Окисляющее действие хлорноватистой кислоты и гипохлоритов

Гипохлорит-ион СЮ" в отличие от хлора является сильным нуклеофильным реагентом, легко взаимодействующим с хиноидными и другими еноновыми структурами, образовавшимися, например, при окислении лигнина хлором (схема 13.11, а). Нуклеофильное присоединение гипохлорит-ионов приводит к образованию интермедиатов с оксирановой структурой, которая далее разрушается под действием щелочи или окислителя с выделением карбонил- и карбоксилсодержащих фрагментов лигнина. Окисляются также и фенольные единицы лигнина. Этому предшествует их хлорирование (см. схему 13.11, б). Поскольку хлорноватистая кислота - слабый электрофил, хлорируются только структуры, способные образовывать карбанионы. Хлорированные фрагменты в этих условиях быстро окисляются до о- и и-хинонов, которые затем и реагируют с гипохлорит-ионами. Деструкция лигнина протекает медленно, большая его часть окисляется до простых органических кислот и СО2. Окислительная деструкция полисахаридов на этой стадии отбелки, как и при отбелке хлором, также протекает по радикальному механизму. [c.488]

Эти равновесия осложняются медленным превращением гипохлорита в хлорид и хлорат, с происходящим в результате этого уменьшением активного хлора для отбелки. Эти побочные реакции происходят быстро для гипобро-мидных и еще быстрее для гипоиодидных систем. Знание того [344], что константа гидролиза хлора в воде равна 4,5ХЮ , а константа диссоциации хлорноватистой кислоты [345, 346, 347] около 4ХЮ , создает возможность путем вычисления определить, что составы разбавленных растворов, употребляемых на практике (содержащих больше или меньше 0,8 % активного хлора) меняются в зависимости от pH, как указано ранее. Свыше 95% активного хлора существует в виде недиссоциированной хлорноватистой кислоты в пределах рНотЗ до 6 при pH 9 около 97% присутствует в качестве иона гипохлорита, а в кислом растворе при pH 2 гидролиз дает около 32% активного хлора [82]. То, что скорость, при которой целлюлоза восстанавливает 0,04 и. гипохлорит натрия больше примерно в 10 раз при pH 7, чем при pH 4,6 или pH 9, говорит о том, что недиссоциированная хлорноватистая кислота легче окисляет целлюлозу, чем ион гипохлорита или активный хлор [66, 84, 348]. Более медленная реакция в кислом растворе сильно катализируется ярким дневным светом [79], реакция при pH 7—ультрафио-летовылш линиями в ртутном спектре [341], а окисление в каустической соде мерсеризующей концентрации, также является быстрым [66]. В результате этих окислений из отбеливаемых примесей образуются слабые органические кислоты, а из слабой хлорноватистой кислоты — сильная соляная кислота. Следовательно, щелочная белильная жидкость во время использования имеет тенденцию приблизиться к опасным пределам pH от 6 до 8, где переокисление, ведущее к деградации целлюлозы, происходит быстро [345]. Вследствие этого было тщательно изучено [345] как с теоретической [82], так и с практической [83] точек зрения, буферное действие присутствующего натриевого или кальциевого основания вместе с эффективностью добавления карбоната натрия или кальция, бората натрия, фосфатов, ацетата, цинкового и алюминиевого буферов. Однако отбелка может быть безопасно и быстро выполнена вблизи нейтральной точки при соблюдении некоторых определенных условий [83]. [c.186]

Методы удаления органических веществ из вод можно разде-лить на две группы окислительные и адсорбционные. В качестве окислителей органических примесей природных вод используются хлор, озон, перманганат калия, т. е. реагенты, применяемые и для обеззараживания воды. В процессе обработки воды хлором в основном идут реакции окисления и замещения, которые при оптимальной дозе окислителя сопровождаются образованием соединений, не имеющих запаха, цвета и вкуса. Хлор легко окисляет альдегиды, спирты, аминокислоты, действует на некоторые компоненты, вызывающие цветность воды (апокренаты железа). Кренаты железа окисляются хлором хуже. Обесцвечивание воды идет наиболее эффективно при pH 7,5—8,0, основная роль при этом отводится хлорноватистой кислоте и гипохлорит-иону, образующимся при гидролизе хлора в воде. Органические примеси окисляются только тогда, когда окислительный потенциал введенного реагента будет достаточным для протекания реакции с органическим веществом. Так, применение хлора является не всегда эффективным для окисления веществ, вызывающих запахи и привкусы воды. Количество хлора, необходимое для их окисления, выше оптимальной дозы хлора для обеззараживания воды. [c.147]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология