Natriumhypokloriitti
Natriumhypokloriitti (NaOCl) on yhdiste, jota voidaan tehokkaasti käyttää veden puhdistamiseen. Sitä käytetään laajamittaisesti pinnan puhdistamiseen, valkaisuun, hajujen poistoon ja veden desinfiointiin.
Milloin natriumhypokloriitti löydettiin?
Natriumhypokloriitilla on pitkä historia. Noin vuonna 1785 ranskalainen Berthollet kehitti nestemäisiä valkaisuaineita, jotka perustuvat natriumhypokloriittiin. Javel-yritys esitteli tämän tuotteen ja kutsui sitä ”likööri de Javeliksi”. Aluksi sitä käytettiin puuvillan valkaisuun. Erityisten ominaisuuksiensa vuoksi siitä tuli pian suosittu yhdiste. Hypokloriitti voi poistaa tahroja vaatteista huoneenlämmössä. Ranskassa natriumhypokloriitti tunnetaan edelleen nimellä ”eau de Javel”.
Mitkä ovat natriumhypokloriitin ominaisuudet?
Natriumhypokloriitti on kirkas, hieman kellertävä liuos, jolla on tyypillinen haju.
Natriumhypokloriitin suhteellinen tiheys on 1,1 (5,5% vetistä liuosta).
Kotitalouksien valkaisuaineena se sisältää yleensä 5% natriumhypokloriittia (pH on noin 11, se on ärsyttävää). Jos se on väkevämpi, se sisältää pitoisuutena 10-15% natriumhypokloriittia (jonka pH on noin 13, se palaa ja on syövyttävää).
Natriumhypokloriitti on epävakaa. Kloori haihtuu liuoksesta 0,75 grammaa aktiivista klooria päivässä. Sitten lämmitetty natriumhypokloriitti hajoaa. Tämä tapahtuu myös, kun natriumhypokloriitti joutuu kosketuksiin happojen, auringonvalon, tiettyjen metallien ja myrkyllisten ja syövyttävien kaasujen, mukaan lukien kloorikaasun, kanssa. Natriumhypokloriitti on vahva hapetin ja reagoi tulenarkojen yhdisteiden ja pelkistimien kanssa. Natriumhypokloriittiliuos on heikko emäs, joka on helposti syttyvää.
Nämä ominaisuudet on pidettävä mielessä natriumhypokloriitin kuljetuksen, varastoinnin ja käytön aikana.
Mitä tapahtuu pH-arvolle, kun natriumhypokloriittia lisätään vesi?
Koska natriumhypokloriitissa on lipeää, veden pH nousee. Kun natriumhypokloriitti liukenee veteen, muodostuu kaksi ainetta, joilla on merkitystä hapetuksessa ja desinfioinnissa. Nämä ovat hypokloorihappo (HOCl) ja vähemmän aktiivinen hypokloriitti-ioni (OCl-). Veden pH määrittää, kuinka paljon hypokloorihappoa muodostuu. Natriumhypokloriittia käytettäessä suolahappoa (HCl) käytetään pH: n alentamiseen. Rikkihappoa (H2SO4) voidaan käyttää vaihtoehtona etikkahapolle. Rikkihappoa käytettäessä syntyy vähemmän haitallisia kaasuja. Rikkihappo on vahva happo, joka reagoi voimakkaasti emästen kanssa ja on erittäin syövyttävää.
Kuinka natriumhypokloriittia voidaan tuottaa?
Natriumhypokloriittia voidaan valmistaa kahdella tavalla:
– liuottamalla suola pehmennettyyn veteen, mikä johtaa väkevään suolaliuokseen. Liuos elektrolysoidaan ja muodostaa natriumhypokloriittiliuoksen vedessä. Tämä liuos sisältää 150 g aktiivista klooria (Cl2) litrassa. Tämän reaktion aikana muodostuu myös räjähtävää vetykaasua.
