ГИПОХЛОРИТ НАТРИЯ (SODIUM HYPOCHLORITE)

ГИПОХЛОРИТ НАТРИЯ (SODIUM HYPOCHLORITE)

Гипохлорит натрия (обычно известный в разбавленном растворе как отбеливатель) представляет собой химическое соединение с формулой NaOCl или NaClO, содержащее катион натрия (Na +) и анион гипохлорита (OCl- или ClO-). Его также можно рассматривать как натриевую соль хлорноватистой кислоты. Безводное соединение нестабильно и может взрывоопасно разлагаться. Его можно кристаллизовать в виде пентагидрата NaOCl · 5H2O, бледного зеленовато-желтого твердого вещества, которое не взрывоопасно и стабильно при хранении в холодильнике.

Synonyms:
Antiformin; Bleach; Chloride of soda; In dilution: Carrel-Dakin solution; Modified Dakin's solution; Surgical chlorinated soda solution; sodyum hipoklorit; çamaşır suyu; Javel; sodiyum hipoklorit; sodyum hıproklorıt; sodyum hyproklorit; sodyum hipoklorid; sodium hipochloride; sodium hipoklorite; sodium hypochloride; sodium hypochlorıte; SODIUM HYPOCHLORITE; 7681-52-9; Antiformin; Hypochlorous acid, sodium salt; Sodium oxychloride; Chlorox; Clorox; Javex; Javelle water; Hypochlorite sodium; Carrel-dakin solution; Chloros; Cloralex; Cloropool; Dispatch; Hyclorite; Klorocin; Parozone; Surchlor; Youxiaolin; Deosan; Hypure; Milton; Dakins solution; Hospital Milton; Javel water; Milton Crystals; Neo-cleaner; Household bleach; Neoseptal CL; sodiumhypochlorite; Dakin's solution; Hypure N; Purin B; B-K liquid; Modified dakin's solution; Hyposan and Voxsan; Solutions, Dakin's; AD Gel; Clorox liquid bleach; Sodium hypochlorite solution; Sunnysol 150; Caswell No. 776; Texant; UNII-DY38VHM5OD; Dental antiformin; NaClO; NaOCl; sodium hypochloride; Sodium hypochlorite (NaClO); Sodium hypochlorite (NaOCl); CCRIS 708; Deosan Green Label Steriliser; HSDB 748; XY 12; EINECS 231-668-3; Sodium Hypochlorite; EPA Pesticide Chemical Code 014703; Sodium Hypochlorite; Hypochlorous acid, sodium salt (1:1); UN 1791; CHEBI:32146; Chlorinated water (sodium hypochlorite); SODIUM HYPOCHLORITE; Sodium hypochlorite [Hypochloride salts]; Sodium hypochlorite solution (15% or less); SODIUM HYPOCHLORITE [SOLUTION, DILUTED]; Dakins quarter; Dakins half; Sodium hypochlorite, 5% active chlorine; Di-Dak-Sol; Sodium hypochlorite, 10-15% active chlorine; Sodium hypochlorite [USP:JAN]; Sodium hypochlorite [USAN:JAN]; sodium hypochiorite; sodium;hypochlorite; SODIUM HYPOCHLORITE; Sodium hypo chlorite; SH; MFCD00011120; Texant (TN); ACMC-20ajo6; ANTIFORMIN, DENTAL; Sodium hypochlorite (JAN/USP); Sodium hypochlorite, 14% solution; Sodium Hypochlorite solution 6-14%; 7681-52-910022-70-5(pentahydrate); Sodium hypochlorite, aqueous solution, 12-15% available chlorine

Гипохлорит натрия

Гипохлорит натрия чаще всего встречается в виде бледно-зеленовато-желтого разбавленного раствора, называемого жидким отбеливателем, который является бытовым химическим веществом, широко используемым (с 18 века) в качестве дезинфицирующего или отбеливающего средства.

В растворе соединение нестабильно и легко разлагается с высвобождением хлора, который является активным компонентом таких продуктов. Гипохлорит натрия - самый старый и самый важный отбеливатель на основе хлора.

Его коррозионные свойства, общедоступность и продукты реакции создают значительный риск для безопасности. В частности, смешивание жидкого отбеливателя с другими чистящими средствами, такими как кислоты или аммиак, может привести к образованию токсичных паров.

Количество CAS
7681-52-9 (безводный)
10022-70-5 (пентагидрат)

Номер ЕС
231-668-3

Свойства гипохлорита натрия
Химическая формула NaOCl
Молярная масса 74,442 г / моль
Внешний вид зеленовато-желтого твердого вещества (пентагидрата)
Запах хлора, сладковатый
Плотность 1,11 г / см3
Точка плавления 18 ° C (64 ° F, 291 K) пентагидрат
Температура кипения 101 ° C (214 ° F, 374 K) (разлагается)
Растворимость в воде 29,3 г / 100 мл (0 ° C)
Кислотность (pKa) 7,5185
Основность (пКб) 6,4815

Химия гипохлорита натрия
Устойчивость твердого тела
Можно получить безводный гипохлорит натрия, но, как и многие гипохлориты, он очень нестабилен и взрывоопасен при нагревании или трении. Разложение ускоряется двуокисью углерода на уровне атмосферы. Это белое твердое вещество с ромбической кристаллической структурой.

