NĀTRIJA HIPOHLORĪTS (NACLO): FORMULA, LIETOJUMI UN ĪPAŠĪBAS - ĶĪMIJA - 2025

Nātrija hipohlorīts (NaOCl) ir trīskāršo un neorganisko nātrija sāls. Tas ir komerciāli pieejams kā ūdens šķīdums un ir aktīvā viela šajos mājas un rūpniecības produktos. Šie šķīdumi ir zināmi ar hlora balinātāja, soda balinātāja, šķidrā balinātāja vai, vēl precīzāk, Javeļa šķidruma nosaukumiem.

Ūdenī nātrija hipohlorītam ir tādas pašas oksidācijas īpašības kā gāzveida hloram, tāpēc šī sāls šķīdums ir līdzvērtīgs minētā savienojuma nēsāšanai plastmasas pudelē. Faktiski šajos traukos pieejamais hlors ir nātrija hipohlorīta šķīduma koncentrācijas un balināšanas spējas indikators.

Šo trīskāršo sāli ūdenī var uzskatīt par vienkāršu hlora ūdens šķīdumu; tomēr ir arī citas formas, piemēram, ciets kalcija hipohlorīta gadījumā un šķidrs hlors. Visiem trim ir vienāda oksidācijas jauda, ​​un to lietojums ir atkarīgs no tādiem mainīgiem lielumiem kā komforts, veiktspēja vai laiks.

Formula

Nātrija hipohlorīta ķīmiskā formula ir NaClO. To veido Na ⁺ katjons un ClO ^- anjons . Na ⁺ joni izjūt ClO ^- jonu elektrostatisko pievilcību , pēdējie pieņem tetraedrisku struktūru ar sp ³ hibridizāciju .

Formula norāda jonu attiecību anhidrīda stāvoklī, kas ir vienāds ar 1: 1. Tomēr tas attiecas tikai uz anhidrīdu.

Hidratēta nātrija hipohlorīta gadījumā, kas ir visstabilākās šī sāls formas, tā ķīmiskā formula ir NaClO · 5H ₂ O.

Kur tas atrodas?

NaClO ir sintētisks produkts, un, ņemot vērā tā reaģētspēju, tas ir atrodams tikai vietējos reģionos, kur to lieto, īpaši notekūdeņos, augsnēs vai pat dzeramā ūdens izdalījumos.

Cilvēka ķermenī ir daudz hlorīda jonu, kas varētu piedalīties redoksreakcijās, kas organismā rada nātrija hipohlorītu.

Kā tas tiek darīts?

Caur vēsturi NaClO ir sagatavots ar dažādām metodēm. Vienkāršākais sastāv no hlora šķīduma ūdenī vai Na ₂ CO ₃ šķīdumos, kas izdala CO ₂ ar hipohlorskābes (HClO) iedarbību.

Citās metodēs jūras sālījumu izmanto kā izejvielu elektrolītiskā procesā. Saskaņā ar efektīvu mehānisko maisīšanu, Cl ₂ un NaOH radīts ar NaCl un ūdens reaģēt un kļūt NaClO:

Cl ₂ (g) + 2NaOH (aq) => NaClO + NaCl + H ₂ O + Q (siltums)

Mūsdienās Hooker process ražo šo savienojumu lielos apjomos, kas sastāv no iepriekš aprakstītās metodes uzlabotas versijas.

Lietojumprogrammas

- Nātrija hipohlorītu izmanto kā balinātāju tekstilizstrādājumos, mazgāšanas līdzekļos, kas to satur, un papīra rūpniecībā.

- To kā baktericīdu un dezinfekcijas līdzekli izmanto ļoti plaši, to izmanto ūdens attīrīšanā un notekūdeņu attīrīšanā.

- Ir zināma tā lietderība dezinficējot aprīkojumu, ko izmanto ēdienu gatavošanā, kā arī augļu un dārzeņu pārstrādē. Tāpat to izmanto ar tādu pašu dezinfekcijas funkciju sēņu, liellopu, cūku un mājputnu ražošanā.

- Nātrija hipohlorītu naftas rūpniecībā izmanto rafinēšanas stadijā.

- Mājās nātrija hipohlorīta balināšanas spēja tiek izmantota, mazgājot baltas drēbes, un dezinficējoša darbība - vannas istabu, grīdu utt. Tīrīšanā.

- Nātrija hipohlorītu izmanto endodontiskajā terapijā, īpaši zoba sakņu kanāla ārstēšanā. Šajā ārstēšanā izmanto Dakina šķīdumu (0,5% klons), kas saglabā dzīvībai svarīgus zobu audus, izšķīdinot nekrotiskos audus.

Īpašības

Nātrija hipohlorīta šķīdumi istabas temperatūrā ir bezkrāsaini un ar saldu hlora smaržu. Fizikālās īpašības mainās atkarībā no ūdenī izšķīdinātā sāls koncentrācijas. Visiem ir dzeltenas krāsas.

