二氯異氰尿酸鈉

白色粉末狀晶體或顆粒

二氯異氰尿酸鈉(DCCNa),是一種有機化合物,分子式為C3Cl2N3NaO3,常溫下為白色粉末狀晶體或顆粒,有氯氣味。

二氯異氰尿酸鈉是一種常用的消毒劑,具有很強的氧化性,對各種致病性微生物如病毒、細菌芽孢、真菌等有很強的殺生作用,是一種適用範圍廣,高效的殺菌劑。

理化性質


二氯異氰尿酸鈉(簡稱DCCNa),學名為1,3-二氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮鈉鹽,英文名sodiumDichloroisocyanurate,簡稱DCCNa,商品名為優氯凈,分子式為C3Cl2N3NaO3如,分子量219.95。結構式如圖1所示。
二氯異氰尿酸鈉
二氯異氰尿酸鈉
DCCNa是一種常用的消毒劑,具有強氧化性,它在氯代異氰尿酸類消毒劑中佔主導地位,生活中又稱作優氯凈或羊毛整理劑。DCCNa在常溫下外觀為白色粉末狀晶體或顆粒狀固體,會散發出一種氯氣味。它的理論有效氯含量為64.5%,熔點230~235℃(分解),25℃時每100ml水可以溶解25gDCCNa。
DCCNa作為一種新型的內吸型殺菌劑,它適用範圍廣、高效且有強殺生作用。各種致病性微生物如病毒、細菌芽孢、真菌等很難在其水溶液中存活,在殺滅肝炎病毒方面有特效,還可以在短時間內殺滅並且抑制循環水系統和水池中的藻類生物和硫酸還原菌、鐵細菌。DCCNa化學性質穩定,貯存運輸起來方便,可以在乾燥條件下保存很長時間,有效氯的損失量基本可忽略不計;使用很少的DCCNa就可以長時間地發揮消毒滅菌作用。DCCNa在發揮消毒作用時,會在噴施作物表面慢慢地釋放出次氯酸,次氯酸可以使菌體蛋白質變性,使其膜通透性發生變化,從而使其酶系統生理生化功能及DNA合成等功能不能正常運行,導致病原菌迅速死亡。

物質特點


(1)殺菌消毒能力強,純的DCCNa的有效氯含量為64.5%,優質品的有效氯含量大於60%,有很強的消毒殺菌作用,在20ppm時,殺菌率達到99%。對各種細菌、藻類、真菌和病菌都有很強的殺滅效果。
(2)它的毒性很低,半數致死量(LD50)高達1.67g/kg(三氯異氰尿酸半數致死量僅為0.72 ~ 0.78 g/kg)。國內外早已批准,在食品和飲用水的消毒殺毒過程中使用DCCNa。
(3)適用範圍廣,該品不僅可用於食品飲料加工行業和飲用水消毒,公共場所的清洗和消毒,在工業循環水處理,民用家庭衛生消毒,養殖業的消毒等方面也有較廣的使用。
(4)有效氯利用率高,DCCNa在水中的溶解度很高,25℃下每100ml水可以溶解30gDCCNa。即使在水溫低至4°C的水溶液中,DCCNa也能迅速釋放其所含的全部有效氯,使其消毒殺菌效果得到充分利用。其它的固體含氯產品(除氯代異氰尿酸類外)由於溶解度較低或者所含的氯釋放速度緩慢等原因,氯值要比DCCNa低很多。
(5)穩定性較好,由於氯代異氰尿酸類產品分子中三嗪環穩定性較高,所以DCCNa性質很穩定。據測定,將乾燥后的DCCNa貯存於倉庫中,在1年後,其有效氯的損失小於1%。
(6)產品為固體,可以製成白色粉狀或顆粒,便於包裝和運輸,也方便用戶的選擇和使用。

