Хлорирование воды - необходимая процедура для ее дезинфекции. Многие историки считают хлорирование одним из величайших изобретений медицины и гигиены XX века, ведь массовое использование этого способа помогло остановить эпидемии холеры и спасло тысячи жизней.
Гипохлорит натрия - современное обеззараживание воды
Сейчас для обеззараживания воды используется несколько хлор агентов (веществ, которые растворяются в воде с образованием хлорноватистой кислоты). Гипохлорит натрия - самый распространенный и доступный. Его используют:
- Для обеззараживания воды в водопроводах
- Для очистки воды в бассейнах и аквапарках
- При обработке сточных вод
- В быту - для дезинфекции
- При производстве хлорных отбеливателей
Гипохлорит натрия для дезинфекции воды должен иметь марку А и ГОСТ 11086-76. Альтернативы - гипохлорит кальция и газообразный хлор.
Хлор действительно является ядом, и в больших концентрациях вреден для здоровья человека. Но пока не найдено столь же эффективное средство обеззараживания воды, которое сможет применяться в промышленных объемах. Раствор гипохлорита натрия является составом , способным убивать микроорганизмы (бактерии и грибы) очень быстро даже в малых концентрациях.
Технические характеристики раствора гипохлорита натрия:
| Марка А | Марка Б | |
| Внешний вид | жидкость зеленовато-жёлтого цвета | |
| Коэффициент светопропускания, %, не менее | 20 | |
| Массовая концентрация активного хлора, г/л, не менее | 190 | 170 |
| 10-20 | 40-60 | |
| Массовая концентрация железа, г/л, не более | 0,02 | 0,06 |
Данные по избытку активного хлора, необходимому для полной стерилизации питьевой воды, при различных температурах, времени воздействия и величине рН:
| Температура воды, °C |
Время воздействия, мин |
Требуемый избыток хлора, мг/л |
||
| pH 6 | pH 7 | pH 8 | ||
| 10 | 5 | 0,50 | 0,70 | 1,20 |
| 10 | 0,30 | 0,40 | 0,70 | |
| 30 | 0,10 | 0,12 | 0,20 | |
| 45 | 0,07 | 0,07 | 0,14 | |
| 60 | 0,05 | 0,05 | 0,10 | |
| 20 | 5 | 0,30 | 0,40 | 0,70 |
| 10 | 0,20 | 0,20 | 0,40 | |
| 15 | 0,10 | 0,15 | 0,25 | |
| 30 | 0,05 | 0,06 | 0,12 | |
| 45 | 0,04 | 0,04 | 0,08 | |
| 60 | 0,03 | 0,03 | 0,06 | |
Получение и использование
Гипохлорит натрия получают на предприятиях промышленным методом, пропуская газообразных хлор через раствор гидроксида натрия.
Второй популярный способ - с помощью электролиза. Обычно эту реакцию проводят на месте применения вещества.
Химическая формула гипохлорит натрия - NaOCl, он является натриевой солью хлорноватистой кислоты. На вид это кристаллы белого цвета. Соединение является очень неустойчивым и поэтому обычно используется в виде водного раствора.
Гипохлорит натрия можно купить в виде раствора с содержанием активного хлора 190 г/дм 3 . Он поставляется в полимерных или металлических емкостях. Рекомендуется хранить в закрытом помещении, оснащенном вентиляцией, при комнатной температуре.
Раствор довольно нестабилен и со временем теряет свои свойства. Поэтому гарантийный срок хранения водного гипохлорита натрия - 30 дней.
При работе с гипохлоритом натрия помните о мерах безопасности. В большой концентрации он - яд, и при попадании на кожу может вызвать ожоги, а при занесении в глаза - слепоту. Используйте средства индивидуальной защиты и не храните вещество рядом с пищевыми продуктами.
Купить гипохлорит натрия
Группа компаний Метахим реализует раствор гипохлорита натрия (в жидком виде) напрямую, без посредников.
В зависимости от объема, отгружается в полимерной и металлической таре. Наши специалисты проконсультируют вас по вопросу покупки гипохлорита натрия. Звоните!
Заказать гипохлорит натрия
Гипохлори́т на́трия (натрий хлорноватистокислый ) - NaOCl , неорганическое соединение, натриевая соль хлорноватистой кислоты . Тривиальное (историческое) название водного раствора соли - «лабарракова вода » или «жавелевая вода » .
