專利名稱：過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，屬無機過氧化物的制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽也稱過硫酸氫鉀復(fù)合鹽、單過硫酸氫鉀復(fù)合鹽，是由過一硫酸氫鉀、硫酸氫鉀、硫酸鉀三種成分組成的復(fù)合鹽，分子式為2KHSO5-KHSO4-K2SO4，分子量為614.7，是一種應(yīng)用廣泛的消毒殺菌劑，具有很強的氧化性，主要用作洗滌劑、假牙清潔劑、干漂劑、羊毛織品的防縮處理劑、聚合物的引發(fā)劑、印制電路板微蝕劑及廢水處理。
現(xiàn)有制備過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽的方法主要有三種；一種是用過氧化氫與計量的氯磺酸反應(yīng)得到過一硫酸，然后加入一定比例的碳酸鉀便可制得過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽，這種方法反應(yīng)溫度要求在-15℃，而反應(yīng)時放熱又過于劇烈，難以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。另一種方法是陽極氧化法，即用鉑電解槽電解硫酸，生成過二硫酸，然后在室溫下水解成過一硫酸，加入碳酸鉀，得到過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽，這種方法投資大，能耗高，操作較復(fù)雜。還有一種方法是硫酸法，即以濃硫酸、較低濃度的過氧化氫、氫氧化鉀為原料，此方法工藝簡單，但制得的過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽活性氧含量低，難以達到產(chǎn)品的質(zhì)量要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能有效提高過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽產(chǎn)品的活性氧含量和顆粒在20～200目之間的比例，并具有較好穩(wěn)定性的過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法。
本發(fā)明為過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，以發(fā)煙硫酸，過氧化氫，氫氧化鉀為原料，其特征在于先向反應(yīng)器內(nèi)加入含有穩(wěn)定劑的過氧化氫，然后滴加發(fā)煙硫酸進行反應(yīng)，再滴加氫氧化鉀溶液，同時加入晶形改性劑，經(jīng)真空濃縮，冷卻結(jié)晶，烘干制得過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽干品；所述過氧化氫的濃度為45～80％，所述發(fā)煙硫酸的濃度為35～65％。
所述過氧化氫，發(fā)煙硫酸，氫氧化鉀的摩爾比可為1∶1～1.4∶1～2；優(yōu)先考慮可為1∶1.06～1.2∶1～1.7。
所述過氧化氫的濃度可為55～70％。所述發(fā)煙硫酸的濃度可為50～65％。所述氫氧化鉀的濃度可為30～55％。
所述的穩(wěn)定劑可為焦磷酸，三聚磷酸，六偏磷酸，酸式磷酸等的鈉鹽，鉀鹽，銨鹽中的任一種或一種以上的混合物，其加入量以100％過氧化氫的重量百分比計，可為1～5％，優(yōu)先考慮可為2.0～3.0％。
所述的晶形改進劑可為氫氧化鎂，碳酸鎂，氧化鎂，硫酸鎂，氯化鎂等中的任一種或一種以上的混合物，其加入量以過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽干品的重量百分比計，可為1～5％，優(yōu)先考慮可為1.5～2.5％。
本發(fā)明對現(xiàn)有硫酸法生產(chǎn)過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽的工藝進行了合理改進，用發(fā)煙硫酸取代濃硫酸，以高濃度的過氧化氫取代稀的過氧化氫，加入氫氧化鉀調(diào)節(jié)組分，并對上述原料的配比進行了合理調(diào)整，能有效提高過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽產(chǎn)品的活性氧含量、顆粒在20～200目之間的比例，并具有較好穩(wěn)定性。經(jīng)實施應(yīng)用，所制備的過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽的活性氧可達到4.5～5.3％，同時加入穩(wěn)定劑和晶形改進劑，使過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽的穩(wěn)定性達到了月平均活性氧損失率0.5以下，且20～200目的顆粒占90％以上，本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，易于操作，適合于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，所制得的過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽可廣泛應(yīng)用于口腔醫(yī)療的假牙清潔劑、游泳池消毒劑、聚合物引發(fā)劑、線路板微蝕劑、有機反應(yīng)氧化劑、廢水處理等。
具體實施例方式
實施例1將180g 50％的過氧化氫加入到2000ml帶攪拌和溫度計的四口燒瓶中，加入2.0g三聚磷酸鈉穩(wěn)定劑，用冰浴進行控溫，使體系溫度達到5℃左右，開始滴加50％的發(fā)煙硫酸280g，此時溫度控制在10℃左右，攪拌速度為300轉(zhuǎn)/分，充分攪拌后保持同樣溫度，滴加45％的氫氧化鉀溶液436g及6.0g氫氧化鎂晶形改進劑，靜置10分鐘，混合物進行真空濃縮，冷卻結(jié)晶，離心，晶體在50～60℃的條件下烘干，得到過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽干品322g。
實施例2取70％的過氧化氫128.5g，加入由1.5g酸式焦磷酸鈉、1.2g六偏磷酸鈉組成的晶形改進劑，混合均勻后放入四口燒瓶中，開始滴加50％的發(fā)煙硫酸280g，反應(yīng)后滴加45％的氫氧化鉀溶液436g及由3.0g氧化鎂、3.5g硫酸鎂組成的晶形改進劑，靜置10分鐘，混合物進行真空濃縮，冷卻結(jié)晶，離心，得到330g過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽干品。
