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申请号: 200310105878.3 申 请 日: 2003.11.04
名 称: 一种含高价银磷酸盐无机抗菌剂及其制备方法
公 开 (公告) 号: CN1541536 公开(公告)日: 2004.11.03
主 分 类 号: A01N59/26 分案原申请号:
分类号: A01N59/26
颁 证 日:优 先 权:
申请(专利权)人: 西安康旺抗菌科技股份有限公司
地 址: 710043陕西省西安市火炬路3号楼7层B座
发 明 (设计)人: 张文钲王广文代大庆 国 际 申 请:
国 际 公 布: 进入国家日期:
专利 代理 机构: 西安文盛专利代理有限公司 代 理 人: 彭冬英
摘要
一种含高价银磷酸盐无机抗菌剂,所述的抗菌剂为磷酸锆钠银,其中的银为三价银和一价银。含高价银磷酸盐无机抗菌剂的制备方法,将过氧化银加入过硫酸盐或浓硝酸中溶解得到高价银水溶液,磷酸锆钠在高价银水溶液中搅拌载银,充分水洗,烘干,煅烧2~4小时,粉碎。本发明高价银磷酸盐抗菌剂比一价银磷酸盐的抗菌活性高,用作制造各类抗菌制品,如塑料制品、织物、涂料和陶瓷等。该抗菌剂广谱抗菌、无毒、无刺激、耐热性高、耐候性好、细度细。
法律状态公告日 2006.06.21 法律状态类型 授权
4,4’-二氨基二苯甲烷 101-77-9
邻苯二甲酸甲苯基丁酯(BBP) 85-68-7
邻苯二甲酸二(2-乙基己基)(DEHP) 117-81-7
邻苯二甲酸二丁基酯(DBP) 84-74-2
蒽 120-12-7
二甲苯麝香(MX) 81-15-2
短链氯化石蜡(C10-C13)(SCCP) 85535-84-8
二氯化钴 7646-79-9
六溴环十二烷(HBCDD)及所有主要的非对映异构体(HBCDD) 25637-99-4
3194-55-6
(134237-50-6,
134237-51-7,
134237-52-8)
重铬酸钠 10588-01-9
氧化双三丁基锡 56-35-9
五氧化二砷 1303-28-2
三氧化二砷 1327-53-3
三乙基砷酸酯 15606-95-8
砷酸铅 7784-40-9
2,4-二硝基甲苯 121-14-2
蒽油 90640-80-5
蒽油,蒽糊,轻油 91995-17-4
蒽油、蒽糊,蒽馏分 91995-15-2
蒽油,含蒽量少 90640-82-7
蒽油,蒽糊 90640-81-6
邻苯二甲酸二异丁酯 (DIBP) 84-69-5
硅酸铝耐火陶瓷纤维
——
氧化锆硅酸铝耐火陶瓷纤维
铬酸铅 7758-97-6
钼铬红(C.I.颜料红104) 12656-85-8
铅铬黄(C.I.颜料黄34) 1344-37-2
磷酸三(2-氯乙基)酯 115-96-8
高温煤焦油沥青 65996-93-2
丙烯酰胺 79-06-1
中文名磷酸
英文名Phosphoric acid
别称正磷酸
化学式H3PO4
分子量98
CAS登录号7664-38-2
EINECS登录号231-633-2
熔点42.35 ℃(316K)
沸点158℃(431 K)
水溶性可与水以任意比互溶
密度1.685g/mL(液态)
外观白色固体,大于42℃时为无色粘稠液体
应用主要用于制药、食品、肥料等工业,也可用作化学试剂
危险品运输编号UN 3453 8/PG 3
继德国商人波兰特发现磷、德国化学家孔克尔制出磷后,英国化学家波义耳也独立制出了磷,他也是最早研究磷性质及化合物的化学家,他在1682年发表的论文《一种观察到的冷光的新实验》中写到“磷在燃烧后生成白烟,白烟与水作用后生成的溶液具有酸性.”其中的白烟正是磷酸酐(五氧化二磷),而与水作用生成的溶液即为磷酸,然而他并未对磷酸进行进一步的研究.
研究磷酸最早的化学家是法国化学家拉瓦锡.1772年,他做这样的实验:将磷放在以汞密封的钟罩里使其燃烧.实验结果而得出这样的结论:一定量的磷能燃烧于某容量的空气中;磷燃烧时生成无水磷的白色粉片,如细雪一般;燃烧后瓶中的空气约剩原来容量的80%;磷燃烧后较燃烧前约重2.5倍;白色粉片溶于水即成磷酸.拉瓦锡还证明磷酸可用浓硝酸和磷反应制得.
