纯二氧化氯水溶液的制备及其稳定性

研究 二氧化氯是一种高效、广谱、安全的快速氧化性杀 菌消毒剂[1 ] ,世界卫生组织将其列为 A - 1 级高效消毒剂 ,在国外发达国家被广泛应用。在我国由于生产 工艺 ,检测技术的局限性导致其应用发展受到限制。纯二氧化氯发生装置由 GB/ T 5750. 10 —2006 生活饮 用水标准检验方法(国标法) 二氧化氯检测法第二法所 提到的四瓶串联法获得。该套装置成本较高 ,需专门 定制 ,且其用空气吹出反应瓶中的二氧化氯会因空气 中的微量杂质影响二氧化氯的纯度。由于二氧化氯是 气态不稳定强氧化剂 ,见光受热易分解 ,因此对二氧化 氯溶液稳定性研究一直是二氧化氯研究的重要方 面[2 ,3 ] 。

本文提出了一种在实验室中快速制备纯二氧 化氯的方法 ,并对该法所制备出的二氧化氯溶液及其 稀释液的稳定性进行了研究。

1材料与方法

1.1材料和试剂碘化钾,纯浓盐酸,50 g/L淀粉溶液。二氧化氯发生剂:纯亚氯酸钠.硫酸氢钠.硫酸钠，质量比为1 :2∶7的混合物。硫代硫酸钠标准溶液[c(Na2 SO3)=0.1000mol/L],按B/ T 601 - 2002配置后稀释到标准使用液为0.00100 mol/ L。大型气泡吸收管,高纯氮气,50 g/L甘氨酸溶液,饱和亚氯酸钠溶液。非二氧化氯水:将浓度>2 mg/ L的二氧化氯纯水溶液加盖放置于光亮处,让二氧化氯完全分解后得到的溶液。所有试剂未特殊说明均为分析纯。

1.2方法

1.2.1二氧化氯制备方法:亚氯酸盐在由硫酸氢钠产生强酸性溶液中其亚氯酸根歧化生成二氧化氯和氯离子,反应方程式如下:5NaClO2+4Na HSO4= 4ClO2+NaCl+4 Naz SO4+2H2O。操作如图1所示,在1~6 号管中分别加入10 ml纯水、10 ml纯水.8 ml饱和亚氯酸钠溶液8 ml 50 g/L甘氨酸溶液.15 ml纯水,15ml纯水,用短橡皮管连接各管,连接时要注意尽量让接口处玻璃接触,避免在气路中露出橡胶管。首先在⒉号管迅速加入1 g二氧化氯发生剂,接着利用从1号管进口处通入的氮气将﹖号管反应产生含有微量氯气的二氧化氯气体吹到3号和4号管,除去其中的杂质氯,最后纯净的二氧化氯由5号和6号管收集。当5号和6号管中黄绿色不再加深时停止通氮气。混合5 ,6号吸收液,得到二氧化氯储备液,将其储存于4 ℃冰箱中。该法中产生的杂质如次氯酸亚氯酸氯酸等均溶于水未被氮气带进5,6号管。

1.2.2 二氧化氯的检测:用碘量法滴定。取1 g碘化钾与2ml浓盐酸混合于100 ml碘量瓶中,再加入2ml待测液于暗处放置5 min后,用硫代硫酸钠滴定液滴定至淡黄色后加1ml淀粉溶液继续滴定至无色,得二氧化氯含量,并测定空白。按照下式计算二氧化氯含量:p(ClO2)= c x(V1 - Vo) ×13.49 x500式中:p(CIO:)为待测液中二氧化氯的浓度(mg/L) ;c为硫代硫酸钠滴定液的浓度(mol/ L) ; V，为待测液硫代硫酸钠标准滴定用量(ml) ;V。为空白液硫代硫酸钠标准滴定用量(ml) ;13.49 x500为1 . 00ml硫代硫酸钠相当于以毫克表示的二氧化氯的质量。