漂白剂

在 18 世纪后期，科学家们发现了一种化学物质，它具有与发酵相同的效果，但产生的结果要快得多。 1774 年，瑞典化学家卡尔·威廉·舍勒 (Karl Wilhelm Scheele) 发现了化学元素氯，这是一种高度刺激性的绿黄色气态卤素。 1785年，法国科学家Claude Berthollet发现氯是织物中极好的增白剂。一些工厂经营者试图将他们的织物暴露在氯气中，但这个过程非常繁琐，烟雾非常强烈，这些尝试很快就被放弃了。

在巴黎附近的 Javel 镇，Berthollet 开设了一家小型工厂，用于生产一种名为“Eau de Javelle”的新产品。漂白粉由吸收了氯气的钾碱（纯碱）组成。 1799 年，苏格兰化学家查尔斯·坦南特 (Charles Tennant) 发明了另一种漂白粉。在工业革命初期，他的专利石灰粉被广泛用于增白各种织物和纸制品。为了制造漂白粉，将熟石灰（用水处理过的石灰）薄薄地铺在大房间的混凝土或铅地板上。氯气被泵入房间以被石灰吸收。虽然是一种有效的增白剂，但这种粉末在化学上是不稳定的。它是 制作家用漂白剂的原料是氯气、烧碱和水。氯气和烧碱是通过在称为电解的过程中将直流电通过氯化钠盐溶液而产生的。一直使用到第一次世界大战前后，当时引入了液氯和次氯酸钠溶液（现代家用漂白剂的先驱）。大约在这个时候，研究人员发现注射盐 通电的水会分解盐（氯化钠）分子并产生一种叫做次氯酸钠的化合物。这一发现使次氯酸钠或氯漂白剂的大规模生产成为可能。

漂白剂的种类

今天，几乎每个家庭都有漂白剂。它通过化学反应使织物变白并去除污渍，将不需要的颜色分解成更小的颗粒，可以通过洗涤轻松去除。两种家用漂白剂是氯漂白剂和过氧化物漂白剂。过氧化物漂白剂是在 1950 年代引入的。虽然它有助于去除污渍，尤其是在较高的洗涤温度下，但它不会漂白大多数有色材料，也不会削弱织物，次氯酸钠漂白剂也是如此。过氧化物漂白剂不能消毒，通常添加到标榜为颜色安全的洗衣粉中。它还具有比氯漂白剂更长的保质期。过氧化物漂白剂在欧洲更常用，那里的洗衣机制造有内部加热线圈，可以将水温升高到沸点。

在美国，更常见的家用漂白剂是氯漂白剂。它最有效地去除污渍和消毒织物。氯漂白剂制造成本低廉，在温水和热洗温度下均有效。然而，它具有很强的化学性质，可以削弱纺织纤维。

氯漂白剂的消毒特性在洗衣房外也很有用。氯漂白剂对发生地下水污染的饮用水进行消毒，因为它是一种强力杀菌剂。它于 1895 年首次用于对纽约市巴豆水库的饮用水进行消毒，并被政府批准用于食品行业的设备消毒。近年来，社区健康活动家将漂白剂推广为一种对静脉吸毒者的针头进行消毒的低成本方法。

原材料

制造家用漂白剂的原料是氯、烧碱和水。氯气和烧碱是通过在称为电解的过程中将直流电通过氯化钠盐溶液而产生的。氯化钠，普通食盐，来自矿山或地下井。将盐溶解在热水中形成盐溶液，然后在电解槽中反应之前对其进行杂质处理。

制造
过程

次氯酸钠漂白剂的制造需要几个步骤。所有步骤都可以在一个大型制造设施中进行，或者氯气和烧碱可以从不同的工厂运送到反应器现场。氯气和烧碱都是危险化学品，按照严格的规定运输。

准备组件

• 1 烧碱通常以 50% 的浓缩溶液生产和运输。在其目的地，该浓缩溶液用水稀释以形成新的 25% 溶液。
• 2 当水稀释强苛性钠溶液时会产生热量。稀释的苛性钠在反应前冷却。

化学反应

• 3 氯和苛性钠溶液反应形成次氯酸钠漂白剂。该反应可以在约 14,000 加仑的批次中或在连续反应器中进行。为了制造次氯酸钠，液氯或气态氯通过苛性钠溶液循环。氯气和苛性钠的反应基本上是瞬时的。

冷却净化

• 4 然后将漂白剂溶液冷却以防止分解。
• 5 通常，这种冷却的漂白剂会被沉淀或过滤以去除可能使漂白剂变色或催化其分解的杂质。

运输

• 6 成品次氯酸钠漂白剂被运送到装瓶厂或在现场装瓶。家用强力漂白剂通常是含 5.25% 次氯酸钠的水溶液。

质量控制

在漂白剂生产设施中，最终的次氯酸钠溶液通过一系列过滤器以提取任何残留的杂质。它还经过测试以确保它含有 5.25% 的次氯酸钠。由于存在挥发性氯气，安全是制造工厂的首要问题。在反应堆设施外制造氯气时，它会以液体形式在专门设计的具有双层壁的铁路罐车中运输，在发生脱轨时不会破裂。到达工厂后，液氯从罐车中泵入储罐。作为一项安全措施，罐车配备了与氯检测系统配合使用的截止阀。如果发生氯泄漏，检测系统会触发储罐上的装置，该装置会在 30 秒内自动停止液体传输。

在设施内，氯桶被安置在一个封闭的区域，称为车棚。这个封闭的房间配备了空气“洗涤器”，以消除任何逸出的对人类和环境有害的氯气。类似真空的洗涤器从封闭区域吸入任何氯气，并注入烧碱。这会将其变成漂白剂，并被纳入制造过程。尽管采取了这些预防措施，但仍会定期为工厂人员安排安全和消防演习。

包装中的特殊注意事项

家用次氯酸钠漂白剂于 1909 年引入美国人，先装在钢容器中，然后装在玻璃瓶中。在 1960 年代初期，塑料壶的出现带来了一种更便宜、更轻且不易碎的包装替代品。它降低了运输成本并保护了参与运输和处理的工人的安全。此外，厚塑料不允许紫外线到达漂白剂，这提高了其化学稳定性和有效性。然而，近年来，由于材料在垃圾填埋场分解需要时间，因此塑料容器已成为环境问题。许多依赖塑料包装的公司，包括漂白剂制造商，已经开始减少包装中的塑料用量或使用再生塑料。在 1990 年代初期，Clorox 在其包装中引入了消费后树脂 (PCR)。较新的瓶子是高密度聚乙烯 (HDPE) 和 25% 再生塑料的混合物，主要来自透明牛奶罐式瓶子。

消费者安全

1970 年代，当公众开始担心家用化学品对个人健康的影响时，漂白剂制造业受到了抨击。二恶英是化学制造过程中的一种致癌副产品，通常存在于用于漂白纸张和木材的工业产品中。在其最终瓶装形式中，普通次氯酸钠漂白剂不含二恶英，因为氯必须处于气态才能存在二恶英。然而，当漂白剂与酸接触时会形成氯气，酸是一些马桶清洁剂的一种成分，家用漂白剂上的标签包含对这种组合的具体警告。

除了二恶英的危害外，消费者还一直关注次氯酸钠漂白剂中氯的毒性。然而，洗衣过程会使潜在有毒的氯失活并导致盐水的形成。冲洗水通过家庭排水管进入供水系统后，市政水过滤厂会去除残留的氯。