製備方法


DCCNa有三種主要合成方法,分別是二氯異氰尿酸法、三氯異氰尿酸複分解法和次氯酸鈉法,每種方法具有不同的特點,簡述如下:

次氯酸鈉法

此方法根據所使用次氯酸鈉溶液的濃度可分成低濃度次氯酸鈉法和高濃度次氯酸鈉法。低濃度次氯酸鈉法首先將氯氣通入氫氧化鈉溶液生成有效氯質量分數為 10%~11%的次氯酸鈉溶液,再將氰尿酸投入次氯化鈉溶液進行氯化反應生成DCCNa,最後經過冷卻結晶、過濾得到濕的產品,在氰尿酸與次氯化鈉溶液的反應中可以補充氯氣以進一步提高產品的有效氯含量,同時抑制三氯化氮的生成。也可用硫酸和鹽酸進行中和以降低母液的pH。低濃度次氯酸鈉法的優點是操作簡單,但是對原料次氯酸鈉的利用率較低。該法氯化工段中會生成大量無機鹽,需要反覆用二氯異氰尿酸鈉飽和水溶液進行洗去其中的鹽,所以生產過程較繁雜,而且產品二氯異氰尿酸有效氯含量較低。該法僅適合有大量副產次氯酸鈉的氯鹼廠。高濃度次氯酸鈉法的第一步是合成有效氯含量大於20%的次氯酸鈉(一般23%~25%),再與氰尿酸進行氯化反應生成DCCNa。該法產品的有效氯質量分數很大程度上取決於次氯化鈉溶液的濃度,使用高濃度次氯酸鈉合成出的產品有效氯含量高,可以用生產中產生的母液聯產三氯異氰尿酸以提高原料的利用率。

二氯異氰尿酸法

此方法的第一步是合成二氯異氰尿酸,再將其與燒鹼反應製取DCCNa。首先按摩爾比1:2將氰尿酸與氫氧化鈉溶液混合使其發生中和反應生成氰尿酸二鈉鹽;再通入氯氣將氰尿酸二鈉鹽氯化成二氯代異氰尿酸漿料,離心過濾后得到濕的二氯異氰尿酸漿料並將其投入DCCNa母液中,在按摩爾比1:1加入燒鹼進行中和反應,冷卻、結晶、過濾后就會得到濕的DCCNa。乾燥后的粉末狀DCCNa或其二水化合物。該方法可以聯產生產二氯異氰尿酸,二氯異氰尿酸也是一種氯代異氰尿酸類消毒劑產品。二氯異氰尿酸溶解度很低,其濾餅可以經過充分洗滌去除其中的鹽類,因此產品純度高,含鹽量少。此方法的缺點是二氯異氰尿酸腐蝕性強,必須使用抗腐蝕能力較強的鈦材或內襯聚四氟乙烯的反應釜與離心機,導致設備成本增大;因為二氯異氰尿酸結晶細小較難分離,所以對分離技術的要求較髙;需要較多的燒鹼溶液吸收氯化工段的尾氣。

三氯異氰尿酸複分解法

此方法也被稱中和法。首先按摩爾比1:3將氰尿酸與氫氧化鈉溶液混合使其發生中和反應生成氰尿酸三鈉鹽。然後在適當的溫度下通入氯氣將氰尿酸三鈉鹽氯化成三氯異氰尿酸並將其離心過濾得到三氯異氰尿酸漿料,最後按摩爾比2:1將三氯異氰尿酸漿料打入氰尿酸三鈉鹽溶液中,使其在適當的溫度下使其發生複分解反應生成DCCNa。最後通過將母液冷卻、結晶、過濾、乾燥等處理得到DCCNa產品。該方法的優點是可以同時聯產三氯異氰尿酸,三氯異氰尿酸也是一種重要的氯代異氰尿酸類消毒劑產品,可根據市場行情的變化調節兩種產品的產量;反應中使用的氫氧化鈉溶液濃度很高,分離以後得到的母液可以重複使用;該法生產過程中產生的無機鹽量很少,不需要反覆洗滌;產品的無機鹽含量少、有效氯質量分數較高;在氰尿酸三鈉鹽與氯氣的反應中可以採用連續氯化,產量大,安全性高。該法缺點:氯化產生的三氯異氰尿酸較難分離,所以對分離技術和設備的要求較高,投資大;在三氯異氰尿酸生產中,氯化工段中氯氣的利用率不高,需要較多的燒鹼溶液吸收氯化工段的尾氣。

