Гипохлорит натрия
Имена | |
---|---|
Название ИЮПАК Гипохлорит натрия | |
Другие имена
| |
Идентификаторы | |
| |
3D model ( JSmol ) | |
ЧЭБИ | |
ХимическийПаук | |
Лекарственный Банк | |
Информационная карта ECHA | 100.028.790 |
Номер ЕС |
|
КЕГГ | |
ПабХим CID | |
номер РТЭКС |
|
НЕКОТОРЫЙ | |
Число | 1791 |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
Характеристики | |
NaOCl | |
Молярная масса | 74.442 g/mol |
Появление |
|
Запах | Хлороподобный и сладковатый (пентагидрат) [1] |
Плотность | 1,11 г/см 3 |
Температура плавления | 18 ° C (64 ° F, 291 К) (пентагидрат) |
Точка кипения | 101 ° C (214 ° F; 374 К) (разлагается) (пентагидрат) |
29,3 г/(100 мл) (0 °С) [2] | |
Кислотность ( pKa ) | 7.5185 |
Основность (p K b ) | 6.4815 |
Термохимия | |
Стандартная энтальпия образование (Δ f H ⦵ 298 ) | −347,1 кДж/моль |
Фармакология | |
D08AX07 ( ВОЗ ) | |
Опасности | |
Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |
Основные опасности | Окислитель коррозионный [3] |
СГС Маркировка : | |
Опасность | |
Х302 , Х314 , Х410 | |
P260 , P264 , P273 , P280 , P301+P330+P331 , P303+P361+P353 , P304+P340 , P305+P351+P338 , P310 , P321 , P363 , P391 , P405 , P501 | |
NFPA 704 (огненный алмаз) | |
Паспорт безопасности (SDS) | ICSC 1119 (раствор, >10% активного хлора) ICSC 0482 (раствор, <10 % активного хлора) |
Родственные соединения | |
Другие анионы | |
Другие катионы | |
Родственные соединения | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). |
Гипохлорит натрия — щелочное неорганическое химическое формулы соединение Na O Cl (также пишется как NaClO). Он широко известен в разбавленном водном растворе как отбеливатель или хлорный отбеливатель. [4] Это натриевая соль , хлорноватистой кислоты состоящая из катионов натрия ( Уже + ) и гипохлорит- анионы ( − OCl , также записываемый как ОСл − и ClO − ).
Безводное соединение нестабильно и может разлагаться со взрывом. [5] [6] Его можно кристаллизовать в виде пентагидрата. NaOCl·5H 2 O , бледно-зеленовато-желтое твердое вещество, невзрывоопасное и стабильное при хранении в холодильнике. [7] [8] [9]
Гипохлорит натрия чаще всего встречается в виде бледно-зеленовато-желтого разбавленного раствора, называемого хлорным отбеливателем, который представляет собой бытовой химикат, широко используемый (с 18 века) в качестве дезинфицирующего и отбеливающего средства . В растворе соединение нестабильно и легко разлагается с выделением хлора , который является активным началом таких продуктов. Гипохлорит натрия по-прежнему остается наиболее важным отбеливателем на основе хлора . [10] [11]
Его коррозионные свойства, общедоступность и продукты реакции делают его значительным риском для безопасности. В частности, смешивание жидкого отбеливателя с другими чистящими средствами, например кислотами, содержащимися в средствах для удаления известкового налета , приводит к выделению газообразного хлора . Газообразный хлор использовался в качестве химического оружия во время Первой мировой войны . [12] [13] [14] Распространенным заблуждением является то, что при смешивании отбеливателя с аммиаком также выделяется хлор, но на самом деле они реагируют с образованием хлораминов, таких как трихлорид азота . При избытке аммиака и натрия гидроксида гидразин может образовываться .
Химия
[ редактировать ]Стабильность твердого тела
[ редактировать ]Можно получить безводный гипохлорит натрия, но, как и многие гипохлориты, он очень нестабилен и взрывоопасно разлагается при нагревании или трении. [5] Разложение ускоряется углекислым газом Земли на уровне атмосферы — около 4 частей на десять тысяч. [6] [15] Это белое твердое вещество с орторомбической кристаллической структурой . [16]
Гипохлорит натрия также можно получить в виде кристаллического пентагидрата. NaOCl·5H 2 O , который не взрывоопасен и гораздо более стабилен, чем безводное соединение. [6] [7] Формула иногда дается в водной кристаллической форме как 10H 2 O. 2NaOCl · [17] Длина связи Cl–O в пентагидрате составляет 1,686 Å. [9] Прозрачный, светло-зеленовато-желтый, ромбический. [18] [19] кристаллы содержат 44% NaOCl по массе и плавятся при 25–27 °C. Соединение быстро разлагается при комнатной температуре, поэтому его необходимо хранить в холодильнике. Однако при более низких температурах он вполне стабилен: по сообщениям, разложение составляет всего 1% за 360 дней при температуре 7 ° C. [8] [20]
США 1966 года В патенте утверждается, что стабильный твердый дигидрат гипохлорита натрия NaOCl·2H 2 O можно получить, тщательно исключив хлорид- ионы ( кл. − ), которые присутствуют в продуктах обычных производственных процессов и, как говорят, катализируют разложение гипохлорита на хлорат ( ClO - 3 ) и хлорид. В одном тесте было заявлено, что дигидрат разлагается только на 6% после 13,5 месяцев хранения при -25 ° C. В патенте также утверждается, что дигидрат можно восстановить до безводной формы путем сушки в вакууме при температуре около 50 °C, в результате чего образуется твердое вещество, которое не разлагается через 64 часа при -25 °C. [21]
Равновесия и устойчивость решений.
