Гипохлорит натрия свойства применение
Обеззараживающая обработка воды гипохлоритом натрия
Гипохлорит натрия — NaClO, получают хлорированием водного раствора едкого натра (NaOH) молекулярным хлором (Cl2) или же электролизом раствора поваренной соли (NaCl). Подробно о методах получения гипохлорита натрия (ГПХН) можно прочитать в статье. В РФ состав и свойства ГПХН, выпускаемого промышленностью должен соответствовать требованиям, предъявляемым в ГОСТе или ТУ.
Водные растворы Гипохлорита натрия весьма неустойчивы и со временем разлагаются даже при обычной температуре (со скоростью 0,08 до 0,1 % в сутки).
На скорость распада ГПХН влияет воздействие солнечного света, наличие катионов тяжелых металлов и хлоридов щелочных металлов. При этом наличие в водном растворе сульфата магния или кальция, борной кислоты, силикатов и пр.
замедляют процесс разложения ГПХН. Следует заметить, что наиболее устойчивы растворы с сильнощелочной средой (значение pH > 10).
Кислоты с содержанием хлора представлены разными типами. В общей сложности основных пять:
- бескислородная соляная;
- хлорноватистая;
- хлористая;
- хлорноватая;
- хлорная.
Каждая из них является сильным окислителем с широким спектром действия, повсеместно применятся в промышленности, процессах химического синтеза. Хлорноватистая – самая слабая и в то же время важная кислота. Ее составляющая натрий гипохлорит – активно применяемый в быту элемент.
Обеззараживание питьевой воды гипохлоритом натрия. Хлорноватистая кислота и ее соли
Хлорноватистая кислота – самая слабая из перечня в плане действия, зато она легко высвобождается из солей, демонстрирует отличные дезинфицирующие, окислительные, антибактериальные качества. Состав нестабильный, поэтому обычно используется не сама кислота, а ее соли. Основные:
- гипохлорит калия;
- натрий гипохлорит;
- гипохлорит кальция.
В обычных условиях среды эти соли представляют собой твердые кристаллы, разлагающиеся при значительном нагреве и выделяющие свободный хлор. При условии правильной транспортировки, хранения соли незаменимы в медицине, промышленности, хозяйстве.
Количественная оценка эффективности химических бактерицидов и их квалификация. Спектральная активность дезинфицирующих средств
Если разбираться в составе молекул солей, то количественное соотношение элементов будет выглядеть так:
- 48% хлора;
- 31% натрия;
- 21% кислорода.
Заряженный положительно ион натрия связывается за счет ионных взаимодействий с хлорит-ионом. Внутри хлорит-иона связи образуются по ковалентному полярному механизму – неспаренный один ион хлора и шесть электронов соединяются с атомом кислорода. Ион имеет общий заряд CLO-. Химическая формула гипохлорита натрия указывает на строение его молекулы, степени диссоциации внутри водного раствора.
История открытия и использования вещества
Микроэлемент стал известен в 18 веке, когда известный химик К. Шееле открыл элемент хлор. Позже Бертолле обнаружил, что при растворении газа в воде образуется кислотная смесь, которая оказывает отбеливающее и дезинфицирующее действие. Смесь была названа белильной жидкостью, централизовано основали ее массовое производство.
Со временем стало ясно, что в данной форме хранить и транспортировать вещество неудобно, так как оно начинает быстро разлагаться под влиянием света, температуры, просто на открытом воздухе. Способ получения компонента был доработан и усовершенствован – едкий хлор стали пропускать через поташ. В результате получался стабильный KCLO.
Соединение было названо жавелевой водой, стало активно использоваться в бытовых целях.Единственный недостаток поташа – высокая цена. В начале 19 века А. Лабаррак заменил поташ на дешевую каустическую соду. Натрий гипохлорит NaCLO до сих пор активно применяется в разных хозяйственных отраслях.
Дезинфекционные свойства хлора и гипохлорита натрия. Гипохлорит натрия для обработки питьевой воды
Физические параметры соединение имеет те же, что другие соли хлорноватистой кислоты. Визуально оно представлено кубическими кристаллами без цвета и запаха, аромат хлора едкий, но слабый. В воде соль растворяется хорошо в любых количествах, реакция среды получается щелочной.
Плавятся кристаллы при 18-240С, замерзают в широком диапазоне температур – от -10С до -300С с учетом концентрации раствора. При нагревании на 300 С и более вещество разлагается с освобождением свободного хлора, при еще более высоких температурах разложение может сопровождаться взрывами.
Плотность гипохлорита натрия составляет 1250-1265 кг/м³. Кристаллы на открытом воздухе самопроизвольно плавятся и становятся жидкими. Цвет водного раствора бледно-зеленый, слабый характерный запах присутствует.
Соединение начинает быстро разлагаться при внешних воздействиях, попадании в емкость посторонних предметов. Вероятно выделение токсичного хлора, опасного для органов зрения и кожи. Окисляющая реакция сильная.
Натрий гипохлорит из водного раствора выделяется выпариванием с образованием игольчатых кристаллов. С учетом условий среды при разложении могут образовываться различные вещества и продукты. В обычных условиях это соль с кислородом, при нагревании – соль поваренная и хлорат натрия.