大约过了一百多年,德国化学家李比希做了许多农业化学的实验,揭开磷和磷酸对植物生命的价值.1840年李比希著的《有机化学在农业和生理学上的作用》中,科学地论证了土壤的肥力问题,并指出磷对植物的作用.同时,他还进一步探究了磷酸及磷酸盐作为肥料的应用,从此磷酸的生产进入大规模化时代.
2物质结构
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正磷酸是由一个单一的磷氧四面体构成的磷酸.在磷酸分子中P原子是sp3杂化的,3个杂化轨道与氧原子间形成3个σ键,另一个P—O键是由一个从磷到氧的σ配键和两个由氧到磷的d-pπ键组成的.σ配键是磷原子上的一对孤对电子向氧原子的空轨道配位而形成.d←p配键是氧原子的py、pz轨道上的两对孤对电子和磷原子的dxz、dyz空轨道重叠而成.由于磷原子3d能级比氧原子的2p能级能量高很多,组成的分子轨道不是很有效的,所以P—O键从数目上来看是三重键,但从键能和键长来看是介于单键和双键之间.纯H3PO4和它的晶体水合物中都有氢键存在,这可能是磷酸浓溶液之所以粘稠的原因.
3物理性质
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熔点:42.35 ℃(316K)
沸点:158℃(431 K)(分解,磷酸受热逐渐脱水,因此没有自身的沸点)
市售磷酸是含85%H3PO4的粘稠状浓溶液.从浓溶液中结晶,则形成半水合物2H3PO4·H2O(熔点302.3K).
4化学性质
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磷酸是三元中强酸,分三步电离,不易挥发,不易分解,几乎没有氧化性.具有酸的通性.
pKa1:2.12
pKa2:7.21
pKa3:12.67
(1)浓磷酸可以和氯化钠共热生成氯化氢气体(与碘化钾、溴化钠等也有类似反应),属于弱酸制强酸:
NaCl + H3PO4(浓) ==△== NaH2PO4 + HCl↑
原理:难挥发性酸制挥发性酸
(2)磷酸根离子具有很强的配合能力,能与许多金属离子生成可溶性的配合物.如Fe3+与PO43-可以生成无色的可溶性的配合物[Fe(PO4)2]3-和[Fe(HPO4)2]-,利用这一性质,分析化学上常用PO43-掩蔽Fe3+离子,浓磷酸能溶解钨、锆、硅、硅化铁等,并与他们形成配合物.
(3)磷酸受强热时脱水,依次生成焦磷酸、三磷酸和多聚的偏磷酸.三磷酸是链状结构,多聚的偏磷酸是环状结构.
2H3PO4 ==473-573K== H4P2O7 + H2O
3H3PO4 ==573K以上== H5P3O10 + 2H2O
4H3PO4 ==高温== (HPO3)4 + 4H2O
(4)需要特别注意的是,浓热的磷酸能腐蚀二氧化硅,生成杂多酸.但由于反应原理过于复杂,因此中学课程将其简化为氢氟酸是唯一能与二氧化硅反应的酸.浓热磷酸还能分解绝大部分矿物,如铬铁矿、金红石、钛铁矿等.
酸根离子
盐类
磷酸盐有三类:正盐(含PO43-),酸式盐磷酸一氢盐(含HPO42-)和磷酸二氢盐(含H2PO4-).
三类盐之间的关系为:
(1)溶解性
正盐和一氢盐:除钾、钠、铵等少数盐外,其余都难溶于水,但能溶于强酸.
二氢盐:都易溶于水.
(2)相互转化
向磷酸中滴加碱液,随着碱液的增多,先后生成磷酸二氢盐、磷酸一氢盐、磷酸盐.
向磷酸盐溶液中滴加强酸,随着酸的增多,先后生成磷酸一氢盐、磷酸二氢盐、磷酸.
(3)离子共存的问题
①H2PO4-、 HPO42-、PO43-与H+不能共存.
②H2PO4-、HPO42-与OH-不能共存.
③H2PO4-与PO43-不能共存(化合生成HPO42-).
④H2PO4-与HPO42-可共存,HPO42-和PO43-可共存.