[ редактировать ]При обычных температурах окружающей среды гипохлорит натрия более стабилен в разбавленных растворах, содержащих сольватированные Уже + и ОСл − ионы. Плотность раствора составляет 1,093 г/мл при концентрации 5%. [22] и 1,21 г/мл при 14%, 20 °C. [23] Стехиометрические растворы довольно щелочные , с pH 11 или выше. [8] хлорноватистая кислота является слабой кислотой :
- ОСл − + H 2 O ⇌ HOCl + OH −
В растворах NaOCl/NaCl присутствуют следующие виды и равновесия: [24]
- HOCl(водн.) ⇌ H + + ОСл −
- HOCl(водн.) + Cl − + Ч + ⇌ Cl 2 (водн.) + H 2 O
- Cl 2 (водный) + Cl − ⇌ Cl − 3
- Cl 2 (водн.) ⇌ Cl 2 (г)
Второе уравнение равновесия, приведенное выше, будет сдвинуто вправо, если хлор Cl 2 может выходить в виде газа. Соотношения Cl 2 , HOCl и ОСл − в растворе также зависят от pH. При pH ниже 2 большая часть хлора в растворе находится в виде растворенного элементарного вещества. Кл 2 . При pH выше 7,4 большая часть находится в форме гипохлорита. ClO − . [10] Равновесие соляную можно сместить, добавив в раствор кислоты (например, ) или основания (например, гидроксид натрия кислоту ):
- ClO − (водн.) + 2 HCl(водн.) → Cl 2 (г) + H 2 O + Cl − (вода)
- Cl 2 (г) + 2 ОН − → ClO − (водный раствор) + Cl − (водный) + H 2 O(водный)
При pH около 4, например, полученном добавлением сильных кислот, таких как соляная кислота , количество недиссоциированной (неионизированной) HOCl является самым высоким. Реакцию можно записать так:
- − ОСl + Н + ⇌ HOCl
Растворы гипохлорита натрия в сочетании с кислотой выделяют газообразный хлор, особенно сильно при pH < 2, по реакциям:
- HOCl(водн.) + Cl − + Ч + ⇌ Cl 2 (водн.) + H 2 O
- Cl 2 (водн.) ⇌ Cl 2 (г)
При pH > 8 хлор практически весь находится в форме гипохлорит-анионов ( ОСл − ). Растворы достаточно стабильны при pH 11–12. Тем не менее, в одном отчете утверждается, что обычный 13,6% раствор реагента NaOCl потерял 17% своей прочности после хранения в течение 360 дней при температуре 7 °C. [8] По этой причине в некоторых случаях можно использовать более стабильные хлорвыделяющие соединения, такие как гипохлорит кальция. Ca(ClO) 2 или трихлоризоциануровая кислота (CNClO) 3 . [ нужна ссылка ]
Безводный гипохлорит натрия растворим в метаноле , растворы стабильны. [ нужна ссылка ]
Разложение до хлората или кислорода
[ редактировать ]В растворе при определенных условиях гипохлорит-анион может также диспропорционироваться ( автоокисляться ) до хлорида и хлората : [25]
- 3 ClO − + Ч + → HClO 3 + 2 Cl −
В частности, эта реакция протекает в растворах гипохлорита натрия при высоких температурах с образованием хлората и хлорида натрия: [25] [26]
- 3 NaOCl(водн.) → 2 NaCl(водн.) + NaClO 3 (водн.)
Эта реакция используется в промышленном производстве хлората натрия.
Альтернативное разложение гипохлорита вместо этого приводит к образованию кислорода:
- 2 ОСl − → 2 Кл − + Около 2
В горячих растворах гипохлорита натрия эта реакция конкурирует с образованием хлората, образуя хлорид натрия и газообразный кислород: [25]
- 2 NaOCl(водн.) → 2 NaCl(водн.) + O 2 (г)
Эти две реакции разложения растворов NaClO максимальны при pH около 6. Реакция образования хлората преобладает при pH выше 6, тогда как кислородная реакция становится существенной ниже этого значения. Например, при 80 ° C, концентрации NaOCl и NaCl 80 мМ и pH 6–6,5 хлорат образуется с эффективностью ~ 95%. Кислородный путь преобладает при pH 10. [25] На это разложение влияет свет [26] и катализаторы на основе ионов металлов , таких как медь , никель , кобальт , [25] и иридий . [27] Катализаторы, такие как дихромат натрия. Na 2 Cr 2 O 7 и молибдат натрия Na 2 MoO 4 может быть добавлен в промышленных масштабах для уменьшения прохождения кислорода, но в отчете утверждается, что эффективен только последний вариант. [25]
Титрование
[ редактировать ]Титрование растворов гипохлорита часто производят путем добавления измеряемой пробы к избыточному количеству подкисленного раствора йодида калия (KI) и последующего титрования выделившегося йода ( I 2 ) стандартным раствором тиосульфата натрия или оксида фениларсина , используя в качестве индикатора крахмал , до исчезновения синего цвета. [19]
Согласно одному патенту США, стабильность содержания гипохлорита натрия в твердых веществах или растворах можно определять путем мониторинга поглощения инфракрасного излучения связью O–Cl. Характеристическая длина волны равна 140,25 мкм для водных растворов, 140,05 мкм для твердого дигидрата. NaOCl·2H 2 O и 139,08 мкм для безводной смешанной соли. Na 2 (OCl)(OH) . [21]
Окисление органических соединений
[ редактировать ]Окисление крахмала гипохлоритом натрия, добавляющим карбонильные и карбоксильные группы, актуально для производства продуктов из модифицированного крахмала . [28]
В присутствии катализатора межфазного переноса спирты окисляются до соответствующего карбонильного соединения ( альдегида или кетона ). [29] [8] Гипохлорит натрия может также окислять органические сульфиды до сульфоксидов или сульфонов , дисульфиды или тиолы до сульфонилгалогенидов , имины до оксазиридинов . [8] Он также может деароматизировать фенолы . [8]
Окисление металлов и комплексов
[ редактировать ]Гетерогенные реакции гипохлорита натрия и таких металлов, как цинк, протекают медленно с образованием оксида или гидроксида металла: [ нужна ссылка ]
- NaOCl + Zn → ZnO + NaCl
Гомогенные реакции с координационными комплексами металлов протекают несколько быстрее. Это было использовано при эпоксидировании по Якобсену . [ нужна ссылка ]
Другие реакции