物質介紹


【性狀】
白色粉末或顆粒,有氯味,易溶於水,干品長期貯存,有效氯下降甚微,是一種性能穩定的強氧化劑和氯化劑。。
【溶解情況】
易溶於水
【用途】
羊毛防縮處理劑
二氯異氰尿酸鈉水溶液能均勻地釋放出次氯酸,與羊毛鱗片層的蛋白質分子發生作用,破壞羊毛蛋白質分子中的一部分鍵,從而起到防止收縮的效果。另外,採用二氯異氰尿酸鈉溶液處理羊毛製品,還能防止羊毛洗滌時粘接,即“起球”現象的發生。經防縮處理過的羊毛幾乎看不出縮水,而且色澤鮮艷,手感好;使用2%~3%的二氯異氰尿酸鈉溶液並加入其它助劑對羊毛或羊毛混紡纖維及織物進行浸漬處理,可使羊毛及其製品不起球,不氈縮。典型的配方有:(1)二氯異氰尿酸鈉0.5份(質量,下同)、醋酸0.15份,濕潤劑0.02份,水600份,羊毛織物200份,常溫下浸泡時間為0.5h;(2)二氯異氰尿酸鈉0.5份,過氧乙酸0.15份,濕潤劑0.02份,水600份,羊毛織物200份。
紡織工業漂白
在紡織工業中,二氯異氰尿酸鈉主要用作天然纖維和合成纖維的漂白劑。天然及合成纖維的漂白是破壞纖維中含有的色素。二氯異氰尿酸鈉在水中能產生次氯酸,次氯酸可與纖維中發色基團的共軛鍵發生加成反應,改變纖維對光吸收的波長,破壞纖維中的色素,從而達到漂白的目的。與傳統的漂白劑相比較,二氯異氰尿酸鈉有許多獨特的優點,如一般的漂白劑要求在較高的溫度下使用,而高溫會加劇漂白劑對纖維的侵蝕作用,降低纖維的強度,而二氯異氰尿酸鈉即使在較低溫度下,仍可取得良好的漂白效果;另外,用二氯異氰尿酸鈉對天然纖維和合成纖維進行漂白,不僅漂白效果好,對纖維侵蝕小,而且還能改善纖維的抗張強度和延伸率,對於純棉織物,還有脫去棉漿、提高親水性以及防止纖維素降解等作用。
養殖業的滅菌和消毒
蠶非常容易受到病蟲害和細菌的侵害,如果照看不周,蠶體很容易僵死,二氯異氰尿酸鈉是很好的蠶房、蠶具以及蠶體消毒劑,如將二氯異氰尿酸鈉或以二氯異氰尿酸鈉為主體,加入穩定劑和促進劑均勻混合而成的消毒劑水溶液噴灑或煙熏可使蠶室、蠶具以及蠶體消毒,並可防治蠶病。不僅對於家蠶病毒病、真菌病、細菌病、原蟲病的病原有很好的殺滅作用,而且對於胃腸型膿病多角體、胃腸型膿病病毒、血液型濃病多角體等也具有顯著的殺滅效果,與目前常用的蠶用消毒劑相比,其溶速快、穩定性好、藥效期長、對蠶的生長發育及蠶質均無不良影響,是目前發展養蠶業最佳的消毒藥物之一。
水產養殖的滅菌和消毒
二氯異氰尿酸鈉能有效地防治因細菌、真菌和藻類引起的魚病,對魚類的病毒性疾病也有明顯的療效,可用於各種魚類、對蝦、河蟹、牛蛙等水產養殖中的清塘、魚種消毒、水體消毒和魚具消毒等。
洗滌用品添加劑
