二氧化氯的制备方法及控制盒

1、一种由二氧化碳稀释的二氧化氯的制备方法，该方法包括由安定剂保护的亚氯酸钠与加有催化剂的固体酸化剂反应，其特征为：安定剂为碳酸氢钠，碳酸氢铵安定剂与亚氯酸钠组成甲药剂，它们的相互比例为(1～5∶1)，催化剂与固体酸化剂组成乙药剂，催化剂为高锰酸钾，其含量为乙药剂的0～2%，固体酸化剂由柠檬酸、氨基磺酸、草酸、硫酸氢钾(钠)，酒石酸中的一种或几种组成，乙药剂的使用量为甲药剂1～10倍，甲乙二药剂的控释反应在专门的反应控制盒中进行。
2、一种专用于权利要求1所述方法的反应控制盒，其特征在于该控制盒包括上下两部份，它们之间为扇形挡片、气孔，甲乙二药剂分放上下两层，由上下闭合的挡片分开，其通过上下挡片旋转，出现孔隙，上边药剂从孔隙中落下与下边药剂接触反应。

本发明涉及一种二氧化氯的制备方法及控制盒。\n二氧化氯为高效，广普性杀菌剂及强氧化剂，为此它在杀菌、消毒、除臭、保鲜、防腐防霉、水处理、工业漂白等诸多领域中有极广泛的应用前景。大量的文献研究表明10-7～10-6克的二氧化氯就可对很多农产品（水果、蔬菜、鱼虾、肉等）储藏起杀菌、保鲜作用。其气体或水溶液可对冰箱、冷库、屠宰场车间、食品车间、医用设备、病房、太平间、旅游区的餐厅、住房等设备进行消毒、除臭。二氧化氯对各种病原微生物（如病毒、细菌、胞子、蠕虫等）具有很强的杀伤力。二氧化氯在卫生防疫中，对付爆发性传染病区的水、气及其它传染源的消毒有更好的处理效果。其强有力的氧化力可迅速去除各种有机硫、氮等产生的异臭，有很好的空气净化功能。\n亚氯酸钠经酸化可直接产生二氧化氯，但因亚氯酸钠及二氧化氯的不安定性，它们有遇有机物、火焰、撞击易引起燃烧或爆炸;尤其是未经由安定气体稀释的二氧化氯更不安定。所以，由亚氯酸钠制备二氧化氯必须在水介质及专门工艺设备中进行。限制了二氧化氯小批量，分散性的众多应用的开展。美国专利US3123521，3271242等提出了商品化二氧化氯复合剂，但它们必须在水介质中才能产生二氧化氯，且这种复合剂在储存中很怕潮湿，不易保存。另一种以二氧化氯或亚氯酸钠吸附为主的硅复合物，其储存期有限，释放量不能调节。\n本发明目的是：在安定剂的多重保护作用下，固相亚氯酸钠被固相酸化剂直接酸化，制备二氧化碳稀释了的纯二氧化氯气体或其水溶液。\n本发明中用以制备二氧化氯的甲、乙二药剂在生产，储存，使用中均有极大的安定性。甲药剂中一定量的安定剂（碳酸氢钠和碳酸氢铵）有足够的碱性，用以安定在潮湿，酸性气体条件下的亚氯酸钠，使其可安全酸化。反应中二氧化碳与二氧化氯同时产生，二氧化碳对二氧化氯起稀释、携带、扩散、安定等多重作用，有利于二氧化氯气体直接薰蒸作用的发挥。总之，本方法较以往的二氧化氯气体发生法，有其简易、安全、经济、产率高等待点。\n本发明中，甲药剂由干燥的亚氯酸钠粉末与安定剂（碳酸氢钠或碳酸氢铵）粉末混配而成，它们相互比例为（1∶1～5）碳酸氢钠或碳酸氢铵等酸式碳酸盐，即使在潮湿、酸性气体条件下也有足够的碱性来安定亚氯酸钠。意外受热时，碳酸氢钠等也会受热分解，大量吸热，并放出大量的二氧化碳产生灭火效应。使用中，它们以1∶1的摩尔比消耗固体酸化剂，放出二氧化碳比相应的碳酸盐要少消耗一半酸。甲药剂被乙药剂酸化时，一定压力的二氧化碳与二氧化氯同时产生，二氧化碳对二氧化氯起携带、扩散、稀释、安定的多重作用，可使纯二氧化氯气体直接薰蒸达到消毒、除臭、保鲜等目的。\n乙药剂由固相酸化剂加催化剂组成。固相酸化剂由氨基磺酸、柠檬酸、草酸、硫酸氢钾、硫酸氢钠、酒石酸中的一种或互配而成。