NATRIUMHYPOKLORIITTI (NACLO): KAAVA, KÄYTTÖ JA OMINAISUUDET - KEMIA - 2025

Natriumhypokloriitti (NaOCl:) on kolmen komponentin ja epäorgaaninen natriumsuola. Sitä on kaupallisesti saatavana vesiliuoksena ja se on aktiivinen aine näissä kotitalous- ja teollisuustuotteissa. Nämä liuokset tunnetaan kloorivalkaisun, soodavalkaisun, nestemäisen valkaisuaineen tai vielä hienostuneemman Javel-nesteen nimellä.

Vedessä natriumhypokloriitilla on samat hapettavat ominaisuudet kuin kloorikaasulla, joten tämän suolan liuos vastaa mainitun yhdisteen kantamista muovipulloon. Itse asiassa näissä astioissa oleva kloori on osoitus natriumhypokloriittiliuoksen pitoisuudesta ja valkaisutehosta.

Tätä kolmen suolaa vedessä voidaan hyvinkin pitää kloorin yksinkertaisena vesiliuoksena; kuitenkin on saatavana myös muita muotoja, kuten kiinteät kalsiumhypokloriitin tapauksessa ja nestemäinen kloori. Kaikilla kolmella on sama hapettava teho ja niiden käyttö riippuu muuttujista, kuten mukavuudesta, suorituskyvystä tai ajasta.

Kaava

Natriumhypokloriitin kemiallinen kaava on NaClO. Se koostuu Na ⁺ kationi ja CIO ^- anioni. Na ⁺ ionien tuntea sähköstaattinen vetovoima, jonka CIO ^- ionien, jälkimmäinen hyväksymisestä tetraedrinen rakenne, jossa on sp ³ hybridisaatio.

Kaava osoittaa anhydridi-tilassa olevien ionien suhteen, joka on yhtä suuri kuin 1: 1. Tämä koskee kuitenkin vain anhydridiä.

Tapauksessa hydratoitu natriumhypokloriittia -oni kaikkein stabiilimpia muotoja tämän suola-, sen kemiallinen kaava on NaCIO · 5H ₂ O.

Missä se sijaitsee?

NaClO on synteettinen tuote, ja reaktiivisuutensa vuoksi sitä esiintyy vain paikallisilla alueilla, joilla sitä käytetään, etenkin jätevesissä, maaperässä tai jopa juomaveden muodostumissa.

Kloridi-ioneja on runsaasti ihmiskehossa, mikä voi osallistua redox-reaktioihin, jotka tuottavat kehossa natriumhypokloriittia.

Kuinka se tehdään?

Koko historian ajan NaClO on valmistettu eri menetelmillä. Yksinkertaisin koostuu liuos, jossa oli klooria veden, tai liuosten Na ₂ CO ₃, joka vapauttaa CO ₂ vaikutuksesta hypokloorihapon (HClO).

Muissa menetelmissä käytetään suolavettä raaka-aineena elektrolyyttisen prosessin kautta. Alle tehokas mekaaninen sekoitus, Cl ₂ ja NaOH syntyy NaCl: ää ja vettä reagoivat ja tulla NaClO:

Cl ₂ (g) + 2NaOH (aq) => NaCIO + NaCI + H ₂ O + Q (lämpö)

Nykyään Hooker-prosessi valmistaa tätä yhdistettä suuressa mittakaavassa, joka koostuu aiemman kuvatun menetelmän parannetusta versiosta.

Sovellukset

- Natriumhypokloriittia käytetään valkaisuaineena tekstiileissä, sitä sisältävissä pesuaineissa ja paperiteollisuudessa.

- Sitä käytetään bakterisidinä ja desinfiointiaineina erittäin laajasti, ja sitä käytetään veden puhdistukseen ja jäteveden käsittelyyn.

- Sen hyödyllisyys elintarvikkeiden valmistuksessa ja hedelmien ja vihannesten prosessoinnissa käytettävien laitteiden desinfioinnissa on tiedossa. Samoin sitä käytetään samalla desinfiointiaineella sienten, nautojen, sikojen ja siipikarjan tuotannossa.

- Natriumhypokloriittia käytetään öljyteollisuudessa jalostamisvaiheessa.

- Kotona natriumhypokloriitin valkaisukapasiteettia käytetään valkoisten vaatteiden pesemiseen ja desinfiointiainetta kylpyhuoneiden, lattioiden jne. Puhdistukseen.

- Natriumhypokloriittia käytetään endodontisessa terapiassa, erityisesti hampaan juurikanavan hoidossa. Tässä hoidossa käytetään Dakinin liuosta (0,5% kloonia), joka säilyttää elintärkeän hammaskudoksen liuottamalla nekroottisen kudoksen.

ominaisuudet

Natriumhypokloriittiliuokset huoneenlämpötilassa ovat värittömiä ja niillä on makea kloorihaju. Fysikaaliset ominaisuudet vaihtelevat veteen liuenneen suolan pitoisuuksien mukaan. Kaikissa on keltainen väri.

