论文总字数：7450字

摘 要

本文研究了二溴海因在多种溶剂体系中的溶解性和稳定性，结果表明，二溴海因在在非极性溶剂甲苯、正己烷中几乎不溶解；在含氮类化合物溶剂中，二溴海因具有较大的溶解度，但仅在乙腈中能保持稳定不分解；在含氧溶剂乙醇、丙酮中，溶解度较低且均不稳定；在乙腈-水体系中具有良好的溶解性和稳定性，有效溴含量＞500 mg/L；在碳酸钠水溶液体系中，二溴海因的溶解度随着碳酸钠质量比例的增加而增大。在二溴海因：碳酸钠=2～3:1 的范围内，有效溴含量＞200 mg/L。

关键词：二溴海因 溶解性 稳定性

Increases the solubility of theDBDMH

ABSTRACT

This paper studies the DBDMH in a variety of solubility and stability of solvent system.The experimental results show that DBDMH in hexane and nonpolar solvent toluene, almost insoluble.In the nitrogen compounds solvent, the DBDMH have the solubility of a larger,but the DBDMH can keep stable in the acetonitrile.The DBDMH in the acetone and ethanol,the DBDMH have low solubility and instability and instability. The DBDMH have good high solubitility and in acetoni trile-water system and stability in acetoni trile-water system ,and the offective browine content is more than 500 mg/L. The DBDMH’s solubility increases with the inereage of the scale of Sodium carbonate.In Sodium carbonate-water system,the browine content keeps more than 200 mg/L when the rate of the DBDMH and Sodium carbonate keep from 2:1 to 3:1.

KeyWords:1,3-Dibromo-5,5-dimethylhydanto(DBDMH);properties;synthetic

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 二溴海因的用途 1

1.2 二溴海因的性质 1

1.3 二溴海因消毒机理 2

1.4 二溴海因的合成 2

1.5 二溴海因的应用方向 3

1.6 二溴海因的应用前景以及改进方向 3

1.7立项依据 4

第二章 实验内容 5

2.1 实验试剂及仪器 5

2.2 实验步骤 5

2.2.1 溶解性实验 5

2.2.2 有效溴含量的滴定 6

第三章 结果与讨论 7

3.1 二溴海因在多种有机溶剂中的溶解性 7

3.2 二溴海因与碳酸钠水溶液中的溶解情况 8

第四章 小结 9

参考文献 10

致 谢 12

第一章 绪论

1.1 二溴海因的用途

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。主要作为杀菌、灭藻剂，可有效杀灭各种细菌、真菌、病毒、藻类、肝炎病毒、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、淋病、霍乱、鼠伤寒沙门氏菌等，可广泛用于水产养殖中，有效防治鱼、鳖、蟹、虾、蛙、贝等各种细菌性、真菌性病；工业水、自来水、生活污水、游泳池的消毒杀菌，是一种高效、广谱、低残留的新型环境友好型消毒抗菌剂。

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。

1.2 二溴海因的性质

其化学式为：

化学名称：1,3-二溴-5,5-二甲基海因 （DBDMH，1,3-Dibromo-5,5-dimethylhydantoin）

俗名：二溴海因 含量：98%

分子式：C₅H₆Br₂N₂O₂

分子量：285.96

外观：白色或淡黄色结晶粉末

含溴量：54.8%

性状：本品为白色结晶性粉末，可加工成片剂，微溶于水、溶于氯仿，乙醇等有机溶剂，干燥时稳定，在强酸或强碱中易分解，可进一步加工成颗粒，在水中加热易分解。

外观：白色或淡黄色结晶粉末

熔点 ：197-199 °C (dec.)(lit.)

溶解性：微溶于水，溶于氯仿、乙醇等有机溶剂。

1.3 二溴海因消毒机理

二溴海因杀菌作用主要机理是：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。

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℃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。

1.4 二溴海因的合成

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。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）。

1.5 二溴海因的应用方向

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。

1.6 二溴海因的应用前景以及改进方向

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。二溴海因在典型非极性溶剂中几乎不溶，因此无法通过乳化或者微乳化途径制取二溴海因水基制剂，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。目前研究发现，二溴海因在具有共沸组成的乙腈-水二元混合溶剂中具有良好的溶解性和稳定性，但制剂中水含量太低（小于30%），以及乙腈的毒性妨碍了该制剂的使用。尿素能够显著增加二溴海因在水中的溶解度，但该体系需在保存于10℃，以下才具有足够的稳定性。此外尚未发现任何其他试剂包括表面活性剂对二溴海因在水中具有增溶作用。未来研究的方向可能是二溴海因水悬浮剂。

1.7立项依据

二溴海因作为常见的水处理剂，此类消毒剂具备杀菌谱广、杀菌能力强、作用速度快、稳定性好、毒性低、腐蚀性 、刺激性小易溶于水、对人和动物安全及价廉易得、对环境污染程度低，因此在未来二溴海因会得到更多的普及与应用，但其在水中的溶解度较低，影响其消毒的效率，因此如何增溶二溴海因是二溴海因作为消毒剂应该解决的一大问题。

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