中和剂 :用于处理酸性和碱性物质的化学物质

更新时间:2023-10-26 11:53

中和剂是酸(酸式盐)与碱(碱式盐)相互作用调节,使其pH值达到中性左右的过程称之为中和,用于处理酸性和碱性物质的物质被称为中和剂。它对乳液聚合、缩醛化反应、树脂的固化胶乳的储存等的影响都是很大的。凡能与一COOH或一OH基成盐的有机或无机碱性/酸性物质都能用作中和剂,但不同的碱性/酸性物质所起的中和作用差异较大。

中和剂对于没药树的溶解性、涂料的储存稳定性、粘度、固化速率,以及漆膜的泛黄性都具有一定的影响。因此,需要根据树脂的类型选择合适的中和剂。对于乳液聚合、缩醛化反应、树脂固化、胶乳储存等过程,中和剂的作用效果是显著的。此外,硫酸是最常用的碱性废水中和剂,价格低廉、存储简单,在大多数条件下都可以投加,但是其腐蚀性较大,需要特殊安全防范措施。目前已普遍采用压缩二氧化碳气体中和碱性废水,降低废水的pH。其他酸在特定情况下,可采用其他酸(如盐酸硝酸和磷酸)中和碱性废水,但费用一般较硫酸的高,且比硫酸难以处理。

常用的中和剂包括氢氧化钠氢氧化钾碳酸氢钠乙酸钠焦磷酸钠碳酸钠氨水、盐酸、磷酸、甲酸、醋酸、AMP-95、二乙醇胺三乙醇胺甘氨酸等。在阴离子水性聚氨乳液中,氢氧化钾作为中和剂可以得到外观较好的乳液,且在储存和高温使用过程中不易产生黄变,乳液涂膜的耐水性也较好。中和度控制在90%~100%,中和温度在30~40℃为宜。

简介

中和剂(neutralizing agent),在涂料中能使水溶性没药树形成有机高分子化合物树脂盐而溶于水的物质。中和剂对树脂的水溶性、涂料的贮存稳定性、粘度、固化速度,以及漆膜的泛黄性有影响。须根据树脂的品种选用不同的中和剂。例如,碱性树脂常用的中和剂是食用醋酸,酸性树脂常用的中和剂是单乙醇胺。常温干燥的水溶性漆应选用低沸点中和剂,浅色漆则应选用变色性小酌中和剂(如氨,三乙胺氢氧化钾)等。对中和剂的要求是。可挥发,价格便宜,气味小,以及对树脂的稳定性好等。

常用的中和剂有三乙胺(TEA)、2-二甲基乙醇胺(DMEA)、N,N-二乙基乙醇胺(DEEA)、2一氨基一2一甲基丙醇(AMP一95)。TEA、AMP一95成膜过程容易挥发,可用于室温干燥体系;DMEA、DEEA挥发较慢,用于氨基烘漆较好。

PEU

PEU是无色黏稠液体;易溶于水,可以任何比例稀释;气味轻微,几乎没有挥发性

性能

中和剂PEU的有效成分不是酸,而是硫酸盐。它具有类似硫酸镁(MgSO4)的性质,在水中会离解出SO4,可以快速中和纯碱或氢氧化钠,生成易溶解、易洗除的硫酸钠(Na2SO4)。

硫酸钠为强酸(硫酸)与强碱(烧碱)组成的盐,在水中不起复分解反应而呈中性。由于硫酸钠没有乙酸钠的缺陷,即使不经水洗,织物上有硫酸钠残留,也不会影响织物的pH值,更不会使织物产生“糙感”或“泛黄”问题。因此,就中和效果而论,中和剂PEU远比食用醋酸好。

1.酸碱中和值

所谓中和值,是指1g酸剂,在室温条件下,能中和多少克碱。经检测,1g98%乙酸,可中和0.476g氢氧化钠。1g汽巴酸AC,可中和0.237g烧碱。1g中和剂PEU,可中和0.428g烧碱。