Соединение в свободном состоянии очень неустойчиво, обычно используется в виде относительно стабильного пентагидрата NaOCl · 5H 2 O или водного раствора, имеющего характерный резкий запах хлора и обладающего высокими коррозионными свойствами.
Несмотря на то, что дезинфицирующие свойства гипохлорита были обнаружены в первой половине XIX века, использование его для обеззараживания питьевой воды и очистки сточных вод началось только в конце века. Первые системы водоочистки были открыты в 1893 году в Гамбурге ; в США первый завод по производству очищенной питьевой воды появился в 1908 году в Джерси-Сити .
Физические свойства
Безводный гипохлорит натрия представляет собой неустойчивое бесцветное кристаллическое вещество. Элементный состав: (30,9 %), (47,6 %), (21,5 %).
Хорошо растворим в воде: 53,4 г в 100 граммах воды (130 г на 100 г воды при 50 °C) .
Плотность водного раствора гипохлорита натрия при 18 °C :
Температура замерзания водных растворов гипохлорита натрия различных концентраций :[стр. 458] :
Термодинамические характеристики гипохлорита натрия в бесконечно разбавленном водном растворе :
- стандартная энтальпия образования , ΔH o 298: −350,4 кДж/моль;
- стандартная энергия Гиббса , ΔG o 298: −298,7 кДж/моль.
Химические свойства
Разложение и диспропорционирование
Гипохлорит натрия - неустойчивое соединение, легко разлагающееся с выделением кислорода :
Самопроизвольное разложение медленно происходит даже при комнатной температуре: за 40 суток пентагидрат (NaOCl · 5H 2 O) теряет 30 % активного хлора . При температуре 70 °C разложение безводного гипохлорита протекает со взрывом .
При нагревании параллельно происходит реакция диспропорционирования :
Гидролиз и разложение в водных растворах
Растворяясь в воде, гипохлорит натрия диссоциирует на ионы :
Именно наличие хлорноватистой кислоты в водных растворах гипохлорита натрия объясняет его сильные дезинфицирующие и отбеливающие свойства (см. раздел « »).
Водные растворы гипохлорита натрия неустойчивы и со временем разлагаются даже при обычной температуре (0,085 % в сутки ). Распад ускоряет освещение, ионы тяжёлых металлов и хлориды щелочных металлов ; напротив, сульфат магния , ортоборная кислота , силикат и гидроксид натрия замедляют процесс; при этом наиболее устойчивы растворы с сильнощелочной средой ( > 11) .
При температурах выше 35 °C распад сопровождается реакцией диспропорционирования :
При диапазоне pH от 5 до 10, когда концентрация хлорноватистой кислоты в растворе становится заметной, разложение идёт по следующей схеме :
В кислой среде разложение HOCl ускоряется, а в очень кислой среде (pH < 3) при комнатной температуре наблюдается распад по следующей схеме :
Если для подкисления используется соляная кислота , в результате выделяется хлор :
Пропуская через охлаждённый водный раствор гипохлорита натрия углекислый газ , можно получить раствор хлорноватистой кислоты:
Окислительные свойства
Водный раствор гипохлорита натрия - сильный окислитель , вступающий в многочисленные реакции с разнообразными восстановителями , независимо от кислотно-щелочного характера среды .
