Жидкофазная реакция перекиси водорода и гипохлорита натрия в центробежном генераторе синглетного кислорода

Предпринята попытка получения газовой фазы синглетного кислорода O₂(a¹Δg) в реакции жидких фаз кислотной перекиси водорода (КПВ) и гипохлорита натрия (NaOCl). Она связана с тем, что в течение долгого времени реакция основной перекиси водорода (ОПВ) с хлором являлась основным источником синглетного кислорода. Однако ОПВ обладает одним недостатком — нестабильностью при хранении. Эксперименты проводились на центробежном генераторе синглетного кислорода (ЦГСК) с двумя потоками растворов — КПВ и NaOCl, которые смешивались в щелевом сопле и затем инжектировались в дугообразный канал ЦГСК для формирования вращающегося жидкостного потока с большой центробежной силой. Эта центробежная сила позволяла быстро отделить продукт реакции O₂(¹Δ) от жидкой фазы. Газообразный кислород O₂(¹Δ) детектировался по спектру его димольного излучения, регистрируемого с помощью ПЗС-спектрографа. Экспериментальные результаты показывают, что получать газообразный кислород O₂(¹Δ) в жидкофазной реакции КПВ + NaOCl можно, и чем выше кислотность, тем эффективнее производится O₂(¹Δ). Однако поскольку в реакции КПВ + NaOCl в любом случае образуется побочный продукт Cl₂, его каталитическая роль в разложении H2O2 с образованием кислорода в основном состоянии остается главным препятствием при использовании реакции КПВ + NaOCl для получения O₂(¹Δ). Качественный анализ показывает, что реакция КПВ + NaOCl в сущности является реакцией взаимодействия молекул H₂O₂ с молекулами HOCl, ее механизм аналогичен механизму реакции ОПВ с Cl₂, в которой HOOCl является главным промежуточным продуктом. Получить HOOCl в качестве промежуточного продукта реакции H₂O₂ + NaOCl в основной среде затруднительно, в связи с чем газообразный кислород O₂(¹Δ) нельзя получить в достаточном количестве.