C25B1 / 26 - електролітичні способи; електрофорез; пристрою для них (електродіаліз, електроосмос, поділ рідин за допомогою електрики B01D; обробка металу впливом електричного струму високої щільності B23H; обробка води, промислових і побутових стічних вод або відстою стічних вод електрохімічними способами C02F 1/46; поверхнева обробка металевого матеріалу або покриття, що включає принаймні один спосіб, який охоплюється класом C23 та принаймні інший спосіб, що охоплюється цим класом, C23C 28/00, C23F 17/00; анодная або катодний захист C23F; електролітичні способи п олучение монокристалів C30B; металізація текстильних виробів D06M 11/83; декоративна обробка текстильних виробів місцевої
C01B11 / 06 - гіпохлорити, наприклад хлорне вапно
Власники патенту RU 2441836:
Иткин Герман Овсійович (RU)
Винахід відноситься до неорганічної хімії і може знайти застосування при дезінфекції та очищення води, а також при відбілюванні текстильних матеріалів, паперу, при виробництві чистячих, миючих і дезінфікуючих засобів. Змішують водний розчин гіпохлориту натрію, отриманий електрохімічним методом, з водним розчином гіпохлориту натрію, отриманим хімічним методом. Концентрація гіпохлориту натрію у водному розчині, отриманому після змішування зазначених двох розчинів, становить від 25 до 155 г / дм 3 по активному хлору. Винахід дозволяє спростити спосіб отримання і підвищити екологічну чистоту розчину гіпохлориту натрію.
Винахід відноситься до виробництва водних розчинів гіпохлориту натрію і може знайти застосування для дезінфекції, зокрема для дезінфекції та очищення води, а також для відбілювання текстильних матеріалів, паперу, для виробництва чистячих, миючих і дезінфікуючих засобів.
Водний розчин гіпохлориту натрію може бути отриманий хімічним методом, зокрема шляхом взаємодії газоподібного хлору з водним розчином гідроксиду натрію [ГОСТ 11086-76], при цьому вдається отримати водний розчин з високою концентрацією гіпохлориту натрію в ньому (170-190 г / дм 3 по активним хлором). Отриманий хімічним шляхом водний розчин гіпохлориту натрію кристалізується при низьких температурах, що накладає обмеження на умови його транспортування. Крім того, для цілей дезінфекції потрібні значні дози зазначеного розчину, що містить іони ClO -. здатні при попаданні в навколишнє середовище утворювати забруднюючі її хлорорганічні сполуки.
Водний розчин гіпохлориту натрію може бути отриманий електрохімічним методом, зокрема шляхом електролізу водного розчину хлориду натрію.
Концентрація гіпохлориту натрію у водному розчині, отриманому електрохімічним методом, становить 2-10 г / дм 3 [см. наприклад, В.Л.Кубасов, В.В.Башмаков. Електрохімічний технологія неорганічних речовин. М. Хімія, 1989 г. с.136]. Перевагами даного розчину гіпохлориту натрію в порівнянні з розчином гіпохлориту натрію, отриманим хімічним шляхом, є менша схильність до кристалізації при низьких температурах, а також менша, необхідна для дезінфекції, доза і відповідно менша небезпека вторинного забруднення навколишнього середовища хлорорганическими сполуками.
Однак через невисоку концентрації гіпохлориту натрію в його водному розчині, отриманому електрохімічним шляхом, збільшуються витрати на транспортування розглянутого розчину, а також обмежується область його застосування, оскільки він не застосовується для відбілювання паперу і тканин, а також для виробництва чистячих, миючих, дезинфікуючих коштів.
У зв'язку з вищесказаним актуальним є розробка способів, спрямованих на підвищення концентрації гіпохлориту натрію в його водному розчині, отриманому електрохімічним шляхом.
Даний спосіб включає підкислення вихідного водного розчину гіпохлориту натрію, отриманого електрохімічним методом, і змішування його з агентом, що обумовлює підвищення концентрації гіпохлориту натрію в ньому. При цьому зазначеним агентом є трибутилфосфат, який при змішуванні з вихідним водним розчином гіпохлориту натрію взаємодіє з утворюється в зазначеному вихідному розчині при його подкислении хлорнуватисту кислотою, в результаті чого відбувається екстракція трибутилфосфату зазначеної кислотою. Далі до отриманої суміші додають водний розчин гідроксиду натрію, який взаємодіє з хлорнуватисту кислотою з утворенням гіпохлориту натрію, що переходить у водну фазу. Відокремлюють водну фазу від органічної фази, при цьому водна фаза являє собою цільовий продукт - водний розчин гіпохлориту натрію з концентрацією, що набагато перевищує його концентрацію в вихідному розчині.