Рассмотрим основные варианты развития окислительно-восстановительного процесса и стандартные электродные потенциалы полуреакций в водной среде :
- в кислой среде:
- в нейтральной и щелочной среде:
Некоторые окислительно-восстановительные реакции с участием гипохлорита натрия:
См. подробнее подраздел « ». По аналогии можно осуществить превращения: Fe(II) → Fe(III) → Fe(VI) ; Co(II) → Co(III) → Co(IV) ; Ni(II) → Ni(III) ; Ru(IV) → Ru(VIII) ; Ce(III) → Ce(IV) и прочие .Идентификация
Коррозионное воздействие
Гипохлорит натрия оказывает довольно сильное коррозионное воздействие на различные материалы, о чём свидетельствуют приведённые ниже данные :
| Материал | Концентрация NaOCl, масс. % | Форма воздействия | Температура, °C | Скорость и характер коррозии |
|---|---|---|---|---|
| Алюминий | - | твёрдый, влажный | 25 | > 10 мм/год |
| 10; pH>7 | водный раствор | 25 | > 10 мм/год | |
| Медь | 2 | водный раствор | 20 | < 0,08 мм/год |
| 20 | водный раствор | 20 | > 10 мм/год | |
| Медные сплавы: БрА5, БрА7, Л59, Л63, Л68, Л80, ЛО68-1 |
10 | водный раствор | 20 | > 10 мм/год |
| Никель | < 34 | водный раствор | 20 | 0,1-3,0 мм/год |
| Никелевый сплав НМЖМц28-2,5-1,5 | < 34; активный хлор: 3 | водный раствор | 20 | 0,007 мм/год |
| Никелевый сплав Н70МФ | < 34 | водный раствор | 35-100 | < 0,004 мм/год |
| Платина | < 34 | водный раствор | < 100 | < 0,1 мм/год |
| Свинец | < 34; активный хлор: 1 | водный раствор | 20 | 0,54 мм/год |
| 40 | 1,4 мм/год | |||
| Серебро | < 34 | водный раствор | 20 | < 0,1 мм/год |
| Сталь Ст3 | - | твёрдый, безводный | 25-30 | < 0,05 мм/год |
| 0,1; pH > 10 | водный раствор | 20 | < 0,1 мм/год | |
| > 0,1 | водный раствор | 25 | > 10,0 мм/год | |
| Сталь 12Х17, 12Х18Н10Т | 5 | водный раствор | 20 | > 10,0 мм/год |
| Сталь 10Х17Н13М2Т | < 34; активный хлор: 2 | водный раствор | 40 | < 0,001 мм/год |
| T кип. | 1,0-3,0 мм/год | |||
| Сталь 06ХН28МДТ | < 34 | водный раствор | 20-T кип. | < 0,1 мм/год |
| Тантал | < 34 | водный раствор | 20 | < 0,05 мм/год |
| Титан | 10-20 | водный раствор | 25-105 | < 0,05 мм/год |
| 40 | водный раствор | 25 | < 0,05 мм/год | |
| Цирконий | 10 | водный раствор | 30-110 | < 0,05 мм/год |
| 20 | водный раствор | 30 | < 0,05 мм/год | |
| Чугун серый | < 0,1; pH > 7 | водный раствор | 25 | < 0,05 мм/год |
| > 0,1 | водный раствор | 25 | > 10,0 мм/год | |
| Чугун СЧ15, СЧ17 | < 34 | водный раствор | 25-105 | < 1,3 мм/год |
| Асбест | 14 | водный раствор | 20-100 | стоек |
| Графит , пропитанный феноло-формальдегидным олигомером | 25 | водный раствор | Т кип. | стоек |
| Полиамиды | < 34 | водный раствор | 20-60 | стоек |
| Поливинилхлорид | < 34 | водный раствор | 20 | стоек |
| 65 | относительно стоек | |||
| Полиизобутилен | < 34 | водный раствор | 20 | стоек |
| 60 | относительно стоек | |||
| 100 | нестоек | |||
| Полиметилметакрилат | < 34 | водный раствор | 20 | стоек |
| Полиэтилен | < 34 | водный раствор | 20-60 | стоек |
| Полипропилен | < 34 | водный раствор | 20-60 | стоек |
| Резина на основе бутилкаучука | 10 | водный раствор | 20-65 | стоек |
| насыщенный | водный раствор | 65 | стоек | |
| Резина на основе натурального каучука | 10-30 | водный раствор | 65 | стоек |
| Резина на основе кремнийорганического каучука | любая | водный раствор | 20-100 | стоек |
| Резина на основе фторкаучука | < 34 | водный раствор | 20-93 | стоек |
| Резина на основе хлоропренового каучука | 20 | водный раствор | 24 | относительно стоек |
| насыщенный | водный раствор | 65 | нестоек | |
| Резина на основе хлорсульфированного полиэтилена | < 34 | водный раствор | 20-60 | стоек |
| Стекло | < 34 | водный раствор | 20-60 | стоек |
| Фторопласт | любая | водный раствор | 20-100 | стоек |
| Эмаль кислотостойкая | любая | водный раствор | < 100 | стоек |
| Т кип. | относительно стоек |
Физиологическое действие и воздействие на окружающую среду
NaOCl одно из лучших известных средств, проявляющих благодаря гипохлорит-иону сильную антибактериальную активность. Он убивает микроорганизмы очень быстро и уже в очень низких концентрациях.