[ редактировать ]При неправильном хранении в герметичных контейнерах гипохлорит натрия вступает в реакцию с углекислым газом с образованием карбоната натрия :
- 2 NaOCl + CO 2 + H 2 O → Na 2 CO 3 + 2 HOCl
Гипохлорит натрия реагирует с большинством соединений азота с образованием летучих монохлорамина , дихлораминов и трихлорида азота :
- NH 3 + NaOCl → NH 2 Cl + NaOH
- NH 2 Cl + NaOCl → NHCl 2 + NaOH
- NHCl 2 + NaOCl → NCl 3 + NaOH
Нейтрализация
[ редактировать ]Тиосульфат натрия является эффективным нейтрализатором хлора. Промывание раствором с концентрацией 5 мг/л с последующим мытьем водой с мылом устранит запах хлора с рук. [30]
Производство
[ редактировать ]Хлорирование соды
[ редактировать ]Гипохлорит калия был впервые получен в 1789 году Клодом Луи Бертолле в его лаборатории на набережной Жавель в Париже , Франция, путем пропускания газообразного хлора через раствор калийного щелока . Полученная жидкость, известная как « Eau de Javel » («Жавельская вода»), представляла собой слабый раствор гипохлорита калия. Антуан Лабаррак заменил калийный щелок на более дешевый натровый щелок , получив таким образом гипохлорит натрия ( Eau de Labarraque ). [31] [32]
- Cl 2 (г) + 2 NaOH(водн.) → NaCl(водн.) + NaClO(водн.) H +
Следовательно, хлор одновременно восстанавливается и окисляется ; этот процесс известен как диспропорционирование . [ нужна ссылка ]
Этот процесс также используется для получения пентагидрата. NaOCl·5H 2 O для промышленного и лабораторного использования. В типичном процессе газообразный хлор добавляется к 45–48% раствору NaOH. Некоторая часть хлорида натрия выпадает в осадок и удаляется фильтрованием, а пентагидрат затем получают охлаждением фильтрата до 12°С. [8]
Из гипохлорита кальция
[ редактировать ]Другой метод заключался в реакции карбоната натрия («стиральная сода») с хлорной известью («хлорка»), смесью гипохлорита кальция . Ca(OCl) 2 , хлорид кальция CaCl 2 и гидроксид кальция Са(ОН) 2 :
- Na 2 CO 3 (водн.) + Ca(OCl) 2 (водн.) → CaCO 3 (тв.) + 2 NaOCl(водн.)
- Na 2 CO 3 (водн.) + CaCl 2 (водн.) → CaCO 3 (тв.) + 2 NaCl(водн.)
- Na 2 CO 3 (водн.) + Ca(OH) 2 (тв) → CaCO 3 (тв) + 2 NaOH(тв)
Этот метод обычно использовался для производства растворов гипохлорита для использования в качестве больничного антисептика, который продавался после Первой мировой войны под названием «Eusol», аббревиатура от «Раствор (хлорированной) извести Эдинбургского университета» - отсылка к университетскому отделению патологии, где оно было разработано. [33]
Электролиз рассола
[ редактировать ]Ближе к концу девятнадцатого века Э.С. Смит запатентовал хлорщелочной процесс : метод производства гипохлорита натрия, включающий электролиз рассола с получением гидроксида натрия и газообразного хлора, которые затем смешивались с образованием гипохлорита натрия. [34] [32] [35] Ключевые реакции:
В то время как электроэнергия, так и соляной раствор были дешевыми, и различные предприимчивые маркетологи воспользовались ситуацией, чтобы удовлетворить рыночный спрос на гипохлорит натрия. Растворы гипохлорита натрия в бутылках продавались под многочисленными торговыми названиями. [ нужна ссылка ]
Сегодня улучшенная версия этого метода, известная как процесс Хукера (названа в честь компании Hooker Chemicals, приобретенной Occidental Petroleum ), является единственным крупномасштабным промышленным методом производства гипохлорита натрия. При этом гипохлорит натрия (NaClO) и хлорид натрия образуются при пропускании хлора в холодный разбавленный раствор гидроксида натрия (NaCl) . Хлор получают промышленным способом электролизом с минимальным разделением между анодом и катодом . Раствор необходимо поддерживать при температуре ниже 40 °C (с помощью охлаждающих змеевиков), чтобы предотвратить нежелательное образование хлората натрия . [ нужна ссылка ]
Коммерческие растворы всегда содержат значительное количество хлорида натрия (поваренной соли) в качестве основного побочного продукта , как видно из уравнения выше.
От хлорноватистой кислоты и соды
[ редактировать ]Патент 1966 года описывает производство твердого стабильного дигидрата. NaOCl·2H 2 O путем взаимодействия не содержащего хлоридов раствора хлорноватистой кислоты HClO (например, полученного из монооксида хлора ClO и воды) с концентрированным раствором гидроксида натрия. При типичном приготовлении к раствору 40 г NaOH в воде при температуре 0°C медленно при перемешивании добавляют 255 мл раствора с концентрацией 118 г/л HClO. Некоторое количество хлорида натрия выпадает в осадок и удаляется фильтрованием. Раствор выпаривают в вакууме при температуре 40–50 °С и давлении 1–2 мм рт. ст. до тех пор, пока не выкристаллизуется дигидрат. Кристаллы сушат в вакууме с получением сыпучего кристаллического порошка. [21]
Тот же принцип использовался в патенте 1993 года для производства концентрированных суспензий пентагидрата. NaClO·5H 2 O . Обычно 35%-ный раствор (по массе) HClO смешивают с гидроксидом натрия при температуре около или ниже 25 °C. Полученная суспензия содержит около 35% NaClO и является относительно стабильной из-за низкой концентрации хлорида. [36]
Упаковка и продажа
[ редактировать ]Бытовой отбеливатель, продаваемый для стирки одежды, представляет собой 3–8 % раствор гипохлорита натрия на момент производства. Прочность варьируется от одного состава к другому и постепенно снижается при длительном хранении. Гидроксид натрия обычно добавляют в небольших количествах в бытовой отбеливатель, чтобы замедлить разложение NaClO. [10]
Средства для удаления черных пятен в домашних условиях представляют собой ~10% растворы гипохлорита натрия.