При действии кислот реакция сопровождается выделением свободного хлора. Окислительные свойства выражены со всеми восстановителями. Соли преобразуют сульфита с нитритами в сульфаты и нитраты, растворяют мышьяк и фосфор с образованием кислот, переводят аммиак в гидразин.
Коррозионные свойства выраженные, поэтому вещество для обработки металлических изделий не используется. Главное действие – окисляющее.
Аналоги гипохлорита натрия
Среди аналогов гипохлорита натрия выделяют:
- Гипохлорит кальция – в гранулах, таблетках или порошке. Препараты отличает значительное включение активного хлора, высокая растворимость в воде, низкая гигроскопичность, стабильность.
- Хлорную известь – популярное ранее средство дезинфекции. На данный момент известь применяется, но намного реже в силу популяризации электролитических методов по получению хлора с гипохлоритом.
- Диоксид хлора – нормально растворяется в воде, не вступая с ней в различные реакции. Дезинфицирующее действие более выраженное, чем у хлора, компонент высоко ценят за его бактерицидные, спорицидные, вирицидные свойства. Уничтожает лишние привкусы, запахи. Остаточное содержание в воде значительное, специальные хранилища не нужны.
- Перманганат калия – главное средство дезинфекции трубопроводов, применение специального сложного оборудования не требует.
- Йод – с аммиаком, прочими аналогичными веществами не взаимодействует. В продаже йод найти непросто, стоимость он имеет высокую, что усложняет его использование.
- Хлорид брома – по дезинфицирующим свойствам во многом схож с хлором, может образовывать бромированные соединения.
- Серебро – уничтожает большинство вредных микроорганизмов, не токсично для человека. Минус средства – дороговизна.
Перечисленные средства не всегда дают требуемые результаты, поскольку ряд организмов к воздействию данных веществ просто не чувствителен. По этой причине широко применяются органические дезинфектанты. К ним относят:
- альдегиды, кислоты, спирты;
- фенольные соединения;
- хлоризоцианураты;
- кислоты хлорциануровые.
Фенолы применяются преимущественно в медицинско й отрасли в роли дезинфектантов. Среди популярных фенольных соединений – алкилфенолы, галоидфенолы, бифенолы, пр.
Натрий гипохлорит: формула, применение. Обеззараживание воды гипохлоритом натрия
Жавелевую воду получают в промышленных и лабораторных условиях, способы для этого могут использоваться разные.
Первый – хлор пропускается через гидроксид натрия раствор с получением конечного продукта. Это химический способ.
Второй вариант – электрохимический. Он предполагает подвергание электролизу раствора NaCL либо морской воды. Оба решения находят свое повсеместное применение на производствах. Лабораторный синтез предполагает получение малых порций продукта. Он предполагает пропускание хлора через раствор каустика/карбоната натрия.
Дезинфекция питьевой воды
Обеззараживание жидким хлором имеет более широкое применение, чем ГПХН. Жидкий хлор вводится в обрабатываемую воду или используется в хлораторе. Удобнее всего применять в целях дезинфекции хлоратор непрерывного действия. Вакуумные устройства идут с газовыми или жидкостными измерителями расхода хлора.
При прямом хлорировании нужно создавать условия для быстрого распределения хлора в обрабатываемых жидкостях. Хлор вводится с применением диффузора, могут использоваться также смесители – их крепят непосредственно перед контактными резервуарами.
Самая простая модель смесителя – ершовая. Она имеет вид лотка с пятью вертикально расположенными перегородками. Эти перегородки сужают сечение, приводят к образованию вихревых потоков, смешиванию хлорной воды с обрабатываемой.
Дно лотка обязательно должно иметь уклон.
Расчет расхода гипохлорита натрия для очистки питьевой воды. Выбор концентрации рабочего раствора
За расчетную принимается доза хлора, обеспечивающая указанное количество остаточного элемента. Для осветленной речной воды она составляет 1.5-3 мг/л, для подземной 1 -1,5 мг/л. Увеличение дозы хлора возможно при наличии в воде закисного железа.
Когда будет введен хлорагент, нужно обеспечить его тщательное смешивание с водой. Контакт происходит с водой до момента ее подачи потребителю. Он осуществляется в резервуаре либо трубопроводе, если длины последнего хватает для решения текущих задач. Если один резервуар останавливается для ремонта или промывки, доза хлора повышается в 2 раза.
В ряде случаев целесообразным является проведение предварительного хлорирования.
Оно способствует активизации процессов коагуляции, окисляет органические соединения, снижает объемное содержание коагулянта, поддерживает очистные сооружения в отличном санитарном состоянии.Для проведения предварительного хлорирования может потребоваться повышение доз хлора. За счет введения хлора до и после сооружений очистки снижается общий расход вещества в сравнении с его расходом в ходе предварительного хлорирования. Методика называется двойной.
Очистка воды гипохлоритом натрия безопаснее хлора – эксперты
Степень опасности такого токсичного вещества хлора минимизируется за счет принятия ряда мер по организации хранения и использования элемента, в том числе благодаря организации санитарно-защитных зон и складов реагента с радиусом до 1000 м.
Поначалу это помогало, но потом начался активный рост городов, жилая застройка стала приближаться к границам территорий, а иногда размещалась на них. Возросла опасности транспортировок реагентов – именно во время перевозок происходит более половины всех химических аварий.