从检测结果可看出,中和剂PEU的中和能力与冰醋酸相近,而汽巴酸AC的中和能力,远远小于冰醋酸和中和剂PEU。

检测方法:取3g/L的酸剂100mL,置于三角烧瓶中,加phenolphthalein指示剂数滴,以0.1mol/LNaoH标准溶液滴定。按0.1mol/L NaOH液的消耗量(mL),计算出中和值。

2.中和效果

(1)检测方法:

①用自来水分别配制各酸剂1.5g/L、2.0g/L、3.0g/L的溶液。

取29TeX/29tex(20英支×20英支)425根/10cm×228根/10cm全棉纱卡练漂半制品,室温一浸一轧(轧液率62.5%),70℃热风烘干,冷却待用。

②取试样8g,剪碎,置入三角烧瓶中,注入1:25的蒸馏水,沸煮10min,冷却后,平行测试萃取液的pH值。

效果比较:

①单就中和效果而论,中和剂PEU的实际中和能力最强,而汽巴酸AC的实际中和能力最弱。

乙酸对碱的中和值,高于中和剂PEU,而实际中和效果,却比中和剂PEU差。这显然与冰醋酸自身的两个缺陷有关。

3.对强力的影响

(1)检测方法:取29tex/29tex(20英支×20英支)425根/10cm×228根/10cm全棉纱卡练漂半制品,室温,分别一浸一轧自来水和中和剂PEU3g/L,70℃烘干,跟随车间定形机,经200℃,30s干热处理,然后测试织物强力。

(2)检测结果(下表):织物(棉)经中和剂PEU中和后,当1:25萃取液的pH值降至4左右时,一经干热处理,织物强力便会明显下降。这表明,中和剂PEU虽不是酸,但浓度偏高,纤维素纤维仍会发生酸解脆损。

注:织物萃取液的pH值,8g剪碎的试样,按1:25加入蒸馏水,沸煮10min,冷却后的pH值。

所以,在实际应用时,一定要根据织物带碱量的多少,轧液率的高低,来确定中和剂PEU的使用量。原则是,织物经中和,1:25萃取液的pH值,只能控制在6~7,即不宜过高,更不可过低。

为此,使用前,必须先做先锋试验,决不可随意行事,以免造成“脆布”事故。

应用

中和剂PEU用于中和织物上的碱剂,是简单而有效的。

最佳应用方式,是在定形机上,与柔软剂同浴室温浸轧烘干

应用的关键点是:在浸轧中和剂前,必须在使用条件下,通过实验,找出最恰当的浓度,确保织物经中和后,其1:25萃取液的pH=6~7。这样,既可使染色品的pH值符合客商要求,也不会产生明显的色光异变、牢度降低以及强力损伤。

倘若担心用量浓度偏高,产生脆损、色变等不良后果,或者柔软剂耐酸稳定性差,缺乏相容性时,可以在染色皂洗后的温水洗中,施加少量中和剂先行预中和,将织物的含碱量适当降低。这样,在柔软热拉或定形时,只要施加少量中和剂便可达到要求。

酸性试剂

下文介绍碱性废水中和的常用酸。

(1)硫酸硫酸(H2SO4)是最常用的碱性废水中和剂,价格低廉、存储简单。在大多数条件下都可以投加,但是其腐蚀性较大,需要特殊安全防范措施。如果废水中存在高浓度的钠和钙,中和反应则会产生可溶性钠盐和不溶性钙盐。在厌氧条件下,硫酸盐被还原成硫化物,然后形成硫化氢——腐蚀性危险气体。在好氧条件下,硫化物能被生物氧化成硫酸盐,会腐蚀水泥输水管道。

(2)二氧化碳烟道气目前,人们已普遍采用压缩二氧化碳气体中和碱性废水。二氧化碳溶于水,生成碳酸(一种弱酸)与碱性废水发生中和反应,降低废水的pH。在废水pH中和需要进行二、三级微调或者pH调节范围很小时,采用二氧化碳经济高效。

烟道气中和碱性废水是一种很实用的方法,比二氧化碳更经济。烟道气一般含有14的二氧化碳,其中和原理与压缩二氧化碳气体的相同。

(3)其他酸在特定情况下,可采用其他酸(如盐酸硝酸和磷酸)中和碱性废水,但费用一般较硫酸的高,且比硫酸难以处理。此外,如果对氯化物、总氮、总磷有排放限制时,须考虑出水水质是否达标。

