NATRIJEV HIPOKLORIT (NACLO): FORMULA, UPOTREBE I SVOJSTVA - KEMIJA - 2025

Natrijev hipoklorit (NaOCl) je trodjelna i anorganski natrijeva sol. Komercijalno je dostupan u obliku vodenih otopina i aktivno je sredstvo u ovim domaćim i industrijskim proizvodima. Ova su rješenja poznata po nazivima klor izbjeljivača, soda izbjeljivača, tekućeg izbjeljivača ili, još rafiniranije, Javelove tekućine.

Natrij-hipoklorit u vodi pokazuje ista oksidacijska svojstva kao i klor-plin, tako da je otopina te soli jednaka onome što nosi navedeni spoj u plastičnoj boci. U stvari, raspoloživi klor u tim spremnicima pokazatelj je koncentracije i snage za izbjeljivanje otopine natrijevog hipoklorit.

Ova ternarna sol u vodi može se smatrati jednostavnom vodenom otopinom klora; međutim, dostupni su i drugi oblici, poput krutih u slučaju kalcijevog hipoklorit i tekućeg klora. Sva tri imaju istu oksidacijsku moć i njihova upotreba ovisi o varijablama kao što su udobnost, performanse ili vrijeme.

Formula

Kemijska formula za natrijev hipoklorit je NaClO. Sastoji se od Na ⁺ kation i ClO ^- aniona. Na- ⁺ ioni osjećati električno privlačenje prema Cio ^- iona, potonji usvajanje tetraedrijski strukturu s sp ³ hibridizacije.

Formula označava omjer iona u anhidridnom stanju, koji je jednak 1: 1. Međutim, to se odnosi samo na anhidrid.

U slučaju hidrirana natrijeva hipoklorita -on od najstabilnijoj formi za ovaj koncentracije soli, njegova kemijska formula je NaCIO · 5H ₂ O.

Gdje se nalazi?

NaClO je sintetički proizvod i zbog svoje reaktivnosti nalazi se samo u lokalnim regijama u kojima se koristi, posebno u otpadnim vodama, tlima ili čak u izvorima pitke vode.

Kloridni ioni su u ljudskom tijelu u izobilju, koji bi mogli sudjelovati u redoks reakcijama koje stvaraju natrijev hipoklorit u tijelu.

Kako se to radi?

Kroz povijest NaClO se pripremao različitim metodama. Najjednostavniji sastoji otopine klora u vodi, ili u otopinama Na ₂ CO ₃ da oslobodi CO ₂ djelovanjem hipokloritne kiseline (HCIO).

Druge metode koriste morsku otopinu soli kao sirovinu kroz elektrolitički postupak. Pod učinkovitim mehaničkom miješalicom, Cl ₂ i NaOH generira NaCl i vodom reagiraju i postanu NaClO:

Cl ₂ (g) + 2 NaOH (aq) => NaCIO + NaCl + H ₂ O + Q (toplina)

Danas se Hooker-ovim postupkom proizvodi ovaj spoj na velikim mjerilima, koji se sastoji od poboljšane verzije prethodne opisane metode.

Prijave

- Natrijev hipoklorit koristi se kao sredstvo za izbjeljivanje u tekstilu, u deterdžentima koji ga uključuju i u industriji papira.

- Njegova upotreba kao baktericidno i dezinfekcijsko sredstvo vrlo je široka, pa se koristi u pročišćavanju vode i u pročišćavanju otpadnih voda.

- Poznata je njegova korisnost u dezinfekcijskoj opremi koja se koristi u pripremi hrane i u preradi voća i povrća. Isto tako, koristi se s istom dezinficijensom u proizvodnji gljiva, goveda, svinja i peradi.

- Natrijev hipoklorit se koristi u naftnoj industriji u fazi rafiniranja.

- Kod kuće se sposobnost izbjeljivanja natrijevog hipoklorit koristi u pranju bijele odjeće, a dezinficijens u čišćenju kupaonice, poda, itd.

- Natrijev hipoklorit koristi se u endodontskoj terapiji, posebice u liječenju korijenskog kanala zuba. U ovom liječenju koristi se Dakinova otopina (0,5% ClONE) koja čuva vitalno zubno tkivo otapanjem nekrotičnog tkiva.

Svojstva

Otopine natrijevog hipokloritta na sobnoj temperaturi su bezbojne i imaju slatkast klor miris. Fizička svojstva variraju ovisno o koncentraciji soli otopljene u vodi. Svi imaju žutu boju.

