Статья опубликована в рамках: Научного журнала «Студенческий» № 5(49)
Рубрика журнала: Химия
Скачать книгу(-и): скачать журнал часть 1, скачать журнал часть 2, скачать журнал часть 3
ПОЛУЧЕНИЕ НАТРИЕВОЙ СОЛИ ДИХЛОРИЗОЦИАНУРОВОЙ КИСЛОТЫ
ВВЕДЕНИЕ
По данным ВОЗ, за последние десятилетия обнаружено более ста ранее никому не известных вирусов и около 40 новых инфекционных болезней. Вполне возможно появление еще каких-то новых инфекций. Не останавливаясь подробно на причинах подобного явления, отметим лишь, что скорость изменения геномов микроорганизмов такова, что с такими скоростями явно не справляются гены наших иммунных клеток. В создавшихся условиях, проблема ВБИ, ее актуальность и социально-экономическая значимость значительно возрастает. В комплексе профилактических и противоэпидемиологических мероприятий, направленных на предупреждение возникновения, распространения и ликвидацию инфекций, важная роль принадлежит проведению высокоэффективной дезинфекции и стерилизации поверхностей в помещениях, сантехнического и другого оборудования, предметов ухода за помещениях, изделий медицинского назначения. В выборе дезинфектантов немаловажное значение имеет и экономическая выгода, а именно наличие спорицидной активности в растворах с низкой концентрацией и, соответственно низкая стоимость рабочих растворов. Именно такими свойствами обладают дезинфицирующие препараты на основе натриевой соли ДХЦК. Они отличаются высокой антибактериальной, вирулицидной, фунгицидной активностью и высоким содержанием активного хлора [1].
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
На данный момент на ТОО «БО-НА» ведутся исследования процесса получение натриевой соли ДХЦК из гипохлорита натрия и циануровой кислоты. Для этого был с моделирован процесса получения натриевой соли дихлоризоциануровой кислоты в лабораторных условиях. В качестве сырья использовалась циануровая кислота и гипохлорит натрия.
Циануровая кислота использовалась очищенная, содержащая менее чем около 2 % аминозамещенных триазиновых примесей, таких как меламин, аммелин, аммелид и предпочтительно содержит менее 0,5 % аминозамещенных триазиновых примесей. Все значению берутся из паспортных данных
С коммерческой точки зрения, концентрации суспензии ниже 6 % не экономичны из-за небольшого количества целевого продукта, подлежащего кристаллизации. Концентрации суспензии выше 20 % не рекомендуются, так как с ними трудно работать. Предпочтительно, концентрация суспензии составляет от 10 до 20 % на основе веса реакционной среды.
В пяти опытах использовался гипохлорит натрия с концентрациями: 10,5; 12,5; 15,0; 17,6; 17,9. Гипохлорит с концентрациями 6,3 и 6,6 % был получен из фильтратов первых трех опытов, содержание хлорида натрия было в пределах 9-9,5%. Масса циануровой и соляной кислоты были рассчитаны из уравнения реакций (1). Концентрацию активного хлора в продукте и гипохлорита натрия определяли йодометрическим методом.
Суспензия циануровой кислоты получают путем смешивания сухой циануровой кислоты и водного раствора гипохлорита щелочного металла.
Для достижения полной конверсии циануровой кислоты соотношение циануровой кислоты на гипохлорит щелочного металла предпочтительно составляет от 1: 2,0 до 2,2 и дает при этом высокие выходы практически чистых солей дихлорцизоциануровой кислоты. Оптимальные результаты получены при использовании соотношения от 1: 2,0 до 2,05 моль циануровой кислоты к гипохлориту щелочного металла.
Реакционную среду предпочтительно выдерживают при температуре от 10 до 35 °С, так как эта реакция является слегка экзотермической.
Контроль температуры реакционной среды легко достигается с помощью обычных внешних охлаждающих средств.
Высокие выходы реакции образуются при температурах между 20 – 30 °С, так как время пребывания в реакторе, необходимое для завершения реакции очень коротко, температура выше 30 °C может быть использована практически без разложения дихлоризоцианурата щелочного металла.
Реакция между циануровой кислотой и гипохлоритом щелочного металла, чрезвычайно быстра и достигается в считанные секунды.
Высокие, коммерчески ценные выходы получаются при времени пребывания в реакторе около 3 минут и предпочтительно вплоть до около 1 минуты. Это время реакции может быть достигнуто с помощью обычных реакторов.
При использовании гипохлорита натрия в качестве гипохлорита щелочного металла, происходит химическая реакция
(1)
Когда реакция завершена, значение рН реакционной среды должно быть отрегулировано в пределах 6,0–8,0, а предпочтительно между 6,5 и 7,5. Если значение рН реакционной среды выше 10,0 для любого значительного периода времени после завершения реакции, такие значения рН во время реакции ухудшают состояние триазинового кольца [2].
Далее реакционную среду охлаждают обычными средствами для осаждения кристаллов дихлоризоцианурата натрия до предпочтительно ниже 10 °С. Охлаждение необходимо для предотвращения деградации кольца и для того чтобы снизить растворимость дихлоризоциануратов щелочных металлов в реакционной среде. Осажденные кристаллы извлекают из реакционной среды с помощью обычных средств. Маточный раствор после разделения содержит от 8 до 20 % NaCl, 1–6 % активного хлора и большое количество воды. Для переработки этого раствора предлагается хлорирование его с получением гелеобразного гипохлорита натрия (добавление ПАВ-ов) и частичного осаждение NaCl.
Результаты исследования занесены в таблицу 1 – Получение натриевой соли дихлоризоциануровой кислоты.
Таблица 1.
Получение натриевой соли дихлоризоциануровой кислоты
Концентрация ГПХ |
Масса влажного осадка, г |
Масса сухого осадка, г |
Масса фильтрата, г |
Концентрация активного хлора в осадке, % |
Выход осадка от теоретически возможного, % |
Концентрация активного хлора в фильтрате, % |
10,5 |
30,1 |
14,2 |
85,0 |
42,0 |
60,0 |
2,5 |
12,5 |
33,1 |
16,32 |
85,1 |
45,3 |
62,1 |
2,3 |
15 |
43,5 |
21,51 |
78,2 |
50,0 |
75,3 |
2,0 |
17,6 |
44,9 |
22,64 |
87,3 |
59,5 |
80,2 |
1,0 |
17,9 |
45,6 |
22,05 |
86,1 |
60,0 |
80,5 |
0,8 |
По таблице 1 был составлен график зависимости концентраций гипохлорита натрия и выхода натриевой соли ДХЦК.
График 1. Зависимость выхода ДХЦК от гпх
Заключение
Из графика видно, что при увеличении концентраций увеличивается выход продукта, а также при использовании гипохлорита натрия с низким содержанием хлорида натрия увеличилось содержание активного хлора в продукте.
Список литературы:
- Аничков С. В. Учебник фармакологии / С. В. Аничков, М. Л. Беленький. – Ленинград. – Медицина, 1968. – 473 с.
- Кадырова А.М. Актуальность решения проблемы очистки сточных вод / Кадырова А.М. – Научный вестник технологического университета – филиал ФГБОУ ВПО Ульяновская ГСХА ИМ. П.А. Столыпина.
Оставить комментарий