В то же время токсичность хлора, которая усиливается высокими концентрациями реагента, негативно влияет на промышленную безопасность, антитеррористическую стойкость систем водообеспечения.
За последние годы нормативная законодательная база в сфере промышленной безопасности при обращении с хлористыми соединениями ужесточается.
У эксплуатирующих организаций возникает потребность перехода к безопасному способу обеззараживания водных сред, который был бы не поднадзорен Федеральной службе экологического, технологического и атомного надзора, но обеспечивал выполнение требований СанПиНа. Главной альтернативой хлора является гипохлорит натрия (ГПХН).
(3 , оценка: 3,67 из 5)
Загрузка…
Источник: http://global-aqua.ru/metody-i-tekhnologii/obezzarazhivayushhaya-obrabotka-vody-gip.html
Гипохлорит натрия
Гипохлорит натрия (ГПХН) считается химическим соединением, применяющимся для дезинфекции и обеззараживания различных материалов, поверхностей, жидкостей и т.д. В чистом виде это кристаллическое вещество, которое не имеет характерного цвета, при этом оно очень неустойчивое. Химическая формула гипохлорита натрия NaClO.
Если рассматривать процентное соотношение основных химических элементов в этом веществе, то в гипохлорите натрия хлора примерно 47%, натрия – 30%, а кислорода – 22%. Это вещество способно быстро растворяться в водной среде, температура кипения безводного ГПХН примерно такая же, как и у воды +101°C. Молярная масса составляет 74,44 г/моль.
Главным государственным документом, который регламентирует качество этого химического вещества, считается ГОСТ 11086 «Гипохлорит натрия. Технические условия».
Способ получения и виды ГПХН
Чтобы получить гипохлорит натрия необходимо провести процесс хлорирования едкого натра с помощью молекулярного хлора. Также это вещество можно получить с помощью электролиза раствора поваренной соли.
Производство гипохлорита натрия – это сложный химический процесс, который основан на изготовлении разных растворов ГПХН.
Каждый раствор отличается по концентрации, поэтому существует несколько марок гипохлорита натрия.
Согласно межгосударственному ГОСТу гипохлорит натрия может выпускаться только двух марок: А и Б. Но стоит отметить, что для этого вещества были разработаны и ТУ, которые регламентируют качественные характеристики и для других марок. Согласно этим документам гипохлорит натрия может производиться 5 марок: А, Б, В, Г, Э.
Каждая из этих марок имеет свою специализацию:
- • марка А создана для дезинфекции питьевой воды, а также воды для бассейнов,
- • марка Б разработана для отбеливания и очищения тканей,
- • марка В и Г по ТУ специализируется на очистке воды в рыбных хозяйствах,
- • марка А и Э гипохлорита натрия по ТУ применяются для дезинфекции питьевых водных ресурсов, оборудования в больницах и санаториях, обеззараживания сточных вод, вод рыбных хозяйств. Эти две марки считаются одними из самых универсальных.
Свойства ГПХН
Всемирное применение гипохлорита натрия обусловлено его химической способностью к нейтрализации целого ряда вредных микроорганизмов. Его бактерицидные свойства направлены на уничтожение целого ряда опасных грибков и бактерий. Самыми яркими представителями этого класса организмов, с которыми активно ведет борьбу гипохлорит натрия, есть:
- • грибок Candida albicans,
- • патогенные энтерококки,
- • некоторые виды анаэробных бактерий.
Раствор гипохлорита натрия способен в течение 15-30 секунд убить все вышеперечисленные микроорганизмы. Кроме того, чем выше концентрация ГПХН, тем быстрее происходит процесс дезинфекции. Но уровень концентрации должен четко контролироваться, так как зачастую обрабатываемая вода попадает непосредственно к потребителю через очистные системы водоснабжения.
Принцип действия гипохлорита натрия достаточно простой, та как это вещество имеет высокие биоцидные свойства. Когда гипохлорит натрия попадает в воду, он начинает активно разлагаться, образовывая при этом активные частицы в виде радикалов и кислорода.
Радикалы ГПХН можно считаться основным «оружием», направленным против вредных микроорганизмов. Активные частицы ГПХН начинают разрушать внешнюю оболочку или биопленку микроорганизма, таким образом, это приводит к окончательной гибели различных патогенных грибков, вирусов и бактерий.
Из-за такого мощного обеззараживающего эффекта, это вещество должно проходить строгий контроль качества. Тем более, когда его применяют для очистки питьевой воды. После обработки гипохлоритом натрия воду проверят на:
- • наличие тяжелых металлов,
- • цветность,
- • уровень стабильности,
- • концентрацию щелочи,
- • концентрацию хлора.
Сферы применения
Химический состав гипохлорита натрия направлен на обеззараживание и дезинфекцию воды. Поэтому это вещество занимает важное место во многих сферах человеческой жизни.
Мировые исследования показывают, что ГПХН для дезинфекции применяют в 91% случаев, остальные 9% включают гипохлорит калия или лития. Но чтобы это вещество дало результат и пользу в быту, необходимо внимательно следить за концентрацией раствора.
