Гипохлорит натрия — свойства, применение, формула

Гипохлорит натрия марки А, свойства и характеристики раствора

Введение

Неорганическое соединение, имеющее в составе высокую концентрацию хлора в активной форме под названием гипохлорит натрия (ГХН), характеризуется нестабильным состоянием и выпускается в виде пентагидрата или раствора вещества в воде. Благодаря свойствам компонентов, входящих в состав средства, специалисты отмечают обеззараживающее, дезинфицирующее и противомикробное действие препарата. В связи с этим гипохлорит натрия нашел широкое распространение не только для проведения профилактической и санитарной обработки резервуаров, трубопроводов, дезактивации отравляющих веществ, антибактериальной очистки сточных вод, но и в медицине и пищевой отрасли.

Гипохлорит натрия

Учитывая высокую химическую активность препарата, следует проявлять осторожность при его применении, поскольку неправильное применение ГХН может вызывать тяжелый химический ожог слизистых поверхностей глаз и токсикоз дыхательных путей, обуславливать появление эрозий в области ЖКТ или язвы при попадании на кожу. Специалисты ценят гипохлорит натрия за возможность достижения при использовании эффекта дезинфекции, аналогичного, достигаемому при использовании хлора при одновременно высокой продолжительности действия средства. Вместе с этим, они отмечают ряд негативных особенностей соединения, среди которых низкая стабильность при воздействии кислорода, отсутствие эффективности в отношении некоторых видов простейших, например лямблий и высокую коррозионную активность, которую имеет гипохлорит натрия.

Характеристика соединения

Вещество гипохлорит натрия, относится к окислителям, химическая формула, которого NaOCl предусматривает содержание компонентов соответственно:

  • Na (натрий) – 30,9%;
  • (кислород) – 21,5%;
  • Cl (хлор) – 47,6%.

Химическая формула гипохлорита натрия

Химическая формула соединения гипохлорит натрия во многом обуславливает особенности препарата, однако в большей степени на них влияет форма выпуска ГХН. Средство, в обезвоженном виде, представляет собой кристаллы в виде кубов небольшой формы, обладающие неустойчивостью в воздушной и хорошей растворимостью в водной среде, с образованием щелочных соединений.

Обратите внимание! Несмотря на хорошую растворимость в воде (130г/100мл при 50°С), гипохлорит натрия, не способен поглощать ее из воздуха. Тем не менее, находясь на открытом воздухе соединение, плавится даже при комнатных температурах, переходя в жидкую форму.

Кроме этого химики выделяют несколько разновидностей вещества в форме кристаллогидрата, формула которых представляет собой соединение одной части вещества с 1-5 молекулами воды:

  1. Моногидрат, представляет собой соединение, в состав которого входит по одной молекуле воды и ГХН, отличается крайней неустойчивостью, распадается при температуре выше 60°С, а при более высоких термических воздействиях разлагается с детонацией (свыше 70°С).
  2. Соединение, в состав которого водит одна молекула ГХН и две – воды, отличается большей устойчивостью и плавится при более низких температурах (около 50°С).
  3. Пентагидрат, представляет собой вещество, в состав которого входит одна часть компонента гипохлорит натрия и 5 частей воды, представляет собой наиболее устойчивую форму соединения, нашедшую наибольшее применение в промышленности. Температура плавления этой разновидности колеблется по разным данным от 18 до 24,4°С.

Обратите внимание! Выделить вещество гипохлорит натрия из водного раствора можно путем выпаривания, при котором со временем образуются кристаллы слабо-зеленого или прозрачного оттенка, представляющие собой обезвоженную часть пентагидрата.

Свойства ГХН

Свойства гипохлорита натрия

Несмотря на большую сравнительную устойчивость вещества в растворенном виде, специалисты отмечают, что со временем гипохлорит натрия разлагается, утрачивая активный хлор и в этих формах. Среди других свойств лабарраковой воды, специалисты называют:

  • Высокую зависимость скорости разложения на компоненты под действием светового излучения и изменения температуры. В связи с этим хранение раствора предусматривает содержание растворов ГХН в стальных емкостях, покрытых антикоррозионным составом, расположенных в прохладных темных сооружениях.
  • При хранении необходимо учитывать и то, что раствор гипохлорита натрия со временем разлагается, выделяя кислород, а сам препарат теряет активность со скоростью 0,75г хлора/сут. Перечисленную особенность необходимо учитывать, обеспечивая частичное заполнение емкости и периодическое удаление образующегося кислорода.
  • Интенсивность реакций по разложению препарата на составляющие компоненты зависит от кислотности среды. Наилучшие условия для хранения состава представляет собой среда, имеющая высокощелочную реакцию, при этом скорость потери активности хлора имеет минимальные значения.
  • Окислительные характеристики препарата отличают его легкостью вступления в реакцию с оксидами металлов, солями щелочных металлов, щелочными веществами, аммиаком.