Согласно паспорту безопасности Univar, 10–25% раствор гипохлорита натрия поставляется с синонимами или торговыми названиями отбеливателя Hypo, Everchrom, Chloros, Hispec, Bridos, Bleacol или Vo-redox 9110. [37]
широко применяется 12%-ный раствор На водопроводных станциях для хлорирования воды , чаще — 15%-ный раствор. [38] используется для обеззараживания сточных вод на очистных сооружениях. Гипохлорит натрия также можно использовать для дезинфекции питьевой воды в местах потребления. [39] прием гипохлорита натрия 0,2–2 мг на литр воды. [40]
Разбавленные растворы (от 50 ppm до 1,5%) содержатся в дезинфицирующих спреях и салфетках, используемых на твердых поверхностях. [41] [42]
Использование
[ редактировать ]Отбеливание
[ редактировать ]Бытовой отбеливатель, как правило, представляет собой раствор, содержащий 3–8% гипохлорита натрия по массе и 0,01–0,05% гидроксида натрия ; Гидроксид натрия используется для замедления разложения гипохлорита натрия на хлорид натрия и хлорат натрия . [43]
Очистка
[ редактировать ]Гипохлорит натрия обладает красящими свойствами. [44] Помимо прочего, его можно использовать для удаления пятен плесени , пятен на зубах, вызванных флюорозом , [45] и пятна на посуде, особенно от танинов в чае . Его также использовали в моющих средствах для стирки и в качестве очистителя поверхностей. Он также используется в промывках гипохлорита натрия .
Его отбеливающее, очищающее, дезодорирующее и едкое действие обусловлено окислением и гидролизом ( омылением ). Органические загрязнения, подвергшиеся воздействию гипохлорита, становятся водорастворимыми и нелетучими, что уменьшает их запах и облегчает их удаление.
Дезинфекция
[ редактировать ]Гипохлорит натрия в растворе проявляет противомикробную активность широкого спектра и широко используется в медицинских учреждениях в различных условиях. [46] Обычно его разбавляют водой в зависимости от предполагаемого использования. «Раствор сильного хлора» представляет собой 0,5% раствор гипохлорита (содержащий примерно 5000 ppm свободного хлора), используемый для дезинфекции участков, загрязненных биологическими жидкостями, в том числе крупных пролитий крови (перед дезинфекцией участок сначала очищается моющим средством). [46] [47] Его можно приготовить путем разбавления бытового отбеливателя соответствующим образом (обычно 1 часть отбеливателя на 9 частей воды). [48] Было продемонстрировано, что такие растворы инактивируют как C. difficile, так и C. difficile. [46] и ВПЧ . [49] «Слабый раствор хлора» представляет собой 0,05% раствор гипохлорита, используемый для мытья рук, но обычно его готовят из гипохлорита кальция . гранул [47]
« Раствор Дакина » представляет собой дезинфицирующий раствор, содержащий низкую концентрацию гипохлорита натрия и немного борной кислоты или бикарбоната натрия для стабилизации pH. Было обнаружено, что он эффективен при концентрации NaOCl всего 0,025%. [50]
Постановления правительства США разрешают дезинфицировать пищевое оборудование и поверхности, контактирующие с пищевыми продуктами, растворами, содержащими отбеливатель, при условии, что раствору дают возможность достаточно стечь перед контактом с пищевыми продуктами и что растворы не превышают 200 частей на миллион (ppm) доступного хлора ( например, одна столовая ложка обычного бытового отбеливателя, содержащего 5,25% гипохлорита натрия, на галлон воды). [51] Если используются более высокие концентрации, после дезинфекции поверхность необходимо промыть питьевой водой.
Подобная концентрация отбеливателя в теплой воде используется для дезинфекции поверхностей перед пивоварением или вином. Поверхности необходимо промыть стерилизованной (кипяченной) водой во избежание придания напитку привкуса; хлорированные побочные продукты дезинфекции поверхностей также вредны. По механизму дезинфицирующего действия гипохлорит натрия аналогичен хлорноватистой кислоте.
Растворы, содержащие более 500 частей на миллион доступного хлора, вызывают коррозию некоторых металлов , сплавов и многих термопластов (например, ацеталевой смолы ), и их необходимо впоследствии тщательно удалить, поэтому за дезинфекцией отбеливателем иногда следует дезинфекция этанолом . Жидкости, содержащие гипохлорит натрия в качестве основного активного компонента, также используются для бытовой уборки и дезинфекции, например средства для чистки туалетов . [52] Некоторые чистящие средства имеют вязкую формулу, чтобы не стекать быстро с вертикальных поверхностей, таких как внутренняя часть унитаза.
Считается, что недиссоциированная (неионизированная) хлорноватистая кислота реагирует с бактериальными и вирусными ферментами и инактивирует их.
Нейтрофилы иммунной системы человека производят небольшое количество гипохлорита внутри фагосом , который переваривает бактерии и вирусы.
Дезодорирующий
[ редактировать ]Гипохлорит натрия обладает дезодорирующими свойствами, которые сочетаются с его очищающими свойствами. [44]
Очистка сточных вод
[ редактировать ]Растворы гипохлорита натрия использовались для очистки сточных вод с разбавленными цианидами , например отходов гальванических производств . При периодической обработке гипохлорит натрия использовался для обработки более концентрированных цианидных отходов, таких как растворы для гальванического покрытия цианидом серебра. Токсичный цианид окисляется до цианата. ОКН − ), который не токсичен, идеализированный следующим образом:
- Китай − + − ОКл → ОКН − + Cl −
Гипохлорит натрия обычно используется в качестве биоцида в промышленности для контроля образования слизи и бактерий в водных системах, используемых на электростанциях, целлюлозно-бумажных заводах и т. д., в растворах обычно 10–15% по весу.
Эндодонтия
[ редактировать ]Гипохлорит натрия является препаратом выбора из-за его эффективности против патогенных микроорганизмов и нарушения пищеварения пульпы при эндодонтическом лечении . Его концентрация для использования варьируется от 0,5% до 5,25%. В низких концентрациях растворяет преимущественно некротическую ткань; в более высоких концентрациях он также растворяет жизненно важные ткани и дополнительные виды бактерий. Одно исследование показало, что Enterococcus faecalis все еще присутствовал в дентине после 40 минут воздействия 1,3% и 2,5% гипохлорита натрия, тогда как 40 минут при концентрации 5,25% были эффективны для удаления E. faecalis . [53] Помимо более высоких концентраций гипохлорита натрия, более длительное воздействие и нагревание раствора (60 °C) также повышает его эффективность в удалении мягких тканей и бактерий из камеры корневого канала. [53] гипохлорита меньше 2% — обычная концентрация, поскольку риск ятрогенного . [54] Инцидент с гипохлоритом представляет собой немедленную реакцию сильной боли с последующим отеком , гематомой и экхимозом в результате выхода раствора за пределы зуба и попадания в периапикальное пространство. Это может быть вызвано заеданием или чрезмерным давлением на ирригационный шприц, а также в том случае, если зуб имеет необычно большое апикальное отверстие . [55]
Нейтрализация нервно-паралитического агента
[ редактировать ]На различных объектах по уничтожению нервно-паралитических отравляющих веществ (боевых нервно-паралитических газов) на всей территории Соединенных Штатов 0,5-2,5% гипохлорит натрия используется для удаления всех следов нервно-паралитического или нарывно-нарывного отравляющего вещества из средств индивидуальной защиты после входа персонала в токсичные зоны. . [56] 0,5-2,5% гипохлорит натрия также используется для нейтрализации случайных выбросов нервно-паралитического агента в токсичные зоны. [57] Меньшие концентрации гипохлорита натрия используются аналогичным образом в системе борьбы с загрязнением, чтобы гарантировать, что нервно-паралитический агент не попадет в дымовые газы печи.