Для этого нужно внимательно читать инструкцию к гипохлориту натрия.
Основными тремя сфера использования этого химического вещества считают:
- • медицину,
- • легкую и тяжелую промышленность.
- • бытовое применение.
В инструкции по применению гипохлорита натрия в быту указано, что это вещество можно применять для дезинфекции и обеззараживания поверхностей, тканей, сантехнических засорений и т.д.
В промышленной отрасли гипохлорит натрия марки А и Э нашел свое применение в сфере отбеливания ткани и древесных материалов. Эти две марки ГПХН способствуют очистке коммунальных и сточных вод.
Медицинские препараты и дезинфицирующие средства с гипохлоритом натрия играют немаловажную роль.. С помощью этого вещества производят обеззараживание и чистку ран от ожогов, послеоперационных швов и т.д. Это вещество помогло избавиться от напасти холеры, брюшного тифа в странах Латинской Америки. Также его вводят внутривенно. В медицине ГПХН используют в:
- • стоматологии,
- • гинекологии,
- • хирургии,
- • дерматологии.
Цена на гипохлорит натрия в РФ за 1 литр в среднем составляет 60-70 рублей. Его упаковывают в полиэтиленовые канистры и бочки.
Данное вещество представляет собой эффективную противоизносную присадку, применяемую для автомобильных и иных двигателей для смягчения трений. Обеспечивая максимальную защиту соприкасающихся …… |
Высокая энергоемкость процесса производства аммиака – это основной недостаток, над устранением которого ведется непрерывная работа ученых со всего мира. Учитывая накопленный опыт и используя последние энергосберегающие технологии… |
Этот формальдегидный полимер пользуется спросом на рынке химической промышленности. Вещество активно применяется как высокоэффективное дезинфицирующее средство …… |
Высокопрочный, износостойкий материал полиамид 6 в странах бывшего СССР стал использоваться лишь в 80х годах. Представляя собой экологически чистый продукт, капролон не выделяет токсические вещества в процессе …… |
Область применения сульфата алюминия достаточно широка: его используют многие промышленные и сельскохозяйственные предприятия, а также возможно его использование в бытовой сфере. К примеру, для очистки питьевой воды применяют коагулянт сульфата алюминия, который позволяет нейтрализовать… |
Источник: https://promplace.ru/himicheskie-soedineniya-staty/gipohlorit-natriya-2303.htm
Гипохлорит натрия – сильное дезинфицирующее и отбеливающее соединение
Гипохлорит натрия (натрий хлорноватистокислый) — NaOCl, неорганическое соединение, натриевая соль хлорноватистой кислоты. Тривиальное (историческое) название водного раствора соли — «лабарракова вода» или «жавелевая вода».
Соединение в свободном состоянии очень неустойчиво, обычно используется в виде относительно стабильного пентагидрата NaOCl · 5H2O или водного раствора, имеющего характерный резкий запах хлора и обладающего высокими коррозионными свойствами.
Соединение — сильный окислитель, содержит 95,2 % активного хлора. Обладает антисептическим и дезинфицирующим действием.
Используется в качестве бытового и промышленного отбеливателя и дезинфектанта, средства очистки и обеззараживания воды, окислителя для некоторых процессов промышленного химического производства.
Как бактерицидное и стерилизующее средство применяется в медицине, пищевой промышленности и сельском хозяйстве.
По мнению издания The 100 Most Important Chemical Compounds (Greenwood Press, 2007), гипохлорит натрия входит в сотню самых важных химических соединений.
Гипохлорит натрия — неустойчивое соединение, легко разлагающееся с выделением кислорода.
Самопроизвольное разложение медленно происходит даже при комнатной температуре: за 40 суток пентагидрат (NaOCl · 5H2O) теряет 30 % активного хлора.
При температуре 70 °C разложение безводного гипохлорита протекает со взрывом.
Именно наличие хлорноватистой кислоты в водных растворах гипохлорита натрия объясняет его сильные дезинфицирующие и отбеливающие свойства.
Водные растворы гипохлорита натрия неустойчивы и со временем разлагаются даже при обычной температуре (0,085 % в сутки). Распад ускоряет освещение, ионы тяжёлых металлов и хлориды щелочных металлов; напротив, сульфат магния, ортоборная кислота, силикат и гидроксид натрия замедляют процесс; при этом наиболее устойчивы растворы с сильнощелочной средой (pH > 11).Водный раствор гипохлорита натрия — сильный окислитель, вступающий в многочисленные реакции с разнообразными восстановителями, независимо от кислотно-щелочного характера среды[16].
Рассмотрим основные варианты развития окислительно-восстановительного процесса и стандартные электродные потенциалы полуреакций в водной среде.
NaOCl одно из лучших известных средств, проявляющих благодаря гипохлорит-иону сильную антибактериальную активность. Он убивает микроорганизмы очень быстро и уже в очень низких концентрациях.
Наивысшая бактерицидная способность гипохлорита проявляется в нейтральной среде, когда концентрации HClO и гипохлорит-анионов ClO− приблизительно равны (см. подраздел «Гидролиз и разложение в водных растворах»).
Разложение гипохлорита сопровождается образованием ряда активных частиц и, в частности, синглетного кислорода, обладающего высоким биоцидным действием[25].
