و هيبوكلوريت الصوديوم (NaOCl) هو الثلاثي وغير العضوية ملح الصوديوم. إنه متوفر تجارياً كحلول مائية وهو العامل النشط في هذه المنتجات المنزلية والصناعية. تُعرف هذه المحاليل بأسماء مبيض الكلور أو مبيض الصودا أو سائل التبييض أو حتى سائل جافيل المكرر أكثر.
في الماء ، يُظهر هيبوكلوريت الصوديوم نفس خصائص الأكسدة مثل غاز الكلور ، لذا فإن محلول هذا الملح يعادل حمل المركب المذكور داخل زجاجة بلاستيكية. في الواقع ، يعتبر الكلور المتوفر في هذه الحاويات مؤشرًا على تركيز وقوة التبييض لمحلول هيبوكلوريت الصوديوم.
يمكن اعتبار هذا الملح الثلاثي في الماء محلول مائي بسيط من الكلور ؛ ومع ذلك ، هناك أيضًا أشكال أخرى متاحة ، مثل المواد الصلبة في حالة هيبوكلوريت الكالسيوم ، والكلور السائل. الثلاثة لديهم نفس القوة المؤكسدة وتعتمد استخداماتهم على متغيرات مثل الراحة أو الأداء أو الوقت.
معادلة
الصيغة الكيميائية لهيبوكلوريت الصوديوم هي NaClO. وهي مكونة من كاتيون Na + و ClO - أنيون. نا + أيونات يشعر الجذب الكهربائي من قبل CLO - أيونات ، وهذه الأخيرة اعتماد هيكل رباعي السطوح مع س 3 التهجين.
تشير الصيغة إلى نسبة الأيونات في حالة أنهيدريد ، والتي تساوي 1: 1. ومع ذلك ، هذا ينطبق فقط على أنهيدريد.
في حالة هيبوكلوريت الصوديوم المائي - أحد أكثر الأشكال استقرارًا لهذا الملح - فإن صيغته الكيميائية هي NaClO · 5H 2 O.
أين هو موقعه؟
NaClO هو منتج اصطناعي ، وبسبب تفاعله ، فهو موجود فقط في المناطق المحلية حيث يتم استخدامه ، خاصة في مياه الصرف الصحي أو التربة أو حتى في مياه الشرب المنبعثة.
توجد أيونات الكلوريد بكثرة في جسم الإنسان ، والتي يمكن أن تشارك في تفاعلات الأكسدة والاختزال التي تنتج هيبوكلوريت الصوديوم داخل الجسم.
كيف يتم ذلك؟
تم تحضير NaClO عبر التاريخ بطرق مختلفة. أبسط يتكون من محلول الكلور في الماء، أو في محاليل نا 2 CO 3 أن تحرير CO 2 بفعل حمض تحت الكلور (HClO).
تستخدم الطرق الأخرى محلول ملحي كمواد خام من خلال عملية التحليل الكهربائي. تحت التحريك الميكانيكي الفعال ، يتفاعل كل من Cl 2 و NaOH الناتج عن NaCl والماء ويصبح كلوريد الصوديوم:
Cl 2 (g) + 2NaOH (aq) => NaClO + NaCl + H 2 O + Q (حرارة)
اليوم تقوم عملية هوكر بتصنيع هذا المركب على نطاقات كبيرة ، والتي تتكون من نسخة محسنة من الطريقة السابقة الموصوفة.
التطبيقات
- يستخدم هيبوكلوريت الصوديوم كعامل تبييض في المنسوجات والمنظفات التي تدخله وفي صناعة الورق.
- استخدامه كعامل مبيد للجراثيم ومطهر واسع جدا ، حيث يستخدم في تنقية المياه ومعالجة مياه الصرف الصحي.
- إن فائدته في تعقيم المعدات المستخدمة في تحضير الطعام وفي معالجة الفاكهة والخضروات معروفة. وبالمثل ، يتم استخدامه مع نفس الوظيفة المطهرة في إنتاج الفطر والماشية والخنازير والدواجن.
