Uma introdução de dicloroisocianurato de sódio (SDIC, DCCNa)
1. O que é o Dicloroisocianurato de Sódio?
Dicloroisocianurato de sódio (DCCNa) é um composto orgânico com fórmula molecular C3Cl2N3NaO3. É um cristal ou grânulo em pó branco à temperatura ambiente com odor de cloro. O dicloroisocianurato de sódio é um desinfetante comumente usado com fortes propriedades oxidantes e tem um forte efeito biocida em vários microrganismos patogênicos, como vírus, esporos bacterianos, fungos, etc. Fungicida eficiente .
– Nome chinês: 二氯异氰尿酸钠 – Ponto de fusão: 225 ℃
– Nome estrangeiro: dicloroisocianurato de sódio – Ponto de ebulição: 306,7 ℃
– Fórmula química: C3Cl2N3NaO3 - Ponto de fulgor: 139,3 ℃
– Peso molecular: 219.946 – Solubilidade: Facilmente solúvel em água, insolúvel em solventes orgânicos
– Exterior: Cristais ou grânulos de pó branco – Descrição de segurança: S8; S26; S41; S60; S61
– Código CAS: 2893-78-9 – Símbolos de perigo: Xn
– Código EINECS: 220-767-7 – Descrição do perigo: R8；R22；R31；R36/37；R50/53
– Densidade: 2,06 g/cm³ – Número de Mercadorias Perigosas da ONU: 2465
2. Recursos DCCNa
(1) Forte capacidade de esterilização e desinfecção. O teor de cloro efetivo de DCCNa puro é 64.5%, e o teor de cloro efetivo de produtos de alta qualidade é superior a 60%, que tem um forte efeito de desinfecção e esterilização. A 20ppm, a taxa de esterilização atinge 99%. Tem um forte efeito de matar várias bactérias, algas, fungos e germes.
(2) Sua toxicidade é muito baixa, a dose letal mediana (LD50) é tão alta quanto 1,67g/kg (a dose letal mediana de ácido tricloroisocianúrico é de apenas 0,72~0,78g/kg). Foi aprovado em casa e no exterior para usar DCCNa no processo de desinfecção e esterilização de alimentos e água potável.
(3) Ampla gama de aplicações, este produto não só pode ser usado na indústria de processamento de alimentos e bebidas e desinfecção de água potável, limpeza e desinfecção de locais públicos, mas também amplamente utilizado no tratamento de água circulante industrial, saneamento e desinfecção doméstico civil e desinfecção da aquicultura. .
(4) A taxa de utilização do cloro disponível é alta e a solubilidade do DCCNa na água é muito alta. A 25°C, 30g de dicloroisocianurato de sódio podem ser dissolvidos por 100mL de água. Mesmo em uma solução aquosa com temperatura da água tão baixa quanto 4°C, SDIC pode liberar rapidamente todo o cloro disponível contido nela, de modo que seu efeito de desinfecção e esterilização possa ser totalmente utilizado. Outros produtos contendo cloro sólido (exceto ácido isocianúrico clorado) têm um valor de cloro muito menor do que SDIC devido à baixa solubilidade ou liberação lenta de cloro.
(5) Boa estabilidade, porque o anel de triazina na molécula de produtos de ácido isocianúrico clorado tem alta estabilidade, então as propriedades de DCCNa são muito estáveis. É determinado que a perda de cloro disponível é inferior a 1% após 1 ano de armazenamento do SDIC seco no armazém.
(6) O produto é sólido e pode ser transformado em pó branco ou grânulos ou comprimidos, o que é conveniente para embalagem e transporte, e também é conveniente para os usuários escolherem e usarem.
3. DCCNa Formulários
DCCNa é um desinfetante eficiente com alta solubilidade em água, capacidade antivírus de longa duração e baixa toxicidade, por isso é amplamente utilizado como desinfetante de água potável e desinfetante doméstico. Ele pode hidrolisar o ácido hipocloroso na água e pode substituir o ácido hipocloroso em algumas ocasiões, então pode ser usado como agente clareador. E por poder ser produzido industrialmente em larga escala e ter um preço baixo, é amplamente utilizado em muitas indústrias.
- Agente de tratamento anti-encolhimento para lã:
- DCCNa pode liberar ácido hipocloroso uniformemente na solução aquosa, interagir com as moléculas de proteína na camada de escamas de lã, quebrar algumas ligações nas moléculas de proteína e alterar sua estrutura molecular para evitar que a lã encolha. Além disso, também pode ser adicionado a detergentes, como sabão em pó, para que, ao lavar produtos de lã, possa evitar efetivamente a ocorrência de aderência e formação de bolinhas da lã. Tecidos de lã tratados com SDIC têm cores brilhantes, boa sensação de mão e basicamente não encolhem; adicionar 2% a 3% solução SDIC a lã ou fibras misturadas de lã e auxiliares de tratamento de impregnação de tecido pode efetivamente prevenir a ocorrência de lã e seu produto pilling, encolhimento de feltro e outros fenômenos.
