هیپوکلریت سدیم یا آب ژاول

هیپوکلریت سدیم یا آب ژاول (NaOCl) ترکیبی است که می تواند به طور موثری برای تصفیه آب مورد استفاده قرار گیرد. آب ژاول در مقیاس گسترده ای برای تمیزی سطوح و بعنوان سفید کننده، از بین بردن بو و ضد عفونی کننده آب استفاده می شود.

به طور کلی از هیپوکلریت سدیم (آب ژاول) محلول در آب در غلظت های مختلف استفاده می شود. اگرچه هیپوکلریت سدیم جامد در دسترس است اما به طور تجاری استفاده نمی شود. محلول های هیپوکلریت سدیم، مایعات مایل به سبز و مایل به زرد با بوی کلر دارند. هیپوکلریت کلسیم یک جامد سفید است که به راحتی در آزادسازی آب اکسیژن و کلر تجزیه می شود. همچنین از بوی کلر قوی برخوردار است. هیچکدام از ترکیبات به طور طبیعی در محیط وجود ندارند. هیپوکلریت سدیم در درجه اول به عنوان ماده سفید کننده یا ضد عفونی کننده استفاده می شود. آب ژاول بعنوان سفید کننده تجاری، محلول تمیز کننده و ضد عفونی کننده برای آب آشامیدنی و سیستم های تصفیه آب بازیافتی و استخرها استفاده می شود.

هیپوکلریت سدیم در پالپ های شیمیایی، سفید کننده نساجی، تنظیف کننده تجاری، سفید کننده خانگی، عنوان ضد عفونی کننده استخرها، ضد عفونی کننده آب و فاضلاب شهری، ضد عفونی کننده در کارخانه های لبنیات و فرآوری مواد غذایی،  بیمارستان ها و خانوارها استفاده می شود. همچنين از آب ژاول براي كنترل قارچ هاي تجهيزات توليد روغن و به عنوان ماده شیرین کننده (آب شیرین کن) در پالایشگاه های نفتی و در صنایع شیمیایی برای تولید هیدرازین، کلرید تری سدیم فسفات و مواد شیمیایی آلی استفاده می شود.

محلول های هیپوکلریت سدیم که به طور مستقیم با الکترولیز آب دریا یا آب نمک تولید می شود، عمدتاً در فاضلاب و تصفیه فاضلاب، ضدعفونی کننده های تجاری، استخرهای بزرگ و کشتی های برای مهار رشد باکتری در سیستم های آب دریا، برای تصفیه آب مقطر و به عنوان ماده ضد عفونی کننده برای ذخیره ماهی استفاده می شود. آب ژاول برای کنترل لجن، صدف و جلبک در لوله کشی و لوله ها؛ برای ضد عفونی آب دریا برای بازیافت روغن ثانویه و برای از بین بردن سیانید استفاده می شود.

هیپوکلریت سدیم چه زمانی کشف شد؟

هیپوکلریت سدیم سابقه طولانی دارد. در حدود سال 1785، برتولت فرانسوی مواد سفیدکننده مایع را بر اساس هیپوکلریت سدیم تولید کرد. شرکت ژاول این محصول را معرفی کرد و آنرا “مایع ژاول” نامید. در ابتدا از آن برای سفید کردن پنبه استفاده می شد. به دلیل ویژگی های خاص آن به زودی به یک ماده محبوب تبدیل شد. هیپوکلریت سدیم می تواند لکه های لباس را در دمای اتاق از بین ببرد. در فرانسه، هیپوکلریت سدیم هنوز به عنوان “eau de Javel” یا آب ژاول شناخته می شود.