Гипохлорит натрия также можно получить в виде кристаллического пентагидрата NaOCl · 5H2O, который не взрывоопасен и намного более устойчив, чем безводное соединение. Формулу иногда называют 2NaOCl · 10H2O. Прозрачные светло-зеленовато-желтые орторомбические кристаллы содержат 44% NaOCl по весу и плавятся при 25–27 ° C. Соединение быстро разлагается при комнатной температуре, поэтому его необходимо хранить в холодильнике. Однако при более низких температурах он довольно стабилен: по сообщениям, разлагается только 1% через 360 дней при 7 ° C.

В патенте США 1966 года утверждается, что стабильный твердый дигидрат гипохлорита натрия NaOCl · 2H2O может быть получен путем тщательного исключения ионов хлора (Cl-), которые присутствуют в продуктах обычных производственных процессов и, как утверждается, катализируют разложение гипохлорита до хлората (ClO −3) и хлорид. В одном из испытаний было заявлено, что дигидрат разлагается только на 6% после 13,5 месяцев хранения при -25 ° C. В патенте также утверждается, что дигидрат может быть восстановлен до безводной формы путем вакуумной сушки при температуре около 50 ° C, давая твердое вещество, которое не разлагается через 64 ​​часа при -25 ° C.

Равновесия и устойчивость решений.
При типичных температурах окружающей среды гипохлорит натрия более стабилен в разбавленных растворах, содержащих сольватированные ионы Na + и OCl−. Плотность раствора составляет 1,093 г / мл при 5% концентрации и 1,21 г / мл при 14% при 20 ° C. Стехиометрические растворы достаточно щелочные, с pH 11 или выше, поскольку хлорноватистая кислота является слабой кислотой:

OCl− + H2O ⇌ HOCl + OH−
В растворах NaOCl присутствуют следующие виды и равновесия:

HOCl (водный) ⇌ H + + OCl − HOCl (водный) + Cl− + H + ⇌ Cl2 (водный) + H2OCl2 (водный) + Cl− ⇌ Cl − 3Cl2 (водный) ⇌ Cl2 (g)
Второе уравнение равновесия, приведенное выше, будет сдвинуто вправо, если хлор Cl2 уйдет в виде газа. Соотношения Cl2, HOCl и OCl− в растворе также зависят от pH. При pH ниже 2 большая часть хлора в растворе находится в форме растворенного элементарного Cl2. При pH выше 7,4 большая часть находится в форме гипохлорита ClO-. Равновесие можно изменить, добавив в раствор кислоты (например, соляную кислоту) или основания (например, гидроксид натрия):

ClO− (водный раствор) + 2 HCl (водный раствор) → Cl2 (г) + H2O (водный раствор) + Cl− (водный раствор) Cl2 (г) + 2 OH− → ClO− (водный раствор) + Cl− (водный раствор) + H2O ( водн.)
При pH около 4, например при добавлении сильных кислот, таких как соляная кислота, количество недиссоциированной (неионизированной) HOCl является самым высоким. Реакцию можно записать так:

ClO- + H + ⇌ HClO
Растворы гипохлорита натрия в сочетании с кислотой выделяют газообразный хлор, особенно сильно при pH <2, в результате реакций:

HOCl (водн.) + Cl− + H + ⇌ Cl2 (водн.) + H2OCl2 (водн.) ⇌ Cl2 (г)

При pH> 8 хлор практически весь находится в форме анионов гипохлорита (OCl−). Растворы достаточно стабильны при pH 11–12. Тем не менее, в одном отчете утверждается, что обычный 13,6% раствор реагента NaOCl потерял 17% своей прочности после хранения в течение 360 дней при 7 ° C. По этой причине в некоторых применениях можно использовать более стабильные соединения, выделяющие хлор, такие как гипохлорит кальция Ca (ClO) 2 или трихлоризоциануровая кислота (CNClO) 3.

Безводный гипохлорит натрия растворим в метаноле, и растворы стабильны.

Разложение до хлората или кислорода
В растворе при определенных условиях анион гипохлорита может также диспропорционировать (самоокисляться) до хлорида и хлората:

3 ClO− + H + → HClO3 + 2 Cl−
В частности, эта реакция протекает в растворах гипохлорита натрия при высоких температурах с образованием хлората натрия и хлорида натрия:
3 NaOCl (водн.) → 2 NaCl (водн.) + NaClO3 (водн.)
Эта реакция используется при промышленном производстве хлората натрия.

