次氯酸盐漂白的原理

知识类型: 析出资源
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内容出处: 《奇妙的造纸术》 图书
唯一号: 110120020230001431
颗粒名称: 次氯酸盐漂白的原理
分类号: TS745
页数: 3
页码: 97-99
摘要: 次氯酸盐漂白浆料有效成分为OCl﹣中的氯,通过氧化和氯化作用实现漂白,但需注意控制pH值和温度。
关键词: 造纸 次氯酸盐 氯气

内容

(1)氯水体系的组成与性质:氯在一般条件下为浅绿色气体,有窒息性。潮湿的氯气对许多金属等材料具有强烈的腐蚀作用。所以用氯进行漂白,必须考虑设备的防腐问题。一般采用玻璃钢、塑料、橡胶或瓷砖等衬里防腐。
  氯在水溶液中按下式进行水解:
  以什么形式存在,依赖于溶液的pH值。不同的pH值时,氯水溶液的成分为:
  pH值小于2时,溶液的主要组成为Cl2;
  pH值为2~3时,含氯与次氯酸;
  pH值为4~6时,以次氯酸为主;
  pH值为7~9时,含次氯酸与次氯酸盐;
  pH值大于9时,以次氯酸盐为主。
  由此可见,pH值小于2时,主要以氯气的形式存在;在pH值接近中性时,则以次氯酸为主;pH值在9以上时,主要是次氯酸盐。一般来讲,次氯酸的活性最大,而次氯酸盐的活性最小,因此,对纤维的损伤作用以次氯酸为最大,漂白过程一定要严格控制pH值,以达到最佳漂白效果和降低漂白损失。
  (2)次氯酸盐漂液的主要性质:由于考虑到漂白的效果和经济指标,造
  纸工业常采用次氯酸钙漂液漂白浆料。生产高级纸张用浆时,采用次氯酸钠漂液漂白浆料。漂液的主要性质包括水解反应和分解反应。在漂白操作过程中要特别注意。水解反应,即:
  当温度升高加速反应向右进行,生成HClO)对漂白不利,若pH值高时可抑制水解反应的发生。分解反应,即:
  当温度高于40℃分解反应速度增快,生成没有漂白能力的氯酸钙和氯化物。所以当次氯酸盐,漂液的pH值必须在碱性范围内,温度不宜超过40℃,才能适应漂白的要求。
  (3)次氯酸盐的漂白作用:
  ①次氯酸盐漂液漂白的有效成分:次氯酸盐漂白一般都是在碱性范围内进行,其有效成分为Ca(OCl)2,Ca(OCl)2中与氧结合的那部分氯(即OCl﹣中的氯)直接与浆料中的木素和有色物质作用,产生漂白反应,故又称有效氯。
  ②氧化作用:次氯酸盐溶液与浆料中残余木素和有色物质作用,将它们氧化为结构比较简单的物质溶出,或氧化成无色物质溶出,或保留于浆中,从而达到漂白的目的。氧化的产物主要是分子量较小的木素碎片和一系列的有机酸以及二氧化碳和水。漂白将有色物质变成无色物质或可溶性物质溶出。暴露在外面或结构内部的木素的漂白氧化作用,主要决定于漂液向内和生成物向外的扩散速度,只有生成物溶出,暴露出新的表面,反应才能继续进行,直至最后完全生成二氧化碳而终止。显然,这与浆料漂白作用无关,只不过是多消耗漂液。次氯酸盐漂液在漂白浆料的同时,少量纤维素和半纤维素被氧化,使纤维素的聚合度下降,纤维的强度降低。
  ③氯化作用:在一般漂白的条件下,漂白初期碱性较强,但也仍有木素的氯化反应产生,漂白初期浆料颜色变深就是生成氯化木素的缘故。其原
  因是,在碱性条件下,次氯酸盐漂液中也有元素氯的存在;另一方面因木素与氯的结合力很强,极易生成氯化木素。在次氯酸盐漂白过程中,氯化作用是较少的,一般仅占总耗氯量的8%~11%,生成的氯化木素极易溶于碱液中,所以同样具有漂白作用。

知识出处

奇妙的造纸术

《奇妙的造纸术》

出版者:山东科学技术出版社

本书讲述了造纸工业快速、健康和可持续发展,带动了相关产业的发展。我国的现代造纸工业在国民经济建设中占有重要地位。以便人们特别是广大青少年更好地了解造纸工业,普及造纸技术基础知识。

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