Izmantojot kristalizācijas paņēmienus, no šiem šķīdumiem iegūst cietu NaClO · 5H ₂ O, kuru kristāli ir gaiši zaļi.

Šī hidratētā sāls aptuvenā molekulmasa ir 164 g / mol, blīvums 1,11 g / ml, tas labi šķīst ūdenī un sadalās 101 ºC temperatūrā. NaClO · 5H ₂ O ir jutīgs arī pret tām pašām anhidrīdu reakcijām.

Kāpēc sāls ir pentahidratēts? Kad NaClO kristalizējas ūdens vidē, ūdens molekulas apņem jonus ūdens sfērā.

Var domāt, ka trīs no šīm molekulām mijiedarbojas ar nedalītajiem Cl elektronu pāriem: viens veido ūdeņraža saiti ar O, bet pēdējais piesaista Na.

Tomēr uz šo jautājumu ir patiesa atbilde uz pētījumiem, kas vērsti uz šīs cietās vielas kristālisko struktūru.

Ūdens bilance

Anjons ClO ^- piedalās šādā hidrolīzes līdzsvarā:

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

Ja šķīduma skābums palielinās, līdzsvars mainās pa kreisi, veidojot HClO.

Šī skābe ir vēl nestabilāka nekā hipohlorīts, un tāpēc sadalīšanās pazemina aktīvās vielas koncentrāciju. Ja pH ir pamata (vairāk nekā 11), tā nodrošina, ka pastāv CLO ^- un dzīvi produktu.

Tomēr pārmērīga sārmainība rada citas problēmas jūsu lietojumprogrammās. Piemēram, ļoti vienkāršs NaClO risinājums sabojā drēbes, nevis tikai tos balina.

Tāpat ūdens vidē HClO tiek pārveidots arī par hloru, kas izskaidro šo šķīdumu dzelteno krāsu:

HClO (aq) <=> Cl ₂ (g) + H ₂ O (l)

Nesamērīgums

Hlora atoma nātrija hipohlorīdā oksidācijas stāvoklis ir +1, un, lai pabeigtu valences oktetu, nepieciešami tikai divi elektroni.

No otras puses, tā elektroniskā konfigurācija ir 3s ² 3p ⁵ , un tā var arī iztukšot visus elektronus no savām enerģētiskākajām «p» orbitālēm.

Tā rezultātā hipohlorītā notiek nesamērīgas reakcijas jonos ar oksidācijas stāvokļiem +1 un +5:

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

Šī reakcija ūdens šķīdumā tiek paātrināta, paaugstinoties temperatūrai un hipohlorīta koncentrācijai. Tāpat reakcija notiek ar citu mehānismu, ko katalizē vara, niķeļa un kobalta vieglie un metāliskie oksīdi:

2NaOCl (aq) => O ₂ (g) + 2NaCl (aq)

Bezūdens NaClO disproporcējas daudz ātrāk, pat eksplodējot.

Oksidētājs

Hlora atoms var pieņemt elektronus no negatīvām (nukleofīlām) sugām. Anhidrīds ir spēcīgs oksidētājs, reducējot sevi uz hlorīda anjoniem (Cl ^- ).

Tiek uzskatīts, ka NaClO · 5H ₂ O gadījumā ūdens molekulas daļēji novērš ClO ^{- no} nukleofīlijas uzbrukumiem.

Tomēr, ņemot vērā strukturālo linearitāte CLO ^- šie ūdens molekulas nav lēnu pietiekami "uzbrukumiem", par Cl atoma Tieši šī iemesla dēļ, ka nātrija hipohlorīts ir spēcīgs oksidētājs..

Atsauces

1. Wikipedia. (2018). Nātrija hipohlorīts. Saņemts 2018. gada 7. aprīlī no: en.wikipedia.org
2. Fransisko J. Arnaizs. (2016). Eksperimenti zaļās neorganiskās ķīmijas laboratorijai. Ķīmijas nodaļa, Burgosas Universitāte, Spānija.
3. Ķīmiskā grāmata. (2017). Nātrija hipohlorīts. Saņemts 2018. gada 7. aprīlī no vietnes: chemicalbook.com
4. Braiens Klēgs. (2016. gada 9. marts). Nātrija hipohlorīts. Saņemts 2018. gada 7. aprīlī no vietnes: chemistryworld.com
5. OxyChem. (2014. gada decembris). Nātrija hipohlorīta rokasgrāmata. Saņemts 2018. gada 7. aprīlī no: oxy.com
6. Azķīmija (2017. gada 18. aprīlis). 10 nātrija hipohlorīta lietojumi ikdienas dzīvē - laboratorija - slimnīca. Saņemts 2018. gada 7. aprīlī no: azchemistry.com
7. PubChem. (2018). Nātrija hipohlorīts. Saņemts 2018. gada 7. aprīlī no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.