Уменьшение повреждения кожи
[ редактировать ]Ванны с разбавленным отбеливателем использовались на протяжении десятилетий для лечения экземы от умеренной до тяжелой степени у людей. [58] [59] Тем не менее, неясно, почему они работают. Одна из причин, почему отбеливатель помогает, заключается в том, что экзема часто может вызывать вторичные инфекции, особенно вызванные такими бактериями, как золотистый стафилококк , что затрудняет лечение. Инфекция Staphylococcus aureus связана с патогенезом экземы и АД. Отбеливающие ванны — один из методов снижения риска стафилококковых инфекций у людей, страдающих экземой. Антибактериальные и противовоспалительные свойства гипохлорита натрия способствуют уменьшению количества вредных бактерий на коже и уменьшению воспаления соответственно. [60] Согласно работе, опубликованной исследователями Медицинской школы Стэнфордского университета в ноябре 2013 года, очень разбавленный (0,005%) раствор гипохлорита натрия в воде успешно лечил повреждения кожи с воспалительным компонентом, вызванные лучевой терапией , чрезмерным пребыванием на солнце или старением. у лабораторных мышей . У мышей с радиационным дерматитом, получавших ежедневные 30-минутные ванны в растворе отбеливателя, наблюдалось менее серьезное повреждение кожи, лучшее заживление и отрастание волос, чем у животных, купавшихся в воде. Известно, что молекула , называемая ядерным фактором каппа-легкой цепи активированных В-клеток (NF-κB), играет решающую роль в воспалении, старении и реакции на радиацию. Исследователи обнаружили, что если активность NF-κB блокировать у пожилых мышей путем купания их в растворе отбеливателя, кожа животных начинает выглядеть моложе, превращаясь из старой и хрупкой в более толстую, с повышенной пролиферацией клеток . Эффект уменьшился после прекращения приема ванн, что указывает на необходимость регулярного воздействия для поддержания толщины кожи. [58] [61]
Безопасность
[ редактировать ]Разбавленные растворы гипохлорита натрия (например, бытовой отбеливатель) раздражают главным образом кожу и дыхательные пути. Кратковременный контакт кожи с бытовым отбеливателем может вызвать сухость кожи.
По оценкам, ежегодно в домах Великобритании происходит около 3300 несчастных случаев, требующих стационарного лечения, вызванных растворами гипохлорита натрия (RoSPA, 2002).
Окисление и коррозия
[ редактировать ]Гипохлорит натрия — сильный окислитель . Реакции окисления являются коррозионными . Растворы обжигают кожу и вызывают повреждение глаз, особенно при использовании в концентрированных формах. Однако, как признано NFPA, опасными окислителями считаются только растворы, содержащие более 40% гипохлорита натрия по массе. Растворы с концентрацией менее 40% относятся к категории умеренной окислительной опасности (NFPA 430, 2000).
Растворы бытовых отбеливателей и хлораторов для бассейнов обычно стабилизируются значительной концентрацией щелочи (каустической соды, NaOH) в рамках производственной реакции. Эта добавка сама по себе вызывает едкое раздражение или ожоги из-за обезжиривания и омыления кожного жира и разрушения тканей. Именно из-за этого процесса возникает ощущение скользкости отбеливателя на коже.
Опасности при хранении
[ редактировать ]Контакт растворов гипохлорита натрия с металлами может привести к выделению горючего газообразного водорода. Контейнеры могут взорваться при нагревании из-за выделения газообразного хлора. [15]
Растворы гипохлорита вызывают коррозию обычных материалов контейнеров, таких как нержавеющая сталь. [8] и алюминий . К немногим совместимым металлам относятся титан (который, однако, несовместим с сухим хлором) и тантал . [10] Стеклянная тара безопасна. [8] Пострадают также некоторые пластмассы и резины; безопасный выбор включает полиэтилен (PE), полиэтилен высокой плотности (HDPE, PE-HD), полипропилен (PP), [8] некоторые хлорированные и фторированные полимеры, такие как поливинилхлорид (ПВХ), политетрафторэтилен (ПТФЭ) и поливинилиденфторид (ПВДФ); а также этиленпропиленовый каучук и витон . [10]
Контейнеры должны обеспечивать выход кислорода, образующегося в результате разложения с течением времени, в противном случае они могут лопнуть. [5]
Реакции с другими распространенными продуктами
[ редактировать ]Смешивание отбеливателя с некоторыми бытовыми чистящими средствами может быть опасным.
Растворы гипохлорита натрия, такие как жидкий отбеливатель, выделяют токсичный газообразный хлор при смешивании с кислотой , например соляной кислотой или уксусом .
Исследование 2008 года показало, что гипохлорит натрия и органические химические вещества (например, поверхностно-активные вещества, ароматизаторы), содержащиеся в некоторых бытовых чистящих средствах, могут вступать в реакцию с образованием хлорированных органических соединений. [62] Исследование показало, что концентрации в воздухе помещений значительно увеличиваются (в 8–52 раза для хлороформа и в 1–1170 раз для четыреххлористого углерода соответственно, превышая базовые количества в домашнем хозяйстве) при использовании продуктов, содержащих отбеливатель.
