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1 概述
1.1 基本性质
| 化合物 | 美国化学文摘{CA}编号 | 分子式 |
| 亚氯酸(钠)盐 | 7758-19-2 | NaClO2 |
物理化学性质
| 性质 | 亚氯酸钠 |
| 沸点℃ | - |
| 熔点℃ | 180-200(分解) |
| 密度(0℃,g/cm3) | - |
| 蒸气压(25℃) | 可忽略不计 |
| 水溶性(g/L) | 390(17℃) |
空气中的浓度换算:lppm=2.8mg/m3
1.2 主要用途
亚氯酸钠用于二氧化氯的制备;可用作纸、纺织品和稻草制品的漂白剂;在蜡、虫胶 及清漆的生产加工中也起着一定的作用。
2 分析方法
亚氯酸盐常用离子色谱法和碘量法进行检测。
碘量法:国内有研究表明可用碘量法连续测定水中ClO2、Cl2、ClO2-和ClO3-,该方法的准确度,精密度和灵敏度都较好。其方法的回收率:ClO2为96.78%,Cl2为98.17%;ClO2-为97.28%ClO3-为103.31%。
离子色谱法:可参见USEPA Method 300.0和USEPA Method 300.1。
3环境水平和人体摄入途径
当采用二氧化氯作消毒剂后.水中均含有一定量的亚氯酸盐。 在中性和碱性条件下ClO2:能产生ClO2和ClO3-:
2ClO2+20H-→ClO2-+ClO3-+H2O
在酸性条件下:
ClO2十e-→ClO3-
一项研究显示水中的亚氯酸盐浓度在3.2 7.0mg/L之间变化。不论制备二氧化氯采用的工艺方法如何.如果产物中二氧化氯的浓度较高(氯气的比例<5%),二氧化氯的无机消毒副产物基本上是亚氯酸盐,不存在氯酸盐。如果二氧化氯的纯度不高,氧气占有相当大的比例.二氧化氯的无机消毒副产物包括亚氯酸盐和氯酸盐。
4动物实验
亚氯酸钠易溶于水.在水中稳定.且水溶液无异嗅异味。只有在酸性介质中因生成二氧化氯而具有明显的杀菌作用。进入胃中仍可能生成二氧化氯。在中性和碱性条件下无此性质。
在大鼠中,亚氯酸盐主要转化为氯化物.少量亚氯酸盐不发生化学变化;主要通过尿排泄,其次是粪便。
在对家鼠胃中灌人亚氯酸盐(亚氯酸钠)的实验中发现对肝功能和免疫反应功能有影响,导致含硫基团受到抑制。肝出现坏死病变。肾和心肌营养不良。亚氯酸盐对于哺乳期的幼鼠尤其不利
5对人体的影响
在一项由10位男性志愿者饮用含亚氯酸根离子浓度逐渐增大的水(依次为0.01,0.1,0.5,1.0,1.8和2.4mg/L)的实验中.未发现其在生理学上的害处。
同样的10位男性志愿者在12周内每天饮用0.5升亚氯酸钠浓度为5mg/L的水,然后在8周内连续观察。发现他们的细胞中平均血红素含量跟实验有关系:但它们的变化均在正常范围内.