Наивысшая бактерицидная способность гипохлорита проявляется в нейтральной среде, когда концентрации HClO и гипохлорит-анионов ClO − приблизительно равны (см. подраздел « »). Разложение гипохлорита сопровождается образованием ряда активных частиц и, в частности, синглетного кислорода , обладающего высоким биоцидным действием. Образующиеся частицы принимают участие в уничтожении микроорганизмов, взаимодействуя с биополимерами в их структуре, способными к окислению. Исследованиями установлено, этот процесс аналогичен, тому что происходит естественным образом во всех высших организмах. Некоторые клетки человека (нейтрофилы , гепатоциты и др.) синтезируют хлорноватистую кислоту и сопутствующие высокоактивные радикалы для борьбы с микроорганизмами и чужеродными субстанциями .
Высокие окислительные свойства гипохлорита натрия позволяют его успешно использовать для обезвреживания различных токсинов . В приведённой ниже таблице представлены результаты инактивации токсинов при 30-минутной экспозиции различных концентраций NaOCl («+» - токсин инактивирован; «−» - токсин остался активен) :
| Токсин | 2,5 % NaOCl + 0,25 NaOH |
2,5 % NaOCl | 1,0 % NaOCl | 0,1 % NaOCl |
|---|---|---|---|---|
| Т-2 микотоксин | + | − | − | − |
| Бреветоксин | + | + | − | − |
| Микроцистин | + | + | + | − |
| Тетродотоксин | + | + | + | − |
| Сакситоксин | + | + | + | + |
| Палитоксин | + | + | + | + |
| Рицин | + | + | + | + |
| Ботулотоксин | + | + | + | + |
На организм человека гипохлорит натрия может оказывать вредное воздействие. Растворы NaOCl могут быть опасны при ингаляционном воздействии из-за возможности выделения токсичного хлора (раздражающий и удушающий эффект). Прямое попадание гипохлорита в глаза, особенно при высоких концентрациях, может вызвать химический ожог и даже привести к частичной или полной потере зрения . Бытовые отбеливатели на основе NaOCl могут вызвать раздражение кожи, а промышленные привести к серьёзным язвам и отмиранию ткани. Приём внутрь разбавленных растворов (3-6 %) гипохлорита натрия приводит обычно только к раздражению пищевода и иногда ацидозу , в то время как концентрированные растворы способны вызвать довольно серьёзные повреждения, вплоть до перфорации разделов желудочно-кишечного тракта .
Несмотря на свою высокую химическую активность, безопасность гипохлорита натрия для человека документально подтверждена исследованиями токсикологических центров Северной Америки и Европы, которые показывают, что вещество в рабочих концентрациях не несёт каких-либо серьёзных последствий для здоровья после непреднамеренного проглатывания или попадания на кожу. Также подтверждено, что гипохлорит натрия не является мутагенным , канцерогенным и тератогенным соединением, а также кожным аллергеном . Международное агентство по изучению рака пришло к выводу, что питьевая вода, прошедшая обработку NaOCl, не содержит человеческих канцерогенов.
Пероральная токсичность соединения:
- Мыши: ЛД 50 (англ. LD 50 ) = 5800 мг/кг;
- Человек (женщины): минимально известная токсическая доза (англ. TD Lo ) = 1000 мг/кг.
Внутривенная токсичность соединения :
- Человек: минимально известная токсическая доза (англ. TD Lo ) = 45 мг/кг.
При обычном бытовом использовании гипохлорит натрия распадается в окружающей среде на поваренную соль , воду и кислород . Другие вещества могут образоваться в незначительном количестве. По заключению Шведского института экологических исследований, гипохлорит натрия, скорее всего, не создаёт экологических проблем при его использовании в рекомендованном порядке и количествах .
Гипохлорит натрия не представляет угрозы с точки зрения пожароопасности.
Лабораторные методы получения
Основным лабораторным методом получения гипохлорита натрия является пропускание газообразного хлора через охлаждённый насыщенный раствор гидроксида натрия :
Для отделения из реакционной смеси хлорида натрия (NaCl) используют охлаждение до температуры близкой к 0 °C - в этих условиях соль выпадает в осадок. Дальнейшим замораживанием смеси (−40 °C) и последующей кристаллизацией при −5 °C получают пентагидрат гипохлорита натрия NaOCl · 5H 2 O. Безводную соль можно получить обезвоживанием в вакууме над концентрированной серной кислотой .
