單一和復(fù)合添加劑對(duì)保險(xiǎn)粉水溶液的穩(wěn)定作用研究.pdf

1、連二亞硫酸鈉，俗名保險(xiǎn)粉，是一種重要的無機(jī)化工原料，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。由于保險(xiǎn)粉的還原性很強(qiáng)，因此不論其是以固體還是水溶液狀態(tài)存在，都極易發(fā)生分解而失效。為了提髙穩(wěn)定性，固體保險(xiǎn)粉產(chǎn)品中常常添加純堿等物質(zhì)或制備成糊狀顆粒，以減少運(yùn)輸和使用過程中的危險(xiǎn)性。由于保險(xiǎn)粉遇水即發(fā)生反應(yīng)，所以其水溶液更不穩(wěn)定。通常條件下，飽和連二亞硫酸鈉溶液(質(zhì)量濃度約為17％)放置24小時(shí)后，有效含量?jī)H存5%左右，完全不能滿足工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用上的要求。

2、
　　鋅粉法是工業(yè)制備保險(xiǎn)粉產(chǎn)品的常用方法，雖然此方法產(chǎn)品純度髙，但生產(chǎn)流程長，投資較大，且生產(chǎn)方法中使用的鋅粉價(jià)格較高，廢液中鋅離子對(duì)環(huán)境水源也有較大污染，使其產(chǎn)量受到極大的限制。因此，為了解決鋅粉法制備保險(xiǎn)粉生產(chǎn)過程中的諸多問題，需要?jiǎng)?chuàng)新保險(xiǎn)粉的生產(chǎn)工藝，即在上述鋅粉法生產(chǎn)連二亞硫酸鈉鹽析工藝前的母液中，直接加入穩(wěn)定劑以提高保險(xiǎn)粉水溶液的穩(wěn)定性，以液態(tài)產(chǎn)品的形式直接提供給用戶，這不僅省去了用戶單位的溶液配制操作，而且也提高了運(yùn)

3、輸過程的安全性。為此，本論文將系統(tǒng)地研宄單一和復(fù)合添加劑對(duì)保險(xiǎn)粉水溶液的穩(wěn)定作用，從而尋求能夠穩(wěn)定保險(xiǎn)粉水溶液的髙效穩(wěn)定劑。具體研宄內(nèi)容如下：
　　(1)在保險(xiǎn)粉水溶液中分別加入不同質(zhì)量濃度的氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、碳酸鈉、醋酸鈉、碳酸鉀、磷酸鉀、檸檬酸鉀、草酸鉀，硫酸鋅等無機(jī)試劑，測(cè)定水溶液中保險(xiǎn)粉的有效濃度隨著時(shí)間的變化關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，作為單一添加劑，對(duì)保險(xiǎn)粉水溶液穩(wěn)定作用最為突出的是氨水，當(dāng)其質(zhì)量濃度為5%時(shí)，保險(xiǎn)粉水溶液

4、放置6天后其濃度仍能維持在10%以上。通過將不同種類和不同濃度無機(jī)添加劑進(jìn)行多元復(fù)配，應(yīng)用于保險(xiǎn)粉水溶液穩(wěn)定性試驗(yàn)，結(jié)果當(dāng)5% KOH與2%K3PO4復(fù)配時(shí)，效果最為顯著，可以使保險(xiǎn)粉水溶液放置13天后保持有效含量在10%左右；當(dāng)氨水、氫氧化鉀、碳酸鉀、磷酸鉀四元復(fù)配物，其質(zhì)量濃度分別為1.5%、2%、1%、0.5%時(shí)，保險(xiǎn)粉水溶液濃度大于10%的天數(shù)可達(dá)9天。
　　(2)分別試驗(yàn)小分子有機(jī)物，如胺、醇、醛、酮等，作為單一添加劑對(duì)

5、保險(xiǎn)粉水溶液的穩(wěn)定作用，在獲得作用效果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將穩(wěn)定作用較強(qiáng)的有機(jī)物與特定無機(jī)物添加劑進(jìn)行多元復(fù)配，通過保險(xiǎn)粉水溶液有效濃度變化定量研宄這些復(fù)配物對(duì)其穩(wěn)定作用的影響規(guī)律。結(jié)果表明，在飽和保險(xiǎn)粉水溶液中添加質(zhì)量濃度為5%的乙二胺，可以使保險(xiǎn)粉水溶液濃度在8天內(nèi)仍然達(dá)到10%的工業(yè)生產(chǎn)要求。多元復(fù)配物中最有代表性配方是三乙醇胺、氫氧化鉀、碳酸鉀、磷酸鉀組合物，其質(zhì)量濃度分別為1.5%、2%、1.5%、2%。該復(fù)合添加劑的加入，可使保

6、險(xiǎn)粉水溶液濃度在11天內(nèi)仍然保持10%左右。
　　(3)實(shí)驗(yàn)采用聚乙二醇和聚醚等非離子聚合物，以及聚醚經(jīng)端基化學(xué)改性獲得的具有相同分子骨架的陽離子和陰離子產(chǎn)物作為保險(xiǎn)粉水溶液的穩(wěn)定劑，測(cè)定水溶液中保險(xiǎn)粉的有效含量隨時(shí)間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，單一的非離子聚合物對(duì)于保險(xiǎn)粉水溶液的穩(wěn)定性效果不佳。通過將非離子聚合物與部分無機(jī)物、有機(jī)胺進(jìn)行多元復(fù)配，發(fā)現(xiàn)陽離子改性產(chǎn)物YM1031質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%、乙二胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的二元復(fù)合添加劑，以及Y