В частности, при смешивании гипохлоритных отбеливателей с аминами (например, чистящими средствами, которые содержат или выделяют аммиак , соли аммония , мочевину или родственные соединения и биологические материалы, такие как моча ) образуются хлорамины. [63] [15] Эти газообразные продукты могут вызвать острое повреждение легких. Хроническое воздействие, например, воздуха в бассейнах, где в качестве дезинфицирующего средства используется хлор, может привести к развитию атопической астмы. [64]
Отбеливатель может бурно реагировать с перекисью водорода и выделять газообразный кислород:
- H 2 O 2 (водный) + NaOCl(водный) → NaCl(водный) + H 2 O + O 2 (г)
Взрывоопасные реакции или побочные продукты также могут возникать в промышленных и лабораторных условиях, когда гипохлорит натрия смешивается с различными органическими соединениями. [15]
Ограничения в здравоохранении
[ редактировать ]Великобритании Национальный институт здравоохранения и передового ухода в октябре 2008 года рекомендовал раствор Дакина при обычном уходе за ранами. не использовать [65]
Воздействие на окружающую среду
[ редактировать ]Несмотря на свое сильное биоцидное действие, гипохлорит натрия сам по себе оказывает ограниченное воздействие на окружающую среду, поскольку ион гипохлорита быстро разлагается, прежде чем он может быть поглощен живыми существами. [66]
Однако одной из основных проблем, возникающих в результате использования гипохлорита натрия, является то, что он имеет тенденцию образовывать стойкие хлорированные органические соединения , включая известные канцерогены , которые могут поглощаться организмами и попадать в пищевую цепь . Эти соединения могут образовываться при хранении и использовании в домашних условиях, а также при промышленном использовании. [43] Например, при смешивании бытового отбеливателя и сточных вод 1–2% доступного хлора образовывали органические соединения. [43] По состоянию на 1994 год не все побочные продукты были идентифицированы, но идентифицированные соединения включают хлороформ и четыреххлористый углерод . [43] [ нужно обновить ] По оценкам, воздействие этих химических веществ в результате использования находится в пределах профессионального воздействия. [43]
См. также
[ редактировать ]- Гипохлорит кальция Ca(OCl) 2 («отбеливающий порошок»)
- Гипохлорит калия KOCl (оригинальная «Жавельская вода»)
- Гипохлорит лития LiOCl
- Стерилизационная жидкость Milton
- Гипохлорит натрия моет
- Смешанный окислитель
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Sodium-Hypochlorite
- ^ Будавари С., О'Нил М., Смит А., Хекельман П., Обенчайн Дж. (1996). «Гипохлорит натрия». Индекс Merck (12-е изд.). п. 1478. ИСБН 978-0-911910-12-4 .
- ^ Гипохлорит натрия: химическая активность
- ^ «гипохлорит натрия | химическое соединение | Британика» . www.britanica.com . Проверено 21 марта 2022 г.
- ^ Jump up to: а б с Урбен П. (2006). Справочник Бретерика по реактивным химическим опасностям . Том. 1 (7-е изд.). Эльзевир. п. 1433. ИСБН 978-0-08-052340-8 .
- ^ Jump up to: а б с Хамано А (1997). «Образование и разложение безводной соли гипохлорита натрия и его пентагидрата». Наука и технология энергетических материалов . 58 (4): 152–155.
- ^ Jump up to: а б Член парламента Эпплби (1919). «Гипохлорит натрия» . Журнал Химического общества, Сделки . 115 (XCVI): 1106–1109. дои : 10.1039/CT9191501106 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к Кирихара М., Окада Т., Сугияма Ю., Акиёси М., Мацунага Т., Кимура Ю. (декабрь 2017 г.). «Кристаллы пентагидрата гипохлорита натрия (NaOCl · 5H2O): удобный и экологически безопасный окислитель для органического синтеза» . Исследования и разработки органических процессов . 21 (12): 1925–37. дои : 10.1021/acs.oprd.7b00288 .
- ^ Jump up to: а б Топич Ф, Марретт Дж.М., Борчерс Т.Х., Тити Х.М., Барретт С.Дж., Фришич Т. (2021). «Через 200 лет: структура отбеливателя и характеристика гипогалит-ионов методом монокристаллической рентгеновской дифракции». Энджью. хим. Межд. Эд. 60 (46): 24400–24405. дои : 10.1002/anie.202108843 . ПМИД 34293249 . S2CID 236199263 .
- ^ Jump up to: а б с д и «Справочник по гипохлориту натрия OxyChem» (PDF) . ОксиХим. Архивировано из оригинала (PDF) 18 апреля 2018 года . Проверено 6 февраля 2015 г.
- ^ «Брошюра 96, Руководство по гипохориту натрия» . Институт хлора.
- ^ Вера Т. (2014). За противогазом: Служба химической войны США в войне и мире . Шампейн, Иллинойс: Издательство Университета Иллинойса. п. 9. ISBN 978-0252080265 . Проверено 14 апреля 2017 г.
- ^ «22 апреля 1915 года: Немцы вводят отравляющий газ» . Этот день в истории . Проверено 14 апреля 2017 г.
- ^ Валовой DA (весна 2015 г.). «Химическая война: от европейского поля битвы до американской лаборатории» . Дистилляции . 1 (1): 16–23 . Проверено 20 марта 2018 г.
- ^ Jump up to: а б с д (2013): Руководство по безопасному обращению с « Гипохлоритом натрия » в Стэнфордской лаборатории линейных ускорителей, глава 53, продукт 202. По состоянию на 12 июня 2018 г.
- ^ Явс CL (2015). Справочник Yaws по физическим свойствам углеводородов и химикатов (2-е изд.). Профессиональное издательство Персидского залива. п. 734. ИСБН 978-0-12-801146-1 .
- ^ Белл-Янг Л. (29 сентября 2019 г.). «Для чего используется гипохлорит натрия?» . Chemicals.co.uk . Проверено 29 августа 2023 г.
- ^ " «Пентагидрат гипохлорита натрия, NaOCl ·5 H
2 O ]" . Веб-сайт MatWeb Material Property Data . Дата обращения 12 июля 2018 г. - ^ Jump up to: а б «Гипохлорит натрия» . СтадФайлы . Проверено 14 июня 2018 г.
- ^ Окада Т., Асава Т., Сугияма Ю., Иваи Т., Кирихара М., Кимура Ю. (июнь 2016 г.). «Кристаллы пентагидрата гипохлорита натрия (NaOCl · 5H2O); эффективный реокислитель для окисления TEMPO». Тетраэдр . 72 (22): 2818–27. дои : 10.1016/j.tet.2016.03.064 .