碱性试剂

用以调节溶液pH值至7左右的物质。碱性废水(通常指pH\u003e9的废水)常用硫酸作中和剂。个别情况下选用盐酸或硝酸。有足量烟道气时,由于它含有CO:和50:等酸性物质,也可选用。酸性废水(通常指pH\u003c6的废水)采用生石灰氢氧化钠碳酸钠碳酸钙、白里、白云石等作中和剂。其中前三种制成乳液或溶液进行投加,后三种制成滤料使用。石灰石(CaC03)滤料与含硫酸中和效果。此时宜选用白云石(CaC()3·碳酸镁)。碱较多的废水接触时、滤料表面易生成硫酸钙硬壳,影响性中和剂可参照下表选用。碱性中和剂适用条件导一牛注:1.表中‘·+”表示建议采用;“0”表示可以采用;“一”表示不宜采用;2.升流膨胀石灰石中和滤池。中和硫酸废水时,含酸浓度不宜大于29/l。

应用范围:调节酸性废水的pH值,广泛用于电镀、化工、线路板、酸洗、印染、造纸等行业的废水处理;用于去除磷酸盐和大多数的重金属,杀灭细菌和病毒,去除水中氨氮等;用于自来水厂调高pH值。

医用试剂

配置方法

1、磷酸盐缓冲液(pbs,0.03mol/L,pH7.2),碘化钠磷酸二氢钠2.83g,磷酸氢二钾 1.36g,蒸馏水加至1000ml,将各成分加入到1000ml蒸馏水中,待完全溶解后,调pH至7.2~7.4,于121℃压力蒸气灭菌20min备用。

2、硫代硫酸钠中和剂(0.1-1.0%)pH7.2~7.4 0.03mol/L磷酸盐缓冲液100ml,硫代硫酸钠0.1~1.0g,于121℃ 压力蒸气灭菌15min备用。

3、吐温80中和剂(0.5-1.0%),pH7.2~7.4,0.03mol/L磷酸盐缓冲液100ml,吐温800.5~1.0g,于121℃压力蒸气灭菌15min备用。

4、2%戊二醛中和剂:500ml pbs+2.5g甘氨酸(氨基乙酸)+2.5g卵磷脂+2.5g吐温80。

5、碘伏中和剂:1000mlPBS+硫代硫酸钠10g。

6、75%乙醇中和剂:3%吐温PBS,如500ml PBS+1.5g吐温80。

7、酸性氧化电势水中和剂:0.5%硫代硫酸钠pbs缓冲液(pH7.2)如“500ml PBS+2.5g硫代硫酸钠”。

8、对于特殊化学消毒剂的中和剂,根据厂家提供的资料选用合适的中和剂。

常用试剂

常用消毒剂的中和剂:含氯(碘)消毒剂(有效氯或碘0.1%~0.5%);硫代硫酸钠(0.1%~1.0%);过氧乙酸溶液(0.1%~0.5%);硫代硫酸钠(0.1%~0.5%);过氧化氢(1.0%~3.0%);硫代硫酸钠(0.5%~1.0%)

甲醛水溶液(1%):1)1%双甲与0.6%吗啉混合液;2)0.1%~0.5%亚硫酸盐戊二醛溶液(2%);1%甘氨酸或1%甲醛;季盐化学消毒剂(0.1%~0.5%);吐温80(0.5%~3.0%)+卵磷脂(1%~2%)。

酚类消毒剂:吐温-80(0.5%~3.0%)。汞类消毒剂:基乙酸钠(0.2%~2.0%)。碱类消毒剂:等量酸。酸类消毒剂:等量碱。

应用

不同的化学物质要用相应的中和剂,现场很难立即获得适当的中和剂,绝不能因寻找中和剂而耽误宝贵的时间,最现实而有效措施就是大量流动清水冲洗:有些中和剂本身的刺激性和毒性及使用中产热可能导致组织损害,有时不是单一化学物质致伤,难以找到理想的中和剂,但是能够适当及时使用中和剂,对减轻组织损伤和止痛是有价值的。

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