При альтернативном разложении гипохлорита вместо этого образуется кислород:

2 OCl− → 2 Cl− + O2
В горячих растворах гипохлорита натрия эта реакция конкурирует с образованием хлората с образованием хлорида натрия и газообразного кислорода:

2 NaOCl (водн.) → 2 NaCl (водн.) + O2 (г)
Эти две реакции разложения растворов NaClO максимальны при pH около 6. Реакция образования хлората преобладает при pH выше 6, в то время как кислородная реакция становится существенной ниже этого. Например, при 80 ° C, концентрациях NaOCl и NaCl 80 мМ и pH 6–6,5 хлорат производится с эффективностью ~ 95%. Кислородный путь преобладает при pH 10. На это разложение влияют легкие и ионные катализаторы металлов, такие как медь, никель, кобальт и иридий. Катализаторы, такие как дихромат натрия Na2Cr2O7 и молибдат натрия Na2MoO4, могут быть добавлены в промышленных масштабах для уменьшения кислородного пути, но в отчете утверждается, что только последний эффективен.

Титрование
Титрование растворов гипохлорита часто выполняется путем добавления отмеренного образца к избыточному количеству подкисленного раствора йодида калия (KI), а затем титрования выделившегося йода (I2) стандартным раствором тиосульфата натрия или оксида фениларсина с использованием крахмала в качестве индикатора. , пока синий цвет не исчезнет.

Согласно одному патенту США, стабильность содержания гипохлорита натрия в твердых веществах или растворах может быть определена путем мониторинга поглощения инфракрасного излучения за счет связи O – Cl. Характеристическая длина волны составляет 140,25 мкм для водных растворов, 140,05 мкм для твердого дигидрата NaOCl · 2H.
2O и 139,08 мкм для безводной смешанной соли Na2 (OCl) (OH).

Окисление органических соединений
Окисление крахмала гипохлоритом натрия, который добавляет карбонильные и карбоксильные группы, имеет отношение к производству модифицированных крахмальных продуктов.

В присутствии катализатора межфазного переноса спирты окисляются до соответствующего карбонильного соединения (альдегида или кетона). Гипохлорит натрия может также окислять органические сульфиды до сульфоксидов или сульфонов, дисульфиды или тиолы до сульфонилхлоридов или бромидов, имины до оксазиридинов. Он также может деароматизировать фенолы.

Окисление металлов и комплексов
Гетерогенные реакции гипохлорита натрия и металлов, таких как цинк, протекают медленно с образованием оксида или гидроксида металла:

NaOCl + Zn → ZnO + NaCl
Гомогенные реакции с координационными комплексами металлов протекают несколько быстрее. Это было использовано при эпоксидировании Якобсена.

Другие реакции гипохлорита натрия
При неправильном хранении в герметичных контейнерах гипохлорит натрия реагирует с диоксидом углерода с образованием карбоната натрия:

2 NaOCl + CO2 + H2O → Na2CO3 + 2 HOCl
Гипохлорит натрия реагирует с большинством соединений азота с образованием летучих монохлорамин, дихлораминов и трихлорида азота:
NH3 + NaOCl → NH2Cl + NaOHNH2Cl + NaOCl → NHCl2 + NaOHNHCl2 + NaOCl → NCl3 + NaOH

Нейтрализация
Тиосульфат натрия - эффективный нейтрализатор хлора. Ополаскивание раствором 5 мг / л с последующим мытьем водой с мылом устранит запах хлора с рук.

Производство гипохлорита натрия

Хлорирование соды
Гипохлорит калия был впервые произведен в 1789 году Клодом Луи Бертолле в своей лаборатории на набережной Жавель в Париже, Франция, пропуская газообразный хлор через раствор калийного щелока. Полученная жидкость, известная как Eau de Javel («Жавельская вода»), представляла собой слабый раствор гипохлорита калия. Антуан Лабаррак заменил калийный щелок более дешевым содовым щелоком, получив таким образом гипохлорит натрия (Eau de Labarraque).

Cl2 (г) + 2 NaOH (водн.) → NaCl (водн.) + NaClO (водн.) + H2O (водн.)
Следовательно, хлор одновременно восстанавливается и окисляется; этот процесс известен как диспропорционирование.

Этот процесс также используется для получения пентагидрата NaOCl · 5H.
2O для промышленного и лабораторного использования. В типичном процессе газообразный хлор добавляется к 45–48% раствору NaOH. Часть хлорида натрия выпадает в осадок и удаляется фильтрацией, а затем получают пентагидрат путем охлаждения фильтрата до 12 ° C.