هیپوکلریت سدیم چه ویژگی هایی دارد؟

هیپوکلریت سدیم یک محلول شفاف و زرد رنگ با بوی مشخص است. هیپوکلریت سدیم دارای چگالی نسبی 1.1 (5.5 % محلول آبکی) است. به عنوان یک ماده سفید کننده برای مصارف خانگی معمولاً حاوی 5 % هیپوکلریت سدیم (pH حدود 11 آن تحریک کننده است). اگر غلیظ تر باشد، حاوی غلظت 10- 15 % هیپوکلریت سدیم (با pH حدود 13 است، می سوزاند و خورنده است). هیپوکلریت سدیم ناپایدار است. کلر با سرعت 0.75 گرم کلر فعال در روز از محلول تبخیر می شود. سپس هیپوکلریت سدیم گرم می شود. این اتفاق همچنین هنگامی رخ می دهد که هیپوکلریت سدیم با اسیدها، نور خورشید، برخی فلزات و گازهای سمی و خورنده از جمله گاز کلر در تماس باشد. هیپوکلریت سدیم یک اکسید کننده قوی است و با ترکیبات و کاهش دهنده های قابل اشتعال واکنش نشان می دهد. محلول هیپوکلریت سدیم بازی ضعیف است که قابل اشتعال است. این ویژگی ها باید هنگام حمل و نقل، ذخیره و استفاده از هیپوکلریت سدیم در نظر گرفته شود.

ویژگی های فیزیکی و شیمیایی هیپوکلریت سدیم (آّب ژاول)
NaOClChemical formula
74.442 g/molMolar mass
chlorine-like and sweetishOdor
1.11 g/cm3Density
18 °CMelting point
101 °CBoiling point
29.3 (g/100mL (0 °CSolubility in water
7.5185(Acidity (pKa
6.4815(Basicity (pKb

با افزودن هیپوکلریت سدیم به آب، pH چه تغییری می کند؟

به دلیل وجود سود سوز آور در هیپوکلریت سدیم، pH آب افزایش می یابد. وقتی هیپوکلریت سدیم در آب حل می شود، دو ماده تشکیل می شود که در اکسیداسیون و ضد عفونی شدن نقش دارند. اینها هیپوکلرو اسید (HOCl) و یون هیپوکلریت کمتر فعال (OCl-) هستند. pH آب میزان هیپوکلرو اسید را تشکیل می دهد. در حالیکه از هیپوکلریت سدیم استفاده می شود، از اسید هیدروکلریک (HCl) برای پایین آوردن pH استفاده می شود. اسید سولفوریک (H2SO4) می تواند به عنوان جایگزینی برای اسید استیک استفاده شود. در هنگام استفاده از اسید سولفوریک گازهای مضر کمتری تولید می شود. اسید سولفوریک یک اسید قوی است که به شدت با پایه ها واکنش نشان می دهد و بسیار خورنده است.

چگونه می توان هیپوکلریت سدیم (آب ژاول) تولید کرد؟

هیپوکلریت سدیم به دو روش قابل تولید است:

– با حل کردن نمک در آب نرم، که منجر به محلول آب نمک غلیظ می شود. محلول الکترولیز می شود و محلول هیپوکلریت سدیم را در آب تشکیل می دهد. این محلول حاوی 150 گرم کلر فعال (Cl2) در هر لیتر است. در طی این واکنش گاز منفجره هیدروژن نیز تشکیل می شود.

– با افزودن گاز کلر (Cl2) به سود سوز آور (NaOH). هنگامی که این کار انجام شد ، هیپوکلریت سدیم، آب (H2O) و نمک (NaCl) با توجه به واکنش زیر تولید می شوند:

تولید هیپوکلریت سدیم

 

کاربردهای هیپوکلریت سدیم (آب ژاول) چیست؟

هیپوکلریت سدیم در مقیاس وسیعی استفاده می شود. به عنوان مثال در کشاورزی، صنایع شیمیایی، صنایع رنگ و آهک، صنایع غذایی، صنایع شیشه ای، صنایع کاغذ، صنایع دارویی، صنایع مصنوعی و صنایع دفع زباله. در صنعت نساجی از هیپوکلریت سدیم برای سفید کردن منسوجات استفاده می شود. بعضی اوقات به فاضلاب صنعتی اضافه می شود. این کار برای کاهش بوها انجام می شود. هیپوکلریت گاز هیدروژن گوگرد (SH) و آمونیاک (NH3) را خنثی می کند. همچنین برای سم زدایی حمام سیانور در صنایع فلزی نیز استفاده می شود. از هیپوکلریت می توان برای جلوگیری از رشد جلبک و صدف در برج های خنک کننده استفاده کرد. در تصفیه آب از هیپوکلریت سدیم برای ضد عفونی کردن آب استفاده می شود. در خانوارها، اغلب از هیپوکلریت برای تصفیه و ضد عفونی خانه استفاده می شود.