– Lisäämällä kloorikaasua (Cl2) kaustiseen soodaan (NaOH). Kun tämä on tehty, natriumhypokloriittia, vettä (H2O) ja suolaa (NaCl) syntyy seuraavan reaktion mukaisesti:
Cl2 + 2NaOH + → NaOCl + NaCl + H2O
Mitkä ovat natriumhypokloriitti?
Natriumhypokloriittia käytetään laajamittaisesti. Esimerkiksi maataloudessa, kemianteollisuudessa, maali- ja kalkkiteollisuudessa, elintarviketeollisuudessa, lasiteollisuudessa, paperiteollisuudessa, lääketeollisuudessa, synteettiteollisuudessa ja jätteenkäsittelyteollisuudessa. Tekstiiliteollisuudessa natriumhypokloriittia käytetään tekstiilien valkaisuun. Se lisätään joskus teollisuusjäteveteen. Tämä tehdään hajujen vähentämiseksi. Hypokloriitti neutraloi rikkivetykaasun (SH) ja ammoniakin (NH3). Sitä käytetään myös syanidihauteiden detoksifikaatioon metalliteollisuudessa. Hypokloriittia voidaan käyttää levien ja äyriäisten kasvun estämiseen jäähdytystorneissa. Vedenkäsittelyssä hypokloriittia käytetään veden desinfiointiin. Kotitalouksissa hypokloriittia käytetään usein talon puhdistamiseen ja desinfiointiin.
Kuinka natriumhypokloriitin desinfiointi toimii?
Lisäämällä hypokloriittia veteen muodostuu hypokloorihappo (HOCl):
NaOCl + H2O → HOCl + NaOH-
Hypokloorihappo jaetaan suolahappoon (HCl) ja happi (O). Happiatomi on erittäin vahva hapetin.
Natriumhypokloriitti on tehokas bakteereja, viruksia ja sieniä vastaan. Natriumhypokloriitti desinfioi samalla tavalla kuin kloori.
Miten natriumhypokloriittia käytetään uima-altaissa?
Natriumhypokloriittia levitetään uima-altaissa veden desinfiointia ja hapetusta varten. Sillä on se etu, että mikro-organismit eivät voi muodostaa mitään vastustuskykyä sitä. Natriumhypokloriitti on tehokas Legionella-bakteereja ja biokalvoja vastaan, joissa Legionella-bakteerit voivat lisääntyä.
Hypokloorihappoa syntyy natriumhydroksidin ja kloorikaasun reaktioissa.Vedessä muodostuu niin kutsuttu ”aktiivinen kloori”.
Natriumhypokloriittia voidaan käyttää eri tavoin. Paikan päällä tapahtuvaa suolan elektrolyysiä varten käytetään suolaliuosta (NaCl) vedessä. Tuotetaan natrium (Na +) ja kloridi (Cl-) -ioneja.
4NaCl- → 4Na + + 4Cl-
Johtamalla suolaista liuosta elektrolyysikennon yli seuraavat reaktiot tapahtuvat elektrodien kohdalla:
2Cl- → Cl2 + 2e- 2H2O + 2e- → H2 + 20H –
2H20 → O2 + 4H ++ 4e-
Myöhemmin kloori ja hydroksidi reagoivat muodostaen hypokloriitin:
OH- + Cl2 → HOCl + Cl-
Suolan elektrolyysijärjestelmän etu on, ettei kulkeudu tai tarvitaan natriumhypokloriittia. Kun natriumhypokloriittia varastoidaan pitkään, se muuttuu passiiviseksi. Toinen paikan päällä tapahtuvan prosessin etu on, että kloori alentaa pH: ta eikä pH: n alentamiseen tarvita muita happoja. Tuotettu vetykaasu on räjähtävää ja sen seurauksena ilmanvaihtoa tarvitaan karkotusten estämiseksi. Tämä järjestelmä on hidas ja on käytettävä ylimääräisen kloorivetyhapon puskuria. Elektrolyysijärjestelmän ylläpito ja ostaminen on paljon kalliimpaa kuin natriumhypokloriitti.
