的助剂将成为今后的发展趋势.另外过氧碳酸钠在医疗卫生中可作供氧剂和杀菌消毒剂.过氧碳酸钠也可用于食品保鲜消毒,1%过氧碳酸钠水溶液可使水果,蔬菜贮存45个月不变质.国外已大量用于食品工业,我国也已经根据联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)食品添加剂联合专家委员会的标准,制定了食

10、品添加剂过氧碳酸钠的化工行业标准,便于更好地引导企业使用过氧碳酸钠,以利于促进其在食品行业的消费.2过氧碳酸钠标准的制修订情况2.1工业过氧碳酸钠2.1.1国内外标准情况目前没有收集到工业过氧碳酸钠相关的国外标准,只有原化工行业标准HG/T27641996(工业过氧碳酸钠及部分生产厂家的企业标准.2.1.2简要编制过程起草单位根据国家发展和改革委员会发改办工业(2006)1093号文关于下达2006年行业标准项目计划的通知就修订工业过氧碳酸钠化工行业标准的工作进行组织落实,我们首先查阅了国内外标准及有关技术资料,并向生产,使用单位发函,进行调查并广泛征求对修订标准工作的意见,在此基础上提出了文

11、献小结.2006年8月24日在北戴河召开了修订工业过氧碳酸钠化工行业标准工作方案会,会上生产厂家就各自的生产工艺,产品质量和用户应用情况进行了介绍.与会代表就此标准的名称,用途,分类,指标项目和指标参数,分析方法及检验规则,包装,贮存,运输等内容进行了深入,细致的讨论,提出了工作方案,并对各项工作任务及工作进度做了详细的安排.在前一段工作的基础上,由负责起草单位提出标准草案征求意见稿和编制说明.广泛征求意见.按规定工业过氧碳酸钠化工行业标准的修订工作将于2007年底完成.2.1.3指标项目的设立及试验方法原化工行业标准共设立了活性氧含量,铁含量,水分,堆放密度,pH值共五项指标.此次修标依据国

12、内实际生产的需要以及客户的要求,在原行标的基础上增加控制热稳定性,湿稳定性以及总磷含量的指标.具体指标见表1,表2.2007年8月张伟等:过氧碳酸钠的生产与垦旦堕堑堡<过2).0l0_50002水溶液清亮一一一一一一I-IA蓑蓑量13.0-水11溶澜:<0.oo5002105(3020.4.95一一一外碳酸钠'合格品.g/L水溶一一0.Oo5标一准型10-11:<0.0015z0.40-1.20s项目ElC99r2A),$准过氧碳酸钠一996工业过本次修标拟定方法2.1.4包装工业过氧碳酸钠采用双层包装方式.内包装均采用聚乙烯塑料薄膜袋,厚度不

13、小于0.05mm;外包装一种采用塑料编织袋,另一种采用复合纸袋.每袋净含量25,500,1000kg或根据用户要求确定.2.1.5标志,运输和贮存工业过氧碳酸钠包装上应有"怕晒","怕雨","氧化剂"标志.工业过氧碳酸钠在运输和贮存时应有遮盖物,防止日晒,雨淋,受潮.不得与酸类,挥发性有机物等有毒有害物品混运,混贮.工业过氧碳酸钠在运输,贮存过程中遇到火灾情况,不得用水灭火.工业过氧碳酸钠在符合标准包装,运输,贮存条件下,自生产之Ft起保质期为12个月.逾期应重新检验是否符合本标准要求.2.1.6标准属性工业过氧碳酸钠标准为推荐性标准

14、.2.2食品添加剂过氧碳酸钠2.2.1国内外标准情况目前收集到的国内外标准有:联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)食品添加剂联合专家委员会(JECFA)过氧碳酸钠(1992)(以下简称JECFA标准);化工行业标准HG27881996(食品添加剂过氧碳酸钠.由于国家有相关规定行业标准不允许有强制性,所以目前制定的是食品添加剂过氧碳酸钠国家标准,当其在实施之日起,HG27881996(食品添加剂过氧碳酸钠化工行业标准将自36化工科技市场第30卷第8期动废止.2.2.2简要编制过程起草单位根据国家标准化管理委员会关于下达2006年国家标准项目补充计划的通知就制定食品添加剂过氧碳酸钠国家

