二氯异氰尿酸钠

有机化合物

二氯异氰尿酸钠（DCCNa），是一种有机化合物，分子式为C3Cl2N3NaO3，常温下为白色粉末状晶体或颗粒，有氯气味。

理化性质

密度：2.06g/cm3

熔点：225℃

沸点：306.7℃

闪点：139.3℃

蒸汽压：7.05E-05mmHg at 25°C

外观：白色粉末状晶体或颗粒

水溶性：易溶于水，难溶于有机溶剂

计算化学数据

1、疏水参数计算参考值（XlogP）：0.4

2、氢键供体数量：1

3、氢键受体数量：3

4、可旋转化学键数量：0

5、拓扑分子极性表面积（TPSA）：69.7

6、重原子数量：11

7、表面电荷：0

8、复杂度：220

9、同位素原子数量：0

10、确定原子立构中心数量：0

11、不确定原子立构中心数量：0

12、确定化学键立构中心数量：0

13、不确定化学键立构中心数量：0

14、共价键单元数量：1

产品特点

（1）杀菌消毒能力强，纯的DCCNa的有效氯含量为64.5%，优质品的有效氯含量大于60%，有很强的消毒杀菌作用，在20ppm时，杀菌率达到99%。对各种细菌、藻类、真菌和病菌都有很强的杀灭效果。

（2）它的毒性很低，半数致死量（LD50）高达1.67g/kg（三氯异氰尿酸的半数致死量仅为0.72~0.78g/kg）。国内外早已批准，在食品和饮用水的消毒杀毒过程中使用DCCNa。

（3）适用范围广，该品不仅可用于食品饮料加工行业和饮用水消毒，公共场所的清洗和消毒，在工业循环水处理，民用家庭卫生消毒，养殖业的消毒等方面也有较广的使用。

（4）有效氯利用率高，DCCNa在水中的溶解度很高，25℃下每100mL水可以溶解30g DCCNa。即使在水温低至4℃的水溶液中，DCCNa也能迅速释放其所含的全部有效氯，使其消毒杀菌效果得到充分利用。其它的固体含氯产品（除氯代异氰尿酸类外）由于溶解度较低或者所含的氯释放速度缓慢等原因，氯值要比DCCNa低很多。

（5）稳定性较好，由于氯代异氰尿酸类产品分子中三嗪环稳定性较高，所以DCCNa性质很稳定。据测定，将干燥后的DCCNa贮存于仓库中，在1年后，其有效氯的损失小于1%。

（6）产品为固体，可以制成白色粉状或颗粒，便于包装和运输，也方便用户的选择和使用。

产品应用

DCCNa是一种高效的消毒杀菌剂，在水中的溶解度较高，并且杀毒能力持久，毒性较小，所以被广泛用作饮用水消毒剂及家庭用消毒剂。DCCNa在水中能水解出次氯酸，在一些场合可以代替次氯酸，所以可以用作漂白剂。而且因为DCCNa可以大规模工业化生产，价格较低，所以被广泛应用于很多行业：

羊毛防缩处理剂

DCCNa可以在水溶液中均匀地释放出次氯酸，与羊毛鳞片层的蛋白质分子发生作用，破坏其蛋白质分子中的一部分键，使其分子结构发生变化从而防止羊毛收缩。另外，还可以在洗衣粉等洗涤剂中添加DCCNa，使其在洗涤羊毛制品时，有效防止羊毛粘接、起球等现象的发生。经DCCNa处理过的羊毛织物色泽鲜艳、手感好，而且基本不会缩水；在羊毛或羊毛混纺纤维及织物浸溃处理助剂中添加2%~3%的DCCNa溶液，就可以有效防止羊毛及其制品起球、毡缩等现象的发生。

纺织工业漂白

在纺织工业中天然纤维和合成纤维的漂白剂中，DCCNa也得到大量使用。漂白的原理是造成天然纤维以及合成纤维中的色素被破坏。DCCNa可以在水溶液中均匀地释放出次氯酸，次氯酸可与改变纤维中一些发色基团，通过与其共轭键发生加成反应，破坏纤维中原有的色素，使纤维吸收光的波长发生改变，从而达到漂白的目的。相较于使用传统意义上的漂白剂，DCCNa有很大的优势，传统意义上的漂白剂只能在温度较低的条件下使用，因为高温条件下传统漂白剂破坏纤维的分子结构的速度会加快，纤维的强度会在其影响下快速下降。而DCCNa即使在较低温度下，仍可取得良好的漂白效果；另外，用DCCNa对天然纤维和合成纤维分子结构的破坏速度较慢，漂白效果好，纤维的强度不会受到太大影响。此外在漂白剂中添加DCCNa还可以提高衣物的亲水性，脱去衣物中的棉浆，以及降低纤维素的降解速度等作用，同时还提高衣物的柔韧性和延展性。