Обратите внимание! Среди веществ, обладающих устойчивостью к действию раствора гипохлорита натрия, специалисты называют фторопласт, резину, большинство видов пластиков, поливинилхлорид. Учитывая это свойство, перечисленные вещества используют для покрытия внутренних поверхностей емкостей, используемых для хранения ГХН, для фасовки может использоваться тара из полиэтилена и стеклопластика.

  • Препарат (10 – 15%, pH-13) обладает высокой коррозионной активностью, в связи, с чем химики рекомендуют ограничить обработку им поверхностей различных металлов, например при проведении дезинфекции животноводческих помещений.

Обратите внимание! Гипохлорит натрия имеет свойства, обеспечивающие потерю свыше 10 мм/год при воздействии на поверхность меди, алюминия, бронзы, серого чугуна, стали 12Х17 и никеля до 3 мм/год.

  • Специалисты отмечают, что, несмотря на высокую химическую активность, вещество не несет опасности для экологии, поскольку со временем разлагается на поваренную соль, кислород и водород.

Обратите внимание! Гипохлорит натрия, используемый с соблюдением рекомендуемых концентраций, не является аллергеном и не относится к канцерогенным веществам, мало этого, препарат сам способен снижать активность таких компонентов, как токсины, фенолы и хлорорганические вещества.

Способы получения соединения

Специалисты выделяют два способа синтезирования ГХН, получившего в последние годы широкое распространение в качестве дезинфицирующего и отбеливающего препарата:

  1. Химический метод, в котором выделяется концентрированный процесс, позволяющий получить растворы с (25 – 40% концентрацией жавелевой воды и меньшим уровнем добавок) и основная технология, при которой в процессе хлорирования растворов гидроксида натрия получается раствор гипохлорита натрия с меньшим (16%) содержанием NaOCl и примесями в виде гидроксида и хлорида натрия.

Обратите внимание! Низкосолевая технология, в отличие от способа получения слабого раствора предусматривает две стадии хлорирования, при которых в устройство, где происходит увеличение концентрации готового раствора, из реактора поступает вещество с меньшим содержанием NaOCl.

  1. Электрохимический способ предусматривает проведение электролиза морской воды или водного раствора NaCl бездиафрагменным способом, предусматривающим свободное перемешивание компонентов, принимающих участие в процессе. Этот способ нашел широкое применение для приготовления растворов ГХН, предусматривающих последующее использование препарата для дезинфекции воды в очистных сооружениях.

Обратите внимание! Среди преимуществ этого способа, при помощи которого получается гипохлорит натрия специалисты называют отсутствие затрат, связанных с перемещением хлора на место проведения очистки и возможность варьирования объемами производства ГХН.

Существующие возможности использования ГХН

Свойства, которыми обладает вещество, обусловили его использование для обеззараживания и противомикробной обработки в медицине, санитарно-гигиенической обработке животноводческих помещений и хранилищ сельскохозяйственной продукции. Помимо этого, замена хлора на гипохлорит натрия в отбеливающих средствах бытовой химии обеспечило не только высокую эффективность, но и позволило снизить токсичное действие вещества.

Применение препарата в органическом и лабораторном  синтезе

Высокая окислительная активность, которой обладает гипохлорит натрия, обусловило применение для синтезирования различных соединений, среди которых:

  • получения инсектицида из хлорпикрина;
  • синтезирования пищевой добавки (Е104), представляющей собой окисленную форму крахмала, используемую в роли загустителя при производстве хлебобулочных изделий;
  • преобразования в сульфоны сульфидов органического типа;
  • получения карбоновых кислот или альдегидов из первичных спиртовых соединений;
  • синтезирования карбоновых кислот из углеводородов галогенового ряда;
  • преобразования сульфидов органического типа в сульфоксиды;
  • получения метансульфоновой кислоты, используемой в качестве компонента для приготовления электролита, используемого для выполнения покрытия поверхности драгоценными металлами и вещества, применяемого при производстве медикаментозных препаратов;
  • синтезирования кетонов из спиртовых составов вторичного типа;
  • преобразования аминов первичного типа в карбонильные вещества или нитрилы;
  • получения дезинфектантов, ингредиентов для изготовления пестицидов из трихлоризоциануровой и дихлоризоцианоуровой кислот;

Обратите внимание! Гипохлорит натрия может использоваться в качестве абсорбента, обеспечивающего очистку выбросов промышленных предприятий от токсичных соединений цианидов.

