Sodiumhypoklorit
Natriumhypoklorit (NaOCl) är en förening som effektivt kan användas för vattenrening. Den används i stor skala för ytrening, blekning, luktborttagning och desinfektion av vatten.
När upptäcktes natriumhypoklorit?
Natriumhypoklorit har en lång historia. Omkring 1785 utvecklade fransmannen Berthollet flytande blekmedel baserade på natriumhypoklorit. Javel-företaget introducerade denna produkt och kallade den ”likör de Javel”. Först användes den för att bleka bomull. På grund av dess specifika egenskaper blev det snart en populär förening. Hypoklorit kan ta bort fläckar från kläder vid rumstemperatur. I Frankrike är natriumhypoklorit fortfarande känt som ”eau de Javel”.
Vilka är kännetecknen för natriumhypoklorit?
Natriumhypoklorit är en klar, lätt gulaktig lösning med en karakteristisk lukt.
Natriumhypoklorit har en relativ densitet på 1,1 (5,5% vattenhaltig lösning).
Som blekmedel för hushållsbruk innehåller det vanligtvis 5% natriumhypoklorit (med ett pH på cirka 11 är det irriterande). Om den är mer koncentrerad innehåller den en koncentration av 10-15% natriumhypoklorit (med ett pH på cirka 13, brinner den och är frätande).
Natriumhypoklorit är instabil. Klor avdunstar med en hastighet av 0,75 gram aktivt klor per dag från lösningen. Därefter sönderfaller uppvärmd natriumhypoklorit. Detta händer också när natriumhypoklorit kommer i kontakt med syror, solljus, vissa metaller och giftiga och frätande gaser, inklusive klorgas. Natriumhypoklorit är en stark oxidator och reagerar med brandfarliga föreningar och reduktorer. Natriumhypokloritlösning är en svag bas som är lättantändlig.
Dessa egenskaper måste komma ihåg vid transport, förvaring och användning av natriumhypoklorit.
Vad händer med pH-värdet när natriumhypoklorit sätts till vatten?
På grund av närvaron av kaustisk soda i natriumhypoklorit ökar vattnets pH. När natriumhypoklorit löser sig i vatten bildas två ämnen som spelar en roll för oxidation och desinfektion. Dessa är hypoklorsyra (HOCl) och den mindre aktiva hypokloritjonen (OCl-). Vattnets pH bestämmer hur mycket hypoklorsyra som bildas. Medan natriumhypoklorit används används saltsyra (HCl) för att sänka pH. Svavelsyra (H2SO4) kan användas som ett alternativ för ättiksyra. Mindre skadliga gaser produceras när svavelsyra används. Svavelsyra är en stark syra som reagerar starkt med baser och som är mycket frätande.
Hur kan natriumhypoklorit produceras?
Natriumhypoklorit kan produceras på två sätt:
– Genom att lösa salt i mjukt vatten, vilket resulterar i en koncentrerad saltlösning. Lösningen elektrolyseras och bildar en natriumhypokloritlösning i vatten. Denna lösning innehåller 150 g aktivt klor (Cl2) per liter. Under denna reaktion bildas också den explosiva vätgasen.
– Genom att tillsätta klorgas (Cl2) till kaustisk soda (NaOH). När detta görs produceras natriumhypoklorit, vatten (H2O) och salt (NaCl) enligt följande reaktion:
Cl2 + 2NaOH + → NaOCl + NaCl + H2O
Vad är tillämpningarna av natriumhypoklorit?
Natriumhypoklorit används i stor skala. Till exempel inom jordbruk, kemisk industri, färg- och kalkindustri, livsmedelsindustri, glasindustri, pappersindustri, läkemedelsindustri, syntetisk industri och avfallshantering. Inom textilindustrin används natriumhypoklorit för att bleka textil. Ibland tillsätts det i industriellt avloppsvatten. Detta görs för att minska lukten. Hypoklorit neutraliserar svavelvätegas (SH) och ammoniak (NH3). Det används också för att avgifta cyanidbad i metallindustrin. Hypoklorit kan användas för att förhindra alger och skaldjurstillväxt i kyltorn. Vid vattenbehandling används hypoklorit för att desinficera vatten. I hushåll används hypoklorit ofta för rening och desinfektion av huset.
Hur fungerar desinfektion av natriumhypoklorit?
Genom att tillsätta hypoklorit till vatten bildas hypoklorsyra (HOCl):
NaOCl + H2O → HOCl + NaOH-
Hypoklorsyra delas in i saltsyra (HCl) och syre (O). Syreatomen är en mycket stark oxidator.
Natriumhypoklorit är effektivt mot bakterier, virus och svampar. Natriumhypoklorit desinficerar på samma sätt som klor gör.
Hur appliceras natriumhypoklorit i simbassänger?