- Branqueamento da Indústria Têxtil:
- SDIC também é amplamente utilizado em agentes de branqueamento para fibras naturais e sintéticas na indústria têxtil. O princípio do branqueamento é destruir os pigmentos em fibras naturais e fibras sintéticas.
- Ele pode liberar ácido hipocloroso uniformemente em solução aquosa, e o ácido hipocloroso pode reagir com alguns grupos cromofóricos na fibra através da reação de adição com sua ligação conjugada, destruir o pigmento original na fibra e fazer a fibra absorver o comprimento de onda da mudança de luz, então para atingir o objetivo de branqueamento.
- Comparado com o uso de agentes clareadores no sentido tradicional, o SDIC apresenta grandes vantagens. Os agentes branqueadores tradicionais só podem ser usados em temperaturas mais baixas, porque a velocidade dos agentes branqueadores tradicionais que destroem a estrutura molecular das fibras sob condições de alta temperatura será reduzida. Acelere, a força da fibra cairá rapidamente sob sua influência.
- No entanto, ainda pode obter um bom efeito de branqueamento mesmo a temperaturas mais baixas; além disso, o uso de SDIC para destruir a estrutura molecular de fibras naturais e fibras sintéticas é lento, o efeito de branqueamento é bom e a resistência das fibras não será muito afetada. Além disso, a adição de SDIC ao agente branqueador também pode melhorar a hidrofilicidade da roupa, remover a polpa de algodão da roupa, reduzir a taxa de degradação da celulose e melhorar a flexibilidade e a ductilidade da roupa.
- Esterilização e desinfecção na aquicultura:
- (1) Esterilização e desinfecção da criação do bicho-da-seda Se houver alguma negligência na criação do bicho-da-seda, bactérias, doenças e pragas de insetos danificarão o bicho-da-seda e até causarão a morte do corpo do bicho-da-seda. Usando dicloroisocianurato de sódio como componente principal, adicionando uma quantidade adequada de estabilizador e acelerador, os três são misturados uniformemente para formar uma solução aquosa desinfetante, e o corpo do bicho-da-seda e o ambiente onde o corpo do bicho-da-seda está localizado podem ser desinfetados e esterilizados, o que pode matar rapidamente vírus que afetam bichos-da-seda, fungos e bactérias.
- A solução aquosa SDIC pode ser pulverizada no bicho-da-seda, na engrenagem do bicho-da-seda e no corpo do bicho-da-seda, o que pode prevenir e controlar a doença do bicho-da-seda e matar a poliedrose pus do tipo gastrointestinal, o vírus da doença do pus do tipo gastrointestinal e o poliedro da doença espessa do tipo sanguíneo. Comparado com o desinfetante tradicional para bichos-da-seda, o desinfetante com DCCNa como componente principal apresenta maior solubilidade, maior estabilidade e maior duração de eficácia. Como um excelente desinfetante para o desenvolvimento da sericultura, tem pouco efeito no crescimento e desenvolvimento do bicho-da-seda e na qualidade do bicho-da-seda.
- (2) Esterilização e desinfecção da aquicultura Na prevenção e controle de doenças de peixes, dicloroisocianurato de sódio também tem um bom desempenho. Ele pode matar rapidamente bactérias, fungos e outros microorganismos no corpo de água e também pode prevenir doenças virais de peixes.
- Portanto, é frequentemente usado para desinfecção da água de peixes, camarões, caranguejos, sapos e outros produtos aquáticos. Também tem certas aplicações na desinfecção de alevinos e utensílios de pescado. O efeito desinfetante do dicloroisocianurato de sódio na água potável: após a desinfecção da água potável, a taxa de sobrevivência das galinhas é de cerca de 97%, enquanto a taxa média de sobrevivência das galinhas sem desinfecção da água potável é de 90.07%, um aumento de quase 7 pontos percentuais. A água esterilizada por cianurato de sódio é dada às galinhas para beber, o que é de grande benefício para a saúde das galinhas, melhora muito a taxa de sobrevivência das galinhas e naturalmente melhora os benefícios econômicos.
- Saneamento Civil e Desinfecção:
- 1) Aditivos para detergentes Adicionar uma quantidade adequada de dicloroisocianurato de sódio a detergentes domésticos e outros detergentes pode aumentar a função do detergente, para que ele possa desempenhar o papel de antivírus e esterilização, e o efeito é muito significativo na limpeza de manchas contendo proteína e suco.