  • синтезирования эпоксидных веществ из алкенов;
  • преобразования метилендиамина в диазометан;
  • получения синтетического аналога аскорбиновой кислоты, используемой в пищевой отрасли и фармацевтике для производства отдельных видов медикаментов.

Обратите внимание! Одной из отличительных особенностей, которой обладает гипохлорит натрия, является возможность его использования для получения гидразина. Процесс протекает в несколько стадий, на первом этапе, находящийся в щелочной среде, при высоком давлении (25-30атм) и температуре (120-160°С) аммиак окисляется с образованием хлорамина. Вторая ступень процесса предусматривает реакцию между аммиаком и хлорамином с образованием гидразина.

Применение соединения для проведения дезинфекции

Нормативы предусматривают, что раствор гипохлорита натрия может изготавливаться на основании:

  1. Технических условий (ТУ), регламентирующих параметры соединения, используемого для проведения дезинфекции коммуникаций для перемещения отходов в пищевой промышленности, очистки воды в водоемах для разведения рыбы. Получаемый на основании этих нормативов гипохлорит натрия может использоваться для изготовления отбеливающих препаратов, проведения дезинфекции сточных и естественных вод.

Обратите внимание! Раствор гипохлорита натрия после приготовления в процессе равновесной реакции образует кислотное соединение, которое оказывает угнетающее действие на широкий диапазон разновидностей патогенных микроорганизмов.

  1. Гипохлорит натрия, выпускаемый по ГОСТ, используется для дезинфекции технической и питьевой воды, используемой в централизованных сетях коммунальных предприятий, воды в бассейнах для плавания, отходов промышленных предприятий и бытовой сферы.

Гипохлорит натрия примение в очистке воды

Обратите внимание! Согласно результатам исследований, гипохлорит натрия при использовании является более экологичным и безопасным вариантом обработки воды по сравнению с хлором в газообразном виде.

Воздействие на микроорганизмы

Применение даже слабого раствора соединений гипохлорита натрия обеспечивает высокую эффективность при проведении обеззараживания в медицине и промышленности против таких разновидностей патогенной микрофлоры, как:

  • кишечная и синегнойная палочка;
  • микозная флора;
  • граммположительным и граммотрицательным бактериям;
  • вирусам;
  • простейшим формам;
  • серрации.

Обратите внимание! Раствор гипохлорита натрия при использовании для обеззараживания отличается не только высокой эффективностью, обеспечивая уничтожение большинства разновидностей патогенных форм, но и быстродействием. Так, используя гипохлорит натрия, разведенный до концентрации 0,5 – 5% может обеспечить уничтожение грибковой микрофлоры (типа Кандид) в течение 30 сек.

Использование вещества в медицине

Гипохлорит натрия в медицине

Раствор гипохлорита натрия с концентрацией действующего вещества 0,06% используется для проведения внутривенных инъекций и наружной обработки пораженных участков:

  1. При истинных экземах, и патологиях, имеющих микозную природу.
  2. Для обработки поверхностей после проведения кесарева сечения с целью предупреждения и терапии патологий, имеющих бактериально-гнойную природу.
  3. Для лечения патологий органов дыхательной системы, в частности при ринитах, отитах гнойного типа и фарингитах.
  4. В составе курса при обнаружении гнойных скоплений в области плевры и туберкулезе.
  5. Для предупреждения появления заражений при ранениях, перед проведением оперативного вмешательства в области брюшной полости, грудной клетки.
  6. При терапии абсцессов, после операций в области мочевыделительной системы, перитоните распространенного типа и остеомиелите.
  7. Для обработки поверхности влагалища перед проведением хирургического вмешательства и после него, в случае проведения лечения хламидиоза, бартолинита, эндометриоза, кольпита, трихомониаза.

Обратите внимание! В более редких случаях гипохлорит натрия в виде раствора рекомендуется для выполнения инъекций при болезнях почек и печени, различных видов отравлений токсинами, ожогах и сепсисе.

Применение для обезвреживания токсинов

Высокая окислительная активность, которой обладает гипохлорит натрия, и соединения на его основе используются для обезвреживания токсической активности таких соединений, как:

  • Ботулотоксин;
  • Сакситоксин;
  • Т-2 токсин;
  • Рицин;
  • Тетродотоксин;
  • Палитоксин;
  • Бреветоксин;
  • Микроцистин.

Разведенный до концентрации 0,1 – 2,5% гипохлорит натрия обеспечивает высокую эффективность (для 0,5 ч экспозиции) в большинстве возможных сочетаний при проведении интоксикации.