二氯異氰尿酸鈉可用作家用干漂劑、漂白洗衣粉、擦凈粉、餐具洗滌液等洗滌用品中的添加劑,起到漂白、殺菌作用,增加洗滌劑的功能,尤其是對蛋白、果汁的清洗效果最佳。
民用衛生消毒
餐具消毒時,每1L水中加入二氯異氰尿酸鈉400~800mg,浸泡消毒2min可全部殺滅大腸桿菌,8min以上對芽胞桿菌的殺滅率可以達到98%以上,15min可以徹底殺滅乙型肝炎病毒表面抗原,此外,二氯異氰尿酸鈉還可用於水果、禽蛋外表的消毒,冰箱殺菌劑除臭以及衛生間的消毒除臭等。
游泳池水體消毒
游泳池的水若不消毒,病菌就很容易滋生,池壁上粘附著一層又滑又髒的微生物藻類,池水散發出令人不快的氣味,游泳者接觸到粘滑的藻類會感到討厭,污染的池水也會使游泳者受到感染,輕者皮膚感染,重者眼睛,呼吸器官受到感染,如果在游泳池水中加入二氯異氰尿酸鈉,不僅水色湛藍,清澈發亮,池壁光滑,無粘附物,游泳者感覺舒服,而且在使用濃度下對人體無害,殺菌效率高,對保護人民身體健康十分有利。
飲用水消毒
二氯異氰尿酸鈉用於飲用水中,能有效地殺滅各種藻類生物,破壞水中硫化氫等污染物的顏色及其氣味。在濃度為2×106時,對大腸肝菌、骨來質炎病毒、痢疾病以及肝炎病毒等的殺滅率可以達到100%。
工業循環水處理
許多工業部門(如火力發電廠、石油煉化廠、化工廠等)都需要大量的冷卻水來帶走工藝過程中產生的熱量,許多設備如換熱器、冷凝器、循環管道、冷卻塔、泵系統內由於藻類迅速繁殖會產生大量的污垢。採用殺菌劑處理冷卻水是非常有效的方法之一,其中二氯異氰尿酸鈉就是一種重要的殺菌劑。二氯異氰尿酸鈉用於工業循環水處理系統,作為工業涼水塔水體處理劑的一個重要組成部分,可以有效地防止藻類微生物的生長,對工業設備不產生腐蝕,可較長時間地保持循環水系統中的水質。
食品工業、公共場所的清洗和消毒
二氯異氰尿酸鈉在食品加工廠、乳品加工廠、啤酒廠、軟性飲料廠的清洗、消毒領域的用途越來越廣泛。不僅在生產加工工藝過程中的設備(儲罐、管道、容器、器皿、工具、用具、場地)要清洗和消毒,而且在咖啡館、冷飲店、茶館、餐廳、自助餐廳的用具(托盤、盤子、碗、桌布、手巾等)也經常要用二氯異氰尿酸鈉來進行清洗和消毒,以防止疾病的傳染,消除由蛋白質引起的色斑、霉斑、異味等,達到保持器皿光澤的功效。
【製備或來源】
由氰尿酸、氯氣等反應製得。

安全要求

1 .二氯異氰尿酸鈉是強氧化劑。與易燃物接觸可能引發火災。
2 .二氯異氰尿酸鈉為腐蝕品,有刺激性氣味,對眼睛、腦膜、皮膚等有灼傷危險。嚴禁與人體接觸。如
有不慎接觸,則應及時用大量清水沖洗,嚴重時送醫院治療。
3. 操作人員應佩戴防護眼鏡、膠皮手套、防毒面具等勞動防護用品。