苡&楓軒 次氯酸钠溶液稳定性研究进展
6页1、次氯酸钠溶液稳定性研究进展来源:中国化工信息网 2008 年 1 月 11 日 1. NaClO的结构及性能1.1 ClO-的结构特征次氯酸钠溶液是强氧化剂,化学性质极不稳定,这是由 ClO-的结构决定的。次氯酸根离子的价层电子对排布方式为四面体结构,氯原子以 sp3杂化轨道和氧原子成键,酸根中存在着 3个未成键的孤对电子。由于酸根离子价层电子对空间构型的高度不对称性和中心原子氯有较大的离子势(Z/r),导致次氯酸盐不稳定,具有较强的获得电子转化为更稳定的 Cl2分子或 Cl-的能力,即表现为ClO-具有较强的氧化能力。1.2 NaClO参与反应的热力学1.2.1 ClO-的强氧化性ClO-在酸性或碱性条件下参加的反应及其电极电位如下:HClO+H+e1/2Cl 2+H2O 1.63V (1)HClO+H+2eCl -+H2O 1.49V (2)ClO-+H2O+2eCl -+2OH- 0.89V (3)从式(1)-(3)可知,无论是在酸性环境中,还是在碱性环境中,ClO -都具有很强的氧化性,也就是说遇到还原剂时会发生还原反应而分解。1.2.2 NaClO分解反应的热力学次氯酸钠的不
2、稳定性主要表现在没有还原剂存在时,自身发生分解反应。主要是在光照、加热、酸性环境或重金属离子存在下,自发发生分解反应,主要反应方程式见式(4)-(7)。2NaClO2NaCl+O 2 (4)3NaClO2NaCl+NaClO 3(5)2HClO2HCl+O 2 (6)HClO+HClH 2O+Cl2 (7) 由于次氯酸钠大多是采用氢氧化钠溶液吸收氯气的方法进行制备,在强碱环境下,次氯酸钠不仅水解程度较小,而且稳定性较好。反应(4)-(7)在标准状态下的热力学性质变化值 rHm , rGm 和 rSm ,计算结果列于表 1。表 1 在 298.15K下,NaClO 分解反应的热力学性质变化反应 rHm (kJmol-1) rGm (kJmol-1) rSm (Jmol-1K-1)(4) -119.94 -188.94 236.152(5) -116.73 -160.15 152.30(6) -92.50 -102.70 34.152(7) 2.22 -25.99 104.53由表 1可知,在 298.15K时,标准状态下反应(4),(5)和(6)为自发的,且自发进行的趋势很大。反应(7)
3、虽属于吸热反应,但反应的 rGm 0,表明在标准状态下也有自发进行的趋势,且升高反应温度有利于该分解反应的进行。所以,从热力学的角度看,次氯酸钠具有自发进行分解反应的趋势,表明次氯酸钠的热力学稳定性很差。1.3 NaClO溶液的分解动力学次氯酸钠溶液性能不稳定,即使是在常温下也会自然分解放出新生态原子氧,而新生态原子氧具有强烈的氧化作用,能进一步引起一系列反应。邵黎歌等报道,次氯酸钠溶液中含有 NaClO,NaCl,O,H2O,HClO,NaOH,HCl,NaClO 3,O 29种组分,且随着反应条件的变化,组成也在不断地变化。文献5认为同时存在以下主要反应:NaClONaCl+ONaClO+H2ONaOH+HClONaClO+2HClO=NaClO3+2HClNaClO+HCl=NaCl+HClO2HClO2HCl+O 2HClO+HClH 2O+Cl2刘少友等则认为在次氯酸钠分解体系中同时存在以下主要反应: NaClONaCl+OHCl+O=HClONaCl+3O=NaClO32O=O2总之,次氯酸钠的分解反应十分复杂,这些反应都会直接或间接地消耗NaClO,从而使有效氯含量降低。
4、最新研究表明,在碱性条件下,次氯酸钠水溶液的分解主要是由反应(4)引起的一系列反应中的各组分相互作用的宏观结果,其中原子氧的放出是其分解的关键步骤,分解反应宏观上表现为准一级反应。由于次氯酸钠的分解反应是由一组复杂的反应所组成的,并随浓度、温度、pH 等因素的变化而变化,占优势的反应会随着反应条件的变化而改变。根据阿累尼乌斯定律可知,当浓度一定时,温度升高,反应速度增大,因此,次氯酸钠溶液适宜在低温保存。由于次氯酸钠的分解反应在宏观上属于准一级反应,因此当反应温度不变时,增大NaClO浓度,分解速率也随之增大。因此,从提高储存稳定性的角度看,次氯酸钠适宜在低浓度下储存。但是,这样会大大提高储存、运输等成本。平静研究了酸度对次氯酸钠溶液分解的影响,发现 H+对次氯酸钠的分解反应有催化作用,次氯酸钠的有效氯降解属于表观零级反应,溶液的 pH每提高一个单位,反应速度大约减慢 20%左右。所以提高溶液的 pH可明显地提高次氯酸钠溶液的稳定性,这也正是次氯酸钠溶液都在强碱性条件下储存的原因。然而,当次氯酸钠做杀菌剂使用时,则应将其酸度控制在 pH8,这是因为体系的 pH提高后,次氯酸钠的稳定性虽
《苡&楓軒 次氯酸钠溶液稳定性研究进展》由会员飞***分享,可在线阅读,更多相关《苡&楓軒 次氯酸钠溶液稳定性研究进展》请在金锄头文库上搜索。
人教版一年级下册数学第二单元20以内的退位减法测试卷精品【考试直接用】
人教版一年级下册数学第二单元20以内的退位减法测试卷(实用)word版
人教版一年级下册数学第二单元20以内的退位减法测试卷及答案(夺冠)
人教版一年级下册数学第二单元20以内的退位减法测试卷(典型题)
人教版一年级下册数学第二单元20以内的退位减法测试卷精品(a卷)
人教版一年级下册数学第二单元20以内的退位减法测试卷及答案【精品】
部编版二年级上册道德与法治期中测试卷 (考试直接用)
部编版二年级上册道德与法治期中测试卷 带答案(培优)
部编版二年级上册道德与法治期中测试卷 含答案(精练)
部编版二年级上册道德与法治期中测试卷 及答案【各地真题】
部编版二年级上册道德与法治期中测试卷 及完整答案【名校卷 】
部编版二年级上册道德与法治期中测试卷 【考点精练】
部编版三年级上册道德与法治期末测试卷 (重点)
部编版三年级上册道德与法治期末测试卷 (模拟题)word版
部编版三年级上册道德与法治期末测试卷 附答案(预热题)
部编版三年级上册道德与法治期末测试卷 附参考答案(b卷 )
部编版三年级上册道德与法治期末测试卷 答案下载
部编版三年级上册道德与法治期末测试卷 含答案【夺分金卷 】
部编版三年级上册道德与法治期末测试卷 含完整答案【网校专用】
部编版三年级上册道德与法治期末测试卷 及答案(最新)
2023-10-30 13页
2023-08-08 35页
2022-08-03 5页
2023-12-30 14页
2023-11-20 8页
2024-01-31 3页
2022-09-10 3页
2024-03-24 7页
2023-08-18 4页
2023-05-28 13页