Sodiumhypochlorit
Sodiumhypochlorit (NaOCl) er en forbindelse, der effektivt kan bruges til vandrensning. Det bruges i stor skala til overfladerensning, blegning, lugtfjernelse og desinfektion af vand.
Hvornår blev der opdaget natriumhypochlorit?
Sodiumhypochlorit har en lang historie. Omkring 1785 udviklede franskmanden Berthollet flydende blegemidler baseret på natriumhypochlorit. Javel-firmaet introducerede dette produkt og kaldte det “likør de Javel”. Først blev det brugt til at blegge bomuld. På grund af dets specifikke egenskaber blev det hurtigt en populær forbindelse. Hypochlorit kan fjerne pletter fra tøj ved stuetemperatur. I Frankrig er natriumhypochlorit stadig kendt som “eau de Javel”.
Hvad er kendetegnene ved natriumhypochlorit?
Sodiumhypochlorit er en klar, let gullig opløsning med en karakteristisk lugt.
Sodiumhypochlorit har en relativ densitet på 1,1 (5,5% vandig opløsning).
Som blegemiddel til husholdningsbrug indeholder det normalt 5% natriumhypochlorit (med en pH på omkring 11 er det irriterende). Hvis det er mere koncentreret, indeholder det en koncentration på 10-15% natriumhypochlorit (med en pH på omkring 13 brænder det og er ætsende).
Natriumhypochlorit er ustabil. Klor fordamper med en hastighed på 0,75 gram aktivt klor pr. Dag fra opløsningen. Derefter opløses opvarmet natriumhypochlorit. Dette sker også, når natriumhypochlorit kommer i kontakt med syrer, sollys, visse metaller og giftige og ætsende gasser, herunder klorgas. Natriumhypochlorit er en stærk oxidator og reagerer med brandfarlige forbindelser og reduktorer. Natriumhypochloritopløsning er en svag base, der er brændbar.
Disse egenskaber skal huskes under transport, opbevaring og brug af natriumhypochlorit.
Hvad sker der med pH-værdien, når natriumhypochlorit sættes til vand?
På grund af tilstedeværelsen af kaustisk soda i natriumhypoklorit øges vandets pH. Når natriumhypochlorit opløses i vand, dannes der to stoffer, som spiller en rolle for oxidation og desinfektion. Disse er hypochlorsyre (HOCl) og den mindre aktive hypochlorition (OCl-). Vandets pH bestemmer, hvor meget hypochlorsyre der dannes. Mens der anvendes natriumhypochlorit, anvendes saltsyre (HCI) til at sænke pH. Svovlsyre (H2SO4) kan bruges som et alternativ til eddikesyre. Der produceres mindre skadelige gasser, når der anvendes svovlsyre. Svovlsyre er en stærk syre, der reagerer stærkt med baser, og som er meget ætsende.
Hvordan kan natriumhypochlorit produceres?
Natriumhypochlorit kan produceres på to måder:
– Ved at opløse salt i blødgjort vand, hvilket resulterer i en koncentreret saltopløsning. Opløsningen elektrolyseres og danner en natriumhypochloritopløsning i vand. Denne opløsning indeholder 150 g aktivt chlor (Cl2) pr. Liter. Under denne reaktion dannes den eksplosive hydrogengas også.
– Ved at tilsætte klorgas (Cl2) til kaustisk soda (NaOH). Når dette er gjort, produceres natriumhypochlorit, vand (H2O) og salt (NaCl) ifølge følgende reaktion:
Cl2 + 2NaOH + → NaOCl + NaCl + H2O
Hvad er anvendelserne af natriumhypochlorit?
Natriumhypochlorit anvendes i stor skala. For eksempel inden for landbrug, kemisk industri, maling- og kalkindustri, fødevareindustri, glasindustri, papirindustri, medicinalindustri, syntetisk industri og bortskaffelsesindustri. I tekstilindustrien bruges natriumhypochlorit til at blegge tekstil. Det tilsættes undertiden til industrielt spildevand. Dette gøres for at reducere lugt. Hypochlorit neutraliserer svovlbrintgas (SH) og ammoniak (NH3). Det bruges også til at afgifte cyanidbade i metalindustrien. Hypochlorit kan bruges til at forhindre alger og skaldyrs vækst i køletårne. Ved vandbehandling bruges hypochlorit til at desinficere vand. I husholdninger bruges hypochlorit ofte til rensning og desinfektion af huset.
Hvordan fungerer natriumhypochloritdesinfektion?
Ved at tilsætte hypochlorit til vand dannes hypochlorsyre (HOCl):
NaOCl + H2O → HOCl + NaOH-
Hypochlorsyre opdeles i saltsyre (HCl) og ilt (O). Iltatomet er en meget stærk oxidator.
Natriumhypochlorit er effektivt mod bakterier, vira og svampe. Natriumhypochlorit desinficerer på samme måde som klor gør.
Hvordan anvendes natriumhypochlorit i svømmehaller?