實施例3取70％的過氧化氫128.5g，加入由0.5g酸式焦磷酸鈉、0.6g焦磷酸鈉、1.0g酸式焦磷酸鉀組成的穩(wěn)定劑，混合均勻后放入四口燒瓶中，在嚴格控制溫度的情況下，加入55％的發(fā)煙硫酸256g，此時體系的溫度在10℃左右，滴加完成后保溫2～3小時，加入300ml水稀釋，再加入40％的氫氧化鉀溶液453g，及由2.0g氧化鎂、1.5g氫氧化鎂、2.0g碳酸鎂組成的晶形改進劑，靜置10分鐘，混合物進行真空濃縮，冷卻結(jié)晶，離心，得到332g過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽干品。
現(xiàn)有技術(shù)對照例將180g濃度為50％的過氧化氫加入到2000ml帶攪拌和溫度計的四口燒瓶中，用冰浴進行控溫，使體系溫度達到5℃左右，開始滴加98％的濃硫酸124g，此時溫度控制在10℃左右，攪拌速度為300轉(zhuǎn)/分，充分攪拌后保持同樣溫度，滴加45％的氫氧化鉀溶液154g，靜置10分鐘，混合物進行真空濃縮，冷卻結(jié)晶，離心，晶體在50～60℃的條件下烘干，得到100g過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽干品。
將上述各實施例和現(xiàn)有技術(shù)對照例所制得的過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽干品分別進行活性氧含量，月平均活性氧損失率，20～200目顆粒的檢測，結(jié)果如下
實施例1實施例2實施例3對照例活性氧含量 4.85％ 4.92％ 5.12％ 3.2％月平均損失率 0.08％ 0.06％ 0.04％ 0.9％20～200目顆粒90.1 91 93.2 43.5活性氧的測定方法取0.3g左右的過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽放入碘量瓶中，用少量的去離子水溶解，加入10ml 25％的碘化鉀溶液，蓋上瓶塞，在陰涼處放置10分鐘，加入10ml 1+1的硫酸，用0.1mol/l的硫代硫酸鈉溶液滴定到終點。
月平均活性氧損失率的測定方法；一個月以后的活性氧減少值與最初的活性氧的比值。
20～200目顆粒用分析篩進行篩分。
權(quán)利要求
1.一種過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，以發(fā)煙硫酸，過氧化氫，氫氧化鉀為原料，其特征在于先向反應(yīng)器內(nèi)加入含有穩(wěn)定劑的過氧化氫，然后滴加發(fā)煙硫酸進行反應(yīng)，再滴加氫氧化鉀溶液，同時加入晶形改性劑，經(jīng)真空濃縮，冷卻結(jié)晶，烘干制得過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽干品；所述過氧化氫的濃度為45～80％，所述發(fā)煙硫酸的濃度為35～65％。
2.按權(quán)利要求1所述的過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，其特征在于所述過氧化氫，發(fā)煙硫酸，氫氧化鉀的摩爾比為1∶1～1.4∶1～2。
3.按權(quán)利要求2所述的過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，其特征在于所述過氧化氫，發(fā)煙硫酸，氫氧化鉀的摩爾比為1∶1.06～1.2∶1～1.7。
4.按權(quán)利要求1，2或3所述的過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，其特征在于所述過氧化氫的濃度為55～70％。
5.按權(quán)利要求1，2或3所述的過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，其特征在于所述發(fā)煙硫酸的濃度為50～65％。
6.按權(quán)利要求1，2或3所述的過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，其特征在于所述氫氧化鉀的濃度為30～55％。
7.按權(quán)利要求1所述的過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，其特征在于所述的穩(wěn)定劑為焦磷酸，三聚磷酸，六偏磷酸，酸式磷酸的鈉鹽，鉀鹽，銨鹽中的任一種或一種以上的混合物，其加入量以100％過氧化氫的重量百分比計，為1～5％。
8.按權(quán)利要求7所述的過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，其特征在于所述穩(wěn)定劑的加入量以100％過氧化氫的重量百分比計，為2.0～3.0％。
9.按權(quán)利要求1所述的過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，其特征在于所述的晶形改進劑為氫氧化鎂，碳酸鎂，氧化鎂，硫酸鎂，氯化鎂中的任一種或一種以上的混合物，其加入量以過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽干品的重量百分比計，為1～5％。
10.按權(quán)利要求9所述的過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，其特征在于所述晶形改進劑的加入量以過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽干品的重量百分比計，為1.5～2.5％。
全文摘要
一種過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，屬無機過氧化物的制備技術(shù)領(lǐng)域，以發(fā)煙硫酸，過氧化氫，氫氧化鉀為原料，其制備方法為先向反應(yīng)器內(nèi)加入含有穩(wěn)定劑的過氧化氫，然后滴加發(fā)煙硫酸進行反應(yīng)，再滴加氫氧化鉀溶液，同時加入晶形改性劑，經(jīng)真空濃縮，冷卻結(jié)晶，烘干制得過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽干品；所述過氧化氫的濃度為45～80％，所述發(fā)煙硫酸的濃度為35～65％。本發(fā)明對現(xiàn)有硫酸法生產(chǎn)過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽的工藝進行了合理改進，用發(fā)煙硫酸取代濃硫酸，以高濃度的過氧化氫取代稀的過氧化氫，加入氫氧化鉀調(diào)節(jié)組分，并對上述原料的配比進行了合理調(diào)整，能有效提高產(chǎn)品的活性氧含量和顆粒在20～200目之間的比例，并具有較好穩(wěn)定性。
文檔編號C01B15/00GK1528660SQ20031010792
公開日2004年9月15日 申請日期2003年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月16日
發(fā)明者陶華西, 鄭龍, 羅力軍, 楊國男 申請人:陶華西