فروش آب ژاول


بشکه 300 کیلویی / گالن 20 کیلویی
فروش آب ژاول، جهت کسب اطلاعات بیشتر با دکتر کمیکال تماس بگیرید.

ضد عفونی کننده هیپوکلریت سدیم چگونه کار می کند؟

با افزودن هیپوکلریت به آب،  هیپوکلرو  اسید (HOCl) تشکیل می شود:

هیپوکلرو اسید به اسید هیدروکلریک (HCl) و اکسیژن (O) تقسیم می شود. اتم اکسیژن یک اکسید کننده بسیار قوی است. هیپوکلریت سدیم (آب ژاول) در برابر باکتری ها، ویروس ها و قارچ ها موثر است. هیپوکلریت سدیم همانند کلر ضدعفونی می کند.

چگونه هیپوکلریت سدیم (آب ژاول) در استخرها استفاده می شود؟

هیپوکلریت سدیم در استخرهای شنا برای ضد عفونی و اکسیداسیون آب استفاده می شود. این مزیت را دارد که میکروارگانیسم ها نمی توانند در برابر آن مقاومت ایجاد کنند. هیپوکلریت سدیم در برابر باکتری های لژیونلا و بایو فیلمی که در آن باکتری های لژیونلا می توانند تکثیر شوند، موثر است. هیپوکلرو اسید با واکنش هیدروکسید سدیم با گاز کلر تولید می شود. به اصطلاح در آب “کلر فعال” تشکیل می شود.

 

روش های مختلفی برای استفاده از هیپوکلریت سدیم وجود دارد. برای الکترولیز نمک در محل، از محلول نمک (NaCl) در آب استفاده می شود. یون های سدیم (Na+) و کلرید (Cl-) تولید می شوند.

با هدایت محلول نمکی بر روی یک سلول الکترولیز ، واکنشهای زیر در الکترودها صورت می گیرد:

متعاقباً کلر و هیدروکسید نسبت به تشکیل هیپوکلریت واکنش نشان می دهند:

مزیت سیستم الکترولیز نمک این است که دیگر نیازی به انتقال یا ذخیره سازی هیپوکلریت سدیم نیست. وقتی هیپوکلریت سدیم برای مدت طولانی ذخیره شود، غیرفعال می شود. یکی دیگر از مزایای فرایند سایت این است که کلر pH را کاهش می دهد و هیچ اسید دیگری برای کاهش pH لازم نیست. گاز هیدروژن تولید شده دارای مواد منفجره بوده و در نتیجه تهویه لازم جهت جلوگیری از نشت است. این سیستم کند است و بافر هیپوکلرو اسید اضافی نیاز به استفاده دارد. نگهداری و خرید سیستم الکترولیز بسیار گران تر از هیپوکلریت سدیم است.

هنگامی که از هیپوکلریت سدیم استفاده می شود، استیک یا اسید سولفوریک به آب اضافه می شود. مصرف بیش از حد می تواند گازهای سمی ایجاد کند. اگر دوز خیلی کم باشد، pH  بالا می رود و می تواند چشم ها را تحریک کند.

از آنجا که از هیپوکلریت سدیم هم برای اکسیداسیون آلودگی ها و هم برای از بین بردن میکروارگانیسم های بیماری زا استفاده می شود، غلظت مورد نیاز هیپوکلریت سدیم به غلظت این آلاینده ها بستگی دارد. به خصوص میزان آلودگی آلی میزان غلظت مورد نیاز را تعیین می کند. اگر آب قبل از اعمال هیپوکلریت سدیم فیلتر شود، به کمبود کلسیم سدیم نیاز است.