Образующиеся частицы принимают участие в уничтожении микроорганизмов, взаимодействуя с биополимерами в их структуре, способными к окислению. Исследованиями установлено, этот процесс аналогичен тому что происходит естественным образом во всех высших организмах.
Некоторые клетки человека (нейтрофилы, гепатоциты и др.) синтезируют хлорноватистую кислоту и сопутствующие высокоактивные радикалы для борьбы с микроорганизмами и чужеродными субстанциями.
Дрожжеподобные грибы, вызывающие кандидоз, Candida albicans, погибают in vitro в течение 30 секунд при действии 5,0—0,5%-го раствора NaOCl; при концентрации действующего вещества ниже 0,05 % они проявляют устойчивость спустя 24 часа после воздействия. Более резистентны к действию гипохлорита натрия энтерококки.Так, например, патогенный Enterococcus faecalis погибает через 30 секунд после обработки 5,25%-м раствором и через 30 минут после обработки 0,5%-м раствором.
Грамотрицательные анаэробные бактерии, такие как Porphyromonas gingivalis, Porphyromonas endodontalis и Prevotella intermedia, погибают в течение 15 секунд после обработки 5,0—0,5%-м раствором NaOCl.
Несмотря на высокую биоцидную активность гипохлорита натрия, следует иметь в виду, что некоторые потенциально опасные простейшие организмы, например, возбудители лямблиоза или криптоспоридиоза, устойчивы к его действию.
Высокие окислительные свойства гипохлорита натрия позволяют его успешно использовать для обезвреживания различных токсинов. В приведённой ниже таблице представлены результаты инактивации токсинов при 30-минутной экспозиции различных концентраций NaOCl («+» — токсин инактивирован; «−» — токсин остался активен).
На организм человека гипохлорит натрия может оказывать вредное воздействие. Растворы NaOCl могут быть опасны при ингаляционном воздействии из-за возможности выделения токсичного хлора (раздражающий и удушающий эффект). Прямое попадание гипохлорита в глаза, особенно при высоких концентрациях, может вызвать химический ожог и даже привести к частичной или полной потере зрения.
Бытовые отбеливатели на основе NaOCl могут вызвать раздражение кожи, а промышленные привести к серьёзным язвам и отмиранию ткани.
Приём внутрь разбавленных растворов (3—6 %) гипохлорита натрия приводит обычно только к раздражению пищевода и иногда ацидозу, в то время как концентрированные растворы способны вызвать довольно серьёзные повреждения, вплоть до перфорации желудочно-кишечного тракта.
Несмотря на свою высокую химическую активность, безопасность гипохлорита натрия для человека документально подтверждена исследованиями токсикологических центров Северной Америки и Европы, которые показывают, что вещество в рабочих концентрациях не несёт каких-либо серьёзных последствий для здоровья после непреднамеренного проглатывания или попадания на кожу. Также подтверждено, что гипохлорит натрия не является мутагенным, канцерогенным и тератогенным соединением, а также кожным аллергеном. Международное агентство по изучению рака пришло к выводу, что питьевая вода, прошедшая обработку NaOCl, не содержит человеческих канцерогенов.
Пероральная токсичность соединения:
Мыши: ЛД50 (англ. LD50) = 5800 мг/кг;
Человек (женщины): минимально известная токсическая доза (англ. TDLo) = 1000 мг/кг.
Внутривенная токсичность соединения:
Человек: минимально известная токсическая доза (англ. TDLo) = 45 мг/кг.
При обычном бытовом использовании гипохлорит натрия распадается в окружающей среде на поваренную соль, воду и кислород. Другие вещества могут образоваться в незначительном количестве. По заключению Шведского института экологических исследований, гипохлорит натрия, скорее всего, не создаёт экологических проблем при его использовании в рекомендованном порядке и количествах.
Гипохлорит натрия не представляет угрозы с точки зрения пожароопасности.
Оценка мирового объёма производства гипохлорита натрия представляет определённую трудность в связи с тем, что значительная его часть производится электрохимическим способом по принципу «in situ», то есть на месте его непосредственного потребления (речь идёт об использовании соединения для дезинфекции и подготовки воды). По данным на 2005 год, приблизительный глобальный объём производства NaOCl составил около 1 млн тонн, при этом почти половина этого объёма была использована для бытовых, а другая половина — для промышленных нужд.Гипохлорит натрия должен храниться в защищённых от света, специальных полиэтиленовых, стальных гуммированных или других, покрытых коррозионно-стойкими материалами ёмкостях, наполненных на 90 % объёма и оборудованных воздушником для сброса образующегося при распаде кислорода. Перевозка продукции осуществляется в соответствии с правилами транспортировки опасных грузов.
Растворы товарного гипохлорита натрия со временем теряют свою активность из-за разложения NaOCl. Следующая таблица наглядно показывает, что с течением времени концентрация активного вещества в растворах уменьшается. Тем не менее, как видно из полученной диаграммы, с уменьшением концентрации гипохлорита скорость его распада также уменьшается и промышленные растворы стабилизируются.
Весь широкий спектр использования гипохлорита натрия можно разбить на три условные группы:
использование для бытовых целей;
использование для промышленных целей;
использование в медицине.