Kun käytetään natriumhypokloriittia, veteen lisätään etikka- tai rikkihappoa. Yliannostus voi tuottaa myrkyllisiä kaasuja. Jos annos on liian pieni, pH nousee korkeaksi ja voi ärsyttää silmiä.
Koska natriumhypokloriittia käytetään sekä saasteiden (virtsa, hiki, kosmetiikka) hapettamiseen että patogeenisten mikro-organismien poistamiseen, vaadittava natriumhypokloriitin pitoisuus riippuu näiden pilaantumien pitoisuuksista. Erityisesti orgaanisen pilaantumisen määrä määrittää tarvittavan pitoisuuden. Jos vesi suodatetaan ennen natriumhypokloriitin levittämistä, natriumhypokloriittia tarvitaan vähemmän.
Mitkä ovat natriumhypokloriitin terveysvaikutukset?
Altistuminen
Natriumhypokloriittialtistukselle ei ole raja-arvoa. Erilaisia terveysvaikutuksia esiintyy natriumhypokloriitille altistumisen jälkeen. Ihmiset altistuvat natriumhypokloriitille hengittämällä aerosoleja. Tämä aiheuttaa yskää ja kurkkukipua. Natriumhypokloriitin nielemisen jälkeen vaikutukset ovat vatsakipu, polttava tunne, yskä, ripuli, kurkkukipu ja oksentelu. Natriumhypokloriitti iholla tai silmissä aiheuttaa punoitusta ja kipua. Pitkittyneen altistuksen jälkeen iho voi muuttua herkäksi. Natriumhypokloriitti on myrkyllistä vesieliöille. Se on mutageenista ja erittäin myrkyllistä joutuessaan kosketuksiin ammoniumsuolojen kanssa.
Natriumhypokloriitti uima-altaissa
Uima-altaissa esiintyvä natriumhypokloriitin pitoisuus ei yleensä ole haitallista ihmiset. Kun vedessä on liikaa klooria, se polttaa kehon kudoksia, mikä vahingoittaa ilmateitä, vatsaa ja suolistoa, silmiä ja ihoa. Kun natriumhypokloriittia käytetään uima-altaissa, se aiheuttaa joskus punaisia silmiä ja antaa tyypillisen kloorihaju. Kun läsnä on paljon ureumia (virtsan ja hiki-seosta), hypokloorihappo ja ureum reagoivat kloramiinien muodostumiseen. Nämä klooriamiinit ärsyttävät limakalvoja ja aiheuttavat ns. ”Kloorihaju”. Useimmissa uima-altaissa nämä ongelmat estetään vedenpuhdistuksella ja ilmanvaihdolla. Silmien ärsytys katoaa hetken kuluttua.
Mitkä ovat natriumhypokloriitin käytön edut ja haitat?
Edut
Natriumhypokloriitilla desinfiointiaineena on seuraavat edut:
Se voidaan helposti säilyttää ja kuljettaa, kun se valmistetaan paikan päällä. Annostus on yksinkertaista. Natriumhypokloriitin kuljetus ja varastointi ovat turvallisia. Natriumhypokloriitti on yhtä tehokas kuin kloorikaasu desinfiointiin. Natriumhypokloriitti tuottaa jäännös desinfiointiainetta.
Haitat
Natriumhypokloriitti on vaarallinen ja syövyttävä aine. Työskennellessäsi natriumhypokloriitin kanssa on ryhdyttävä turvallisuustoimenpiteisiin työntekijöiden ja ympäristön suojelemiseksi. Natriumhypokloriitin ei tule joutua kosketuksiin ilman kanssa, koska se saa sen hajoamaan. Sekä natriumhypokloriitti että kloori eivät deaktivoi Giardia Lambiaa ja Cryptosporidiumia.
Mikä on natriumhypokloriittilainsäädäntö?
Natriumhypokloriittiasetus on sama kuin klooria harkitseva asetus.