Из гипохлорита кальция
Другой метод заключается в реакции карбоната натрия («стиральная сода») с хлорированной известью («отбеливающий порошок»), смесью гипохлорита кальция Ca (OCl) 2, хлорида кальция CaCl2 и гидроксида кальция Ca (OH) 2:

Na2CO3 (водн.) + Ca (OCl) 2 (водн.) → CaCO3 (т.) + 2 NaOCl (водн.)
Na2CO3 (водн.) + CaCl2 (водн.) → CaCO3 (т.) + 2 NaCl (водн.)
Na2CO3 (водн.) + Ca (OH) 2 (т.) → CaCO3 (т.) + 2 NaOH (водн.)
Этот метод обычно использовался для производства растворов гипохлорита для использования в качестве больничного антисептика, который продавался после Первой мировой войны под названием «Eusol», аббревиатура от Edinburgh University Solution Of (chlorinated) Lime - ссылка на университетский факультет патологии, где он был разработан.

Электролиз рассола
Ближе к концу девятнадцатого века Э. С. Смит запатентовал хлорно-щелочной процесс: метод производства гипохлорита натрия, включающий электролиз рассола с получением гидроксида натрия и газообразного хлора, которые затем смешались с образованием гипохлорита натрия. Ключевые реакции:

2 Cl− → Cl2 + 2 e− (на аноде)
2 H2O + 2 e− → H2 + 2 HO− (на катоде)
В то время как электроэнергия, так и солевой раствор были в дешевых поставках, и различные предприимчивые маркетологи воспользовались ситуацией, чтобы удовлетворить рыночный спрос на гипохлорит натрия. Растворы гипохлорита натрия в бутылках продавались под многочисленными торговыми наименованиями.

Сегодня улучшенная версия этого метода, известная как процесс Хукера (названная в честь Hooker Chemicals, приобретенная Occidental Petroleum), является единственным крупномасштабным промышленным методом производства гипохлорита натрия. В процессе, когда хлор переходит в холодный разбавленный раствор гидроксида натрия, образуются гипохлорит натрия (NaClO) и хлорид натрия (NaCl). Хлор получают промышленным способом путем электролиза с минимальным расстоянием между анодом и катодом. Температура раствора должна быть ниже 40 ° C (с помощью охлаждающих змеевиков), чтобы предотвратить нежелательное образование хлората натрия.

Коммерческие растворы всегда содержат значительные количества хлорида натрия (поваренной соли) в качестве основного побочного продукта, как видно из приведенного выше уравнения.

От хлорноватистой кислоты и соды
В патенте 1966 года описано получение твердого стабильного дигидрата NaOCl · 2H2O путем взаимодействия не содержащего хлора раствора хлорноватистой кислоты HClO (такого как полученный из монооксида хлора ClO и воды) с концентрированным раствором гидроксида натрия. При обычном приготовлении 255 мл раствора с 118 г / л HClO медленно добавляют при перемешивании к раствору 40 г NaOH в воде при температуре 0 ° C. Некоторое количество хлорида натрия выпадает в осадок и удаляется фитингом. Раствор упаривают в вакууме при 40–50 ° C и 1–2 мм рт.ст. до кристаллизации дигидрата. Кристаллы сушат в вакууме, чтобы получить сыпучий кристаллический порошок.

Тот же принцип был использован в другом патенте 1991 г. для получения концентрированных суспензий пентагидрата NaClO · 5H.
2O. Обычно 35% -ный (по весу) раствор HClO смешивают с гидроксидом натрия при температуре около 25 ° C или ниже. Полученная суспензия содержит около 35% NaClO и относительно стабильна из-за низкой концентрации хлорида.

От озона и соли
Гипохлорит натрия можно легко получить для исследовательских целей путем реакции озона с солью.

NaCl + O3 → NaClO + O2
Эта реакция происходит при комнатной температуре и может быть полезна для окисления спиртов.

Упаковка и продажа
Основная статья: отбеливатель

Отбеливатель в упаковке для домашнего использования с 2,6% гипохлорита натрия
Бытовой отбеливатель, продаваемый для стирки одежды, представляет собой 3–8% раствор гипохлорита натрия на момент производства. Крепость варьируется от одного препарата к другому и постепенно уменьшается при длительном хранении. Гидроксид натрия обычно добавляют в небольших количествах в бытовой отбеливатель, чтобы замедлить разложение NaClO.

10–25% раствор гипохлорита натрия, согласно паспорту безопасности Univar, поставляется с синонимами или торговыми наименованиями отбеливатель, Hypo, Everchlor, Chloros, Hispec, Bridos, Bleacol или Vo-redox 9110.

12% раствор широко используется на гидротехнических сооружениях для хлорирования воды, а 15% раствор чаще используется для обеззараживания сточных вод на очистных сооружениях. Гипохлорит натрия можно также использовать для дезинфекции питьевой воды на месте, из расчета 0,2–2 мг гипохлорита натрия на литр воды.

Разбавленные растворы (от 50 до 1,5%) содержатся в дезинфицирующих спреях и салфетках, используемых для твердых поверхностей.