Natriumhypochlorit påføres i svømmehaller til desinfektion af vand og oxidation. Det har den fordel, at mikroorganismer ikke kan opbygge nogen resistens over for det. Natriumhypochlorit er effektivt mod Legionella-bakterier og biofilm, hvor Legionella-bakterier kan formere sig.
Hypochlorsyre produceres ved omsætning af natriumhydroxid med klorgas.I vand dannes den såkaldte “aktive klor”.
Der er forskellige måder at bruge natriumhypochlorit på. Til saltelektrolyse på stedet påføres en opløsning af salt (NaCl) i vand. Der produceres natrium- (Na +) – og chlorid- (Cl-) ioner.
4NaCl- → 4Na + + 4Cl-
Ved at føre den salte opløsning over en elektrolysecelle finder følgende reaktioner sted ved elektroderne:
2Cl- → Cl2 + 2e- 2H2O + 2e- → H2 + 20H –
2H20 → O2 + 4H ++ 4e-
Derefter reagerer klor og hydroxid til dannelse af hypochlorit:
OH- + Cl2 → HOCl + Cl-
Fordelen ved saltelektrolysesystemet er, at ingen transport eller opbevaring af natriumhypochlorit er påkrævet. Når natriumhypochlorit opbevares i lang tid, bliver det inaktivt. En anden fordel ved fremgangsmåden på stedet er, at klor sænker pH og ingen anden syre kræves for at sænke pH. Den producerede brintgas er eksplosiv, og som følge heraf er der behov for ventilation til forebyggelse af eksponering. Dette system er langsomt, og der skal bruges en buffer med ekstra hypochlorsyre. Vedligeholdelse og køb af elektrolysesystemet er meget dyrere end natriumhypochlorit.
Når der anvendes natriumhypochlorit, tilsættes eddikesyre eller svovlsyre til vandet. En overdosis kan producere giftige gasser. Hvis dosis er for lav, bliver pH for høj og kan irritere øjnene.
Da natriumhypochlorit bruges både til at oxidere forureninger (urin, sved, kosmetik) og til at fjerne patogene mikroorganismer, afhænger den krævede koncentration af natriumhypochlorit om koncentrationerne af disse forureninger. Især mængden af organisk forurening bestemmer den krævede koncentration. Hvis vandet filtreres, før der påføres natriumhypochlorit, er der behov for mindre natriumhypochlorit.
Hvad er de sundhedsmæssige virkninger af natriumhypochlorit?
Eksponering
Der er ingen tærskelværdi for natriumhypochloriteksponering. Forskellige helbredseffekter opstår efter eksponering for natriumhypochlorit. Folk udsættes for natriumhypochlorit ved indånding af aerosoler. Dette forårsager hoste og ondt i halsen. Efter indtagelse af natriumhypochlorit er virkningerne mavepine, en brændende fornemmelse, hoste, diarré, ondt i halsen og opkastning. Natriumhypochlorit på hud eller øjne forårsager rødme og smerte. Efter langvarig eksponering kan huden blive følsom. Natriumhypochlorit er giftigt for vandorganismer. Det er mutagent og meget giftigt, når det kommer i kontakt med ammoniumsalte.
Natriumhypochlorit i svømmehaller
Den koncentration af natriumhypochlorit, der findes i svømmehaller, er generelt ikke skadeligt for mennesker. Når der er for meget klor i vandet, brænder dette kropsvævet, hvilket forårsager skade på luftkanaler, mave og tarmene, øjnene og huden. Når der anvendes natriumhypochlorit i svømmehaller, forårsager det undertiden røde øjne, og det afgiver en typisk klorluft. Når der er meget ureum (en blanding af urin og sved) til stede, reagerer hypochlorsyre og ureum til dannelse af chloraminer. Disse kloraminer irriterer slimhinder og forårsager den såkaldte “klorluft”. I de fleste svømmehaller forhindres disse problemer ved vandrensning og ventilation. Øjenirritation forsvinder efter et stykke tid.
Hvad er fordele og ulemper ved brug af natriumhypochlorit?
Fordele
Natriumhypochlorit som desinfektionsmiddel har følgende fordele:
Det kan let og opbevares og transporteres, når det produceres på stedet. Dosering er enkel. Transport og opbevaring af natriumhypochlorit er sikker. Natriumhypochlorit er lige så effektiv som klorgas til desinfektion. Natriumhypochlorit producerer resterende desinfektionsmiddel.
Ulemper
Natriumhypochlorit er et farligt og ætsende stof. Under arbejdet med natriumhypochlorit skal der træffes sikkerhedsforanstaltninger for at beskytte arbejdstagere og miljøet. Natriumhypochlorit bør ikke komme i kontakt med luft, fordi det får det til at gå i opløsning. Både natriumhypochlorit og klor deaktiverer ikke Giardia Lambia og Cryptosporidium.
Hvad er lovgivningen for natriumhypochlorit?
Reguleringen for natriumhypochlorit er den samme som forordningen om klor.