养殖业的灭菌和消毒

（1）养蚕的灭菌和消毒如果养蚕时有些疏忽，细菌和病虫害就会对蚕造成侵害，甚至会使蚕体死亡。使用以DCCNa作为主要成分，添加适量的稳定剂和促进剂，使三者均匀混合形成消毒剂水溶液，对蚕体以及蚕体所在的生活坏境进行消毒杀菌，可以快速杀灭影响家蚕的病毒、真菌和细菌。可以对蚕室、蚕具以及蚕体上喷洒DCCNa水溶液，可防治蚕病同时杀灭胃肠型脓病多角体、胃肠型脓病病毒、血液型浓病多角体。与传统的蚕用消毒剂相比，以DCCNa作为主要成分的消毒剂溶解度高、更为稳定、药效持续时间更长。作为发展养蚕业极佳的消毒药物，DCCNa对蚕的生长发育及蚕质几乎没有影响。

（2）水产养殖的灭菌和消毒在防治鱼病方面，DCCNa也有不俗的表现。它可以快速杀灭水体中的细菌、真菌等微生物，还可防治鱼类的病毒性疾病。所以DCCNa常被用于养殖鱼、虾、蟹、蛙等水产品的水体消毒。它在鱼种消毒、和鱼具消毒方面也有一定的运用。二氯异氰尿酸钠的饮水消毒效果：饮水经消毒后，鸡的成活率在97%左右，而饮水未曾消毒的鸡只成活率平均在90.07%，多出近7个百分点，经二氯异氰尿酸钠消毒过的水给鸡饮用，对鸡群的健康大有裨益，大大提高鸡的成活率，自然而然就提高了经济效益。

民用卫生消毒

（1）洗涤用品添加剂在家用餐具洗涤液等洗涤用品中添加适量DCCNa，可以增加洗涤剂的功能，使其可以发挥杀毒灭菌的作用，清洗含有蛋白、果汁的污渍时效果十分显著。可以称取600mgDCCNa加入1L水中，将餐具放入水中浸泡消毒2min可杀灭100%大肠杆菌，浸泡消毒8min后芽胞杆菌的存活率降低至只有2%，浸泡消毒15min后可以乙型肝炎病毒会被彻底杀灭。此外，在水果蔬菜、禽蛋等农产品的消毒中DCCNa也被广泛使用，是冰箱消毒剂和卫生间的消毒除臭剂的常用添加物。

（2）游泳池水体消毒

游泳池的水非常适合病菌等微生物的繁殖。若不经常消毒，藻类等其它微生物会迅速滋生，使池水散发出令人作呕的气味，并且黏附在池壁上形成一层又滑又脏的污垢。在游泳时碰到这些污垢会使游泳者产生厌恶感，同时也感染游泳者的皮肤，甚至感染游泳者的眼睛、呼吸道和呼吸器官。可以在游泳池水中加入适量的DCCNa消毒片，不仅可以使水体保持清澈发亮，还可以保持池壁清洁，清除粘附物，使游泳者身心愉悦。在使用浓度下DCCNa消毒片杀菌效果好，对人体基本没有伤害。

（3）饮用水消毒

在饮用水中添加适量的DCCNa，可以快速地杀灭各种病菌病毒等微生物等。不仅如此，DCCNa还可以破坏水中硫化氢等污染物分子，消除其颜色及其气味。DCCNa对质炎病毒、大肠肝菌的杀灭作用显著，在每升水中加入10mgDCCNa，水中大肠杆菌存活率为0.01%。

工业循环水处理

许多火力发电厂、石油炼化厂、化工厂在生产过程中会产生大量的热量。这些热量需要大量的冷却水来处理。一般情况下，这些工业会采用热交换设备如换热器、冷凝器、循环管道、冷却塔、泵系统等。但是这些热交换设备中藻类非常容易繁殖从而滋生大量的污垢。采用杀菌剂处理可以非常有效地处理冷却水中的藻类，其中DCCNa就是一种比较常用的冷却水杀菌剂。DCCNa可以高效地抑制冷却水中藻类微生物的繁殖，而且对工业设备的侵蚀很小，可较长时间地保持循环水系统中的水质处于良好状态。因此，DCCNa是工业冷却水处理剂的重要组成部分。

