單一和復合添加劑對保險粉水溶液的穩(wěn)定作用研究.pdf

1、連二亞硫酸鈉，俗名保險粉，是一種重要的無機化工原料，廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領域。由于保險粉的還原性很強，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，以減少運輸和使用過程中的危險性。由于保險粉遇水即發(fā)生反應，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小時后，有效含量僅存5%左右，完全不能滿足工業(yè)生產(chǎn)應用上的要求。

2、
　　鋅粉法是工業(yè)制備保險粉產(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格較高，廢液中鋅離子對環(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粉生產(chǎn)過程中的諸多問題，需要創(chuàng)新保險粉的生產(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

3、輸過程的安全性。為此，本論文將系統(tǒng)地研宄單一和復合添加劑對保險粉水溶液的穩(wěn)定作用，從而尋求能夠穩(wěn)定保險粉水溶液的髙效穩(wěn)定劑。具體研宄內(nèi)容如下：
　　(1)在保險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，硫酸鋅等無機試劑，測定水溶液中保險粉的有效濃度隨著時間的變化關系。研究發(fā)現(xiàn)，作為單一添加劑，對保險粉水溶液穩(wěn)定作用最為突出的是氨水，當其質(zhì)量濃度為5%時，保險粉水溶液

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添加劑進行多元復配，應用于保險粉水溶液穩(wěn)定性試驗，結(jié)果當5% KOH與2%K3PO4復配時，效果最為顯著，可以使保險粉水溶液放置13天后保持有效含量在10%左右；當氨水、氫氧化鉀、碳酸鉀、磷酸鉀四元復配物，其質(zhì)量濃度分別為1.5%、2%、1%、0.5%時，保險粉水溶液濃度大于10%的天數(shù)可達9天。
　　(2)分別試驗小分子有機物，如胺、醇、醛、酮等，作為單一添加劑對

5、保險粉水溶液的穩(wěn)定作用，在獲得作用效果的基礎上，進一步將穩(wěn)定作用較強的有機物與特定無機物添加劑進行多元復配，通過保險粉水溶液有效濃度變化定量研宄這些復配物對其穩(wěn)定作用的影響規(guī)律。結(jié)果表明，在飽和保險粉水溶液中添加質(zhì)量濃度為5%的乙二胺，可以使保險粉水溶液濃度在8天內(nèi)仍然達到10%的工業(yè)生產(chǎn)要求。多元復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%。該復合添加劑的加入，可使保

6、險粉水溶液濃度在11天內(nèi)仍然保持10%左右。
　　(3)實驗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)物作為保險粉水溶液的穩(wěn)定劑，測定水溶液中保險粉的有效含量隨時間的關系。實驗結(jié)果表明，單一的非離子聚合物對于保險粉水溶液的穩(wěn)定性效果不佳。通過將非離子聚合物與部分無機物、有機胺進行多元復配，發(fā)現(xiàn)陽離子改性產(chǎn)物YM1031質(zhì)量分數(shù)為3%、乙二胺質(zhì)量分數(shù)為3%的二元復合添加劑，以及Y