Вместо гидроксида для синтеза можно взять карбонат натрия :
Водный раствор гипохлорита натрия можно получить обменной реакцией карбоната натрия с гипохлоритом кальция :
Промышленное производство
Мировое производство
Оценка мирового объёма производства гипохлорита натрия представляет определённую трудность в связи с тем, что значительная его часть производится электрохимическим способом по принципу «in situ» , т. е. на месте его непосредственного потребления (речь идёт об использовании соединения для дезинфекции и подготовки воды). По данным на 2005 год , приблизительный глобальный объём производства NaOCl составил около 1 млн тонн , при этом почти половина этого объёма была использована для бытовых, а другая половина - для промышленных нужд .
Обзор промышленных способов получения
Выдающиеся отбеливающие и дезинфекционные свойства гипохлорита натрия привели к интенсивному росту его потребления, что в свою очередь дало стимул для создания крупномасштабных промышленных производств.
В современной промышленности существует два основных метода производства гипохлорита натрия:
В свою очередь, способ химического хлорирования, предлагает две производственные схемы:
Химический метод
Сущность химического метода получения NaOCl не изменилась с момента его открытия Лабарраком (см. подраздел « »):
Современный химический гигант Dow Chemical Company был одной из первых компаний, поставивших производство гипохлорита натрия на масштабную промышленную основу. В 1898 году открылся первый завод компании по выпуску NaOCl химическим способом. Другой компанией, благодаря которой, это вещество достигло сегодняшней популярности, стала Clorox - крупнейший производитель бытовых отбеливателей в США . С момента основания в 1913 году , вплоть до 1957 года , когда компанию приобрёл концерн Procter & Gamble , отбеливатель на основе гипохлорита натрия Clorox Bleach® был единственным продуктом в её ассортименте .
Современная технологическая схема непрерывного производства гипохлорита натрия представлена на рисунке :[стр. 442] :
Низкосолевой процесс производства, в отличие от основной технологической схемы, представленной выше, включает в себя две стадии хлорирования, причём в кристаллизатор (см. на рисунке), где происходит концентрирование готового продукта, подаётся разбавленный раствор NaOCl из первого реактора :[стр. 450] :
В России товарный гипохлорит натрия производят следующие предприятия:
Электрохимический метод
Электрохимический метод получения гипохлорита натрия заключается в электролизе водного раствора хлорида натрия или морской воды в электролизёре с полностью открытыми электродными зонами (бездиафрагменный способ), то есть продукты электролиза свободно смешиваются в электрохимическом процессе
Вы зашли в магазин, чтобы купить отбеливатель для одежды. На прилавках стоят бутылочки различных цветов и размеров, но рука инстинктивно берет емкость с "Белизной" - пожалуй, самым популярным отбеливателем среди домохозяек. И тут по пути к кассе вам захотелось прочитать его состав. "Вода, то-се... А натрий гипохлорит?" - вот стандартные мысли совершивших это и наткнувшихся на незнакомое название. В сегодняшней статье я удовлетворю ваше любопытство.
Определение
Натрий гипохлорит (формула NaOCl) является неорганическим соединением, натриевой солью хлорноватистой кислоты. Также его могут называть "лабарраковой/жавелевой водой" или просто "гипохлоритом натрия".
Свойства
Это соединение имеет вид неустойчивого бесцветного кристаллического вещества, которое легко разлагается даже при комнатной температуре. Во время данного процесса выделяется кислород, а если температуру условий повысить до 70 о С, то реакция сопровождается взрывом. Растворенный в воде натрий гипохлорит - это очень сильный окислитель. Ели к нему добавить то образуются вода, хлорид натрия и газообразный хлор. А при реакции углекислого газа с охлажденным раствором обсуждаемого сейчас вещества получается разбавленная хлорноватистая кислота.
Получение гипохлорита натрия
Это соединение получают во время реакции газообразного хлора с растворенным водой гидроксидом натрия. 
Чтобы отделить от этой смеси ее охлаждают до 0 о С, тогда он выпадает в качестве осадка. Если и дальше держать раствор гипохлорита натрия в условиях низкой температуры (-40 о С), а потом кристаллизовать при -5 о С, то процесс завершится образованием пентагидрата гипохлорита натрия. А для получения чистой соли этот кристаллогидрат нужно обезводить в вакууме в присутствии серной кислоты. Однако в этом процессе гидроксид натрия успешно заменяется его карбонатом. Тогда продуктами реакции станут не только раствор искомого вещества и хлорид натрия, а еще и гидрокарбонат этого же металла. Обсуждаемое сейчас вещество получается и при взаимодействии с Такими способами его добывают в лаборатории. А вот в промышленности методики получения гипохлорита натрия совсем другие. Там он производится двумя способами: химическим - с помощью хлорирования растворенного в воде гидроксида этого элемента - и электрохимическим - благодаря электролизу водного раствора поваренной соли. У каждого из этих процессов есть свои тонкости проведения, но их подробнее изучают в институтах.
