几种物质对过氧化尿素稳定性能影响的研究
第37卷第3期 V ol. 37N o. 3日用化学工业 2007年6月June 2007几种物质对过氧化尿素稳定性能影响的研究
王 燕1, 皇甫慧君1, 梁燕萍2, 刘忠宝2, 贺格平3
(11陕西省石油化工研究设计院质检中心, 陕西 西安 710054; 21西安电子科技大学理学院, 陕西 西安 710071;
31西安建筑科技大学材料学院, 陕西 西安 710055)
摘要:通过对过氧化尿素室温储存及热储实验结果的讨论分析, 研究了在6种单一型稳定剂及3种复合型稳定剂存在下过氧化尿素分解率的变化, 结果表明:过氧化尿素在室温储存和热储实验中稳定性效果一致, 复合稳定剂的稳定效果并不都优于单一稳定剂, 以柠檬酸作为稳定剂的单一型稳定剂效果最好。在室温储存实验中过氧化尿素的分解率大于在热储实验中过氧化尿素的分解率, 热储实验可用作过氧化尿素稳定性的实验室初步检测方法。
关键词:洗涤剂助剂; 过氧化尿素; 稳定剂
中图分类号:T Q64914 文献标识码:A 文章编号:1001-1803(2007) 03-0209-03
E ffect of some substances on stability of urea WANG Y an 1, HUANG FU Hui -jun 1, LIANG Y an -2, LIU -G e 3
(11Shaanxi Research Design Institute of Petroleum and , X i an ;
21C ollege of Science , X , ;
31C ollege of Material Science and , X i of and T echnology , X i an 710055, China )
Abstract :The changes urea with the existence of six kinds of single type stabilizer and three kinds of blend the analysis of experimental data obtained from storage tests of urea peroxide under ambient and tem perature. Results showed that the order of the com paris on of effectiveness of the sta 2bilizers is same for tests under ambient tem perature as well as storage tests under raised tem perature. The effectiveness of blend type stabilizers does not always better than that of single type stabilizers. Am ong the various stabilizers , the effec 2tiveness of citric acid shows the best result to be used as a single urea peroxide stabilizer. The decom position rate under ambi 2ent tem perature is higher than that under raised tem perature. The storage test under raised tem perature can be used for the primary laboratory test method for checking the stability of urea peroxide. K ey w ords :detergent builder ; urea peroxide ; stabilizer
目前国内主要生产和应用的固体过氧化物有过碳酸钠、过硼酸钠以及一种新型的硫酸钠、氯化钠与过氧化氢的复合物, 其中过碳酸钠的活性氧质量分数为15128%, 过硼酸钠的活性氧质量分数为9105%, 硫
根部供氧剂[2]及鱼虾等水产品的供氧剂; 作为漂白剂及柔顺剂等可用于纺织业; 同时在应用于医药行业时也显示了其优越性。过氧化尿素的应用非常广泛, 但目前国内对于过氧化尿素的生产和应用尚处于起步阶段, 所以对过氧化尿素的研究开发就显得尤为重要。而合成过氧化尿素首先要解决的问题是过氧化尿素的稳定性问题, 作者对此问题进行一些探讨和分析。
酸钠、氯化钠与过氧化氢复合物的活性氧质量分数为4160%[1], 过氧化尿素中理论活性氧的质量分数为17102%。与其他过氧化物相比, 过氧化尿素在活性氧质量分数方面占有明显的优势。
正因过氧化尿素的活性氧在质量分数方面的突出表现, 使过氧化尿素具备了许多优良的性能, 可广泛地应用在工业生产中。首先在洗涤剂行业中, 过氧化尿素可发挥它优良的漂白、消毒和杀菌的作用, 作为助剂添加在洗涤剂中; 在农业方面可用作氮肥和植物
1 实验部分
111 药品及仪器
过氧化氢, 质量分数30%, 分析纯; 尿素, 分析纯; Na 2SiO 3、8-羟基喹啉、柠檬酸、E DT A 、焦磷
收稿日期:2006-08-15; 修回日期:2007-01-03基金项目:陕西省自然科学基金资助项目(2005B10) 作者简介:王 燕(1964-) , 女(汉) , 陕西人, 高级工程师, 电话:(029) 85542625, E -mail :wangyan2000424@1261com 。
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成果集录 第37卷
酸钠、水杨酸、高锰酸钾、浓硫酸, 均为分析纯。SH B -3循环水多用真空泵, 郑州杜甫仪器厂; AB204-E 分析天平, 瑞士梅特勒托利多公司; 202-00型电热恒温干燥箱, 北京科伟永鑫仪器制造厂。
