漂液的制备方法及检测技术

（一）漂液的制备

1.氯水及次氯酸盐漂液的制备

化学反应：氯气通入水中产生下列反应：

Cl₂+H₂O →HClO+HCl

反应的平衡常数随温度增加而增加，当温度在25℃以下，溶液的pH小于2时，溶液中的氯主要是以分子状态存在。氯气通入碱性溶液中，可制备不同盐基的次氯酸盐。如：

2Cl₂+2Ca（OH）₂→Ca（OCl）₂+CaCl₂+2H₂O

2Cl₂+2NaOH →NaOCl+NaCl+H₂O

2.二氧化氯漂液的制备

二氧化氯为非常活泼和不稳定的气体，处于气态或凝聚态时具有爆炸性，其沸点为10℃。二氧化氯易溶于水，其水溶液在低温和暗处比较稳定，纸浆漂白试验用其水溶液作为漂剂。二氧化氯漂液是由氯化钠、氯酸钠与硫酸反应或由亚氯酸钠和硫酸反应产生二氧化氯，用水吸收来制备。其反应按下式进行：

NaClO₃+NaCl+H₂SO₄→ClO₂+1/2Cl₂+Na₂SO₄+H₂O

2NaClO₂+H₂SO₄→2HClO₂+Na₂SO₄

8HClO₂→6ClO₂+Cl₂+4H₂O

3.过氧化氢漂液的制备

市售过氧化氢溶液一般含量在30%以上，呈酸性，使用前根据漂白浆浓度和试剂用量，加入蒸馏水适当稀释后制备成漂液，置于棕色试剂瓶中，放于阴凉暗处备用。

4.臭氧的制备

产生臭氧的方式有很多，其中无声放电法较为简单，可获得大量低浓度臭氧供使用。臭氧发生器的主要元件是放电管，有一对用绝缘体分开的金属电极。在一对高压交流电极之间通过空气（或氧气）时，由于气体粒子的电离而产生电子，这些电子从电场中获得能量，根据电子碰撞能量的大小，氧分子可以被激励或分解成原子，然后在氧原子和氧分子及第三个分子（氮或氧）的三体碰撞中形成臭氧，用下式表示：

3O₂+e →2O₃

（二）漂液的分析

漂液分析是漂液制备的一项质量检查，关系到纸浆漂白工艺过程参数能否准确控制，对漂白浆的质量及漂白的经济效益均有直接关系。

1.氯水及次氯酸盐漂液中有效氯的测定

（1）测定原理

测定次氯酸盐漂液通常采用碘量法，也可用亚砷酸钠法。最常用的碘量法利用氯及氯的化合物在酸性溶液中，能与碘化钾发生氧化作用，游离出碘，而后用硫代硫酸钠标准溶液滴定，即可求出有效氯含量。一个分子的有效氯释放出一个分子的碘，即：

Cl₂+2I^-═══2Cl^-+I₂

测定不同含氯漂液时，可采用不同的酸性介质酸化：

醋酸酸化：

OCl^-+2I^-+2H⁺═══Cl^-+I₂+H₂O

稀硫酸酸化：

ClO^-₂+4I^-+4H⁺═══Cl^-+2I₂+2H₂O

浓硫酸酸化：

ClO^-₃+6I^-+6H⁺═══Cl^-+3I₂+3H₂O

（2）仪器与试剂

a.250mL锥形瓶；b.50mL棕色滴定管；c.0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液；d.100g/L碘化钾溶液；e.20%醋酸溶液；f.5g/L淀粉指示剂。

（3）测定步骤

用移液管吸取5mL漂液（次氯酸钠取2mL）于盛有约45mL蒸馏水的250mL锥形瓶中，加入10mL 100g/L碘化钾溶液及20mL 20%醋酸溶液，使溶液呈酸性，用0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色时，再加入5g/L淀粉指示剂2～3mL，继续滴定至蓝色刚好消失为止。

（4）结果计算

式中 _ρ有效氯——有效氯含量，g/L

V——滴定时所耗用的硫代硫酸钠标准溶液的量，mL

c——硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol/L

0.0335——与1mmol的硫代硫酸钠相当的有效氯量，g/mmol

5——漂液体积，mL

（5）注意事项

① 取样时为了避免漂液中有效氯损失，移液管的端部应插入锥形瓶中液面以下放出试样。

② 测定氯水中的有效氯含量时，锥形瓶中的稀释用水应增至100mL。

③ 加入醋酸酸化时，醋酸量要足够，否则滴定达终点时有返色现象。

2.氯水及次氯酸盐漂液中有效氯的测定

（1）测定原理

在中性或微碱性时（p H=8左右），含氯的二氧化氯水溶液氧化KI，生成碘和亚氯酸钾。反应式如下：

用硫代硫酸钠标准溶液滴定上述反应析出的碘至终点，记下消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积为V₁mL，随后用硫酸酸化至pH=3，则有反应中所产生的KClO₂（亚氯酸钾），又与KI进行下面的反应：