检验
磷酸盐与过量钼酸铵在浓硝酸溶液中反应有淡黄色磷钼酸铵晶体析出,这是鉴定磷酸根离子的特征反应:
PO43- + 12MoO42- + 3NH4+ + 24H+ ==== (NH4)3[P(Mo12O40)]·6H2O↓ + 6H2O
5制备方法
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磷酸的原料主要是磷矿(主要成分为氟磷酸钙Ca10F2(PO4)6)和以硫酸为主的无机酸.
实验室制法:实验室可用强酸+磷酸盐制备磷酸.
3H+ + PO43- ==== H3PO4 (原理:强酸制弱酸)
湿法:工业上常用浓硫酸跟磷酸钙、磷矿石反应制取磷酸,滤去微溶于水的硫酸钙沉淀,所得滤液就是磷酸溶液.或让白磷与硝酸作用,可得到纯的磷酸溶液.
3P4 + 20HNO3 + 8H2O ==== 12H3PO4 + 20NO↑
热法:白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,再经水化制成.注意必须用热水,因为五氧化二磷会和冷水反应生成剧毒的偏磷酸.
多磷酸的生产:多磷酸的生产主要由正磷酸在适当条件下脱水而成.
重结晶法:将工业磷酸用蒸馏水溶解后,把溶液提纯,除去砷和重金属等杂质,经过滤,使滤液符合食品级要求时,浓缩,制得食用磷酸成品.
无机银抗菌剂-日本玻璃载银系
硝酸银络合抗菌剂
钼酸银抗菌剂
载银沸石抗菌剂
一种复合抗菌剂,其特征在于该复合抗菌剂由下列步骤制备: a.银络合物制备:将氯化银或乙酸银溶解在硫代硫酸钠和亚硫酸钠混合溶液中,同时用醋酸调节溶液的PH在4-5,在20-40℃温度下搅拌12-18小时,其中S2O32-与Ag+和SO32-的摩尔比为3∶1∶1-5∶1∶1; b.将硅溶胶加热至25~35℃并对硅溶胶液边搅拌、边将按a步骤制得的混合溶液滴加在硅溶胶中,滴加完后继续搅拌5-10小时,得到无机复合溶液,硅溶胶与按a步骤制得的银络合物溶液的体积比为100∶25~300; c.使b步骤制得的混合溶液继续保温在25~35℃,边搅拌边将氯代十六烷基呲啶或溴代十六烷基呲啶或2n酰基异噻唑酮有机抗菌剂滴加在该混合溶液中,加入的氯代十六烷基呲啶或溴代十六烷基呲啶或2n酰基异噻唑酮的重量为硅溶胶重量的0.625%~6%,滴加完后继续搅拌1-5小时,得到硅溶胶与银络合物的无机复合溶液和有机抗菌剂复合的有机-无机复合溶液; d.将c步骤制得的有机-无机复合溶液,在50-80℃的温度下烘干或经喷雾干燥得到白色粉末状复合抗菌剂。
无色透明纳米银溶液
产品介绍
“无色透明纳米银溶液”,该产品是非常稳定的络合态银溶液,生产技术属国际领先。目前我司可生产,酸性、中性、碱性三种类型的无色透明纳米银溶液,如果能够科学、合理的使用该溶液,具有很好的安全性、可靠性、超凡的杀菌功能。无论使用多长时间都不会变色,不氧化,比普通的有色单体纳米银溶液或离子态纳米银溶液,抗菌性强几十倍以上,有迅速的杀菌功能。在上海SGS,用GB15979-2002 附录C4溶出性抗(抑)菌产品抑菌性能实验方法,取10ppm无色透明纳米银溶液,对大肠杆菌作抑菌测试,结果,在2min内细菌减少率99.99%。测试报告 NO:SHFDO060300051AN。
产品特性
Ag颗粒粒径≤0.5nm。
Ag含量浓度,常规产品为10000ppm以下。
状态:无色透明液体。
PH值=7(中性)
安全环保。
抑菌性:比单体或离子态纳米银强几十倍。
抑菌、杀菌特性:广谱杀菌,无耐药性。
具有很强的抗氧化性,喷涂到白色或各种布料或纸张,不论多长时间都不会变色。
可以分散到水中或各种有机溶剂中。
应用领域