15、标准的工作进行组织落实,我们首先查阅了国内外标准及有关技术资料,并向生产,使用单位发函,进行调查并广泛征求对制定标准工作的意见,在此基础上提出了文献小结.2007年4月16日在天津召开了制定食品添加剂过氧碳酸钠国家标准工作方案会,会上生产厂家就各自的生产工艺,产品质量和用户应用情况进行了介绍.与会代表就此标准的名称,用途,分类,指标项目和指标参数,分析方法及检验规则,包装,贮存,运输等内容进行了深入,细致的讨论,提出了工作方案,并对各项工作任务及工作进度做了详细的安排.在前一段工作的基础上,由负责起草单位提出标准草案征求意见稿和编制说明,广泛征求意见.按规定食品添加剂过氧碳酸钠国家标准的制定工

16、作将于2008年底完成.2.2.3指标项目的设立及试验方法JECFA标准过氧碳酸钠(1992)设立了活性氧含量,pH值,铅含量,澄清度共四项指标.化工行业标准HG27881996(食品添加剂过氧碳酸钠设立了活性氧含量,砷含量,重金属含量共三项指标.本次制定国家标准根据JECFA标准以及目前国内实际生产及用户的使用情况对标准进行制定,共控制六项指标为:活性氧含量,pH值,砷含量,铅含量,重金属含量,热稳定性.具体的指标见表3,表4.表3食品添加剂过氧碳酸钠各标准指标参数对比活性氧含量的测定pH值的测定砷含量的测定铅含量的测定重金属(以Pb计)含量的测定澄清度的测定热稳定性的测定塞'高锰酸

17、钾塞'高锰酸钾氧化还原滴定法(高锰酸钾标准溶液滴定)标准溶液滴定)标准溶液滴定)""r口"酸度计法一酸度计法一砷斑法砷斑法原子吸收分光光度法目视法(溶液清亮)硫化氢限量比色法原子吸收分光光度法硫化钠限量比色法将在(105-4,2)条件下烘2h后得出的活性氧含量与在常温下测得的活性氧含量相比,得出其热稳定性指标.2.2.4包装食品添加剂过氧碳酸钠采用双层包装方式.内包装采用食品级聚乙烯塑料薄膜袋,外包装采用塑料编织袋.包装必须达到密封要求,不得漏气.每袋净含量25,50kg或根据用户要求协商确定包装容量和方式.2.2.5标志,运输和贮存食品添加剂过氧碳酸钠包

18、装上应有"怕晒","怕雨","氧化剂"标志.食品添加剂过氧碳酸钠在运输过程中应有遮盖物,防止日晒,雨淋,受潮.不得与酸类,挥发性有机物等有毒有害物品混运.食品添加剂过氧碳酸钠应贮存在专用库房内,贮存温度不得超过40,需离地离墙码放,置于阴凉干燥处,防止日晒,雨淋,受潮.不得与酸类,挥发性有机物等有毒有害物品混贮.2007年8月张伟等:过氧碳酸钠的生产与发展及其目前的标准现状37食品添加剂过氧碳酸钠在运输,贮存过程中遇到火灾情况,不得用水灭火.食品添加剂过氧碳酸钠在符合本标准包装,运输,贮存条件下,自生产之日起保质期为6个月.逾期应重新检验是否符合本标准要求.2.2.6标准属性食品添加剂过氧碳酸钠为强制性标准.3结束语随着我国化学工业的发展,有着广泛而特殊用途的工业过氧碳酸钠和食品添加剂过氧碳酸钠作为重要的化工产品开发前景将非常广阔.目前工业过氧碳酸钠化工行业标准和食品添加剂过氧碳酸钠国家标准都正在制修订过程中,在此标准未报批之前均有可能进行修改,希望对过氧碳酸钠产品感兴趣的单位及个人密切关注这两项标准的进