食品工业、公共场所的清洗和消毒

食品加工业如乳品加工厂、啤酒厂等饮料厂也开始大量使用DCCNa用于清洗和消毒。主要用作于容器、管道、工具、场地等加工工艺过程设备的消毒灭菌。还有一些餐饮行业如冷饮店、茶馆、餐厅等也经常要用DCCNa对托盘、碗、桌布、手巾等餐具来进行卫生消毒。使用DCCNa可以保持餐具和食品加工设备的卫生并消除由蛋白质引起的污渍、霉斑、异味等，保持餐具的光泽，防止疾病的传染。

制备方法

DCCNa有三种主要合成方法，分别是二氯异氰尿酸法、三氯异氰尿酸复分解法和次氯酸钠法，每种方法具有不同的特点，简述如下：

次氯酸钠法

此方法根据所使用次氯酸钠溶液的浓度可分成低浓度次氯酸钠法和高浓度次氯酸钠法。低浓度次氯酸钠法首先将氯气通入氢氧化钠溶液生成有效氯质量分数为 10%~11%的次氯酸钠溶液，再将氰尿酸投入次氯化钠溶液进行氯化反应生成DCCNa，最后经过冷却结晶、过滤得到湿的产品，在氰尿酸与次氯化钠溶液的反应中可以补充氯气以进一步提高产品的有效氯含量，同时抑制三氯化氮的生成。也可用硫酸和盐酸进行中和以降低母液的pH。低浓度次氯酸钠法的优点是操作简单，但是对原料次氯酸钠的利用率较低。该法氯化工段中会生成大量无机盐，需要反复用二氯异氰尿酸钠饱和水溶液进行洗去其中的盐，所以生产过程较繁杂，而且产品二氯异氰尿酸有效氯含量较低。该法仅适合有大量副产次氯酸钠的氯碱厂。高浓度次氯酸钠法的第一步是合成有效氯含量大于20%的次氯酸钠（一般23%~25%），再与氰尿酸进行氯化反应生成DCCNa。该法产品的有效氯质量分数很大程度上取决于次氯化钠溶液的浓度，使用高浓度次氯酸钠合成出的产品有效氯含量高，可以用生产中产生的母液联产三氯异氰尿酸以提高原料的利用率。

二氯异氰尿酸法

此方法的第一步是合成二氯异氰尿酸，再将其与烧碱反应制取DCCNa。首先按摩尔比1：2将氰尿酸与氢氧化钠溶液混合使其发生中和反应生成氰尿酸二钠盐；再通入氯气将氰尿酸二钠盐氯化成二氯代异氰尿酸浆料，离心过滤后得到湿的二氯异氰尿酸浆料并将其投入DCCNa母液中，在按摩尔比1：1加入烧碱进行中和反应，冷却、结晶、过滤后就会得到湿的DCCNa。干燥后得粉末状DCCNa或其二水化合物。该方法可以联产生产二氯异氰尿酸，二氯异氰尿酸也是一种氯代异氰尿酸类消毒剂产品。二氯异氰尿酸溶解度很低，其滤饼可以经过充分洗涤去除其中的盐类，因此产品纯度高，含盐量少。此方法的缺点是二氯异氰尿酸腐蚀性强，必须使用抗腐蚀能力较强的钛材或内衬聚四氟乙烯的反应釜与离心机，导致设备成本增大；因为二氯异氰尿酸结晶细小较难分离，所以对分离技术的要求较高；需要较多的烧碱溶液吸收氯化工段的尾气。

三氯异氰尿酸复分解法

此方法也被称中和法。首先按摩尔比1：3将氰尿酸与氢氧化钠溶液混合使其发生中和反应生成氰尿酸三钠盐。然后在适当的温度下通入氯气将氰尿酸三钠盐氯化成三氯异氰尿酸并将其离心过滤得到三氯异氰尿酸浆料，最后按摩尔比2：1将三氯异氰尿酸浆料打入氰尿酸三钠盐溶液中，使其在适当的温度下使其发生复分解反应生成DCCNa。最后通过将母液冷却、结晶、过滤、干燥等处理得到DCCNa。该方法的优点是可以同时联产三氯异氰尿酸，三氯异氰尿酸也是一种重要的氯代异氰尿酸类消毒剂产品，可根据市场行情的变化调节两种产品的产量；反应中使用的氢氧化钠溶液浓度很高，分离以后得到的母液可以重复使用；该法生产过程中产生的无机盐量很少，不需要反复洗涤；产品的无机盐含量少、有效氯质量分数较高；在氰尿酸三钠盐与氯气的反应中可以采用连续氯化，产量大，安全性高。该法缺点：氯化产生的三氯异氰尿酸较难分离，所以对分离技术和设备的要求较高，投资大；在三氯异氰尿酸生产中，氯化工段中氯气的利用率不高，需要较多的烧碱溶液吸收氯化工段的尾气。

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