制作各种外用杀菌剂,包括各种抗菌凝胶、洗液、粉体、片剂。
可添加到各种水性、油性涂料中。
添加到各种纺织品纸制品中,特别是对颜色变化有特别要求的制品中使用。
性状: 白色重质无定形粉末。无臭。无味。溶于2份硫酸和1份
二氧化锆结构
水的混合液中,微溶于盐酸和硝酸,慢溶于氢氟酸,几乎不溶于水。有刺激性。相对密度5.85。熔点 2680 ℃。沸点4300 ℃。硬度次于金刚石。
分子结构:低温时为单斜晶系,在1100℃以上形成四方晶型,在1900℃以上形成立方晶型。
化学性质
1、由灼烧二氧化锆水合物或挥发性含氧酸锆盐所得的二氧化锆为白色粉末,不溶于水[2]
ZrO2·xH2O
ZrO2+xH2O;
2、经由轻度灼烧所得的二氧化锆,比较容易被无机酸溶解
ZrO2+4H+=Zr4++2H2O
强热灼烧所得的二氧化锆只溶于浓硫酸和氢氟酸,经过熔融重结晶的二氧化锆只与氢氟酸作用;
3、二氧化锆是一种两性氧化物,与碱共熔可形成锆酸盐,但锆酸盐遇水容易水解为ZrO2·xH2O而沉淀。
ZrO2+2NaOH=Na2ZrO3+H2O
Na.ZrO3+H2O=ZrO2+NaOH;
4、二氧化锆与碳和氯气高温反应,或者与四氯化碳反应,生成四氯化锆及二氯氧化锆,水解又得到二氧化锆[3]
3ZrO2+2C+4Cl2=ZrCl4+2CO2+2ZrOCl2;
5、它在电弧中与碳作用生成碳化锆
ZrO2+2C=CO2+ZrC;
6、成斜锆石型的ZrO2 是黄色或棕色单色斜晶体不溶于水、盐酸和稀硫酸,溶于热浓氢氟酸、硝酸和硫酸。与碱共熔生成锆酸盐。化学性质非常稳定。用于制高级陶瓷、搪瓷、耐火材料。可由锆英石与纯碱共熔,用水浸出锆酸钠,与盐酸作用成二氯氧化锆,再煅烧而制得。
应用领域
金属锆及其化合物的原料
用于制金属锆和锆化合物、制耐火砖和坩锅、高频陶瓷、研磨材料、陶瓷颜料和锆酸盐等主要用于压电陶瓷制品、日用陶瓷、耐火材料及贵重金属熔炼用的锆砖、锆管、坩埚等。也用于生产钢及有色金属、光学玻璃和二氧化锆纤维。还用于陶瓷颜料、静电涂料及烤漆。用于环氧树脂中可增加耐热盐水的腐蚀。
耐火材料
氧化锆纤维是一种多晶质耐火纤维材料。由于ZrO2物质本身的高熔点、不氧化和其他高温优良特性,使得ZrO2纤维具有比氧化铝纤维、莫来石纤维、硅酸铝纤维等其他耐火纤维品种更高的使用温度。氧化锆纤维在1500 ℃以上超高温氧化气氛下长期使用,最高使用温度高达2200 ℃,甚至到2500 ℃仍可保持完整的纤维形状,并且高温化学性质稳定、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、不挥发、无污染,是目前国际上最顶尖的一种耐火纤维材料。 ZrO2的耐酸碱腐蚀能力大大强于SiO2和Al2O3。不溶于水,溶于硫酸及氢氟酸;微溶于盐酸和硝酸。能与碱共熔生成锆酸盐。
燃气轮机
等离子喷涂二氧化锆热障涂层在航空及工业用燃气轮机上的应用已有很大进展,在一定限度内已经用于燃气轮机的涡轮部分。由于这种涂层可以降低气冷高温部件的温度50~200 ℃,因此可以显著地改善高温部件的耐久性,或者容许提高燃气温度或减少冷却气体的需用量而保持高温部件所承受的温度不变,从而提高发动机的效率。
陶瓷材料
因为氧化锆的折射率大、熔点高、耐蚀性强,故用于窑业原料。压电陶瓷制品有滤波器、扬声器超声波水声探测器等。还有日用陶瓷(工业陶瓷釉药)、贵重金属熔炼用的锆砖及锆管等。纳米级氧化锆还可以用作抛光剂、磨粒、压电陶瓷、精密陶瓷、陶瓷釉料和高温颜料的基质材料。
其他
此外氧化锆可用于白热煤气灯罩、搪瓷、白色玻璃、耐火坩埚等的制造。X射线照相。研磨材料。与钇一起用以制造红外线光谱仪中的光源灯,厚膜电路电容材料,压电晶体换能器配方。