设第二次滴定按（3）式析出的碘所消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积为V₂mL，则可分别计算出Cl₂和ClO₂的含量。(www.xing528.com)

（2）仪器与试剂

a.250mL锥形瓶；b.50mL滴定管；c.5mL移液管；d.0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液；e.100g/L碘化钾溶液；f.2moL/L硫酸溶液；g.5g/L淀粉指示剂；h.钼酸铵饱和溶液。

（3）测定步骤

在250mL锥形瓶中加入蒸馏水50mL及100g/L碘化钾溶液25mL，用移液管吸取5mL二氧化氯水溶液放入锥形瓶中（移液管端部应伸入液面以下）。用0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色后，加入1mL淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好消失，记下消耗的硫代硫酸钠标准溶液量为V₁mL。接着往溶液中加入5mL 2mol/L硫酸溶液，继续用0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定，滴至浅黄色时加入淀粉指示剂，继续滴定至蓝色刚好消失，第二次滴定消耗的硫代硫酸钠标准溶液量为V₂mL。

（4）结果计算

式中 V₁——加酸前耗用的硫代硫酸钠标准溶液的量，mL

V₂——加酸后耗用的硫代硫酸钠标准溶液的量，mL

c——硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol/L

0.0169——与1mmol的硫代硫酸钠相当的二氧化氯的量，g/mmol

0.0355——与1mmol的硫代硫酸钠相当的有效氯量，g/mmol

5——漂液体积，mL

——ClO₂含量，g/L

——Cl₂含量，g/L

3.过氧化氢漂液的测定

（1）测定原理

过氧化氢在酸性条件下与碘化钾发生氧化作用，析出碘，然后用Na₂S₂O₃滴定。其反应式如下：

H₂O₂+2KI+H₂SO₄→I₂+K₂SO₄+2H₂O

I₂+2Na₂S₂O₃→Na₂S₄O₆+2NaI

（2）仪器与试剂

a.250mL容量瓶；b.1mL、10mL移液管；c.250mL锥形瓶；d.0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液；e.100g/L碘化钾溶液；f.20%硫酸溶液；g.5g/L淀粉指示剂；h.钼酸铵饱和溶液。

（3）测定步骤

用移液管吸取过氧化氢溶液5mL，于250mL的容量瓶中，加蒸馏水稀释至刻度，摇匀。从容量瓶中吸5mL稀释后的H₂O₂，于盛有30mL蒸馏水的250mL锥形瓶中，加入20%硫酸溶液10mL，100g/L碘化钾溶液10mL和3滴新配制的钼酸铵饱和溶液，用0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色时，加入淀粉指示剂3mL，继续用0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色刚好消失。

（4）结果计算

式中 ——H₂O₂含量，g/L

V——滴定时耗用的硫代硫酸钠标准溶液的量，mL

c——硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol/L

0.017——与1mmol的硫代硫酸钠相当的过氧化氢的量，g/mmol

5——漂液体积，mL

——稀释体积比

4.臭氧产量和消耗量的测定

（1）测定原理

常见臭氧的测定方法有碘量法和紫外吸收法两种，以碘量法较为简单，下面以碘量法为例具体说明。臭氧与中性碘化钾的反应如下：

O₃+2KI+H₂O →I₂+2KOH+O₂↑

I₂+2Na₂S₂O₃→Na₂S₄O₆+2NaI

（2）仪器与试剂

a.臭氧发生器；b.500mL气体吸收瓶；c.碘化钾溶液（200g/L）；d.硫酸溶液（3mol/L）；e.0.1mol/L Na₂S₂O₃标准溶液；f.淀粉指示剂。

（3）测定步骤

在500mL气体吸收瓶中，加入200g/L中性碘化钾溶液25mL，用蒸馏水稀释至250mL。通入2L臭氧化气后，在溶液中加入5mL 3mol/L硫酸溶液进行酸化。用0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色时，加入淀粉指示剂3mL，继续用0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色刚好消失。

（4）结果计算

式中 ρ_O3——O₃浓度，mg/L

V——滴定时耗用的硫代硫酸钠标准溶液的量，mL

c——硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol/L

2——臭氧气体体积，L（分母）

0.048——与1mmol的硫代硫酸钠相当的臭氧的量，g/mmol

式中 ρ——臭氧浓度，g/m³

q_V——每小时进入臭氧发生器的空气流量，m³/h

——臭氧产率，g/h