Do kristalizacije, kruti NaCIO · 5H ₂ O dobije se iz tih otopina, čiji kristali su svijetlozelene.

Ova hidratizirana sol ima približnu molekulsku masu od 164 g / mol, gustoću 1,11 g / ml, vrlo je topljiva u vodi i raspada se na 101 ° C. NaCIO · 5H ₂ O je osjetljiv na isti anhidrida reakcije.

Zašto je sol pentahidrirana? Kako se NaClO kristalizira u svom vodenom okruženju, molekule vode obavijaju ione u vodenoj sferi.

Tri ove molekule mogu se zamisliti kao da djeluju u interakciji s Cl-jevim neobrijanim parovima elektrona: jedna tvori vodikovu vezu s O, a druga privlači Na.

Međutim, studije usredotočene na kristalnu strukturu ove krute tvari imaju pravi odgovor na ovo pitanje.

Vodena ravnoteža

Anionski ClO ^- sudjeluje u sljedećoj hidroliznoj ravnoteži:

HCIO (aq) + H ₂ O (l) <=> Cio ^- (aq) + H ⁺ (aq)

Ako se kiselost otopine poveća, ravnoteža se pomiče ulijevo, stvarajući HClO.

Ova kiselina je čak i nestabilnija od hipokloritta, pa razgradnjom smanjuje koncentraciju aktivnog sredstva. Ako je pH osnovni (veći od 11), to jamči postojanje ClO ^- i vijek trajanja proizvoda.

Međutim, prekomjerna alkalnost pokreće druge probleme u vašim aplikacijama. Na primjer, vrlo osnovno rješenje NaClO oštećuje odjeću, a ne samo izbjeljivanje.

Isto tako, u vodenom mediju HClO se također pretvara u klor, što objašnjava žutu obojenost ovih otopina:

HCIO (aq) <=> Cl ₂ (g) + H ₂ O (l)

disproporcija

Atom klora u natrijevom hipokloritu ima oksidacijsko stanje od +1, a za ispunjavanje okteta valencije potrebna su samo dva elektrona.

S druge strane, njegova elektronička konfiguracija je 3s ² 3p ⁵, a također može isprazniti sve elektrone iz svojih energetski «p» orbitala.

Zbog toga se hipoklorit podvrgava nesrazmjernim reakcijama u ionima s oksidacijskim stanjima +1 i +5:

3ClO ^- (aq) <=> 2Cl ^- (aq) + ClO ₃ ^- (aq)

Ova reakcija u vodenoj otopini ubrzava se povećanjem temperature i koncentracije hipokloritita. Isto tako, reakcija se odvija različitim mehanizmom kataliziranim lakim i metalnim oksidima bakra, nikla i kobalta:

2NaOCl (aq) => O ₂ (g) + 2NaCl (aq)

Bezvodni NaClO disproporcionira se mnogo većom brzinom, čak i eksplodira.

Oksidirajuće sredstvo

Atom klora može prihvatiti elektrone iz negativnih (nukleofilnih) vrsta. Anhidrid je snažno oksidacijsko sredstvo, smanjujući se na kloridne anione (Cl ^-).

U slučaju NaClO · 5H ₂ O, smatra se da su molekule vode djelomično spriječilo Cio ^{- od} podvrgnut nukleofilnim napada.

Međutim, s obzirom na strukturalnu linearnost ClO ^-, ove molekule vode ne usporavaju "napade" na atom Cl, pa je upravo zato natrijev hipoklorit snažno oksidacijsko sredstvo.

Reference

1. Wikipedia. (2018.). Natrijev hipoklorit. Preuzeto 7. travnja 2018. s: en.wikipedia.org
2. Francisco J. Arnaiz. (2016). Eksperimenti za laboratorij zelene anorganske kemije. Odjel za kemiju, Sveučilište u Burgosu, Španjolska.
3. Kemijska knjiga. (2017). Natrijev hipoklorit. Preuzeto 7. travnja 2018. s: chemicalbook.com
4. Brian Clegg. (9. ožujka 2016.). Natrijev hipoklorit. Preuzeto 7. travnja 2018. s: chemistryworld.com
5. OxyChem. (Prosinac 2014.). Priručnik s natrijevim hipokloritom. Preuzeto 7. travnja 2018. s: oxy.com
6. Azhemija (18. travnja 2017.). 10 primjene natrijevog hipoklorit u svakodnevnom životu - laboratorij - bolnica. Preuzeto 7. travnja 2018. s: azchemistry.com
7. Pubchem. (2018.). Natrijev hipoklorit. Preuzeto 7. travnja 2018. s: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.