Kiteyttämällä tekniikoita, kiinteä NaCIO · 5H ₂ O on saatu näistä ratkaisuista, joiden kiteet ovat vaalean vihreä.

Tämän hydratoidun suolan molekyylipaino on likimääräisesti 164 g / mol, tiheys 1,11 g / ml, se liukenee hyvin veteen ja hajoaa 101 ° C: ssa. NaCIO · 5H ₂ O on myös herkkä samaan anhydridin reaktioita.

Miksi suola on pentahydratoitu? Kun NaClO kiteytyy vesipitoisessa ympäristössään, vesimolekyylit peittävät ionit vesipallossa.

Voidaan ajatella, että kolme näistä molekyyleistä on vuorovaikutuksessa Cl: n jakautumattomien elektroniparien kanssa: yksi muodostaa vetysidoksen O: n kanssa ja viimeinen kiinnittyy Naan.

Kuitenkin juuri tämän kiinteän aineen kiteiseen rakenteeseen keskittyneet tutkimukset ovat tosi vastaus tähän kysymykseen.

Veden tasapaino

Cl-anioni ^- osallistuu seuraavaan hydrolyysitasapainoon:

HClO (aq) + H ₂ O (l) <=> CIO ^- (aq) + H ⁺ (aq)

Jos liuoksen happamuus kasvaa, tasapaino muuttuu vasemmalle tuottaen HClO: ta.

Tämä happo on vielä epävakaampi kuin hypokloriitti, ja siksi hajoaminen alentaa aktiivisen aineen pitoisuutta. Jos pH on emäksinen (yli 11), se takaa olemassaolon CLO ^- ja tuotteen käyttöikää.

Liiallinen alkalisuus aiheuttaa kuitenkin muita ongelmia sovelluksissasi. Esimerkiksi hyvin yksinkertainen NaClO-ratkaisu vahingoittaa vaatteita sen sijaan, että vain valkaisua.

Samoin vesipitoisessa väliaineessa HClO muuttuu myös klooriksi, mikä selittää näiden liuosten keltaisen värin:

HClO (aq) <=> CI ₂ (g) + H ₂ O (l)

Epäsuhta

Natriumhypokloriitin klooriatomin hapetustila on +1, joka vaatii vain kaksi elektronia valenssioktyytin saattamiseksi loppuun.

Toisaalta sen elektroninen kokoonpano on 3s ² 3p ⁵, ja se voi myös tyhjentää kaikki elektronit energisemmistä p-kiertoradaltistaan.

Tämä johtaa siihen, että hypokloriitissa tapahtuu suhteettomia reaktioita ioneissa, joiden hapetusolosuhteet ovat +1 ja +5:

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

Tämä reaktio vesiliuoksessa kiihtyy lämpötilan ja hypokloriitin pitoisuuksien noustessa. Samoin reaktio etenee erilaisella mekanismilla, jota katalysoivat kuparin, nikkelin ja koboltin kevyet ja metalliset oksidit:

2NaOCl (aq) => O ₂ (g) + 2NaCl (aq)

Vedetön NaClO disproportioituu huomattavasti nopeammin, jopa räjähtäen.

Hapettava aine

Klooriatomi voi hyväksyä elektronit negatiivisista (nukleofiilisistä) lajeista. Anhydridi on voimakas hapettava aine, pelkistäen itsensä kloridi-anioneiksi (Cl ^-).

Tapauksessa NaCIO · 5H ₂ O, ajatellaan, että vesimolekyylit osittain estää ClO ^{- alkaen} nukleofii- hyökkäyksiä.

Kuitenkin, sillä rakenteelliset lineaarisuus ClO ^-, nämä vesimolekyylit eivät riittävän hidas "hyökkäykset" on Cl-atomi. Tästä syystä natriumhypokloriittia on vahva hapettava aine.

Viitteet

1. Wikipedia. (2018). Natriumhypokloriitti. Haettu 7. huhtikuuta 2018, osoitteesta: en.wikipedia.org
2. Francisco J. Arnaiz. (2016). Kokeet vihreän epäorgaanisen kemian laboratorioon. Kemian laitos, Burgosin yliopisto, Espanja.
3. Kemikaalikirja. (2017). Natriumhypokloriitti. Haettu 7. huhtikuuta 2018, osoitteesta: chemicalbook.com
4. Brian Clegg. (9. maaliskuuta 2016). Natriumhypokloriitti. Haettu 7. huhtikuuta 2018, osoitteesta: chemistryworld.com
5. OxyChem. (Joulukuu 2014). Natriumhypokloriitin käsikirja. Haettu 7. huhtikuuta 2018, osoitteesta: ox.com
6. Atskeemia (18. huhtikuuta 2017). 10 natriumhypokloriitin käyttöä arjessa - laboratorio - sairaala. Haettu 7. huhtikuuta 2018, osoitteesta: azchemistry.com
7. Pubchem. (2018). Natriumhypokloriitti. Haettu 7. huhtikuuta 2018, osoitteesta: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.