- ^ Jump up to: а б с США 3498924 , Уолш Р.Х., Дитц А., «Способ получения стабильных гипохлоритов натрия», выдан в 1966 г.
- ^ «Гипохлорит натрия» . ПабХим . Национальная медицинская библиотека США.
- ^ Environment Canada (1985): «Техническая информация о проблемных разливах: гипохлорит натрия (проект)».
- ^ Ван Л., Бассири М., Наджафи Р., Наджафи К., Ян Дж., Хосрови Б. и др. (апрель 2007 г.). «Хлорноватистая кислота как потенциальное средство для ухода за ранами: часть I. Стабилизированная хлорноватистая кислота: компонент неорганического арсенала врожденного иммунитета» . Журнал ожогов и ран . 6 :е5. ПМЦ 1853323 . ПМИД 17492050 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Сандин С., Карлссон Р.К., Корнелл А. (апрель 2015 г.). «Каталитическое и некаталитическое разложение гипохлорита в разбавленных растворах». Исследования в области промышленной и инженерной химии . 54 (15): 3767–74. дои : 10.1021/ie504890a .
- ^ Jump up to: а б Хамано А., Икеда А. (1995). «Влияние pH на фоторазложение раствора гипохлорита натрия». Наука и технология энергетических материалов . 56 (2): 59–63.
- ^ Эйрес Г.Х., Бут М.Х. (1955). «Каталитическое разложение раствора гипохлорита соединениями иридия. I. Зависимость pH от времени». Журнал Американского химического общества . 77 (4): 825–827. дои : 10.1021/ja01609a001 .
- ^ ASC – PT Asahimas Chemical (2009): « Гипохлорит натрия ». Описание товара онлайн. Доступ осуществлен 14 июня 2018 г.
- ^ Мирафзал Г.А., Лозева А.М. (1998). «Фазовый перенос, катализируемый окислением спиртов гипохлоритом натрия». Буквы тетраэдра . 39 (40): 7263–7266. дои : 10.1016/S0040-4039(98)01584-6 .
- ^ Итон А.Д., Гринберг А.Е., Райс Э.В., Клесери Л.С., Фрэнсон М.А., ред. (2005). Стандартные методы исследования воды и сточных вод (21-е изд.). Американская ассоциация общественного здравоохранения. ISBN 978-0-87553-047-5 . Метод 9060а. Также доступно на компакт-диске и онлайн по подписке.
- ^ Фогт Х., Балей Дж., Беннетт Дж.Э., Винтцер П., Шейх С.А., Галлон П. (2007). «Оксиды хлора и хлоркислородные кислоты». Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.). Уайли. п. 2.
- ^ Jump up to: а б «Гипохлорит натрия как дезинфицирующее средство» . Lenntech.com . Проверено 7 августа 2011 г.
- ^ «эусол» . Оксфордский словарь английского языка . Архивировано из оригинала 31 августа 2013 года . Проверено 3 июля 2014 г.
- ^ Мэй П. «Отбеливатель (гипохлорит натрия)» . Бристольский университет. Архивировано из оригинала 13 декабря 2016 года . Проверено 13 декабря 2016 г.
- ^ «Как производятся продукты, том 2» . Май 2011.
- ^ US 5194238 , Дункан Б.Л., Несс Р.С., «Способ производства высокочистых концентрированных суспензий гипохлорита натрия», выдан в 1991 г.
- ^ «ПАСПОРТ БЕЗОПАСНОСТИ Гипохлорита натрия» (PDF) . Унивар . 9 августа 2007 г.
- ^ Технология очистки сточных вод: очистка, утилизация и повторное использование (3-е изд.). Metcalf & Eddy, Inc., 1991. с. 497.
- ^ Лантань Д.С. (2018). «Дозировка гипохлорита натрия для бытовой и аварийной очистки воды» . Издательство ИВА . 16 (1).
- ^ «Что такое хлорирование?» . 27 ноября 2016 г.
- ^ Виейра ЭР (1999). Элементарная пищевая наука . Спрингер. стр. 381–382. ISBN 978-0-8342-1657-0 .
- ^ Вильгельм Н., Кауфманн А., Блэнтон Э., Лантань Д. (февраль 2018 г.). «Дозировка гипохлорита натрия для бытовой и аварийной очистки воды: обновленные рекомендации» . Журнал воды и здоровья . 16 (1): 112–125. дои : 10.2166/wh.2017.012 . ПМИД 29424725 .
- ^ Jump up to: а б с д и Смит ВТ. (1994). Безопасность человека и окружающей среды гипохлорита. В: Материалы 3-й Всемирной конференции по моющим средствам: глобальные перспективы , стр. 183–5.
- ^ Jump up to: а б «Преимущества и аспекты безопасности гипохлорита, содержащегося в отечественных продуктах» (PDF) . AISE – Международная ассоциация производителей мыла, моющих средств и средств по уходу. Март 1997 г. Архивировано из оригинала (PDF) 30 марта 2014 г.
В этом досье поддержки содержится информация об оценке безопасности гипохлорита для окружающей среды и человека, а также о его преимуществах в качестве дезинфицирующего, дезодорирующего и пятновыводящего средства.
- ^ Карденас Флорес А., Флорес Рейес Х., Гордилло Москосо А., Кастанедо Касарес Х.П., Посос Гильен А. (2009). «Клиническая эффективность 5% гипохлорита натрия для удаления пятен, вызванных флюорозом зубов». Журнал клинической детской стоматологии . 33 (3): 187–91. дои : 10.17796/jcpd.33.3.c6282t1054584157 . ПМИД 19476089 .
- ^ Jump up to: а б с Рутала В.А., Вебер DJ (15 февраля 2017 г.) [2008]. «Руководство по дезинфекции и стерилизации в медицинских учреждениях» (PDF) . www.cdc.gov . Проверено 29 августа 2017 г.
- ^ Jump up to: а б «Для учреждений общего здравоохранения в Западной Африке: как приготовить и использовать растворы хлора» . Геморрагическая лихорадка Эбола. Центры по контролю и профилактике заболеваний . Проверено 27 апреля 2016 г.
- ^ «Как приготовить крепкий (0,5%) раствор хлора из жидкого отбеливателя» (PDF) . Центры по контролю и профилактике заболеваний .