Natriumhypoklorit appliceras i simbassänger för desinfektion och oxidering av vatten. Det har fördelen att mikroorganismer inte kan bygga upp någon resistens mot det. Natriumhypoklorit är effektivt mot legionellabakterier och biofilm, där legionellabakterier kan föröka sig.
Hypoklorsyra produceras genom reaktion av natriumhydroxid med klorgas.I vatten bildas så kallat ”aktivt klor”.
Det finns olika sätt att använda natriumhypoklorit. För saltelektrolys på plats appliceras en lösning av salt (NaCl) i vatten. Natrium- (Na +) – och klorid- (Cl-) joner produceras.
4NaCl- → 4Na + + 4Cl-
Genom att leda den salta lösningen över en elektrolyscell sker följande reaktioner vid elektroderna:
2Cl- → Cl2 + 2e- 2H2O + 2e- → H2 + 20H –
2H20 → O2 + 4H ++ 4e-
Därefter reagerar klor och hydroxid för att bilda hypoklorit:
OH- + Cl2 → HOCl + Cl-
Fördelen med saltelektrolyssystemet är att ingen transport eller lagring av natriumhypoklorit krävs. När natriumhypoklorit lagras under lång tid blir det inaktivt. En annan fördel med processen på plats är att klor sänker pH och ingen annan syra krävs för att sänka pH. Den vätgas som produceras är explosiv och som ett resultat krävs ventilation för att förhindra expolion. Detta system är långsamt och en buffert med extra hypoklorsyra måste användas. Underhåll och inköp av elektrolyssystemet är mycket dyrare än natriumhypoklorit.
När natriumhypoklorit används tillsätts ättiksyra eller svavelsyra i vattnet. En överdos kan ge giftiga gaser. Om dosen är för låg blir pH för högt och kan irritera ögonen.
Eftersom natriumhypoklorit används både för att oxidera föroreningar (urin, svett, kosmetika) och för att avlägsna patogena mikroorganismer beror den erforderliga koncentrationen av natriumhypoklorit om koncentrationerna av dessa föroreningar. Speciellt mängden organisk förorening bestämmer den erforderliga koncentrationen. Om vattnet filtreras innan natriumhypoklorit appliceras behövs mindre natriumhypoklorit.
Vilka är hälsoeffekterna av natriumhypoklorit?
Exponering
Det finns inget tröskelvärde för exponering för natriumhypoklorit. Olika hälsoeffekter uppstår efter exponering för natriumhypoklorit. Människor utsätts för natriumhypoklorit genom inandning av aerosoler. Detta orsakar hosta och ont i halsen. Efter att ha svalt natriumhypoklorit är effekterna magont, en brännande känsla, hosta, diarré, ont i halsen och kräkningar. Natriumhypoklorit på hud eller ögon orsakar rodnad och smärta. Efter långvarig exponering kan huden bli känslig. Natriumhypoklorit är giftigt för vattenorganismer. Det är mutagen och mycket giftigt när det kommer i kontakt med ammoniumsalter.
Natriumhypoklorit i simbassänger
Den koncentration av natriumhypoklorit som finns i simbassänger är i allmänhet inte skadlig för människor. När det finns för mycket klor i vattnet brinner detta kroppsvävnaderna, vilket orsakar skador på luftvägarna, magen och tarmarna, ögonen och huden. När natriumhypoklorit används i simbassänger orsakar det ibland röda ögon och det avger en typisk klorlukt. När det finns mycket ureum (en blandning av urin och svett) reagerar hypoklorsyra och ureum för att bilda kloraminer. Dessa kloraminer irriterar slemhinnor och orsakar den så kallade ”klorlukt”. I de flesta simbassänger förhindras dessa problem genom vattenrening och ventilation. Ögonirritation försvinner efter ett tag.
Vilka är fördelarna och nackdelarna med användning av natriumhypoklorit?
Fördelar
Natriumhypoklorit som desinfektionsmedel har följande fördelar:
Den kan enkelt lagras och transporteras när den tillverkas på plats. Dosering är enkel. Transport och lagring av natriumhypoklorit är säker. Natriumhypoklorit är lika effektivt som klorgas för desinfektion. Natriumhypoklorit producerar kvarvarande desinfektionsmedel.
Nackdelar
Natriumhypoklorit är ett farligt och frätande ämne. När du arbetar med natriumhypoklorit måste säkerhetsåtgärder vidtas för att skydda arbetare och miljön. Natriumhypoklorit bör inte komma i kontakt med luft, eftersom det kommer att få den att sönderdelas. Både natriumhypoklorit och klor inaktiverar inte Giardia Lambia och Cryptosporidium.
Vad är lagstiftningen för natriumhypoklorit?
Regleringen för natriumhypoklorit är densamma som förordningen om klor.