提高过碳酸钠稳定性技术进展
燕  丰
　　过碳酸钠是由碳酸钠和过氧化氢复合形成的一种新型氧系漂白剂，其稳定性较差，在制备、贮存、运输和使用
过程中易发生分解，致使活性氧含量降低。因此，提高过碳酸钠的稳定性，保持高的活性氧含量是生产过碳酸钠产
品的关键。影响过碳酸钠产品稳定性的因素主要有环境的湿度、温度以及产品中金属杂质的含量，所以增加过碳酸
钠稳定性的途径大致有以下几种方法：净化原料，减少原料杂质尤其是重金属离子的含量；添加无机物和有机物使
其与金属离子形成螯合物；用某些有机和无机化合物涂覆过碳酸钠粒子，以隔绝其与湿空气接触的机会，改善产品
的贮存环境等。其中添加稳定剂和采用包覆方法是最主要的两种方法。
　　一、添加稳定剂
　　工业用碳酸钠原料中一般含有Fe、Mn、Cr等金属，在碳酸钠与H2O2反应制过碳酸钠过程中，这些金属会加速
过氧化氢的分解，导致氧损失，并且最终使产品的稳定性变差，解决方法之一是在生产过程中添加不同的稳定剂。
研究发现，在碳酸钠与过氧化氢反应过程中加入有机螯合物和各种无机盐类稳定剂，可以大大提高过碳酸钠产品的
稳定性。加入的稳定剂种类很多，主要包括无机化合物和有机化合物两大类。其中无机化合物包括：①磷酸或磷酸
盐类，如正磷酸、磷酸、磷酸钠、磷酸二氢钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠等；②碱金属或碱土金属盐类，如硫酸钠、
硫酸镁、氯化镁等；③硅酸盐类，如硅酸盐、硅酸钠等；④硼酸或硼酸盐，如硼酸、偏硼酸钠等。有机化合物包括：
①有机胺类化合物，如乙撑二胺四醋酸盐、二乙烯三胺五醋酸盐等；②醇类化合物，如聚乙二醇类、聚乙二硫醇类
化合物；③螯合物与表面活性剂，如8-羟基喹啉，α-苯偶姻肟等；④脂肪族氨基酸及其盐类，如乙氨酸、谷蛋白、
明胶等；⑤芳香族化合物，如磺酸镁盐、高级脂肪醇的硫酸脂镁盐等；⑥铵盐羧酸盐类，如EDTA；⑦非离子表面活
性剂，如高级醇、高级脂肪的甘油脂等。在生产中，应按原料价格便宜、易得的原则选择稳定剂，多采用一种或两
种以上无机和有机化合物组合，这样比采用单一稳定剂的稳定效果更佳。就一般原料和操作条件而言，无机化合物
的添加量一般为0.01%～1.0%（质量分数，下同），有机化合物的添加量为0.02%～0.5%。稳定剂的加入既可采用在
成品表面进行喷涂的方法，也可采用在反应中加入的方法。
　　二、制造粒状过碳酸钠
　　粉末状过碳酸钠属于热敏型不稳定化合物，长期保存易结块，在湿空气中不稳定，容易使活性氧含量下降，或
由于分解放热发生危险。若制成颗粒状可增加其稳定性。过碳酸钠在造粒过程中需添加碳酸盐或多糖类及其衍生物。
　　三、用流化床技术合成过碳酸钠
　　在流化床反应器内将碳酸钠和过氧化氢溶液混合，鼓入空气，使两者反应生成过碳酸钠微晶。排出晶粒进入涂
层工序，该工序也采用流化床技术。用可相溶的无机盐类形成均匀的涂层以稳定过碳酸钠的活性氧，该法制得的过
碳酸钠活性氧含量约为13%。
　　四、喷淋干燥法生产过碳酸钠
　　制备碳酸钠水溶液，然后与过氧化氢水溶液混合，将两种溶液充分浓缩，使其在几分钟内沉淀出过碳酸钠。生
成的料浆必须剧烈搅拌，以使进入喷淋段的晶体料浆保持均匀态，然后将分布均匀的晶体料浆送入喷淋干燥器，干
燥后可得流动性好的固体过碳酸钠。本法可持续或间歇地喷淋干燥含过碳酸钠晶体的料浆, 产品得率高, 活性氧含
量在14.1%～14.6%。产品质量稳定，于50℃下存放1个月后，活性氧仅损失2.2%～3.8%。
　　五、包覆法
    为提高过碳酸钠的稳定性，对过碳酸钠粒子表面进行包覆是隔绝外界物质侵入的最有效方法。包覆在一系列可
搅动粒子的设备中进行，粒子在搅动下喷涂包覆溶液后进行干燥，干燥一般在流化床中进行，温度为60～80℃，干
燥后产品含水量为0.1%～0.7%。
    1．无机盐包覆
　  　由于降低产品的吸湿性可起到提高稳定性的作用，故可以采用无机盐如硅酸盐、硫酸镁、碱金属盐(包括碳酸
