4Na2SO4·2H2O2·NaCl加合物合成研究

徐景峰

（常州工程职业技术学院，江苏 常州 213164）

硫酸钠-双氧水-氯化钠加合物 （4Na2SO4·2H2O2·NaCl）是一种新型精细化工产品，可作为过碳酸钠、过硼酸钠等碱性过氧化物的替代品，在洗涤剂、纺织、医药等行业作为洗涤剂助剂、漂白剂、消毒剂得到广泛应用。4Na2SO4·2H2O2·NaCl加合物过氧化氢理论含量为9.79% （质量分数，下同），根据加合物产品的质量要求，双氧水含量大于9.20%为合格产品[1]。笔者比较了分析纯和工业品原料、不同的合成工艺等对加合物的质量影响，最终合成出过氧化氢质量分数达到9.20%以上的合格产品。

1 实验部分

1．1 试剂与仪器

试剂：双氧水（质量分数为30%，下同，分析纯）、无水硫酸钠（分析纯、工业品）、氯化钠（分析纯、工业品）。仪器：JJ-1A数显电动搅拌器；DHG-9140A型电热风恒温鼓风干燥箱。

1．2 实验方法

合成方法1：称取32 g硫酸钠，8 g氯化钠放置于三口烧瓶中，再加入25 mL 30%双氧水[2]。搅拌反应，前30 min快速搅拌，然后慢速搅拌。达到指定的反应时间后，静置一段时间后过滤。将白色粉末置于干燥箱中干燥，分析产品中双氧水含量。

合成方法 2：依据 4Na2SO4·2H2O2·NaCl结构式，按照化学计量质量称取硫酸钠、氯化钠置于研钵中混合均匀，30%双氧水较化学计量质量稍过量滴加到研钵中，在研磨条件下反应，达到指定反应时间后放置一定时间，将白色粉末置于干燥箱中干燥，分析产品中双氧水含量。

1．3 产品分析

产品中双氧水含量采用高锰酸钾法滴定[3]。产品稳定性计算：取一定量的产品，置于干燥器内放置一定时间，测定其双氧水质量分数，并计算产品的稳定度[4]。产品稳定度=（放置一定时间后双氧水质量分数/放置前双氧水质量分数）×100%。

2 实验结果与讨论

2.1 合成工艺对产品质量的影响

按照1.2中的两种实验方法进行实验，考察合成工艺对产品中过氧化氢含量的影响，实验结果见图1。由图1看出，按照合成方法2，随机的四次实验，产品中双氧水含量均大于9.5%，有些产品为优级产品（9.7%）。合成方法2获得的产品质量优于合成方法1，而且不需要过滤环节，没有废液产生，节约原料，无环境污染。按照合成方法1，这种方法为文献中大量报道的传统方法，随机的四次实验，产品中双氧水含量在9.4%～9.5%之间。且用这种方法制备的产品，双氧水的利用率低，一部分双氧水不能够循环使用。

图1 合成工艺对产品质量的影响

2.2 原料对产品质量的影响

4Na2SO4·2H2O2·NaCl产品涉及到三种原料，特别是硫酸钠和氯化钠两种无机盐，原料纯度对产品质量影响，文献中鲜见报道，所以，本文采用分析纯和工业品的无机盐原料，分别用两种合成方法，考察了原料对合成产品的质量影响。实验结果见表1，从结果看出，工业品原料与分析纯原料合成的产品质量相差不大，都可以获得合格产品。所以，工业品原料可以满足合成要求。

表1 原料对合成产品质量的影响

2．3 干燥温度对产品质量的影响

文献报道 4Na2SO4·2H2O2·NaCl产品干燥温度为50℃，干燥时间为40 min[5]。笔者分别在30℃～60℃温度下干燥120 min，考察了干燥温度对产品中双氧水含量的影响，结果见图2。由图2看出：为确保产品中表面吸附的双氧水挥发干净，设定干燥时间为120 min，干燥温度大于40℃时，产品中双氧水含量降低，由9.45%降为9.30%。说明干燥时间为120 min，干燥温度在30℃～40℃内，产品中双氧水含量是稳定的。

图2 干燥温度对产品质量的影响

3 产品表征

3.1 红外光谱分析

图3 混合原料和合成产品的红外光谱图

将产品的红外谱图与硫酸钠和氯化钠混合物的红外谱图比较可以看出：H2O2在889 cm-1处出现-O-O-的伸缩振动吸收峰，在OH键的伸缩区域在3182 cm-1处出现-OH吸收峰，与文献[4]报道基本一致，证明产物为目标产物4Na2SO4·2H2O2·NaCl。

3.2 稳定性检测

为了研究本实验中制备出的4Na2SO4·2H2O2·NaCl产品的稳定性，一份样品加入少量乙二胺四乙酸二钠作为稳定剂，一份不加稳定剂。在室温下放置1周、2周、3周，再进行双氧水含量检测，结果见表 2、表 3。从表 2、表 3 可以看出，4Na2SO4·2H2O2·NaCl产品放置三周时间的稳定度均可达到98%以上。产品中加入少量乙二胺四乙酸二钠稳定剂，稳定度在99.5%以上，表明乙二胺四乙酸二钠可以提高样品的稳定性。

表2 加入乙二胺四乙酸二钠作为稳定剂的产品稳定性

表3 不加稳定剂的产品稳定性

4 结论

以硫酸钠、氯化钠和双氧水为原料制备4Na2SO4·2H2O2·NaCl加合物产品。 工业品原料与分析纯原料合成的产品质量相差不大。依据加合物分子式按照化学计量质量称取原料置于研钵中研磨反应，较通常的双氧水中的溶液反应，制备的产品中双氧水含量高，含量达到9.5%～9.7%，且不需要过滤，无废液产生，故研磨工艺方法更有优势。产品干燥温度控制在30℃～40℃，此条件下产品中双氧水含量不会损失。将产品于室温下放置3周，其稳定度达98.5%以上。加入少量的乙二胺四乙酸二钠作为稳定剂，其稳定度可达99.5%以上。