漂白剂的应用与制备

1、漂白剂的应用与制备组长：张小波组员：何 鹏，程晖，鄢锋焰，张其凯2001年5月，国家质检总局所属的上海和厦门出入境检验检疫局检出数批约4万公斤土豆泥粉漂白剂超标，不符合我国食品卫生要求，将其判为不合格食品，并进行了退货处理，这些漂白剂是KFC快餐品牌专用的。国家质检总局已要求各出入境检验检疫机构加强对进口土豆泥粉漂白剂残留的检验。另据质检总局有关专家介绍，漂白剂是破坏和抑制食品发色因素，使食品退色或免于褐变的物质。这类物质有一定的毒性，应控制使用量，并严格控制其残留量。因此我们选择这个问题作为研究对象，希望能够了解当今漂白剂应用现状。一、漂白剂概述1.1常见漂白剂一般使用的漂白剂，大致可分为二

2、大类：一类是氧化漂白剂，另一类是还原漂白剂。常见的漂白剂见下表：部分常用漂白剂特点漂粉( CaC103 )漂白力非常的強次亚氯酸鈉( NaC10亚氯酸鈉( NaC102 )过氧化氫( H2O2 )过碳酸鈉( Na2CO3.H2O2 )过硼酸鈉( NaBO3 )需要較高的溫度6080才能发挥漂白效果过錳酸鉀( KmnO4 )一般用在污點去除的漂白脫色酸性亚硫酸鈉( NaHSO3 )通常使用于过锰酸鉀之漂白后还原。保险粉( Na2S2O3 )強力还原漂白剂。可以增加白度1.2漂白剂的危害与不足漂白剂具有毒性：对皮肤黏膜有腐蚀作用，溶液的腐蚀性与同浓度的氢氧化钠相似。漂白溶液在胃中与胃酸接触后，即释

3、放出大量的次氯酸，后者对黏膜有较大刺激性。中毒表现：皮肤接触后，局部出现红肿、瘙痒等。摄入造成黏膜腐蚀，表现为腹痛和呕吐，可造成血压下降、谵妄与昏迷，部分患者可出现咽喉部水肿等。吸入后出现咳嗽、呼吸困难，部分严重者出现肺水肿。紧急处理：尽快给患者饮牛奶或蛋清，也可用活性炭。一般不用催吐剂或手法催吐。出现中毒症状者到医院诊治。中毒预防：妥善保存，正确使用漂白剂，避免漂白剂溶液溅到皮肤和眼内。漂白剂在洗衣中的残余。漂白剂中多含氯、人造染料、荧光剂和人造香料。残留在衣服上的漂白剂过敏，刺激眼睛。如果漂白剂与其他含有氨的清洁剂混合在一起，还会产生致命的氯胺气。此外，漂白剂中的氯气还会损害臭氧层。所以，

4、使用漂白剂对己、对环境都没有好处1.3 当前国际上常用的新型漂白剂国际上主要采用的漂白剂是过硼酸钠和过碳酸钠，目前欧美各国大量使用的是过硼酸钠。由于过硼酸钠在60以上的热水中才能充分溶解并发挥作用，这很好的符合了欧美家庭的洗涤习惯（因为欧美各国洗衣机型式是盖式的，并有电热装置），因此在欧美广泛使用。过碳酸钠是一种新型氧系漂白、杀菌剂，是碳酸钠和过氧化氢的加成化合物，与过硼酸钠相比具有溶解性能好的特性，因此其在日本等国家已得到广泛的应用。目前，日本的过碳酸钠生产规模为10万吨/年，占其本国洗衣粉总量的60%，而国际上含过氧化物的洗衣粉占全部洗衣粉的20%左右。我国对过碳酸钠的研究、开发、应用起步

5、较晚，但是近年来我们对该项目进行了大量的研发工作，技术上更加成熟和完善，产品质量更好，活性氧更稳定。二、过氧碳酸钠概况2.1过碳酸钠制备方法简述过氧碳酸钠的生产方法很多，概括起来可分为两类：湿法生产工艺和干法生产工艺。过氧干法生产是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。由于该法生产工艺、生产流程简单，生成的产品稳定性差，活性氧含量低，以及生产技术苛刻，操作困难等原因，工业上很少采用。过氧湿法生产是用饱和的碳酸钠溶液跟一定浓度的双氧水在添加适量的稳定剂及一定的温度条件下进行反应，然后经结晶、过滤、干燥、分离而得到的产品。该法生产的产品稳定性好，技术成熟，得到

6、工业上的广泛应用。目前有喷雾法、低温结晶法和溶剂法等。在过氧碳酸钠的制备过程中非常关键的一步就是如何提高过碳酸钠稳定性，据文献报道一般有三种方法：一种是在制备的过程中加入少量特定物质，这些物质共存于过碳酸钠颗粒中使稳定性增强；第二种是在使用过氧碳酸钠的同时，外加少量稳定剂来抑制其分解，以期达到增强稳定性的目的；第三种是在粒状过碳酸钠的表面均匀地涂上少量的无机、有机或高分子物质，使其外表被包膜，隔绝与空气、潮湿和其它物质接触，起到增强稳定性的作用。采用具有助洗功能的物质以包裹的形式使过碳酸钠表面颗粒表面形成涂膜，由于隔绝了过碳酸钠与外界的直接接触，稳定效果提高明显，并且在用于洗衣粉配方后，在洗涤