盐、碳酸氢盐、硫酸盐等)进行多层包覆。其中以碱金属硫酸盐和氯化盐包覆过碳酸钠效果较好，其机理可能是Na2S04
和NaCl以适当的比例形成窗格型插合物，水分进入其晶格中后，其结合力比普通结晶水牢固，而且在贮存中即使
H202释放出时也能被此结晶格捕获从而避免损失，能有效提高过碳酸钠的稳定性。包覆时还可加入少量硅酸盐作为
抗摩擦剂。
    2．有机酸(盐)包覆
    以配合剂羟基羧酸盐包覆过碳酸钠效果较好。羟基羧酸盐包括葡萄糖酸盐、抗坏血酸盐、三羟基戍二酸盐以及
酒石酸盐等，实验中发现以上有机配合剂和硅酸盐有配合效应，与无水Na2CO3也有配合效应，羟基羧酸盐和无机盐
如硅酸钠、硫酸镁、硫酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠配合多层包覆效果明显。
    3．硼酸或硼酸盐包覆
　　  包覆剂可采用硼酸或硼酸盐与防水剂并用。用喷雾器将包覆剂喷到过碳酸钠粒状物上，再干燥得到产品。还
有用硼酸溶液及水玻璃在流化床中对过碳酸钠进行包覆，温度为50～70℃，无论是同时喷涂两种包覆液或分别喷涂
两种包覆液其结果基本相同，都能得到高稳定性的过碳酸钠。实验发现，当温度高达91～100℃时，经光电显微镜
观测过碳酸钠表面出现毛刺，表明其表面发生了分解反应，产品稳定性明显降低。
     此外，还可以把硼酸、硅酸、硅酸盐混合起来，在基本上不产生凝胶的情况下配制成浓溶液，质量分数在15%～
25%。包覆后的过碳酸钠中包覆剂占2%～6%。此法的优点是使用了较浓的包覆剂，避免了包覆过程中为除去大量水
而耗费能量，同时缩短干燥时间也起到了避免过碳酸钠分解作用的效果，缺点是工艺操作较难。采用硼酸和碱金属
盐(氯化钠和硫酸钠)或铵盐作包覆剂，碱金属盐或铵盐的存在可提高硼酸在水中的溶解度，还可减少硼酸用量，其
效果与前一技术相似。还有用硼酸（盐）与有机二元醇、多元醇或羟基羧酸(盐)与乳糖酸（盐）的混合物作包覆剂，
所用包覆液浓度达20%以上，既节能又可减少过碳酸钠的分解，但因包覆液浓度大，在使用前必须先预热以防止沉
淀物堵住喷枪口。实验表明，硼酸盐与羟基羧酸盐形成配合体后，所形成的包覆层更牢固。
    4．过硼化合物包覆
    在湿法制作碳酸钠过程中，制得的含过碳酸钠晶粒物料在离心机中除去母液后，喷入含过硼酸钠的水溶液或悬
浮液，然后在流化床中干燥。当温度由40℃升至80～85℃时，晶料表面上的过硼酸钠熔化，同时脱去一部分结晶水。
包覆后过碳酸钠中硼的质量分数为0.1%～0.2%。这种方法所得过碳酸钠稳定性不及一些喷涂工艺得到的过碳酸钠，
但此工艺相对简单，生产厂家容易接受。还可用过硼砂(Na2B4O7·4H2O)来包覆过碳酸钠，一般用量为2%～6%，由
于过硼砂溶解性好，所以可用高浓度溶液，喷雾时喷嘴不易堵塞，干燥过程中只有少量水需移走。
    5．有机高分子材料包覆
　　不溶于水的高分子材料熔融后也可用来包覆过碳酸钠。方法是过碳酸钠经过离心雾化后通过熔融包覆材料的气
雾带，滞留时间少于1s，立即于冷空气流中收集。此过程可重复进行，多层包覆。此工艺避免了热效应及水对过碳
酸钠的分解作用。由于有机高分子材料较无机盐的溶解速度低，所以以有机高分子材料包覆过碳酸钠在水中溶解速
度较慢，这是它们的缺点，但其较慢的溶解速度使得过碳酸钠在贮存时可以抵抗高湿度的水分侵入，而且由于高分
子材料较柔韧，其形成的包覆层不易剥离，所以用有机高分子材料作包覆剂制得的过碳酸钠具有抗挤压、抗摩擦的
特点。
　　六、结束语
　　加入稳定剂、改进生产工艺以及采用包覆等技术是提高过碳酸钠产品稳定性的重要方法。目前我国过碳酸钠的
生产和应用还处于发展阶段，与国外相比还存在较大差距。因此，今后应该不断完善过碳酸钠的生产工艺，提高产
品质量，降低生产成本，还应该积极研制高效内、外稳定剂及其合理的加入方式，改进产品造粒技术，保证外稳定
剂的包覆效果，提高产品的稳定性，更好地发挥其优越的性能。