二溴海因消毒剂开题报告
毕业论文开题报告
题目二溴海因消毒剂
复配研究
学院化学化工学院
专业化学工程与工艺
班级化工0803
学生
学号
指导教师
二〇一二年三月二十二日
学院 化学化工学院 专业 化学工程与工艺 学生 学号
论文题目 二溴海因消毒剂的复配研究 一、选题背景与意义
1. 二溴海因性质与消毒机理概述
1, 3-二溴-5, 5-二甲基海因又称1, 3-二溴-5, 5-二甲基乙内酰脲、1, 3-二溴-2, 4-咪唑啉二酮, 英文简称DBDMH, 简称二溴海因。纯品为白色固体, 熔点196~ 198 ℃ , 工业品为淡黄色固体, 熔点194 ~197 ℃ ; 溶于氯仿、乙醇、丙酮等有机溶剂, 微溶于水,20℃时1L 水溶解2.2g 二溴海因, 0.1% 水溶液的pH 值为26; 在强酸或强碱中易分解; 干燥时稳定,容易吸潮, 吸潮后部分水解; 有轻微刺激性气味; 活性溴含量为54% ~ 55%。[1-2]分子式如下：
C H 3C H 3C
C O
N
C Br
二溴海因杀菌作用主要是：二溴海因在水中释放出次卤酸，发挥氧化作用；次卤酸分解形成新生态氧的新生氧作用；释放出的活化卤素。与含氮的物质发生反应生成卤化胺，干扰细菌细胞代谢的作用；二溴海因可使芽饱的细胞壁和核膜均有不同程度的破坏，而起到杀菌的作用，二溴海因作为新型的第二代的溴释放性消毒剂，其水溶性pH 值约为4．6，在水中能缓慢释放出次溴酸和游离的活性溴，水中释放出的自由溴与含氮的物质发生反应生成溴化胺。【3】
在含有H2S 和NH3
的环境中仍具有杀菌作用，剩余下5，5 二甲基乙内酰脲，其在自然条件下被光、氧、微生物等在较短时间内分解为氨和二氧化碳，不会因为残留而污染环境，不产生三氯甲烷等毒性产物。虽然在水中溶解度小(25"C 为0．24％，60℃为0．34％)，但其在相当低的浓度时就具有强的消毒灭菌作用。
2. 二溴海因合成方法
在二甲基海因中加入一定量的水, 温度控制在在30℃ 左右，搅拌30min, 等待二甲基海因全部溶解后, 一定的时间内滴加适量的溴, 再反应数个小时，反应方程如下。完毕反应后, 冷却静止，然后再将冷却后溶液用乙醇结晶, 过滤, 滤饼干燥后得到了淡黄色固体。这就是为产品1, 3-二溴-5, 5-二甲基海因（二溴海因）。
经实验测定，合成二溴海因的最佳工艺条件是: 二甲基海因与溴的最佳摩尔比为1： 2.0; 溶剂用量为80mL( 水) / 0.1mol( 海因) ; 反应温度为30℃左右; 反应时间为5min 。1, 3-二溴-5, 5-二甲基海因的收率可达85%。
3. 二溴海因生产现状
二溴海因是一种重要的化工产品，常常当做溴化剂或者消毒剂使用。工业上使用二溴海因用以替换与N-溴代乙酰胺、N-溴代丁二酰亚胺等溴化剂,相比他们而言，具有活性溴含量高、贮存稳定性好、使用经济等优点。作为消毒剂二溴海因也是一种安全高效的消毒剂，广泛应用与工业、医疗、民用等领域，除杀灭细菌，病毒的效果外，还有有杀灭水中不良藻类的功能, 可用于水产养殖业中各种疾病的预防和治疗, 还可用于游泳池消毒、水果保鲜和工业用循环水灭藻, 以及日常生活消毒等
【13】
。
目前我国国内的二溴海因的主要生产厂商有常州市武进鸣凰化工助剂厂、深圳市华苏化工有限公司、盐城百瑞特精化有限公司、山东省龙口科达化工有限公司( 年产量3000t) 、天津市康宝高新技术开发有限公司、上海海得欣化工科技开发有限公司、河北定州荣鼎水环境生化技术有限公司、江苏无锡美华化工有限公司、宜兴市苏亚达生物技术有限公司、河北冀衡化学股份有限公司等, 市场上销售的二溴海因一般是含量大于98%的粉末, 价格一般为2万元每吨[2]。
现在, 对于二溴海因和其他卤代海因之间加复配使用的研究, 已成为近年来的研究热点,如溴氯海因与二溴海因的复合应用、二氯海因与二溴海因的复合应用等。二溴海因与其他卤化海因复配使用，效溴与有效氯的比值是非常有影响的的因素，例如二溴海因与溴氯海因复配使用，在PH 值为7.1的条件下，杀毒效果要远好于单独使用二溴海因或者溴氯海因[2]。溴氯海因与二溴海因
+(NH 4)CO 3
C CN CH 3
OH
CH 3
C NH CH 3
CH 3
C C N O
O
+ NH 3 + 2H 2O
H C NH CH 3
CH 3
C C N O O
+ 2Br
C N CH 3
CH 3
C C
N
O
O
Br H Br
2HBr
+NaOH
的复配物现被国内外的专家一致公认为最佳的氧化类消毒剂组合。二溴海因在养殖业中的应用, 包括池塘消毒、预防水体消毒、疾病治疗等方面,在这里二溴海因的使用不会受到PH值、水质、盐度、pH 值、水温、有机物等的影响。另外, 目前已有将二溴海因作为高效低毒消毒剂与硬脂酸单甘酯及吐温-80 复配,应用于脐橙表面做防霉保鲜处理达到了非常好的效果。目前这种保鲜剂能否应用到别的领域中，有待进一步研究实验，但是相信一定会有更广泛的保鲜应用。所以，随着人们生活水平的提高，生活要求也在提高，二溴海因这种安全、高效的物质，一定会得到更加进一步的发展。
二、研究内容与目标
二溴海因作为一种性能优异的安全、高效的消毒剂，有着很广阔的发展前景【2】。就目前，已经在很多行业中的到的广泛的应用，并且二溴海因的消毒能力已经得到了国内外所有专家的认可。但是二溴海因在水中的溶解度不佳，在20℃情况下，1L蒸馏水仅能溶解二溴海因2.2g。消毒剂应具备的特点包括：1，高效，广谱，无毒，无刺激，安全。2,作用快，且持久。3：受有机物和环境影响小4: 无味无嗅无残留，性质稳定。5：易溶于水，便于使用。所以为了让二溴海因得到更进一步的应用，需要想方法使增加二溴海因的溶解度。为方便二溴海因的工业生产，对复配物质也要有一些要求，例如，二溴海因的工业产品为粉末状固体，为方便使用，复配物质最好是固体，可以和二溴海因充分混合，得到固态混合物。这样的复配产品，用户使用方便，可以直接按照产品与水的配比使用。
三、研究方法与手段
配制二溴海因饱和溶液，用碘量法滴定，测出有效溴浓度。然后再和不同治疗比例的碳酸钠混合，继续配制饱和溶液使用碘量法滴定测出有效溴浓度。然后通过比较不同组的数据，找到有效溴浓度与碳酸钠配比之间的关系，并且找到杀菌消毒效果最好的性价比最高的有效溴浓度的配比。
四、参考文献
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六、审核意见