ویژگی های هیپوکلریت سدیم (آب ژاول) براساس در درصدهای مختلف
5.0% NaClO2.5% NaClO1.0% NaClO0.5% NaClOProperty
1.091.061.041.00(Density (g/cm3
73.875.775.074.3Surface tension (dynes/cm
12.8912.6512.6011.98pH
1.1101.0730.9860.956(Viscosity (centipoise
18min1hr.23min1hr.27min2hr.20min(Wetting capacity (time
127.588.065.526.0Conductivity (miliSiemens

اثرات سلامتی هیپوکلریت سدیم (آب ژاول) چیست؟

هیچ مقدار آستانه ای برای قرار گرفتن در معرض هیپوکلریت سدیم وجود ندارد. اثرات بهداشتی مختلفی پس از قرار گرفتن در معرض هیپوکلریت سدیم رخ می دهد. افراد با استنشاق آئروسل ها در معرض هیپوکلریت سدیم قرار می گیرند که باعث سرفه و گلو درد می شود. پس از بلع هیپوکلریت سدیم اثرات درد معده، احساس سوزش، سرفه، اسهال، گلودرد و استفراغ است. هیپوکلریت سدیم روی پوست یا چشم باعث قرمزی و درد می شود. پس از قرار گرفتن در معرض طولانی مدت، پوست می تواند حساس شود. هیپوکلریت سدیم برای ارگانیسم های آب سمی است. هنگام تماس با نمک های آمونیوم بسیار جهش زا و سمی است.

فروش آب ژاول


بشکه 300 کیلویی / گالن 20 کیلویی
فروش آب ژاول، جهت کسب اطلاعات بیشتر با دکتر کمیکال تماس بگیرید.

هیپوکلریت سدیم (آب ژاول) در استخرهای شنا

غلظت استفاده شده هیپوکلریت سدیم که در استخرها یافت می شود، به طور کلی برای افراد مضر نیست. هنگامی که بیش از حد در آب کلر وجود دارد، بافت های بدن را می سوزاند و این باعث آسیب به سیستم های تنفسی، معده و روده ها، چشم ها و پوست می شود. هنگامی که از هیپوکلریت سدیم در استخرها استفاده می شود، گاهی اوقات باعث ایجاد قرمزی چشم می شود و بوی کلر معمولی می دهد. هنگامی که مقدار زیادی اوره (مخلوطی از ادرار و عرق) وجود دارد، هیپوکلرو اسید و اوره به فرم کلرامین واکنش می دهند. این کلرامین ها غشاهای مخاطی را تحریک می کنند و به اصطلاح بوی کلر ایجاد می کنند. در اکثر استخرهای شنا از این مشکلات با تصفیه آب و تهویه هوا جلوگیری می شود. سوزش چشم پس از مدتی از بین می رود.

مزایا و مضرات استفاده از هیپوکلریت سدیم (آب ژاول) چیست؟

مزایا

هیپوکلریت سدیم به عنوان ضد عفونی کننده مزایای زیر را دارد:

به راحتی و در صورت تولید در محل می توان آن را ذخیره و حمل کرد. مقدار مصرف (دوزینگ) ساده است. حمل و نقل و ذخیره سازی هیپوکلریت سدیم بی خطر است. هیپوکلریت سدیم به اندازه گاز کلر برای ضد عفونی مؤثر است. هیپوکلریت سدیم باقیمانده  ضد عفونی کننده، تولید می کند.

معایب

هیپوکلریت سدیم یک ماده خطرناک و خورنده است. در حین کار با هیپوکلریت سدیم ، برای محافظت از کارگران و محیط زیست باید اقدامات ایمنی انجام شود. هیپوکلریت سدیم نباید با هوا در تماس باشد، زیرا این امر باعث تجزیه آن می شود. هر دو هیپوکلریت سدیم و کلر Giardia Lambia و Cryptosporidium را غیرفعال نمی کنند.

مقالات مرتبط