使晶体变为黄色, 影响效果, 所以也不可取。水杨酸的分解率也较大。以柠檬酸、E DT A 、焦磷酸钠作为稳定剂时过氧化尿素的分解率较低, 其中以柠檬酸作为稳定剂时分解率最低, E DT A 与焦磷酸钠对过氧化尿素的稳定性影响相差不大。
表1 单一型稳定剂对过氧化尿素分解率的影响
T ab 11 In fluence of stabilization of urea peroxide in single stabilizer
at room -temperature storage experiment and at
112 方法
过氧化尿素的合成[3,4]:量取55m L H 2O 2, 加入
015g 稳定剂, 搅拌5min 后加入30g C O (NH 2) 2, 全部溶解后用冰水浴进行降温, 有大量晶体析出, 抽滤, 烘干, 即得到过氧化尿素晶体。
室温贮存实验:取适量样品置于50m L 试剂瓶中, 室温下储存。
热储实验:取5g 样品放于干燥的表面皿上, 50℃下在烘箱中保温[5]。
活性氧质量分数的测定:称取0113g ～0115g 样品置于锥形瓶中, 加入50m L 去离子水溶解, 再加入20m L H 2S O 4溶液[V (H 2S O 4) ∶V (H 2O ) =1∶5], 用011m ol/L 的K MnO 4溶液滴定[6]。
计算公式:w (O ) =cVM/2000m thermal storage experiment 稳定剂
Na 2S iO 38-羟基喹啉
w 1/%
w 2/%
α1/%w 3/%α2/%
柠檬酸
E DT A 焦磷酸钠水杨酸
16177 0 100 0 [***********][***********][***********][***********][***********][***********]00136
2123种化合物两两混合(按
质量比1∶1) 作为过氧化尿素的稳定剂, 加入量仍为015g 。在两种储存条件下考察其对过氧化尿素的稳定性的影响, 结果见表2。
表2 复合型稳定剂对过氧化尿素稳定性的影响
T ab 12 In fluence of stabilization of urea peroxide in compound stabiliz 2
er at room -temperature storage experiment
式中w (O ) 数; c L ; V , m , g ; M 。
2 结果与讨论
211 单一稳定剂的选取及对过氧化尿素分解
and at thermal storage experiment 稳定剂
柠檬酸-焦磷酸钠
E DT A -焦磷酸钠
w 1/%
w 2/%α1/%
w 3/%α2/%
率的影响
在合成过氧化尿素时, 分别用6种常用化合物作为稳定剂[3], 对合成的过氧化尿素进行室温储存实验(贮存30d ) 及热储实验(保温1d ) , 考察其分解率, 计算公式如下:
室温储存实验:α100%1=[(w 1-w 2) /w 1]×热储实验:α100%2=[(w 1-w 3) /w 1]×
式中w 1为过氧化尿素未进行室温储存及热储实验前的初始活性氧的质量分数; w 2为室温储存30d 后过氧化尿素中活性氧的质量分数; w 3为热储实验之后过氧化尿素中活性氧的质量分数。
储存实验中6种稳定剂对过氧化尿素分解率的影响结果见表1。
通过对含6种稳定剂的过氧化尿素α1及α2的分析比较, 发现在相同储存时间下, 均以硅酸钠的稳定效果最差, 分解率达到100%, 这可能是因为它本身是碱性, 在碱性条件下促进过氧化氢的分解。对8-羟基喹啉而言, 不仅其分解率较高, 而且它的加入会・210・
[**************]
[**************]
[1**********]9
[**************]
[1**********]9
柠檬酸-E DT A
由上述3种复合型稳定剂作为过氧化尿素的稳定剂时, 不论是在室温储存还是在热储实验中, 分解率均相差不大, 其中以柠檬酸-焦磷酸钠的效果最好, 但比单一型柠檬酸稳定剂的分解率大, 可见复合稳定剂的稳定效果并不是都比单一稳定剂的稳定效果好[6,7], 这与稳定剂自身的性质、纯度等有关; 也可能是复配后产生相互作用, 使稳定效能略受影响。所以, 在讨论的几种稳定剂中, 选取柠檬酸作为稳定剂效果最好。
213 室温贮存实验与热储实验的比较
对用柠檬酸作稳定剂的过氧化尿素做室温贮存及热储实验, 考察其分解率与时间的关系, 结果见图1和图2。
第3期 王 燕等:几种物质对过氧化尿素稳定性能影响的研究
成果集录
比较封闭, 对分解率产生影响的因素较少, 而室温储
存的客观环境比较复杂, 温度、湿度、震动以及光照等条件都会对结果产生较大的影响, 故而分解率较大。虽然对同一种物质的分解率数值不一样, 但是两种方法反映的稳定剂稳定效果是一致的。
3 结论
图1 室温条件下柠檬酸作稳定剂过氧化尿素分解率
与储存时间的关系
Fig 11 Relations of time and decomposition rate of urea peroxide in
citric acid at room -temperature storage
experiment
通过对6种单一稳定剂和3种复合稳定剂的室温储存实验及热储实验的对比, 发现用柠檬酸作稳定剂时过氧化尿素的稳定效果最好, 得到的产品形态好。热储实验得到的分解率数值比室温储存实验得到的分解率数值低, 但这两种方法所反映的稳定性效果是一致的, 说明热储实验可反映室温储存的稳定效果。检测方法, , 。
:
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图2 与时间的关系
Fig 12
rate peroxide in
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由图1、图2, 过氧化尿素的分解率都是随时间的增加而增长, 但室温储存实验中过氧化尿素的分解率大于热储实验中过氧化尿素的分解率, 这是因为室温储存实验的时间比热储实验的时间要长得多, 故而分解率较大。还有可能是热储实验环境条件相对
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