6 限值
亚氯酸盐可以影响血液中的红细胞,导致猫和猴子体内高铁血红蛋白的生成。IARC从对人的致癌性将其归类为不能分类的第3组(Group3)
WHO((饮用水水质准则》(第二版)给出的亚氯酸盐的指标值为0.2mg/L(临时值)。该值是以由于总饮用水巾摄入的亚氯酸盐量占总摄入量的80%,TDI值按体重计为10μg/kg算出的。这是基于对大鼠在90天内饮用含亚氯酸盐水的研究结果。在这项研究巾,含亚氯酸盐水的摄人可以导致大鼠血液细胞中谷胱甘肽水平的下降,研究得出的NOAEL值按体重计为每天1mg/kg,不确定因子为100(计算了物种间和物种内的变化)。基于对亚氯酸盐的急性反应和一项对大鼠两年的研究。10的附加不确定因子被应习到了短期研究巾。这个标准值被指定为临时值.是因为在消毒过程中对二氧化氯的应习常会引起亚氯酸盐的超标,而亚氯酸盐浓度达到标准值绝不能作为消毒是否完全的根据。在2004年公布的WH0《饮用水水质准则》(第三版)中将亚氯酸盐的指标值调整为O.7mg/L,也是考虑到实际应用当中的可行性。
世界上其他国家的指标值情况是:澳大利亚.O.3mg/L;俄罗斯,0.2mg/L;菲律宾,0.2mg/L;美国EPA给出的亚氯酸盐最大允许浓度为1.0mg/L,健康指标值为0.8mg/L,卫生部生活饮用水卫生规范(2001)是参照WHO标准制定的O.2mg/L。
基于我国采用二氧化氯消毒的现状和保证消毒效果的考虑,我们给出的亚氯酸盐的指标值为:0.7mg/L。
需要指出,亚氯酸盐的指标值是在使用二氧化氯作为消毒剂时执行的。有研究表明,亚氯酸盐的量与加入的二氧化氯量有比较好的相关性(如加入1
0mg/L的二氧化氯经24h产生0.42mg/L的亚氯酸盐,二氧化氯剩余O
38mg/L;加入10mg/L的二氧化氯经24h产生3.88mg/L的亚氯酸盐,二氧化氯剩余2.51mg/L)。因此,建议亚氯酸盐的标准值应与二氧化氯共同制定。
7二氧化氯消毒副产物的控制
去除二氧化氯的消毒副产物,我们应从两个方面去考虑,一是从源头上尽量避免消毒副产物的形成,二是去除生成的无机副产物。为此我们应提高消毒工序之前的物理、化学、生物处理的效率.最大限度降低水体的有机物含量。同时,对产生的无机副产物如氯酸根和亚氯酸根可以采取多种方法去除.
亚氯酸盐在饮用水中能稳定存在,它一旦形成就不易被除去。亚氯酸盐有三种策略可以有效地去除:
·加还原性硫化物,如二氧化硫和亚硫酸钠(不推荐)。
·利用颗粒活性炭(GAC)和粉末活性炭(PAC)。
·加还原性铁盐,如氯化亚铁和硫酸亚铁。
(1)还原性铁盐
加入还原陛铁盐能有效去除亚氯酸盐,氯化物是我们希望得到的副产物:亚氯酸盐在pH5~7范围内迅速减少,3~5秒完全反应。在中性环境中过剩的还原性铁与溶液中的溶解氧反应,但是在酸性条件下(pH<6
5)如果有过剩的铁盐溶于水中能稳定存在会引起人们感官上的不愉快。在用还原性铁盐时,也应考虑到过剩的铁盐不能超过铁的MCL。
二氧化氯能有效消毒水,但生成亚氯酸盐和氯酸盐副产物使其应用受限制.如果不采用除亚氯酸盐和氯酸盐工艺,要达到EPA设定的水中总氧化剂含量不超过1.0mg/L的限制水平在亚氯酸盐转化效率近75%的情况下,二氧化氯的最大投加量应低于1.4mg/L,具体数值可根据水质条件以及需要来确定。
使用除亚氯酸盐的氯化亚铁后不必再使用其他絮凝剂,在除亚氯酸盐和氯酸盐技术中,包括还原硫化物和颗粒活性炭吸附等,氯化亚铁被认为最有应用前景。
(2)粉末活性炭(PAC)
在pH5.5~6.5的微酸性环境中,亚氯酸盐能被较高剂量的PAC(10~20mg/L)控制。除非PAC还用于其他目的(如控制色度等).投加大剂量的PAC只用于去除亚氯酸盐的成本是较高的.是不经济的。不同品牌的PAC刘亚氯酸盐有不同的去除率。
(3)颗粒活性炭(GAC)
GAC也可以去除亚氯酸盐.但是临界点出现得相对较早被GAC除去的亚氯酸盐是由于吸附作用和化学反应最初亚氯酸盐的减少是由于吸附作用·当吸附位置被占有后.在GAC表面的化学反应成为第二步去除过程:因此GAC对亚氯酸盐的除去是高效的.
尽管在GAC滤层中亚氯酸盐含量较低.但是氯酸盐含量较高.可能是在GAC滤层中亚氯酸盐和自由氯发生反应产生氯酸盐。研究表明,如果GAC滤味容量低并且自由氯和亚氯酸盐存在于GAC滤前水中.将产生氯酸盐。因此.要减少亚氯酸盐和避免氯酸盐的产生的最好方法是使用GAC并且减少GAC滤层中的自由氯。但是使用GAC作滤料将大大提高制水成本.