- 600mg de DCCNa podem ser pesados e adicionados a 1L de água, e os talheres podem ser embebidos em água por 2 minutos para matar 100% de Escherichia coli. Após 8 minutos de imersão e desinfecção, a taxa de sobrevivência do Bacillus é reduzida para apenas 2%. Após 15 minutos de imersão e desinfecção, o vírus da hepatite B pode ser destruído. Matar total. Além disso, o SDIC também é amplamente utilizado na desinfecção de frutas, legumes, ovos e outros produtos agrícolas, e é um aditivo comum para desinfetantes de geladeiras e desinfetantes de banheiros e desodorantes.
- (2) desinfecção do corpo de água da piscina, a água da piscina é muito adequada para a reprodução de microorganismos, como germes. Sem desinfecção frequente, algas e outros microorganismos podem crescer rapidamente, fazendo com que a água tenha um cheiro desagradável e grude nas paredes da piscina em uma camada escorregadia e suja. O encontro com essa sujeira enquanto nada pode fazer o nadador sentir nojo e também infectar a pele do nadador e até mesmo os olhos, o trato respiratório e os órgãos respiratórios do nadador. Uma quantidade adequada de pastilhas de desinfecção SDIC pode ser adicionada à água da piscina, o que pode não apenas manter o corpo de água claro e brilhante, mas também manter a parede da piscina limpa, remover os aderentes e deixar os nadadores felizes. O comprimido desinfetante SDIC tem um bom efeito de esterilização sob a concentração de uso e basicamente não prejudica o corpo humano.
- (3) A desinfecção da água potável, adicionando uma quantidade adequada de SDIC à água potável, pode matar rapidamente microorganismos, como vários germes e vírus. Além disso, o DCCNa também pode destruir moléculas poluentes como o sulfeto de hidrogênio na água, eliminando sua cor e seu odor. Tem um efeito matador significativo sobre o vírus da serotonina e as bactérias coliformes. Adicionando 10 mg de dicloroisocianurato de sódio por litro de água, a taxa de sobrevivência de Escherichia coli em água é de 0,01%.
- Tratamento de água circulante industrial:
- Muitas usinas termelétricas, refinarias de petróleo e plantas químicas geram muito calor durante o processo de produção. Este calor requer muita água de resfriamento para lidar. Normalmente, essas indústrias usam equipamentos de troca de calor, como trocadores de calor, condensadores, tubos de circulação, torres de resfriamento, sistemas de bombeamento, etc. Mas as algas nesses trocadores de calor são muito fáceis de se multiplicar e gerar muita incrustação. As algas na água de resfriamento podem ser tratadas de forma muito eficaz usando o tratamento fungicida, entre os quais DCCNa é um fungicida de água de resfriamento comumente usado. O dicloroisocianurato de sódio pode efetivamente inibir a reprodução de microorganismos de algas na água de resfriamento e tem pouca erosão em equipamentos industriais e pode manter a qualidade da água no sistema de circulação de água em boas condições por muito tempo. Portanto, SDIC é uma parte importante do agente de tratamento de água de resfriamento industrial.
- Indústria alimentar, limpeza e desinfecção de locais públicos:
- As indústrias de processamento de alimentos, como fábricas de processamento de laticínios, cervejarias e outras fábricas de bebidas, também começaram a usar SDIC em grandes quantidades para limpeza e desinfecção. É usado principalmente para desinfecção e esterilização de equipamentos de processamento, como recipientes, tubos, ferramentas e locais. Existem também algumas indústrias de catering, como lojas de bebidas geladas, casas de chá, restaurantes, etc., que costumam usar SDIC para higienizar pratos como bandejas, tigelas, toalhas de mesa e toalhas de mão. O uso de DCCNa pode manter a higiene de utensílios de mesa e equipamentos de processamento de alimentos e eliminar manchas, manchas de mofo, odores, etc. causados por proteínas, manter o brilho dos utensílios de mesa e evitar a propagação de doenças.
4. DCCNa Preparação
O DCCNa possui três métodos principais de síntese, a saber, método do ácido dicloroisocianúrico, método da metátese do ácido tricloroisocianúrico e método do hipoclorito de sódio, cada método possui características diferentes, que são brevemente descritas a seguir:
Método do hipoclorito de sódio
Este método pode ser dividido em método de hipoclorito de sódio de baixa concentração e método de hipoclorito de sódio de alta concentração de acordo com a concentração da solução de hipoclorito de sódio utilizada. No método de hipoclorito de sódio de baixa concentração, o gás cloro é primeiro introduzido na solução de hidróxido de sódio para gerar uma solução de hipoclorito de sódio com uma fração de massa de cloro efetiva de 10% a 11%. O produto úmido é obtido por filtração, e o gás cloro pode ser suplementado na reação de ácido cianúrico e solução de hipoclorito de sódio para aumentar ainda mais o teor efetivo de cloro do produto e simultaneamente suprimir a geração de tricloreto de nitrogênio.