Даний спосіб дозволяє отримати висококонцентрований водний розчин гіпохлориту натрію, що володіє високою дезінфекційної активністю.
Однак розглянутий спосіб є складним, оскільки він включає декілька стадій і вимагає використання цілого ряду реагентів.
Крім того, через застосування в розглянутому способі трибутилфосфату, що відноситься до токсичних речовин, присутнього в кінцевому розчині у вигляді домішки, що отримується при використанні даного способу продукт не є екологічно чистим.
Завданням винаходу є спрощення способу отримання водного розчину гіпохлориту натрію при забезпеченні значної концентрації гіпохлориту натрію в ньому і підвищенні екологічної чистоти одержуваного при використанні прийому препарату.
Сутність винаходу полягає в тому, що в способі отримання водного розчину гіпохлориту натрію, що включає змішування водного розчину гіпохлориту натрію, отриманого електрохімічним методом, з агентом, що обумовлює підвищення концентрації гіпохлориту натрію в ньому, відповідно до винаходу в якості зазначеного вище агента використовують водний розчин гіпохлориту натрію , отриманий хімічним методом, при цьому змішують водний розчин гіпохлориту натрію, отриманий електрохімічним методом, з водним розчином гіпох лоріта натрію, отриманим хімічним методом, при їх об'ємному співвідношенні, що забезпечує концентрацію гіпохлориту натрію у водному розчині, отриманому після змішування зазначених двох розчинів, від 25 до 155 г / дм 3 по активному хлору.
Принципово важливим в заявляється способу є те, що отримується при його реалізації водний розчин гіпохлориту натрію містить як водний розчин гіпохлориту натрію, отриманий електрохімічним методом, так і водний розчин гіпохлориту натрію, отриманий хімічним методом.
Як відомо, водний розчин гіпохлориту натрію, отриманий хімічним методом, має концентрацію гіпохлориту натрію, набагато (на порядок і більше) перевищує концентрацію гіпохлориту натрію в його водному розчині, отриманому електрохімічним методом. Таким чином, використовуваний в заявляється способу водний розчин гіпохлориту натрію, отриманий хімічним методом, є агентом, що обумовлює підвищення концентрації гіпохлориту натрію в кінцевому розчині.
Як показують експериментальні дослідження, дезинфікуючу дію розчину гіпохлориту натрію, отриманого електрохімічним методом, значно вище (на 20-25%), ніж у розчину гіпохлориту натрію, отриманого хімічним методом, при їх однаковій дозі, яка застосовується для дезінфекції. Таким чином, за рахунок присутності в кінцевому розчині водного розчину гіпохлориту натрію, отриманого електрохімічним методом, забезпечується досить висока дезинфікуючу дію одержуваного по заявляється способу водного розчину гіпохлориту натрію при дозах, менших, ніж це потрібно при використанні водного розчину гіпохлориту натрію, отриманого хімічним шляхом.
Заявляється спосіб є простим, оскільки в ньому використовується одна проста операція змішування утворюють кінцевий розчин двох водних розчинів гіпохлориту натрію.
При цьому спосіб не вимагає застосування токсичних речовин, таких як трибутилфосфат.
Одержуваний по заявляється способу розчин є новим продуктом, що володіє сукупністю позитивних властивостей - він має значну концентрацію, що обумовлює зниження пов'язаних з транспортуванням витрат. При цьому схильність до кристалізації при низьких температурах у розглянутого розчину менше, ніж у водного розчину гіпохлориту натрію, отриманого хімічним методом. Одержуваний по заявляється способу розчин має високу дезінфікуючу здатність, завдяки чому досягається зниження необхідних для дезінфекції доз зазначеного розчину. При цьому вказане зниження доз обумовлює, зокрема, зменшення небезпеки вторинного забруднення хлорорганічними сполуками довкілля.
Крім того, розглядається розчин має широку сферу використання, оскільки він може бути використаний як для дезінфекції води, так і для виробництва відбілюючих засобів для чищення, миючих, дезинфікуючих засобів.
При концентрації гіпохлориту натрію в кінцевому розчині менше 25 г / дм 3 не досягається істотного зниження витрат на його транспортування. При концентрації гіпохлориту натрію в кінцевому розчині більше 155 г / дм 3 в ньому істотно підвищується частка водного розчину гіпохлориту натрію, отриманого хімічним методом, що призводить до втрати вищевказаних позитивних властивостей одержуваного по заявляється способу продукту
Обрана із зазначених меж концентрація гіпохлориту натрію в кінцевому розчині забезпечується об'ємним співвідношенням входять до нього двох розчинів при відомій концентрації гіпохлориту натрію в кожному з них
Таким чином, технічним результатом, що досягається при реалізації винаходу, є спрощення способу отримання водного розчину гіпохлориту натрію при забезпеченні значної концентрації гіпохлориту натрію в ньому і підвищенні екологічної чистоти одержуваного при використанні прийому препарату.