Бытовое использование включает в себя:
использование в качестве средства для дезинфекции и антибактериальной обработки;
использование для отбеливания тканей;
химическое растворение санитарно-технических отложений.
Промышленное использование включает в себя:
промышленное отбеливание ткани, древесной массы и некоторых других продуктов;
промышленная дезинфекция и санитарно-гигиеническая обработка;
очистка и дезинфекция питьевой воды для систем коммунального водоснабжения;
очистка и обеззараживание промышленных стоков;
химическое производство.
По оценке экспертов IHS, около 67 % всего гипохлорита натрия используется в качестве отбеливателя и 33 % для нужд дезинфекции и очистки, причём последнее направление имеет тенденцию к росту.
Наиболее распространённое направление промышленного использования гипохлорита (60 %) — дезинфекция промышленных и бытовых сточных вод. Общий глобальный рост объёмов промышленного потребления NaOCl в 2012—2017 гг оценивается в 2,5 % ежегодно.
Рост мирового спроса на гипохлорит натрия для бытового использования в 2012—2017 гг оценивается примерно в 2 % ежегодно.
Применение в бытовой химии
Гипохлорит натрия находит широкое применение в бытовой химии и входит в качестве активного ингредиента в состав многочисленных средств, предназначенных для отбеливания, очистки и дезинфекции различных поверхностей и материалов. В США примерно 80 % всего гипохлорита, используемого домохозяйствами, приходится на бытовое отбеливание. Обычно в быту применяются растворы с концентрацией в диапазоне от 3 до 6 % гипохлорита.
Применение в качестве промышленного отбеливателя
Использования гипохлорита натрия в качестве отбеливателя является одним из приоритетных направлений промышленного использования наряду с дезинфекцией и очисткой питьевой воды. Мировой рынок только в этом сегменте превышает 4 млн тонн.
Обычно, для промышленных нужд в качестве отбеливателя используются водные растворы NaOCl, содержащие 10—12 % действующего вещества.
Гипохлорит натрия широко используется в качестве отбеливателя и пятновыводителя в текстильном производстве и промышленных прачечных и химчистках.
Он может быть безопасно использован для многих видов тканей, включая хлопок, полиэстер, нейлон, ацетат, лён, вискозу и другие.
Он очень эффективен для удаления следов почвы и широкого спектра пятен в том числе, кровь, кофе, трава, горчица, красное вино и т. д.
Гипохлорит натрия также используется в целлюлозно-бумажной промышленности для отбелки древесной массы.
Отбелка с использованием NaOCl обычно следует за этапом хлорирования и является одной из ступеней химической переработки древесины, используемой для достижения высокой степени белизны целлюлозы.Обработку волокнистых полуфабрикатов проводят в специальных башнях гипохлоритной отбелки в щелочной среде (pH 8—9), температуре 35—40 °C, в течение 2—3 часов. В течение этого процесса происходит окисление и хлорирование лигнина, а также разрушение хромофорных групп органических молекул.
Применение в качестве промышленного дезинфицирующего средства
Широкое применение гипохлорита натрия в качестве промышленного дезинфицирующего средства связано, прежде всего, со следующими направлениями:
дезинфекция питьевой воды перед подачей в распределительные системы городского водоснабжения;
дезинфекция и альгицидная обработка воды плавательных бассейнов и прудов;
обработка бытовых и промышленных сточных вод, очистка от органических и неорганических примесей;
в пивоварении, виноделии, молочной промышленности — дезинфекция систем, трубопроводов, резервуаров;
фунгицидная и бактерицидная обработка зерна;
дезинфекция воды рыбохозяйственных водоёмов;
дезинфекция технических помещений.
Использование для дезинфекции воды
Окислительная дезинфекция с помощью хлора и его производных — едва ли не самый распространённый практический метод обеззараживания воды, начало массового использование которого многими странами Западной Европы, США и Россией датируется первой четвертью XX века.
Использование гипохлорита натрия в качестве дезинфицирующего агента взамен хлора является перспективным и обладает рядом существенных преимуществ:
реагент может быть синтезирован электрохимическим методом непосредственно на месте использования из легкодоступной поваренной соли;
необходимые показатели качества питьевой воды и воды для гидротехнических сооружений могут быть достигнуты за счёт меньшего количества активного хлора;
концентрация канцерогенных хлорорганических примесей в воде после обработки существенно меньше;
замена хлора на гипохлорит натрия способствует улучшению экологической обстановки и гигиенической безопасности.гипохлорит обладает более широким спектром биоцидного действия на различные типы микроорганизмов при меньшей токсичности;
Для целей очистки бытовой воды используются разбавленные растворы гипохлорита натрия: типовая концентрация активного хлора в них составляет 0,2—2 мг/л против 1—16 мг/л для газообразного хлора. Разбавление промышленных растворов до рабочей концентрации производят непосредственно на месте.
Источник: https://dobriva.dp.ua/gipohlorit-natriya-silnoe-dezinfitsiruyushhee-i-otbelivayushhee-soedinenie/
Физические свойства
Соединение в свободном состоянии очень неустойчива, обычно используется в виде стабильного пентагидрата NaOCl · 5H 2 O или водного раствора, имеет характерный резкий запах хлора и высокие коррозионные свойства.