- ^ Мейерс Дж., Риндок Э., Конвей М.Дж., Мейерс С., Робисон Р. (июнь 2014 г.). «Чувствительность вируса папилломы человека типа 16 высокого риска к клиническим дезинфицирующим средствам» . Журнал антимикробной химиотерапии . 69 (6): 1546–50. дои : 10.1093/jac/dku006 . ПМК 4019329 . ПМИД 24500190 .
- ^ Хеггерс Дж. П., Сази Дж. А., Стенберг Б. Д., Строк Л. Л., МакКоли Р. Л., Херндон Д. Н., Робсон MC (1991). «Бактерицидные и ранозаживляющие свойства растворов гипохлорита натрия: премия Линдберга 1991 года». Журнал ожоговой помощи и реабилитации . 12 (5): 420–4. дои : 10.1097/00004630-199109000-00005 . ПМИД 1752875 .
- ^ 21 CFR, часть 178.
- ^ «Чистящие средства для туалетов: узнайте о химикатах в вашем доме: пестициды: Агентство по охране окружающей среды США» . Агентство по охране окружающей среды США . 9 мая 2012 г.
- ^ Jump up to: а б Ирригационные и дезинфицирующие средства для корневых каналов . Эндодонтия: коллеги за выдающиеся достижения. Опубликовано для профессионального стоматологического сообщества Американской ассоциацией эндодонтистов. Зима 2011.
- ^ Торабинежад М., Уолтон Р. (2008). Эндодонтия . VitalBook (4-е изд.). Компания WB Saunders. п. 265.
- ^ Хюльсманн М., Хан В. (май 2000 г.). «Осложнения при ирригации корневых каналов — обзор литературы и описания случаев» (PDF) . Международный эндодонтический журнал . 33 (3): 186–93. дои : 10.1046/j.1365-2591.2000.00303.x . ПМИД 11307434 .
- ^ «Гипохлорит натрия — База данных медицинских противодействий» . chemm.hhs.gov . 16 ноября 2022 г. Проверено 28 августа 2023 г.
- ^ Голд М., Бонджованни Р. (1994). «Раствор гипохлорита в качестве дезинфицирующего средства при дефектах кожи, загрязненных серным ипритом, у эутимических голых морских свинок» (PDF) . Отделение ветеринарной медицины и хирургии и отделение базовой оценки, Медицинские исследования армии США . 17 (4): 499–527. дои : 10.3109/01480549409014314 . ПМИД 7821235 .
- ^ Jump up to: а б Конгер К. (15 ноября 2013 г.). «Исследование показало, что воспалительные повреждения кожи у мышей блокируются раствором отбеливателя» . Стэнфордская медицинская школа. Архивировано из оригинала 7 декабря 2013 года.
- ^ Петт К., Батта К., Влачу С., Николлс Г. «Отбеливающие ванны с использованием стерилизующей жидкости Milton для лечения рецидивирующей инфицированной атопической экземы» . www.eczema.org . Архивировано из оригинала 12 декабря 2013 года.
- ^ «Отбеливающая ванна от экземы: пошаговое руководство и преимущества» . Skinsuperclear.com . Проверено 13 марта 2023 г.
- ^ Люнг Т.Х., Чжан Л.Ф., Ван Дж., Нин С., Нокс С.Дж., Ким СК (декабрь 2013 г.). «Местное применение гипохлорита облегчает NF-κB-опосредованные кожные заболевания у мышей» . Журнал клинических исследований . 123 (12): 5361–70. дои : 10.1172/JCI70895 . ПМЦ 3859383 . ПМИД 24231355 .
- ^ Одабаси М. (март 2008 г.). «Галогенированные летучие органические соединения в результате использования хлорсодержащих бытовых товаров» (PDF) . Экологические науки и технологии . 42 (5): 1445–1451. Бибкод : 2008EnST...42.1445O . дои : 10.1021/es702355u . ПМИД 18441786 .
- ^ Кригер Г. Р., Салливан Дж. Б. младший (2001). Клиническое здоровье окружающей среды и токсическое воздействие (2-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. п. 968. ИСБН 9780683080278 . Проверено 30 августа 2016 г.
- ^ Никмилдер М., Карбоннель С., Бернард А. (февраль 2007 г.). «Уборка дома хлорсодержащим отбеливателем и риски аллергических и респираторных заболеваний у детей». Детская аллергия и иммунология . 18 (1): 27–35. дои : 10.1111/j.1399-3038.2006.00487.x . ПМИД 17295796 . S2CID 24606118 .
- ^ Не используйте Eusol и марлю для лечения хирургических ран, заживающих вторичным натяжением , октябрь 2008 г., NICE, Лондон. Архивировано 14 июля 2014 г. в Wayback Machine . По состоянию на 3 июля 2014 г.
- ^ ASC – PT Asahimas Chemical (2009): « 10% гипохлорит натрия. Архивировано 12 июля 2018 года в Wayback Machine ». Интернет-паспорт безопасности материала (MSDS). Доступ осуществлен 14 июня 2018 г.
Библиография
[ редактировать ]- Джонс, Флорида (декабрь 1972 г.). «Отравление хлоридами в результате смешивания бытовых чистящих средств». ДЖАМА . 222 (10): 1312. дои : 10.1001/jama.222.10.1312 . ПМИД 4678160 .
- Боннар М., Брондо М.Т., Фальси М., Жарго Д., Мираваль С., Протуа Дж., Шнайдер О. «Отбеливающие воды и экстракты Гипохлорит натрия в растворе». Токсикологический паспорт . 157 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Международная карта химической безопасности 0482 (растворы <10% активного Cl)
- Международная карта химической безопасности 1119 (растворы >10% активного Cl)
- Национальный институт исследований и безопасности ( на французском языке )
- Статистика несчастных случаев дома и на отдыхе, 2002 г. (RoSPA Великобритании)
- Аварийная дезинфекция питьевой воды ( Агентство по охране окружающей среды США )
- Хлорированная питьевая вода ( МАИР ) Монография
- Отчет об исследовании NTP TR-392: Хлорированная и хлорированная вода ( НИЗ США )
- Рекомендации по использованию хлорного отбеливателя в качестве дезинфицирующего средства на предприятиях пищевой промышленности (Университет штата Оклахома)