84消毒液的有效成分是次氯酸钠,生产工艺一般来说有两种:
1、化学法
直接将氯气(例如可以利用氯碱厂、电化厂等尾气中含量不高的氯气)通入冷的稀NaOH溶液,这样制得的84消毒液实际是次氯酸钠与氯化钠的混合溶液:
这种84消毒液中除了含有次氯酸根离子以外,还含有较高浓度的氯离子,只要遇到强酸,例如稀硫酸,酸性条件下次氯酸根离子转化为次氯酸,次氯酸在强酸性条件下就会氧化氯离子,或者说发生了“归中反应”,生成氯气逸出:
或者写成总反应:
2、电解法
一般中小型“次氯酸钠发生器”均采用此方法,大型氯碱厂、电化厂等也可以用这种方法转产次氯酸钠溶液,方法是无隔膜电解冷的稀食盐水,氯化钠和水分子在水溶液中都发生电离:
电解时,阴极氢离子放电逸出氢气:
阴极氢离子放电逸出氢气后,阴极附近溶液中氢氧根离子浓度增加,在阴极附近生成了NaOH溶液,与之同时,阳极氯离子放电得到氯气,但由于食盐水浓度较低,氯气溶于水很少逸出,(aq)表示溶于水:
电解总反应与中学化学中电解饱和食盐水的反应基本相同,只是氯气溶于水很少逸出:
由于无隔膜电解,溶于水的氯气就与阴极附近溶液中生成的NaOH反应:
反应在溶液中生成了次氯酸钠NaClO,同时又生成NaCl,电离出的Cl-又在阳极放电,Cl-被反复循环利用,最终总反应相当于:
这种方法,能使得食盐中的氯离子几乎全部转化为次氯酸根离子,最终制得的84消毒液中几乎不含氯离子,以次氯酸钠为主要成分,这种84消毒液遇到稀硫酸等强酸,主要生成次氯酸(HClO):
浓度较高的HClO溶液是黄色的,因此可见溶液变黄,HClO也具有挥发性,从溶液中挥发出的HClO有与氯气近似的强烈刺激性气味,也能使得淀粉—KI试纸变蓝,低浓度情况下容易与Cl2混淆。
市售漂白粉只要暴露在空气中,与水分和CO2反应,就能闻到与氯气近似的强烈刺激性气味,这种刺激性气味实际主要是挥发出的HClO(甚至HClO的进一步分解产物Cl2O)导致的。
顺便说说,如果无隔膜电解热的浓食盐水,即可制得氯酸钠溶液:
总反应相当于:
制得氯酸钠浓溶液后,可直接生产氯酸钠,作为制造二氧化氯(ClO2)消毒剂的原料:
也可以将氯酸钠浓溶液与氯化钾反应,并降温,低温下溶解度较低的氯酸钾即结晶析出:
这就是工业生产氯酸钾的方法,电解饱和食盐水生产氯气和氢氧化钠的氯碱厂很容易副产或者转产次氯酸钠、氯酸钠、氯酸钾等,因此工业门类上通常将次氯酸盐、氯酸盐甚至高氯酸盐的生产也统归到氯碱工业中。