Получение
Промышленным методом получения гипохлорита натрия реакция между газовать хлором и раствором гидроксида натрия:
Обязательными требованиями к проведению синтеза являются:
- соблюдение температурного режима (не более 35 ° C);
- постоянно щелочную среду в реакционной смеси;
- отсутствие примесей железа, марганца, кобальта, никеля;
- Во избежание больших концентраций хлора в систему (не более 150 г / л). При превышении этой отметки образован гипохлорит разлагается сильнее, что приводит к перерасходу производственных ресурсов.
Также применяется синтез гипохлорита электролизом соли хлорида натрия. Хлорид-анион окисляется на аноде до свободного хлора
Полученный хлор, растворяясь в воде, образует хлорную кислоту (сильный электролит, который хорошо распадается) и гипохлоритну (слабый, плохо распадается):
Образование хлорноватистая кислота и гипохлорит-ионов прекращается при перенасыщении раствора хлором, при pH 2-3 хлор начинает выделятся из системы.
Параллельно на катоде происходит восстановление с образованием гидроксид-анионов:
Образующиеся гидроксид-ионы компенсируют ионы H +, а поэтому суммарный pH системы находится на уровне 7-9. В этих условиях концентрация растворенного хлора остается достаточно низкой для образования газовать хлора и гипохлорит-ионы синтезируются как основной продукт.
Химические свойства
Соединение — сильный окислитель, содержит 95,2% активного хлора. Под «активным хлором» понимается количество хлора, выделяется при взаимодействии с HCl.
В чистом хлоре содержится 100% «активного хлора».
«активного хлора» в процентах рассчитывается как отношение массы одного моля хлора (70,9 г) к массе искомого вещества, способного при реакции с HCl выделить один моль хлора (74,5 г для NaOCl).
Гипохлорит натрия обычно находится в более устойчивой форме кристаллогидрата NaOCl · 5H 2 O, которая дегидратируется в присутствии осушителей (например, серной кислоты):
Безводный гипохлорит является малоустойчивой, даже при незначительном повышении температуры начинает разлагаться:
В водных растворах может подвергаться гидролизу, образуя хлорноватистая кислота:
При нагревании растворов (разведенного или концентрированного) разлагается аналогично твердого вещества:
(при кипячении)
При взаимодействии гипохлорита с концентрированной соляной кислотой выделяется хлор:
Гипохлорит натрия проявляет сильные окислительные свойства:
Соединение может поглощать углекислый газ из воздуха и частично терять свои свойства (так ее надо хранить в плотно закрытых контейнерах):
Применение
Гипохлорит натрия, как и большинство других гипохлоритов, применяется в целлюлозной промышленности. Преимуществом использования именно NaClO есть большая прочность и яркость обработанной целлюлозы.
Гипохлорит натрия находит широкое применение в бытовой химии и входит как активный ингредиент в многочисленных средств, предназначенных для отбеливания, очистки и дезинфекции поверхностей и материалов.
Среди них наиболее известен отбеливатель «Белизна».
Средство представляет собой раствор гипохлорита натрия, который назначается для отбеливания и удаления пятен с белых хлопчатобумажных и льняных тканей, для мытья и дезинфекции посуды, облицовочной плитки, сантехники и тому подобное.
Может применяться для дезинфекции аквариумов и оборудования. Обычно фасуется в полиэтиленовые бутылки емкостью до 1 л.Источник: https://info-farm.ru/alphabet_index/g/gipokhlorit-natriya.html
Гипохлорит натрия – вся польза Лабарраковой воды
Гипохлорит натрия – технический химикат для очистки зараженной воды, оборудования, стоков, кроме того, его используют для отбелки разных материалов, для окисления в фармацевтической отрасли при изготовлении витаминов. Давайте рассмотрим более полный список:
- Гипохлорит натрия для очистки воды – один из самых безопасных и дешевых методов получения очищенной воды для нужд коммунального хозяйства.
- Обеззараживание сточных вод гипохлоритом натрия дает возможность контролировать эпидемиологическую ситуацию.
- Детоксикация отходов и сточных масс улучшает экологию и повышает безопасность ряда производств.
- Вещество применяется врачами для антисептирования ран, а также для мытья полов, туалетов, мебели, некоторых видов оборудования и инструмента позволило поднять гигиену на новый уровень.
- Помогает как специальный препарат в химиотерапии раковых опухолей.
- Белизна используется в быту и производстве как отбеливатель тканей, целлюлозы, древесины и других материалов.
- Применяется как компонент в промышленном и лабораторном химическом синтезе, в частности, синтезе гидразина.
- Альгицидная обработка: гипохлорит натрия бассейн или канал сделает чистым от водорослей и инфекции.
- Используется при получении синтетического пищевого крахмала.
ИНТЕРЕСНО! В регионе побережья Карибского моря и прилегающих стран произошла вспышка холеры (конец XX века), которую удалось ликвидировать с помощью ГПХН. Кроме того, применение этого дезинфектанта помогло остановить такие заболевания, как брюшной тиф и дизентерию.
Итак, мы видим, что сфера применения препарата весьма и весьма широка. Если говорить в целом, то львиная доля всего произведенного на планете ГПХН расходуется на отбеливание (67%) и дезинфекцию (33%).