7、过程中由于涂膜的溶解延缓了漂白剂的分解，起到先洗后漂的作用，避免了由于活性氧的催化。如在室温条件下贮存一个月，其活性氧损失大约为0.5%，而在40时贮存一个月，其活性氧含量损失为3%。2.2 过氧碳酸钠的漂白机理过氧过氧碳酸钠具有较高的活性氧含量，并在冷水中有很好的溶解性能。过氧碳酸钠在水中分解，产生H2O2和Na2CO3，水溶液的性质与相应组成的双氧水和碳酸钠的水溶液的性质相同。在碱性溶液中过氧化氢发生以下的化学反应，其反应式如下：H2O2H+HOO-HOO-O2+2OH-由以上两式可知，在溶解过程中生成的生成H2O2，继而生成过羟基离子，过羟基离子HOO-具有漂白作用，但同时过羟基离子易受

8、重金属离子的影响而加速分解，减少过氧化氢的有效漂白。在碱性介质中有利于过羟基离子的形成，且pH值对漂白作用影响很大，通常认为pH过高或过低都不利于低浆漂白，pH在1011较适宜。碳酸钠在水中呈碱性，故过氧碳酸钠溶液在1%3%浓度时其pH值在10.511，这有利于纸浆的漂白。2.3过氧碳酸钠在洗涤剂中的应用如果汁，菜汁，牛奶、血、汗等蛋白类污垢形成的斑迹，很难用普通洗涤剂去掉，需要使用漂白剂或酶制剂和通过化学作用或水解作用去除目前洗涤剂生产厂家面对激烈的市场竞争，也希望加入过碳酸钠来改进产品性能，尤其是低磷或无磷洗衣粉的生产，通过加入过碳酸钠，可使产品向高档化、无毒化、多功能化方向发展。我国是洗

9、涤剂生产大国，目前生产能力已达22万ta以上，若按加入量的5计算，则仅洗涤剂行业每年就需消费过碳酸钠10万t，可见我国过碳酸钠市场潜力巨大2.4 过氧碳酸钠在医学卫生中应用将过碳酸钠与含聚乙烯酸及Cu、Fe、Co、Mn等任一化合物催化剂的固体物混合，当急救用氧时，加入适量的水，即可分解出氧气，简单方便，供氧量大。这种氧源适于家庭（尤其是农村家庭）、军队、地下施工及矿山开采、抗洪、灭火救灾等急救场合，是一种性能优异的急救供氧剂。据保守估计，仅京津地区用于医用供氧源的过碳酸钠就需约400吨/年,部分出口的过碳酸钠也是用于这一方面。过碳酸钠还是一种杀菌消毒剂，可杀灭大肠杆菌、葡萄球菌、肝炎病毒等常见

10、病菌。可作为医院、公共场所的杀菌消毒剂、假牙清洁剂、餐具及水果消毒剂、香皂杀菌剂等。2.5过氧碳酸钠的其它应用过碳酸钠可用于食品保鲜消毒，l过碳酸钠水溶液可使水果、蔬菜贮存45个月不变质。另外，过碳酸钠可以替代过氧化钙作为水产养殖业的产氧剂，放氧速度明显高于过氧化钙,并可给在贮运过程中的鱼、虾、蟹等生物供氧保鲜。随着我国水产养殖业的不断发展，过碳酸钠在这方面的用量将会呈逐年上升趋势。过碳酸钠可用作纺织、印染整理剂，不像氯漂白有易褪色等缺点，适应于不宜氯漂的合成纤维、动物纤维、合成树脂纤维及荧光增白剂处理过的纤维漂洗整理。过碳酸钠可在醛基转化为酚羟基反应、有机硼烷氧化、腈水解、硫醚与胺氧化、烯烃

11、环氧化、酮氧化、a一二酮断裂氧化等反应中作为氧化剂。另外过碳酸钠还可作为金属表面处理剂、电镀洗涤剂、污水处理剂及高分子聚合控制剂等。三、实验部分：过氧碳酸钠的制备3.1 实验原理过氧碳酸钠，又称过碳酸钠，是Na2CO3和H2O2的加成复合物2Na2CO3+3H2O22Na2CO3·3H2O过氧碳酸钠具有较高的活性氧含量，并在冷水中有很好的溶解性能，过氧碳酸钠在水中分解，产生H2O2和Na2CO3，故其水溶液的性质与相应组成的双氧水和碳酸钠的水溶液的性质相同。在碱性溶液中过氧化氢发生以下的化学反应，其反应式如下：H2O2H+HOO-2HOO-O2+2OH-3.2 实验内容（1）取六个烧

12、杯，各加入20毫升饱和碳酸钠溶液。编号.,每两个为一组。（2） 加五毫升蒸馏水加五毫升硅酸钠加五毫升硬脂酸镁立即加入10毫升20%双氧水，不断搅拌 ，20min。避光静置，30min。（3）加入10毫升酒精（95%）搅拌静止5分钟，待沉淀完全，将结晶转入布什漏斗抽滤，用相应的少量稳定剂洗涤。（4）称量。号避光保存（5）检测中的试剂溶解，加入25毫升0.2摩尔每升二氯化锡，再加入5毫升1moL/l HCl不断搅拌。水浴加热40，10分钟。（6）用已标定的重铬酸钾（0.100摩尔每升）返滴定Sn2+ 离子。（7）计算H2O2含量。一周后重新对号试剂称重、溶解，进行活性氧含量的测定。分析含氧量，并比较哪种稳定效果较好。活性含氧量=V(SnCl2)×0.200-V(K2Cr2O7)×0.100×32/产品产量3.3 实验结果由于实验条件限制，我们只做了关于1，2，3，4号的试验饱和碳酸钠溶液稳定剂 双氧水体积(20%)产品质量一周后质量含氧量一周后产品中活性含氧量20mL蒸馏水5mL10mL2.1g5.5%20mL蒸馏水5mL10mL2.05g1.80g未检出20mL饱和硅酸钠溶液5mL10mL2.10g10.5%20mL饱和硅酸钠溶液5mL10mL2.10g1.75g3%在我国，目前将过