Использование гипохлорита натрия

Отбеливание
Бытовой отбеливатель, как правило, представляет собой раствор, содержащий 3–8% гипохлорита натрия по весу и 0,01–0,05% гидроксида натрия; гидроксид натрия используется для замедления разложения гипохлорита натрия на хлорид натрия и хлорат натрия.

Очистка гипохлорита натрия
Гипохлорит натрия обладает разрушающими свойствами. Помимо прочего, его можно использовать для удаления пятен плесени, пятен на зубах, вызванных флюорозом, и пятен на посуде, особенно тех, которые вызваны танинами в чае. Он также использовался в стиральных порошках и в качестве очистителя поверхностей.

Его отбеливающее, очищающее, дезодорирующее и едкое действие обусловлено окислением и гидролизом (омылением). Органическая грязь, подвергающаяся воздействию гипохлорита, становится водорастворимой и нелетучей, что уменьшает ее запах и облегчает ее удаление.

Дезинфекция гипохлорита натрия
Смотрите также: хлорноватистая кислота
Гипохлорит натрия в растворе проявляет антимикробное действие широкого спектра и широко используется в медицинских учреждениях в самых разных условиях. Обычно его разводят в воде в зависимости от предполагаемого использования. «Сильный раствор хлора» - это 0,5% раствор гипохлорита (содержащий примерно 5000 частей на миллион свободного хлора), используемый для дезинфекции участков, загрязненных биологическими жидкостями, включая большие пятна крови (перед дезинфекцией участок сначала очищается с помощью моющего средства). Его можно приготовить, разбавив при необходимости бытовой отбеливатель (обычно 1 часть отбеливателя на 9 частей воды). Было продемонстрировано, что такие растворы инактивируют как C. difficile, так и ВПЧ. «Раствор слабого хлора» представляет собой 0,05% раствор гипохлорита, используемый для мытья рук, но обычно его готовят из гранул гипохлорита кальция.

«Раствор Дакина» - это дезинфицирующий раствор, содержащий низкую концентрацию гипохлорита натрия и немного борной кислоты или бикарбоната натрия для стабилизации pH. Было обнаружено, что он эффективен при концентрациях NaOCl всего 0,025%.

Постановления правительства США разрешают дезинфекцию оборудования для обработки пищевых продуктов и поверхностей, контактирующих с пищевыми продуктами, с помощью растворов, содержащих отбеливатель, при условии, что раствору дают возможность адекватно стекать до контакта с пищевыми продуктами, и что растворы не превышают 200 частей на миллион (ppm) доступного хлора ( например, одна столовая ложка обычного домашнего отбеливателя, содержащего 5,25% гипохлорита натрия, на галлон воды). Если используются более высокие концентрации, поверхность необходимо промыть питьевой водой после дезинфекции.

Подобная концентрация отбеливателя в теплой воде используется для дезинфекции поверхностей перед приготовлением пива или вина. Поверхности необходимо промыть стерильной (кипяченой) водой, чтобы не придать заварке аромат; Хлорсодержащие побочные продукты дезинфекции поверхностей также вредны. Дезинфицирующее действие гипохлорита натрия аналогично хлорноватистой кислоте.

Растворы, содержащие более 500 ppm доступного хлора, вызывают коррозию некоторых металлов, сплавов и многих термопластов (например, ацеталевой смолы) и требуют тщательного удаления после дезинфекции отбеливателем, иногда за дезинфекцией этанолом. Жидкости, содержащие гипохлорит натрия в качестве основного активного компонента, также используются для бытовой чистки и дезинфекции, например, для чистки унитазов. Некоторые чистящие средства имеют вязкую форму, чтобы не стекать быстро с вертикальных поверхностей, таких как внутренняя часть унитаза.

Считается, что недиссоциированная (неионизированная) хлорноватистая кислота реагирует с бактериальными и вирусными ферментами и инактивирует их.

Нейтрофилы иммунной системы человека производят небольшие количества гипохлорита внутри фагосом, которые переваривают бактерии и вирусы.

Дезодорирование гипохлорита натрия
Гипохлорит натрия обладает дезодорирующими свойствами, которые идут рука об руку с его очищающими свойствами.

Очистка сточных вод от гипохлорита натрия
Растворы гипохлорита натрия использовались для обработки разбавленных цианидных сточных вод, таких как гальванические отходы. В операциях периодической обработки гипохлорит натрия использовался для обработки более концентрированных цианидных отходов, таких как растворы для гальваники цианида серебра. Токсичный цианид окисляется до цианата (OCN-), который не токсичен и идеализируется следующим образом:

CN− + OCl− → OCN− + Cl−
Гипохлорит натрия обычно используется в качестве биоцида в промышленных приложениях для контроля образования слизи и бактерий в водных системах, используемых на электростанциях, целлюлозно-бумажных комбинатах и ​​т. Д., В растворах обычно с 10-15% по весу.