Химические характеристики гипохлорита натрия
Гипохлорит натрия ГОСТ определяет, как продукт хлорирования газом раствора едкого гидрокарбоната натрия. Несмотря на наличие массы других способов его получения, за эталон взят именно этот. В результате реакции получается химическое соединение с формулой NaOCl.
Это вещество называют натриевой солью хлорноватистой кислоты. Кристаллы крайне нестабильны и быстро разлагаются. Относительно стабильная форма получается путем образования пентагидрата.
ИНТЕРЕСНО! Соединение изначально именовали в честь изобретателя – Лабарраковой водой. Именно водой, так как гипохлорит натрия жидкий является более предпочтительным для хранения и перевозки, а также использования. В сухом виде ромбовидные кристаллы быстро разлагаются с выделением хлора и кислорода, на их месте остается чистая вода.
Гипохлорит натрия — ГОСТ 11086 76 – желто-зеленая жидкость с возможной взвесью частиц. Отличается отчетливым запахом хлора, при вдыхании вызывает жжение в носоглотке и глазах. Не горит, не взрывается, однако после взаимодействия с некоторыми органическими соединениями может стать причиной возгорания.
Разновидности гипохлорит натрия
Гипохлорит натрия — ГОСТ 11086 — жидкий раствор соли натрия хлорноватистой кислоты в воде. Соответственно, существуют разновидности этого вещества в зависимости от концентрации, кислотности, количества хлора и ряда других показателей.
Важно! Сегодня множество производств заняты изготовлением гипохлорита натрия. Однако далеко не все из них руководствуются государственным стандартом, некоторые обходятся техническими условиями. Само собой, лучше выбирать вещество, которое сделано в соответствие с Государственным стандартом.
Чтобы читателю было проще увидеть разницу между марками ГПХН, мы свели их основные отличия в таблицу:
Таблица видов ГПХН
Гипохлорит натрия
Наиболее качественным и чистым можно считать гипохлорит натрия МАРКА А.
Именно здесь отмечается самое высокое содержание хлора, самая малая концентрация оснований и железа, соответственно, это дает более высокие результаты в отбелке тканей и дезинфекции.
Гипохлорит натрия 25 кг в канистрах производит компания GOODHIM в соответствие со стандартом для марки А (возможна покупка гипохлорита натрия оптом).
Производство гипохлорита натрия
Мировые показатели объемов производства препарата приближаются к нескольким миллионам тонн. Потребности человечества в антисептике постоянно растут вместе с ростом населения, потребления искусственно подготовленной воды и общим развитием цивилизации на планете.
В промышленности используют такие методы получения:
- Основной процесс. Это химический путь получения ГПХН, который не отличается от реакции, открытой Антуаном Лабарраком в 1820 году и заключается в обработке едкого натра обычным хлором.
- Низкосолевой процесс. Здесь также происходит обработка гидроксида натрия хлором, только она протекает за две стадии, что позволяет получать концентрированные до 40% растворы, которые отличаются чистотой.
- Электролиз. Этот способ представляет собой знакомое всем разложение раствора с помощью тока. В качестве исходного вещества используют морскую воду или раствор поваренной соли.
Наиболее эффективным способом получения товарного ГПХН является низкосолевой процесс. В России так производит гипохлорит натрия фирма GOODHIM.
Воздействие на человека и природу
Интересно, что бактерицидное и, вообще, биоцидное действие ГПХН связано с выделением в процессе разложения таких частиц, как синглетный кислород. Это весьма напоминает борьбу некоторых наших клеток, например, гепатоцидов, с инородными микроорганизмами путем синтеза хлорноватистой кислоты.
Под влиянием антисептика погибают не только лишь микробы, но дрожжевые грибы, энтерококки, а также многие опасные бактерии. При этом некоторые простейшие, такие как лямблии и протисты, демонстрируют устойчивость к данному агенту.
Для человека ГПХН может нести опасность при проникновении в глаза, на участки незащищенной кожи и при вдыхании. Вдыхание вызывает жжение в глотке, резь в области глаз, кашель и эффект удушения. Поражение глаз способно привести к химическому ожогу с потерей зрения. Длительный контакт с кожей вызывает раздражение, при повышении концентрации – изъязвление и даже некроз.
Прием препарата в пищу ведет к гастропатии, раздражению внутренних поверхностей кишечника и пищевода, иногда – к ацидозу печени и перфорации ЖКТ.Средство длительное время подвергалось всестороннему исследованию ученых разных стран мира, ведь его эффективность в разы превышала показатели риска и отвергнуть столь действенный дезинфектант было бы безрассудно! В исследованиях была убедительно показана безопасность дезинфектанта при применении по назначению и согласно инструкции. Также было установлено, что соединение не вызывает тенденции к образованию рака, мутации или неправильной беременности.
Заключение
Гипохлорит натрия – один из наиболее распространенных, эффективных и безопасных дезинфектантов и отбеливателей из всех известных человечеству. Вещество отличается доступностью для покупки, низкой ценой и солидным опытом использования. Польза Лабарраковой воды была убедительно показана в борьбе с эпидемиями, для обеззараживания воды, в отбелке целлюлозы и тканей.
Источник: https://goodhim.com/gipohlorit-natriya.html