Применение
Данное вещество является незаменимым компонентом в промышленности. Об этом проще рассказатьать при помощи таблицы:
| Отрасль применения | Какую роль в ней играет NaOCl |
| Бытовая химия | дезинфицирующее и антибактериальное средство |
| отбеливатель ткани | |
| растворитель отложений различных веществ | |
| Промышленность | промышленный отбеливатель тканей, древесных масс и других материалов |
| средство для промышленной дезинфекции и санитарно-гигинической обработки | |
| дезинфекция и очистка питьевой воды | |
| обеззараживание промышленных стоков | |
| синтез химических веществ | |
| Медицина | противовирусное, противогрибковое и бактерицидное средство, которым обрабатывают кожу, слизистые оболочки и раны |
Заключение
Выше были приведены только основные сферы, где используется натрий гипохлорит. Он занимает 91% производства всех подобных соединений на мировом рынке. Без этого вещества не обходится и много других областей промышленности. Но гипохлорит натрия из-за своей ядовитости требует очень аккуратного обращения.
Кислоты, в состав которых входит хлор, достаточно разнообразны. Всего их можно выделить пять:
Каждая из них - сильнейший окислитель, который имеет широкий спектр действия и поэтому достаточно широко используется в различных химических синтезах и промышленности. Однако особое значение имеет самая слабая из них, но при этом по окисляющим способностям не уступающая другим - хлорноватистая. Одна из ее солей, натрий гипохлорит, входит в сто самых синтезируемых и важных химических соединений для использования в быту. Почему и с чем это связано, попробуем разобраться.
Хлорноватистая кислота и ее соли
Как уже было обозначено, данная кислота не самая сильная среди своих коллег. Однако именно она способна легко высвобождаться из своих солей и проявлять сильнейшие антибактериальные, окислительные и дезинфицирующие свойства. Это и определяет основные области ее применения и подчеркивает важное значение.
Так как сама кислота достаточно нестабильна, то экономически выгоднее и удобнее применять ее соли. Самые распространенные из них в промышленности, это:
- гипохлорит калия;
Все они при обычных условиях - твердые кристаллические вещества, способные при небольшом нагревании разлагаться, с высвобождением свободного хлора. При правильной транспортировке, хранении и использовании являются незаменимыми помощниками в промышленности, хозяйстве и медицине.
Наибольшее значение имеет именно гипохлорит натрия, поэтому его рассмотрим подробнее.
Формула натрия гипохлорита
Если рассматривать особенности состава молекулы, то количественное соотношение элементов будет таким:
- натрий - 31%;
- хлор - 48%;
- кислород - 21%.
Эмпирическая формула гипохлорит натрия имеет вид NaCLO. Положительно заряженный ион натрия связывается ионными взаимодействиями с хлорит-ионом. Связи внутри последнего образованы по ковалентному полярному механизму: шесть электронов хлора по парам и один неспаренный объединяется с одним электроном атома кислорода. Общий заряд иона CLO - .
Очевидно, что формула гипохлорит натрия отражает и строение его молекулы, и ступени диссоциации в водном растворе. Также демонстрирует качественный и количественный состав соединения.
История открытия и использования вещества
На самом деле данная история берет свое начало с XVIII века. Ведь именно тогда, в 1774 году, Карлом Шееле был открыт элементарный (молекулярный) хлор. В течение многих лет изучались его свойства. Поэтому только в 1787 году Клод Бертолле сумел обнаружить, что если данный газ растворить в воде, то получиться смесь кислот, способная давать потрясающий отбеливающий и дезинфицирующий эффект.
Эту смесь назвали белильной жидкостью и наладили массовое производство. Однако буквально в этом же году стало понятно, что в такой форме хранить и транспортировать это вещество нецелесообразно, так как оно быстро разлагается под действием ряда факторов:
- температуры;
- освещения;
- попадания инородных частиц;
- просто на открытом воздухе и прочее.
Поэтому способ получения был модернизирован. Стали пропускать едкий газ хлор не через воду, а через раствор поташа. В результате образовывался более стабильный продукт KCLO, который обладал теми же свойствами при использовании. Данное соединение назвали "жавелевая вода" и стали широко применять для бытовых нужд.
