CN1666615A

CN1666615A - 高浓度次氯酸消毒水的制备方法

Info

Publication number: CN1666615A
Application number: CN 200510023766
Authority: CN
Inventors: 郑国生; 周家春
Original assignee: East China University of Science and Technology
Current assignee: East China University of Science and Technology
Priority date: 2005-02-02
Filing date: 2005-02-02
Publication date: 2005-09-14

Abstract

本发明公开了一种高浓度次氯酸消毒水的制备方法，通过如下步骤：a.采用阳离子隔膜方式一步电解，电解原液为0.1％～10％浓度的含氯金属盐，阳极侧电解液由阴极侧生成液与含氯金属盐混合组成；b.当阳极侧生成液的pH值下降至pH3～7时停止电解。本发明利用0.1％～10％浓度的含氯金属盐电解生成数百至数万ppm有效氯的消毒水，有效克服了现有电解法生产次氯酸消毒液存在的次氯酸含量低、消毒液酸性强等缺点，在使用安全性、方便性、成本节约、贮存与运输等方面有明显的优势。另外，由于阳极侧电解原液使用了部分阴极侧生成液，还达到了环保和节水的效果。

Description

高浓度次氯酸消毒水的制备方法

技术领域

本发明涉及电解生产高浓度含氯消毒剂的方法，更具体的说是涉及一种电解生产次氯酸消毒液的方法。

背景技术

含氯消毒剂是农业、食品工业和环境保护中最常用的有效杀菌产品之一，其有效成分为次氯酸或次氯酸盐类。据美国环境保护机构(EPA)研究报道，次氯酸在相同条件下的杀菌能力是次氯酸盐类的数十至上百倍。为了发挥次氯酸盐的最大杀菌效率，人们尽可能地在酸性环境中使用这类产品，甚至在使用前先用盐酸等酸类产品把次氯酸盐调至酸性，这样操作不但增加了成本，而且在实际使用中很不方便。

利用普通的食盐等，通过电解的方法生成次氯酸消毒液是近年来国际社会研究的热点之一。目前，电解法生产次氯酸消毒液多采用隔膜式电解装置，在阳极侧形成次氯酸和盐酸，在阴极侧形成氢氧化钠溶液。理论上氯气溶于水生成等摩尔的盐酸和次氯酸，氯离子仅有50％生成需要的次氯酸。值得指出的是在阳极侧生成的氯在不同酸度下会以氯气、次氯酸分子或次氯酸盐共三种形态存在于溶液中，在pH值为4～6时溶液中主要以次氯酸形式存在，在pH值为2时溶液中次氯酸形态的氯降到80％以下，在pH值为1时仅有30％，此时生成的氯大部分以气态形式存在，当气态氯在水中的浓度超过其饱和浓度时便会从溶液中大量析出。用普通的隔膜式电解方法生产消毒液，在生成高浓度氯浓度的同时也会生成高浓度的盐酸，因而通常会有氯气外逸的现象，而且外逸现象随酸度提高而迅速加剧。此外，次氯酸消毒液的高酸度也使其在许多场合的应用受到了限制，生产设备也易受酸腐蚀。

消毒液在实际使用时，有效氯浓度一般在10～100ppm。为了达到有效消毒浓度，同时防止因过高酸度引起氯气析出，一般是将消毒液电解终点控制到pH值2～2.7。在达到这一电解程度时，生成的有效氯含量一般为60ppm左右，此时已有氯气析出，呈现明显氯味。为了使有效氯保持次氯酸形态，则要求电解消毒液pH值达到3～7。如果仅使用普通隔膜式电解装置，当电解到pH3～7时，消毒液中的有效氯浓度很低，远达不到实际消毒需要浓度；要使有效氯达到消毒需要浓度，则电解消毒液的pH值远低于pH3～7。总之，仅以现有的普通隔膜方式直接电解生产消毒液，很难同时达到有效氯浓度保持为10～100ppm和酸度保持为pH3～7的效果。考虑到电解效率和尽量减少氯气外溢等问题，目前一般电解方法采用的盐溶液浓度通常为0.1％～0.2％。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有电解法生产次氯酸消毒液存在的次氯酸含量低、消毒液酸性强的缺点，提供了一种电解生产高浓度次氯酸消毒液的方法，增强了电解法生产次氯酸消毒液的实用性。

本发明的技术方案为：一种高浓度次氯酸消毒水的制备方法，包括如下步骤：a.采用阳离子隔膜方式一步电解，电解原液为0.1％～10％浓度的含氯金属盐，阳极侧电解液由阴极侧生成液与含氯金属盐混合组成；b.当阳极侧生成液的pH值下降至pH3～7时停止电解。

所述含氯金属盐优选NaCl或KCl。

本发明的有益效果是：氯化钠水溶液的电解反应通常如下：

在直流电场中的电极反应为：

阳极：

阴极：

在两个电极之间存在离子交换隔膜的情况下，阴极侧由于氢离子的消耗，氢氧根逐渐富集，形成NaOH溶液。

阳极侧生成的氯发生如下反应：，生成的HCl、HClO与阳极侧电解液中的NaOH发生中和反应，生成NaCl和NaClO，生成的NaCl继续被电解。当NaOH被完全中和后，继续电解生成的HCl中和NaClO生成HClO，直到pH值下降至pH3～7时停止电解。

由于采用了上述步骤，本发明利用0.1％～10％浓度的含氯金属盐电解生成数百至数万ppm有效氯的消毒水，有效地克服了现有电解法生产次氯酸消毒液存在的次氯酸含量低、消毒液酸性强等缺点，在使用安全性、方便性、成本节约、贮存与运输等方面有明显的优势。另外，由于阳极侧电解原液使用了部分阴极侧生成液还达到了环保和节水的效果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步详细描述：一种高浓度次氯酸消毒水的制备方法，包括如下步骤：a.采用阳离子隔膜方式一步电解，电解原液为0.1％～10％浓度的含氯金属盐，阳极侧电解液由阴极侧生成液与含氯金属盐混合组成；b.当阳极侧生成液的pH值下降至pH3～7时停止电解。所述含氯金属盐优选NaCl或KCl。

实施例1

第一步，以阴极侧生成液、NaCl和水配制成pH为12.98，NaCl浓度为1％的电解液。

第二步，将上述电解液置于阳离子隔膜电解槽的阳极侧电解，其pH随电解而不断下降，当pH达到5.5时，电解生成液中有效氯为3829ppm，阴极侧pH为13.38。

实施例2

第一步，以阴极侧生成液、NaCl和水配制成pH为12.75，NaCl浓度为1％的电解液。

第二步，将上述电解液置于阳离子隔膜电解槽的阳极侧电解，其pH随电解而不断下降，当pH达到6.2时，电解生成液中有效氯为3049ppm，阴极侧pH为13.21。

实施例3

第一步，以阴极侧生成液、NaCl和水配制成pH为12.83，NaCl浓度为1％的电解液。

第二步，将上述电解液置于阳离子隔膜电解槽的阳极侧电解，其pH随电解而不断下降，当pH达到6.5时，电解生成液中有效氯为3561ppm，阴极侧pH为13.26。

以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种高浓度次氯酸消毒水的制备方法，其特征在于如下步骤：

a.采用阳离子隔膜方式一步电解，电解原液为0.1％～10％浓度的含氯金属盐，阳极侧电解液由阴极侧生成液与含氯金属盐混合组成；

b.当阳极侧生成液的pH值下降至pH3～7时停止电解。

2.根据权利要求1所述一种高浓度次氯酸消毒水的制备方法，其特征在于所述含氯金属盐优选NaCl或KCl。