漂白粉的应用及制备

背景及概述^[1][2]

漂白粉化学式CaCl₂·Ca (ClO)₂·2H₂O，白色粉末状物质，其组成随制备条件不同而异，一般是次氯酸钙、氯化钙和未反应的氢氧化钙所组成的水合复盐，其有效成分为次氯酸钙。漂白粉具有很强的氧化性、腐蚀性和刺激性。遇水、乙醇或无机酸时均能发生分解，遇水或无机酸时分解为次氯酸，而次氯酸有很强的氧化、漂白和杀菌性能，故漂白粉的漂白作用主要是基于次氯酸的氧化性。

漂白粉若暴露在潮湿的空气中会失效，这是因为有效成分次氯酸钙与二氧化碳、水反应生成次氯酸和碳酸钙，而次氯酸又很快分解为氯化氢和氧气的缘故。漂白粉与有机物(如汽油)混合能发生燃烧，与某些可燃物(如干草、木屑)混合，在高温时(100℃以上)也会引起燃烧。突然受高热(100℃以上)会发生爆炸。漂白粉的质量标准是有效氯含量。工业品漂白粉有效氯含量：一级≥32%，二级≥30%，三级≥28%。 漂白粉主要用作漂白剂、消毒剂、杀菌剂和氧化剂，常用于棉布、纤维、纸浆的漂白和饮水的消毒、杀菌。 漂白粉可用内衬防潮纸袋的铁桶或木桶包装，封口必须严密，包装上应有明显“腐蚀性物品”标志。贮存在干燥的库房中，库温应保持在30℃以下。不可与有机物、易燃物、还原剂、酸类物品共贮混运。

杀菌机理^[2]

漂白粉溶于水释放出次氯酸HCIO作用于病原体蛋白质，使蛋白质变性而致死；同时次氯酸稳定，容易分解成原子氧，原子氧具有强氧化性，能将病原体蛋白质氧化而杀灭病原；次氯酸还能分解释放出氯气(CI )，直接作用于病菌蛋白质，使蛋白质变性致死；加上漂白粉溶液中的氯化钙液属于强碱性，可使病毒蛋白质外壳溶解，有利于病毒粒子释放而致死。漂白粉的消毒对象非常广泛，对病毒、细菌、真菌、微粒子孢子都有杀灭作用。还可用于蚕室、蚕具、蚕体蚕座、蚕卵、桑叶等消毒。

应用 ^[3][2]

漂白粉可用于漂白棉、麻、纸浆，也是一种廉价有效的消毒剂、杀虫剂。

1. 渔业生产：漂白粉是渔业生产上广泛使用的传统杀菌剂，在鱼病防治中具有价格低廉、使用方便效果好等特点。漂白粉一般情况下含有效氯30％左右，遇水后生成次氯酸，有很强的杀菌作用，可用于鱼池清塘、池水消毒和防治鱼病等。由于漂白粉是腐蚀性极强的药物，使用不当对人和养殖对象会产生毒副作用，使用时必须注意掌握要领。

漂白粉在水产养殖生产中，主要应用于清塘消毒和预防、治疗细菌性鱼病。一般施药量为每水体用优质漂白粉20g。先将漂白粉加水溶解，然后立即全池均匀泼洒，能杀死水体中的水生昆虫、蛙卵、螺蛳及各种鱼病病原体等。具体施药方法为：定期在池中食场上投喂饲料后，随即泼洒漂白粉一次，每个食场用漂白粉200--300g，加水稀释，待完全溶解或过滤后立即泼洒。采用漂白粉防治鱼病，在鱼病发生时或流行季节，一般每水体用漂白粉lg，加水溶解后全池均匀泼洒，隔天1次，连续2次。经常施用漂白粉的鱼池，其施用量每水体可增至12g；但高温季节每 水体连续二次用量不得超1.5g。能治疗鱼类烂鳃病、白皮病、白头白嘴病、竖鳞病、肠炎病等。

2. 养蚕制种生产。漂白粉是养蚕制种生产上重要消毒药物，应用范围极其广泛，贯穿整个生产过程。只有全面掌握漂白粉的特性及其对病原微生物的杀灭原理，才能正确使用，从而达到全面彻底有效的消毒目的。