催化剂为高锰酸盐，催化剂配成浓溶液，浸泡固相酸化剂，再经干燥，使其均匀分布在固相酸化剂上。催化剂使用量为乙药剂的0-2%。乙药剂使用量为甲药剂1-10倍。\n附图说明：图①：为此方法控制盒的分解示意图，1为下半部，2为上半部，3为扇形挡片，4为结合轴杆。图②：为此方法控制盒未使用时（上、下二扇形挡片全部闭合）的示意图，5为甲 药剂，6为乙药剂。图③：为此方法控制盒使用时（上、下二扇形挡片部分或全部重合）的示意图，7为落下的乙药剂，8为产生二氧化碳及二氧化氯气体，9为出气孔，10为气孔塞。\n实施例一：甲药剂由干燥的碳酸氢钠或碳酸氢铵与亚氯酸钠粉末均匀混合，比例量为：1～5∶1，乙药剂由干燥固体酸化剂（氨基磺酸、柠檬酸、草酸、硫酸氢钾、硫酸氢钠、酒石酸）中的一种或数种混配而成。固体酸化剂上吸附0-2%高锰酸钾。甲药剂放在反应控制盒的底部，乙药剂放在上部，不使用时，上、下扇形挡片闭合，上方出气孔也由塞子封住。使用时，反应控制盒上、下对旋，使上、下二扇形片部分重合，形成上、下通道，乙药剂开使落下，甲、乙药剂接触，开使反应。二氧化氯产生量的大小由扇形挡片重合大小来决定。如一时快速需要，甲、乙药剂可直接放在玻璃瓶中充分摇匀，开口薰蒸，反应所产生一定压力的二氧化碳将产生的二氧化氯稀释、安定、携带、扩散出反应区。二氧化氯可用淀粉碘化钾示纸检出。\n实施例二：甲药剂热安定性试验\nA组：亚氯酸钠1分，淀粉0.5份。\nB组：亚氯酸钠1份，淀粉0.5份，碳酸氢钠或碳酸氢钾0.5份，0～2%高锰酸钾。\nC组：亚氯酸钠1份，淀粉0.5份，碳酸氢钠或碳酸氢铵1份，0～2%高锰酸钾。受热试验条件：样品量10毫克，升温速度20℃/分钟，用DSC测的结果如下：（注：本实验中所用亚氯酸钠热分解点为175℃）。\nA组：热分解点：192℃（为爆然方式）。\nB组：热分解点：206℃（为阴火，无爆燃）。\nC组：热分解点：211℃（为阴火，无爆燃）。\nB、C二组药剂受热时，碳酸氢钠或碳酸氢铵受热分解，大量吸热并放出二氧化碳，使其安定性大大提高。\n实施例三：二氧化氯的安定性试验\nA组：亚氯酸钠1份，固体酸化剂5份。\nB组：亚氯酸钠1份，固体酸化剂5份，碳酸氢钠1份。\n将A、B二组药剂在二小瓶中，待黄色气体出现，分别在二个小瓶中加入少量的硫黄粉，装有A药的瓶中发生爆鸣，而装B药的瓶中无爆燃。\n实施例四：二氧化氯释放量\n80%的亚氯酸钠1份，碳酸钠1份，柠檬酸5份，0-2%的高锰酸钾，放在20毫升注射器中，一头用橡皮套套住，均匀混合，产生的气体不断把活塞压出，待一定量后将橡皮套拔下，把产生的气体注射到碘化钾溶液中，用0.1N的硫代硫酸钠滴定。此过程反复进行几天直至无气体产生为止。从累积硫代硫酸钠的消耗量中可算出二氧化氯的产率为80～90%。\n实施例五：二氧化氯持续释放时间\n亚氯酸钠1份，碳酸氢钠1份，柠檬酸5份，高锰酸钾0-2%，总重量5克，全部混合，放在敞口小瓶中，二氧化氯以20-0.1PPm/小时的速度持续放出达30天以上。如在此方法控制盒中，控制接触量（1/4～1/3的乙药剂落下）以5～0.1PPm/小时低浓度放出二氧化氯可持续三个月以上。这适合水果、蔬菜保鲜、冰箱除臭等应用所要求长其性。\n实施例六：催化剂的作用实验\nA组：亚氯酸钠一份，柠檬酸3克（共2克）。\nB组：亚氯酸钠一份，柠檬酸3份，催化剂为0-2%。\nA、B二组药剂均在100毫升水介质中反应，用0.1N硫代硫酸钠滴定。求出二氧化氯的产率，A组70-80%，B组为80-90%。