Но поташ, или карбонат калия, - это достаточно дорогая соль. Поэтому с экономической точки зрения данный способ был не слишком выгодным. Тогда в 1820 году Антуан Лабаррак догадался заменить поташ на более дешевую и общедоступную соль - каустическую соду. Это решило проблему. В результате стали получать продукт, который используется до сих пор - натрий гипохлорит NaCLO.
Сегодня существует несколько синонимов названию для этого соединения:
- жавелевая вода;
- лабарракова вода;
- гипохлорит натрия;
- натрий хлорноватистокислый.
Физические свойства
По своим физическим параметрам это соединение ничем не отличается от других солей хлорноватистой кислоты. Можно выделить несколько основных характеристических черт.
Таким образом, мы видим, что лабарракова вода - стабильное соединение только при соблюдении всех условий хранения. Поэтому обращаться с ним и использовать следует очень осторожно.
Формы существования
Рассматриваемое нами вещество существует в форме трех кристаллогидратов.
- Моногидрат . Химическая формула NaOCL*H 2 O. Данная форма не является устойчивой, способна взрываться при температуре выше 60 0 С.
- При более высоком содержании воды в составе молекулы устойчивость повышается. Следующий кристаллогидрат имеет вид NaOCL*2,5H 2 O. Не взрывается, при температуре выше 50 0 С плавится.
- Пентагидрат с формулой NaOCL*5H 2 O - самая устойчивая форма, которая и применяется в быту. Именно для нее были описаны вышеперечисленные физические свойства.
Натрий гипохлорит в водном растворе можно выделить выпариванием. Образуются бледно-зеленые или почти прозрачные игольчатые кристаллы пентагидрата.
Химические свойства
Данные характеристики базируются на окислительной способности рассматриваемого соединения. Самые главные типы реакций, в которых жавелевая вода способна принимать участие, следующие:
- Разложение. В зависимости от условий могут получаться разные продукты. При обычных условиях это поваренная соль и кислород. При нагревании - хлорат натрия и поваренная соль. При действии кислот реакция проходит с выделением свободного хлора.
- Сильные окислительные свойства со всеми восстановителями. Способна преобразовывать сульфиты в сульфаты, нитриты в нитраты, растворять фосфор и мышьяк, с образованием их кислот, а также переводить аммиак в молекулу гидразина.
- При реакциях с металлами способствует увеличению их степени окисления до максимально возможной.
- Обладает сильными коррозионными свойствами, поэтому не может применяться для обработки металлических изделий.
Очевидно, что химические свойства рассматриваемого вещества сводятся к одному - это окислительное воздействие.
Производство гипохлорита натрия
Возможно получение жавелевой воды в лаборатории или же промышленности. Способы различаются. Рассмотрим оба варианта.
Получение гипохлорита натрия в промышленности.
- Способ, который был предложен еще в 1820 году Лабарраком, остается актуальным по сей день. Пропусканием хлора через раствор гидроксида натрия получают необходимый продукт. Данный вариант называется химическим.
- Электрохимический. Заключается в подвергании электролизу раствора NaCL или морской воды.
Оба используются сегодня и обеспечивают большие объемы продукта на производствах.
Лабораторные методы синтеза заключаются в получении небольших порций продукта. Они заключаются в пропускании хлора через раствор каустика или карбоната натрия.
Использование в промышленности
Самая главная отрасль народного хозяйства, в которой применяется данное вещество - это водоснабжение. Уже много лет, с начала XX века, используется обеззараживание воды гипохлоритом натрия. Почему это настолько актуально и применимо? На это есть ряд причин.
Сочетание всех обозначенных факторов позволяет считать гипохлорит натрия идеальным на сегодняшний день веществом для обработки питьевой воды. Также производится очистка воды в бассейнах и других искусственных водоемах. Можно вычищать аквариумы, обеспечивая рыбам комфортное существование и свободный доступ кислорода.
Применение в медицине
Гипохлорит натрия применение себе находит и в медицинских целях. Ведь его дезинфицирующие, бактерицидные и очищающие свойства не могли остаться незамеченными в этой области. Как конкретно его используют?
- Для обработки гнойных ран, открытых мест повреждений.
- Для дезинфекции инструментов, обработки рабочих поверхностей и санитарных зон.
- Для лечения целого ряда инфекционных заболеваний, вызванных вирусами, бактериями или грибками (ВИЧ, герпес, гепатит А и Б, хламидиоз и прочие).
- В хирургии для обработки дренажных ран, внутренних полостей при гнойных поражениях.