Эндодонтия
Гипохлорит натрия является предпочтительным лекарственным средством из-за его эффективности против патогенных организмов и пищеварения пульпы при эндодонтической терапии. Его концентрация для использования варьируется от 0,5% до 5,25%. В низких концентрациях растворяет в основном некротические ткани; при более высоких концентрациях он также растворяет жизненно важные ткани и другие виды бактерий. Одно исследование показало, что Enterococcus faecalis все еще присутствовал в дентине после 40 минут воздействия 1,3% и 2,5% гипохлорита натрия, тогда как 40 минут при концентрации 5,25% были эффективны при удалении E. faecalis. Помимо более высоких концентраций гипохлорита натрия, более длительное воздействие и нагревание раствора (60 ° C) также увеличивает его эффективность в удалении мягких тканей и бактерий в камере корневого канала. 2% - обычная концентрация, так как меньше риск ятрогенного гипохлорита. Инцидент с гипохлоритом - это немедленная реакция в виде сильной боли, за которой следует отек, гематома и экхимоз как следствие того, что раствор выходит за пределы зуба и попадает в периапикальное пространство. Это может быть вызвано заеданием или чрезмерным давлением на ирригационный шприц, или это может произойти, если в зубе имеется необычно большое апикальное отверстие.

Нейтрализация нервно-паралитического агента
На различных объектах по уничтожению нервно-паралитического агента (химического оружия нервно-паралитического газа) по всей территории Соединенных Штатов 50% гипохлорит натрия используется для удаления всех следов нервно-паралитического агента или волдыря с средств индивидуальной защиты после проникновения персонала в токсичные зоны. 50% гипохлорит натрия также используется для нейтрализации любых случайных выбросов нервно-паралитического агента в токсичные зоны. Меньшие концентрации гипохлорита натрия используются аналогичным образом в системе борьбы с загрязнением, чтобы гарантировать, что в топочный дымовой газ не попадет нервно-паралитический агент.

Уменьшение повреждений кожи
Ванны с разбавленным отбеливателем десятилетиями использовались для лечения умеренной и тяжелой экземы у людей, но неясно, почему они работают. Согласно работе, опубликованной исследователями из Медицинской школы Стэнфордского университета в ноябре 2013 года, очень разбавленный (0,005%) раствор гипохлорита натрия в воде успешно лечил повреждение кожи с воспалительным компонентом, вызванное лучевой терапией, чрезмерным воздействием солнца или старением. у лабораторных мышей. Мыши с лучевым дерматитом, которым ежедневно 30-минутные ванны в растворе отбеливателя, испытали менее серьезное повреждение кожи, лучшее заживление и отрастание волос, чем животные, купанные в воде. Молекула, называемая ядерным фактором каппа-легкой цепи-энхансером активированных В-клеток (NF-κB), как известно, играет решающую роль в воспалении, старении и ответе на радиацию. Исследователи обнаружили, что если активность NF-κB блокировалась у пожилых мышей путем купания их в отбеливающем растворе, кожа животных начинала выглядеть моложе, становясь от старой и хрупкой, становясь более толстой, с повышенной пролиферацией клеток. Эффект уменьшился после того, как ванны были прекращены, что указывает на необходимость регулярного воздействия для поддержания толщины кожи.

Безопасность
По оценкам, ежегодно в британских домах происходит около 3300 несчастных случаев, требующих лечения в больнице, вызванных растворами гипохлорита натрия (RoSPA, 2002).

Окисление и коррозия
Гипохлорит натрия - сильный окислитель. Реакции окисления вызывают коррозию. Растворы обжигают кожу и вызывают повреждение глаз, особенно при использовании в концентрированных формах. Однако, как признает NFPA, опасными окислителями считаются только растворы, содержащие более 40% гипохлорита натрия по весу. Растворы менее 40% классифицируются как умеренная опасность окисления (NFPA 430, 2000).

Растворы бытовых отбеливателей и хлораторов для бассейнов обычно стабилизируются значительной концентрацией щелока (каустической соды, NaOH) как части производственной реакции. Эта добавка сама по себе вызовет едкое раздражение или ожоги из-за обезжиривания и омыления кожных масел и разрушения тканей. Из-за этого процесса отбеливатель на коже становится скользким.

Опасности при хранении
При контакте растворов гипохлорита натрия с металлами может выделяться легковоспламеняющийся водород. Контейнеры могут взорваться при нагревании из-за выделения газообразного хлора.

Растворы гипохлорита вызывают коррозию обычных материалов контейнеров, таких как нержавеющая сталь и алюминий. Немногочисленные совместимые металлы включают титан (который, однако, несовместим с сухим хлором) и тантал. Стеклянная тара безопасна. Также страдают некоторые пластмассы и каучуки; безопасные варианты включают полиэтилен (PE), полиэтилен высокой плотности (HDPE, PE-HD), полипропилен (PP), некоторые хлорированные и фторированные полимеры, такие как поливинилхлорид (PVC), политетрафторэтилен (PTFE) и поливинилиденфторид (PVDF); а также этиленпропиленовый каучук и витон.