A neutralização com ácido sulfúrico e clorídrico também pode ser usada para diminuir o pH do licor mãe. A vantagem do método do hipoclorito de sódio de baixa concentração é que a operação é simples, mas a taxa de utilização do hipoclorito de sódio da matéria-prima é baixa. Na seção de cloração deste método, uma grande quantidade de sais inorgânicos será gerada e é necessário lavar repetidamente os sais com uma solução aquosa saturada de dicloroisocianurato de sódio, de modo que o processo de produção é complicado e o teor de cloro disponível de o produto ácido dicloroisocianúrico é baixo. Este método é adequado apenas para plantas de cloro-álcalis com um grande subproduto de hipoclorito de sódio.
O primeiro passo do método do hipoclorito de sódio de alta concentração é sintetizar o hipoclorito de sódio com um teor efetivo de cloro superior a 20% (geralmente 23% a 25%), e então realizar uma reação de cloração com ácido cianúrico para gerar DCCNa. A fração mássica de cloro disponível no produto deste método depende em grande parte da concentração da solução de hipoclorito de sódio. O produto sintetizado usando hipoclorito de sódio de alta concentração tem um alto teor de cloro disponível, e o licor-mãe produzido na produção pode ser usado para co-produzir ácido tricloroisocianúrico para melhorar a taxa de utilização de matérias-primas.
Método do ácido dicloroisocianúrico
O primeiro passo deste método é sintetizar o ácido dicloroisocianúrico e, em seguida, reagir com soda cáustica para preparar DCCNa. Primeiro, misture ácido cianúrico e solução de hidróxido de sódio em uma razão molar de 1:2 para gerar uma reação de neutralização para gerar cianurato dissódico; Após a filtração centrífuga, a pasta úmida de ácido dicloroisocianúrico é obtida e colocada no licor mãe de DCCNa, e a soda cáustica é adicionada na proporção molar de 1:1 para realizar a reação de neutralização, e DCCNa úmido é obtido após resfriamento, cristalização e filtração. Após a secagem, obtém-se DCCNa em pó ou seu di-hidrato. O método pode co-produzir ácido dicloroisocianúrico, que também é um produto desinfetante de ácido isocianúrico clorado.
A solubilidade do ácido dicloroisocianúrico é muito baixa e a torta do filtro pode ser totalmente lavada para remover os sais, de modo que o produto possui alta pureza e baixo teor de sal. A desvantagem deste método é que o ácido dicloroisocianúrico é altamente corrosivo, sendo necessário o uso de material de titânio com forte resistência à corrosão ou uma chaleira de reação e centrífuga revestida com politetrafluoretileno, o que leva a um aumento nos custos do equipamento; porque o ácido dicloroisocianúrico Os cristais são pequenos e difíceis de separar, então os requisitos para a tecnologia de separação são relativamente altos; é necessária mais solução de soda cáustica para absorver o gás residual da seção de cloração.
Método de metátese de ácido tricloroisocianúrico
Este método também é chamado de neutralização. Em primeiro lugar, o ácido cianúrico e a solução de hidróxido de sódio são misturados em uma proporção molar de 1:3 para fazer uma reação de neutralização para gerar cianurato trissódico. Em seguida, a uma temperatura adequada, cloro gasoso é introduzido para clorar cianurato trissódico em ácido tricloroisocianúrico e filtração centrífuga para obter pasta de ácido tricloroisocianúrico. Finalmente, a pasta de ácido tricloroisocianúrico é preparada em uma razão molar de 2:1. O material é despejado na solução de cianurato trissódico e sofre uma reação de metátese a uma temperatura apropriada para gerar DCCNa. Finalmente, DCCNa é obtido por resfriamento, cristalização, filtração e secagem do licor mãe.
A vantagem deste método é que o ácido tricloroisocianúrico pode ser coproduzido ao mesmo tempo, e o ácido tricloroisocianúrico também é um importante produto desinfetante de ácido isocianúrico clorado, e a saída dos dois produtos pode ser ajustada de acordo com as mudanças nas condições de mercado; A concentração da solução de hidróxido de sódio utilizada é muito alta, e o licor-mãe obtido após a separação pode ser reutilizado.
A quantidade de sais inorgânicos produzidos no processo de produção deste método é muito pequena, não sendo necessária a lavagem repetida; o teor de sais inorgânicos no produto é pequeno e a fração mássica de cloro disponível é alta; A cloração contínua pode ser utilizada na reação de cianurato trissódico e cloro, com grande rendimento e alta segurança.
Desvantagens deste método: o ácido tricloroisocianúrico produzido por cloração é difícil de separar, então os requisitos para tecnologia e equipamentos de separação são altos e o investimento é grande; na produção de ácido tricloroisocianúrico, a taxa de utilização do gás cloro na seção de cloração não é alta, requer mais solução de soda cáustica para absorver o gás residual da seção de cloração.
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