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高碘酸钠的生产方法的优化

发布日期:2024/4/23 9:30:05

高碘酸钠,或者称为偏高碘酸钠,分子式为NaIO4,其为无色或白色四方晶系结晶粉末,相对密度3.865,300℃熔解并分解,溶于水(在水中溶解度:0℃ 4.17g/100gH2O,25℃ 12.62g/100gH2O)、硫酸、硝酸、醋酸,不溶于氢氧化钠和乙醇,其水溶液因水解生成H+和H3IO6 2+而显酸性。高碘酸钠是医药工业的主要原料,用于食品工业和制药业中,可用作氧化剂、普通分析试剂及色谱分析试剂、医药中间体及保健品。

高碘酸钠

高碘酸钠的传统生产方法

通常高碘酸钠的生产方法为氯气氧化法,分为高碘酸二氢三钠的制备和高碘酸钠的制备两个步骤,它是将碘加入氢氧化钠溶液中,通入氯气反应生成高碘酸二氢三钠(Na3H2IO6)和氯化钠溶液,经分离杂质后,将高碘酸二氢三钠加入硝酸溶液中反应生成高碘酸钠和硝酸钠的混合溶液,利用高碘酸钠和硝酸钠的溶解度差,结晶分离浓缩析出高碘酸钠,然后再经过离心脱水步骤和干燥步骤,制得高碘酸钠成品。高碘酸二氢三钠为白色结晶粉末,易溶于稀硝酸、浓氢氧化钠溶液,极微溶于水。

该方法的缺点是:原料的消耗量大,经济成本高,从反应方程式来看,生产1mol的高碘酸钠,需要消耗10mol的氢氧化钠,3.5mol的氯气,同时还会产生7mol的氯化钠,造成了大量原液和高浓度氯化钠溶液的排放,环境污染大,加大了安全环保生产的难度,同时在制备过程中要使用到大量的氯气,氯气是一种带有强烈刺激性气味的黄绿色有毒气体,在使用、贮藏过程中要十分小心,对使用条件、贮藏设备等要求十分严格,因此用氯气氧化法来制备高碘酸钠,对安全生产的要求也非常严格,方法繁琐复杂,操作上不易控制,安全程度低。

高碘酸钠生产方法的优化

本发明的目的就在于针对现有技术的不足,提供一种新的制备高碘酸钠的方法,该方法反应平稳,操作过程控制容易,生产安全,与氯气氧化法相比,原料的消耗量小,排放的废液少,利于环保。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是这样的:

一种高碘酸钠的生产方法,包括高碘酸二氢三钠的制备步骤、高碘酸钠的制备步骤、结晶分离步骤、离心脱水步骤和干燥步骤,其特征在于:所述的高碘酸二氢三钠的制备步骤依次包括以下生产步骤:

(1)碘酸氢钠的制备步骤:将氯酸钠、碘和水三者混合,用浓硝酸调整混合后溶液使其PH值≤1,其中氯酸钠、碘和水的摩尔比为11∶6∶3,加热溶液反应0.5-1小时,生成的氯气用碱液吸收,得到碘酸氢钠和氯化钠的混合溶液;

(2)碘酸钠的制备步骤:将氢氧化钠溶液加入碘酸氢钠和氯化钠的混合溶液中反应,测定反应后溶液PH值,控制其PH值≥7。PH值是水溶液中酸碱度的一种表示方法,其应用范围在0-14之间,当PH=7时水溶液呈中性;PH<7时水溶液呈酸性,PH愈小,水溶液的酸性愈大;当PH>7时水溶液呈碱性,PH愈大,水溶液的碱性愈大。若PH值<7,则再加入适量氢氧化钠溶液反应直至PH值≥7以使溶液反应完全,给反应后的溶液降温冷却至40℃,析出碘酸钠晶体,对碘酸钠晶体进行离心脱水分离得到碘酸钠;

(3)过硫酸钠氧化步骤:将碘酸钠、过硫酸钠加入氢氧化钠溶液中加热升温至80-90℃反应,反应后的溶液中加入相当于反应前溶液一半体积的水降温静置分层10-15min,得到高碘酸二氢三钠沉淀。

然后将制得的高碘酸二氢三钠加入硝酸溶液中反应生成高碘酸钠和硝酸钠的混合溶液,利用高碘酸钠和硝酸钠的溶解度差,结晶分离浓缩析出高碘酸钠,然后再经过离心脱水步骤和干燥步骤,制得高碘酸钠成品。其中所述的结晶分离步骤、离心脱水步骤和干燥步骤都是化学生产中常规使用的方法。

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