Спосіб здійснюють наступним чином.
Для отримання водного розчину гіпохлориту натрію використовують водний розчин гіпохлориту натрію, отриманий електрохімічним методом, з відомою концентрацією гіпохлориту натрію в ньому і водний розчин гіпохлориту натрію, отриманий електрохімічним методом, з відомою концентрацією гіпохлориту натрію в ньому.
Як відомо з практики, концентрації гіпохлориту натрію при електрохімічному і хімічному методах отримання водного розчину гіпохлориту натрію становлять відповідно 2-10 г / дм 3 і 170-900 г / дм 3 по активному хлору.
Вищевказані водні розчини гіпохлориту натрію з відомою концентрацією беруть в такому об'ємному співвідношенні, при якому забезпечується задана концентрація гіпохлориту натрію в кінцевому водному розчині, обрана за межі від 25 до 155 г / дм 3 по активному хлору.
Необхідну об'ємне співвідношення змішуються компонентів визначається розрахунковим шляхом.
Змішують зазначені два розчину з отриманням кінцевого водного розчину гіпохлориту натрію.
Можливість реалізації способу показана в прикладах конкретного виконання.
Брали перший водний розчин гіпохлориту натрію, отриманий електрохімічним методом, концентрація гіпохлориту натрію Се в якому становила 2 г / дм 3 по активному хлору.
Брали другий водний розчин гіпохлориту натрію, отриманий хімічним методом, зокрема водний розчин гіпохлориту натрію згідно з ГОСТ 11086-76 марки A, концентрація гіпохлориту натрію Сх в якому становила 190 г / дм 3 по активному хлору.
Для приготування кінцевого водного розчину гіпохлориту натрію із заданою концентрацією гіпохлориту натрію Ск в ньому, що дорівнює 26 г / дм 3 по активному хлору, обраної з заявлених меж концентрації, розраховували об'ємне співвідношення першого і другого розчинів, виходячи з виразу (1), який зв'язує обсяги і концентрації першого, другого і кінцевого розчинів:
де Vx - об'єм водного розчину гіпохлориту натрію, отриманого хімічним методом,
Vе - обсяг водного розчину гіпохлориту натрію, отриманого електрохімічним шляхом.
Шукане співвідношення обсягів другого і першого розчинів склало приблизно 0,14.
Змішували 1 дм 3 першого розчину з 0, 14 дм 3 другого розчину і отримували 1,14 дм 3 кінцевого розчину із заданою концентрацією 26 г / дм 3 по активному хлору.
Брали перший водний розчин гіпохлориту натрію, отриманий електрохімічним шляхом, концентрація гіпохлориту натрію Се в якому становила 10 г / дм 3 по активному хлору.
Брали другий водний розчин гіпохлориту натрію, отриманий хімічним шляхом, зокрема водний розчин гіпохлориту натрію згідно з ГОСТ 11086-76 марки A, концентрація гіпохлориту натрію Сх в якому становила 170 г / дм 3 по активному хлору.
Для приготування кінцевого водного розчину гіпохлориту натрію із заданою концентрацією гіпохлориту натрію Ск в ньому, що дорівнює 80 г / дм 3 по активному хлору, обраної з заявлених меж концентрації, розраховували об'ємне співвідношення першого і другого розчинів, виходячи з виразу (1).
Шукане об'ємне співвідношення другого і першого розчинів склало приблизно 0,77.
Змішували 1 дм 3 першого розчину з 0,77 дм 3 другого розчину і отримували 1,77 дм 3 кінцевого розчину із заданою концентрацією 80 г / дм 3.
Спосіб отримання водного розчину гіпохлориту натрію, що включає змішування водного розчину гіпохлориту натрію, отриманого електрохімічним методом, з агентом, що обумовлює підвищення концентрації гіпохлориту натрію у водному розчині, що відрізняється тим, що в якості зазначеного вище агента використовують водний розчин гіпохлориту натрію, отриманий хімічним методом, при це змішують водний розчин гіпохлориту натрію, отриманий електрохімічним методом, з водним розчином гіпохлориту натрію, отриманим хімічним методом, ри їх об'ємному співвідношенні, що забезпечує концентрацію гіпохлориту натрію у водному розчині, отриманому після змішування зазначених двох розчинів, від 25 до 155 г / дм 3 по активному хлору.