蚕室蚕具消毒：用有效氯1％漂白粉澄清液喷洒蚕室蚕具(或浸泡蚕具)，蚕房用消毒液0.25kg/m 吸水性能强的蚕室、蚕具用药量要适当增加，喷洒后要保持30rnin湿润。消毒时间应选在阴天或早晚进行，消毒后蚕具不用清洗，以免再次污染。因为漂白粉具有漂白和腐蚀作用，所以在生产中棉织品和金属品不宜使用漂白粉消毒，蚕室内的电器、灯头等要用塑料薄膜包好后消毒，使用后的喷雾器要立即清洗，以免被腐蚀生锈。蚕体蚕座消毒：1—3龄小蚕期有效氯含量2％、4～5龄大蚕期有效氯含量3％的漂白粉鲜石灰粉防僵粉，一般在每天早上第1次给桑前和眠起饷食前，均匀撒布在蚕体蚕座表面，每次用量按蚕座面积：小蚕期20～30g/m，大蚕期40～60g/m。桑叶消毒：用含有效氯0.3％～0.5％澄清液浸渍桑叶5-10min。1-3龄小蚕期用有效氯含量0.33％，4～5龄大蚕期用有效氯含量0.4％ 的漂白粉澄清液消毒，消毒液与桑叶重量比为3：1，浸渍期间搅拌1～2次，使桑叶与漂白粉水充分接触，捞出沥水25min，整个消毒过程保持桑叶与漂白粉液接触30min以上。蚕种卵面消毒：主要是在蚕种浴消时进行，消毒液有效氯含量以0.33％ 为中心，0.30％ ～0.35％为范围，液温以l3℃ 为中心，10～l5℃ 为范围，浸渍蚕种10min。

制备^[1][4]

方法1：漂白粉可由氯气通入消石灰制得。其反应式如下：

方法2：漂白粉生产工艺是以石灰和氯气为原料，石灰经消化后与氯气进行反应。 而石灰在消化过程中产生大量的含粉尘的水蒸汽，氯化反应过程产生的水蒸 汽排出时又带走少量的未反应氯气。因此，对粉尘的清除及尾气吸收处理过 程中产生的废气废水是该工艺最难解决的问题。:在漂白粉生产过程中，传统的生产工艺存在的缺点是：石灰在消化过程 中，消石灰的粉尘大，水喷射吸收过程效果差，含消石灰粉尘水汽被抽出系 统除尘时，消石灰易粘结在管道和喷射泵内壁上，造成管道堵塞和喷射泵内 壁结垢堵塞而失效，最终造成环境污染。且在水雾吸收过程中，因循环水量 随温度的提高而使吸收效率降低，因此水量需求大，最终造成系统不平衡而 对外排放污水污染环境。有研究一种清洁环保生产漂白粉的工艺，包括以下步骤：

(1) 先将生石灰经干法消化反应后，得到消石灰；

(2) 再将消石灰加入至氯化器中，然后通过氯气控制系统往氯化器中通 入氯气进行氯化反应，得到漂白粉和含尘、含氯尾气；

(3) 将含尘、含氯尾气通入一级水洗塔中，得到氯化尾气碱性洗涤液， 再将碱性洗涤液作为二级尾气吸收塔吸收液与尾气中氯气进行吸收反应，得 到清洁水气和吸收液；将得到的清洁水气从放空管中排出；将吸收液作为消 化系统中的石灰消化用水。

流程如下：

主要参考资料

[1] 中国成人教育百科全书·化学·化工

[2] 张新春. 漂白粉在养蚕制种生产中的应用[J]. 四川蚕业, 2014, 42(1): 39-40.

[3] 王冯粤, 常顺, 赵冰海. 漂白粉在渔业生产中的应用[J]. 科學養魚, 2006, 2006(9): 18-18.

[4] 岑忠儒;沈芳;黄爱民;覃杏珍;冯振飞;张燕娟;杨梅;伍娟;黄祖强;覃宇奔;胡华宇.一种清洁环保生产漂白粉的工艺. CN201510621713.4 ，申请日 20150925