- В акушерстве и гинекологии.
- В оториноларингологии и дерматологии, применяются даже растворы для инъекций или закапывания внутрь слухового прохода.
Применение этого средства позволяет избегать высокой смертности при распространении инфекций в малоразвитых странах.
Жавелевая вода в химических синтезах
На основе рассматриваемого вещества создаются различные чистящие и моющие средства, препараты для обработки санузлов и прочистки труб. Также с помощью хлорноватистого натрия синтезируются различные отбеливатели для тканей, которые способны удалять самые сложные пятна (например, от кофе, вина, травы и прочее).
На основе лабарраковой воды создаются средства для разложения бытовых и промышленных отходов. Причем на такие вещества, которые будут максимально безопасны для окружающей среды.
Во многих реакциях используются сильные окислительные свойства соединения, так получают многие другие важные вещества в химии.
Использование в животноводстве и растениеводстве
В данных отраслях народного хозяйства также используется гипохлорит натрия. Так, например, в животноводстве он нужен для уборки помещений, в которых живут животные. Это позволяет избавить их от нечистот, продезинфицировать и уничтожить болезнетворные микроорганизмы. Тем самым сокращается заболеваемость скота.
В растениеводстве натрий гипохлорит также позволяет избежать заражения грибками и бактериями. При предпосевной обработке семян раствором жавелевой воды рост заболеваний среди сельскохозяйственных культур резко сокращается. Иногда обрабатываются и сами растения с целью также бактерицидного действия.
Особенности и условия хранения
Так как вещество особенное, то и уход за ним особенный. Существует целый список, который описывает, как правильно хранить и использовать гипохлорит натрия. ГОСТ 11086-76 дает технические характеристики и рассказывает обо всех особенностях, касающихся хранения и транспортировки, а также использования и уничтожения отходов после применения для жавелевой воды.
Там же описаны все марки товара, подробные характеристики. Поэтому перед применением или покупкой необходимо с данным документом тщательно ознакомиться. В целом же, хранение гипохлорита натрия должно осуществляться в темных помещениях, специальных устойчивых к окислению и коррозии емкостях. Его нельзя нагревать, так как может произойти взрыв. Перевозить можно любым способом, но с соблюдением правил техники безопасности.
Гипохлорит натрия: инструкция по применению
Если говорить о применении рассматриваемого вещества внутрь, то здесь необходимы строгие медицинские рекомендации. Ведь входящий в состав соединения хлор может оказать пагубное воздействие на организм. Можно получить химический ожог, отравление и т. д. Это еще не все, к чему может привести неконтролируемый прием такого вещества, как гипохлорит натрия. Инструкция по применению препаратов на его основе должна быть тщательно изучена и согласована с лечащим врачом, применение его самостоятельно в лечебных целях запрещено!
Структурная формула
Русское название
Латинское название вещества Натрия гипохлорит
Natrii hypochloris (род. Natrii hypochloritis)Брутто-формула
Na-O-ClФармакологическая группа вещества Натрия гипохлорит
Нозологическая классификация (МКБ-10)
Код CAS
7681-52-9Фармакология
Фармакологическое действие - дезинфицирующее, антисептическое, противомикробное, детоксицирующее .Способен выделять атомарный хлор, являющийся сильнейшим окислителем. Разрушает молекулы любых органических субстратов. Активен в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий (в т.ч. серрации, синегнойной и кишечной палочек), большинства патогенных грибов (в частности рода Candida ), простейших, вирусов. Эффективность снижается в присутствии белка, сыворотки и цельной крови.
Применение вещества Натрия гипохлорит
Раствор для внутриполостного и наружного применения 0,06%:
профилактика инфекций, в т.ч. при операциях на грудной клетке, брюшной или плевральной полости, раневых; перитонит (распространенный), остеомиелит, абсцесс; перитонеальный диализ при гнойных процессах в брюшной полости; эмпиема плевры, в т.ч. туберкулезной этиологии, интраоперационная санация плевральной полости при гнойных поражениях; периоперационная обработка влагалища, бартолинит, кольпит, трихомониаз, хламидиоз, эндометрит, аднексит, чревосечение, лапароскопия, гистероскопия; профилактика и лечение гнойно-септических осложнений при кесаревом сечении, операциях на почке и верхних мочевых путях, простатэктомии; гнойный отит, ринит, фарингит; дифтерия; микозы; микробная и истинная экзема, стрепто- и стафилодермия, угри, простой герпес.