Контейнеры должны обеспечивать выход кислорода, образующегося при разложении с течением времени, в противном случае они могут лопнуть.

Реакции с другими распространенными продуктами
Смешивание отбеливателя с некоторыми бытовыми чистящими средствами может быть опасным.

Растворы гипохлорита натрия, такие как жидкий отбеливатель, могут выделять токсичный газообразный хлор при нагревании выше 35 ° C или в смеси с кислотой, такой как соляная кислота или уксус.

Исследование 2008 года показало, что гипохлорит натрия и органические химические вещества (например, поверхностно-активные вещества, ароматизаторы), содержащиеся в некоторых бытовых чистящих средствах, могут реагировать с образованием хлорированных летучих органических соединений (ЛОС). Эти хлорированные соединения выделяются при очистке, некоторые из которых являются токсичными и вероятными канцерогенными веществами для человека. Исследование показало, что концентрации в воздухе помещений значительно увеличиваются (в 8–52 раза для хлороформа и в 1–1170 раз для тетрахлорметана, соответственно, по сравнению с базовыми количествами в домашнем хозяйстве) при использовании отбеливающих средств. Увеличение концентраций хлорированных летучих органических соединений было самым низким для обычного отбеливателя и самым высоким для продуктов в форме «густой жидкости и геля». Наблюдаемое значительное увеличение концентрации в воздухе помещений нескольких хлорированных ЛОС (особенно четыреххлористого углерода и хлороформа) указывает на то, что использование отбеливателя может быть источником, который может быть важным с точки зрения ингаляционного воздействия этих соединений. Авторы предположили, что использование этих чистящих средств может значительно увеличить риск рака.

В частности, при смешивании гипохлоритных отбеливателей с аминами (например, чистящие средства, содержащие или выделяющие аммиак, соли аммония, мочевину или родственные соединения и биологические материалы, такие как моча) образуются хлорамины. Эти газообразные продукты могут вызвать острое повреждение легких. Хроническое воздействие, например, из воздуха в плавательных бассейнах, где хлор используется в качестве дезинфицирующего средства, может привести к развитию атопической астмы.

Отбеливатель может бурно реагировать с перекисью водорода с образованием газообразного кислорода:

H2O2 (вод.) + NaOCl (вод.) → NaCl (вод.) + H2O (вод.) + O2 (газ)
Взрывоопасные реакции или побочные продукты также могут возникать в промышленных и лабораторных условиях, когда гипохлорит натрия смешивают с различными органическими соединениями.

Ограничения в здравоохранении
В октябре 2008 года Национальный институт здравоохранения и медицинского обслуживания Великобритании рекомендовал не использовать раствор Дакина при повседневном уходе за ранами.

Воздействие на окружающую среду
Несмотря на сильное биоцидное действие, гипохлорит натрия сам по себе оказывает ограниченное воздействие на окружающую среду, поскольку ион гипохлорита быстро разлагается, прежде чем он может быть поглощен живыми существами.

Однако одна из основных проблем, связанных с использованием гипохлорита натрия, заключается в том, что он имеет тенденцию к образованию стойких хлорированных органических соединений, включая известные канцерогены, которые могут абсорбироваться организмами и попадать в пищевую цепь. Эти соединения могут образовываться при хранении в домашних условиях и при использовании в промышленности. Например, при смешивании бытового отбеливателя и сточных вод было обнаружено, что 1-2% доступного хлора образует органические соединения. По состоянию на 1994 год не все побочные продукты были идентифицированы, но идентифицированные соединения включают хлороформ и четыреххлористый углерод. Предполагаемое воздействие этих химических веществ в результате использования находится в пределах профессионального воздействия.

Гипохлорит натрия (NaOCl) - это соединение, которое можно эффективно использовать для очистки воды. Он широко используется для очистки поверхностей, отбеливания, удаления запаха и дезинфекции воды.

Когда был открыт гипохлорит натрия?

Гипохлорит натрия имеет долгую историю. Примерно в 1785 году француз Бертоле разработал жидкие отбеливающие вещества на основе гипохлорита натрия. Компания Javel представила этот продукт и назвала его «ликер де Жавель». Сначала его использовали для отбеливания хлопка. Благодаря своим специфическим характеристикам он вскоре стал популярным. Гипохлорит удаляет пятна с одежды при комнатной температуре. Во Франции гипохлорит натрия до сих пор известен как «eau de Javel».

Каковы характеристики гипохлорита натрия?

Гипохлорит натрия - прозрачный слегка желтоватый раствор с характерным запахом.
Гипохлорит натрия имеет относительную плотность 1,1 (5,5% водный раствор).
В качестве отбеливающего средства для домашнего использования он обычно содержит 5% гипохлорита натрия (при pH около 11 он вызывает раздражение). Если он более концентрированный, он содержит гипохлорит натрия в концентрации 10-15% (при pH около 13 он горит и вызывает коррозию).
Гипохлорит натрия нестабилен. Хлор испаряется из раствора из расчета 0,75 грамма активного хлора в сутки. Затем нагретый гипохлорит натрия распадается. Это также происходит, когда гипохлорит натрия вступает в контакт с кислотами, солнечным светом, некоторыми металлами и ядовитыми и едкими газами, включая газообразный хлор. Гипохлорит натрия является сильным окислителем и реагирует с легковоспламеняющимися соединениями и восстановителями. Раствор гипохлорита натрия - слабое легковоспламеняющееся основание.
Эти характеристики необходимо учитывать при транспортировке, хранении и использовании гипохлорита натрия.

Что происходит со значением pH, когда в воду добавляют гипохлорит натрия?

Из-за присутствия каустической соды в гипохлорите натрия pH воды увеличивается. Когда гипохлорит натрия растворяется в воде, образуются два вещества, которые играют роль в окислении и дезинфекции. Это хлорноватистая кислота (HOCl) и менее активный ион гипохлорита (OCl-). PH воды определяет, сколько образуется хлорноватистой кислоты. В то время как гипохлорит натрия используется, соляная кислота (HCl) используется для понижения pH. Серная кислота (H2SO4) может использоваться как альтернатива уксусной кислоте. При использовании серной кислоты образуется меньше вредных газов. Серная кислота - это сильная кислота, которая сильно реагирует с основаниями и очень агрессивна.

Как можно производить гипохлорит натрия?

Гипохлорит натрия можно производить двумя способами:
- Растворяя соль в умягченной воде, в результате получается концентрированный солевой раствор. Раствор подвергается электролизу и образует раствор гипохлорита натрия в воде. Этот раствор содержит 150 г активного хлора (Cl2) на литр. Во время этой реакции также образуется взрывоопасный газообразный водород.
- Добавляя газообразный хлор (Cl2) к каустической соде (NaOH). Когда это делается, гипохлорит натрия, вода (H2O) и соль (NaCl) производятся в соответствии со следующей реакцией:
Cl2 + 2NaOH + → NaOCl + NaCl + H2O

Каковы применения гипохлорита натрия?

Гипохлорит натрия используется в больших масштабах. Например, в сельском хозяйстве, химической промышленности, производстве красок и извести, пищевой промышленности, стекольной промышленности, бумажной промышленности, фармацевтической промышленности, производстве синтетических материалов и утилизации отходов. В текстильной промышленности гипохлорит натрия используется для отбеливания тканей. Иногда его добавляют в промышленные сточные воды. Это сделано для уменьшения запахов. Гипохлорит нейтрализует сероводородный газ (SH) и аммиак (NH3). Он также используется для детоксикации ванн с цианидом в металлургической промышленности. Гипохлорит можно использовать для предотвращения роста водорослей и моллюсков в градирнях. При очистке воды гипохлорит используется для обеззараживания воды. В домашнем хозяйстве гипохлорит часто используется для очистки и дезинфекции дома.

Как работает дезинфекция гипохлоритом натрия?

При добавлении гипохлорита в воду образуется хлорноватистая кислота (HOCl):
NaOCl + H2O → HOCl + NaOH-

Хлорноватистая кислота делится на соляную кислоту (HCl) и кислород (O). Атом кислорода - очень сильный окислитель.
Гипохлорит натрия эффективен против бактерий, вирусов и грибков. Гипохлорит натрия дезинфицирует так же, как и хлор.

Как гипохлорит натрия применяется в плавательных бассейнах?

Гипохлорит натрия применяется в плавательных бассейнах для обеззараживания и окисления воды. Его преимущество в том, что микроорганизмы не могут создать к нему никакого сопротивления. Гипохлорит натрия эффективен против бактерий Legionella и биопленки, в которой бактерии Legionella могут размножаться.
Хлорноватистая кислота образуется при реакции гидроксида натрия с газообразным хлором. В воде образуется так называемый «активный хлор».
Есть разные способы использования гипохлорита натрия. Для электролиза соли на месте применяется раствор соли (NaCl) в воде. Вырабатываются ионы натрия (Na +) и хлорида (Cl-).
4NaCl- → 4Na + + 4Cl-

При пропускании соленого раствора над электролизером на электродах происходят следующие реакции:
2Cl- → Cl2 + 2e- 2H2O + 2e- → H2 + 20H-
2H20 → O2 + 4H ++ 4e-

Впоследствии хлор и гидроксид реагируют с образованием гипохлорита:
ОН- + Cl2 → HOCl + Cl-

Преимущество системы солевого электролиза состоит в том, что не требуется транспортировки или хранения гипохлорита натрия. Когда гипохлорит натрия хранится в течение длительного времени, он становится неактивным. Еще одним преимуществом процесса на месте является то, что хлор снижает pH, и никакая другая кислота не требуется для понижения pH. Образующийся водородный газ является взры