- يستخدم هيبوكلوريت الصوديوم في صناعة النفط في مرحلة التكرير.
- في المنزل ، تُستخدم قدرة التبييض الخاصة بهيبوكلوريت الصوديوم في غسيل الملابس البيضاء ، والمطهر في تنظيف الحمامات والأرضيات ، إلخ.
- يستخدم هيبوكلوريت الصوديوم في علاج لب الأسنان وتحديداً في علاج قناة جذر السن. في هذا العلاج ، يتم استخدام محلول داكين (0.5٪ ClONE) ، والذي يحافظ على أنسجة الأسنان الحيوية عن طريق إذابة الأنسجة الميتة.
الخصائص
محاليل هيبوكلوريت الصوديوم في درجة حرارة الغرفة عديمة اللون ولها رائحة كلور حلوة. تختلف الخصائص الفيزيائية اعتمادًا على تركيزات الملح المذاب في الماء. جميعها لها ألوان صفراء.
من خلال تقنيات التبلور ، يتم الحصول على NaClO الصلب · 5H 2 O من هذه المحاليل ، التي تكون بلوراتها خضراء شاحبة.
هذا الملح المائي له وزن جزيئي تقريبي 164 جم / مول ، وكثافة 1.11 جم / مل ، وهو قابل للذوبان للغاية في الماء ويتحلل عند 101 درجة مئوية. NaClO · 5H 2 O حساس أيضًا لنفس تفاعلات أنهيدريد.
لماذا الملح خماسي الماء؟ عندما يتبلور NaClO في بيئته المائية ، تغلف جزيئات الماء الأيونات في كرة مائية.
يمكن اعتبار ثلاثة من هذه الجزيئات على أنها تتفاعل مع أزواج Cl غير المشتركة من الإلكترونات: أحدها يشكل رابطة هيدروجينية مع O ، والأخير ينجذب إلى Na.
ومع ذلك ، فإن الدراسات التي تركز على التركيب البلوري لهذه المادة الصلبة هي التي لديها الإجابة الصحيحة على هذا السؤال.
توازن الماء
الأنيون ClO - يشارك في توازن التحلل المائي التالي:
HClO (aq) + H 2 O (l) <=> ClO - (aq) + H + (aq)
إذا زادت حموضة المحلول ، ينتقل التوازن إلى اليسار ، مما ينتج عنه حمض الهيدروكلوريك.
هذا الحمض غير مستقر أكثر من الهيبوكلوريت ، وبالتالي فإن التحلل يقلل من تركيز العامل النشط. إذا كان الرقم الهيدروجيني أساسيًا (أكبر من 11) ، فإنه يضمن وجود ClO - وعمر المنتج.
ومع ذلك ، تؤدي القلوية المفرطة إلى حدوث مشكلات أخرى في تطبيقاتك. على سبيل المثال ، يتسبب محلول NaClO الأساسي جدًا في إتلاف الملابس بدلاً من مجرد تبييضها.
وبالمثل ، في الوسط المائي ، يتحول حمض الهيدروكلوريك أيضًا إلى كلور ، وهو ما يفسر اللون الأصفر لهذه المحاليل:
HClO (aq) <=> Cl 2 (g) + H 2 O (l)
تفاوت
تمتلك ذرة الكلور في هيبوكلوريت الصوديوم حالة أكسدة قدرها +1 ، وتتطلب إلكترونين فقط لإكمال ثماني بتات التكافؤ.
من ناحية أخرى ، تكوينه الإلكتروني هو 3s 2 3p 5 ، ويمكنه أيضًا إفراغ جميع الإلكترونات من مداراتها الأكثر نشاطًا «p».
ينتج عن هذا خضوع هيبوكلوريت لتفاعلات غير متناسبة في الأيونات ذات حالات الأكسدة +1 و +5:
3ClO - (aq) <=> 2Cl - (aq) + ClO 3 - (aq)
يتم تسريع هذا التفاعل في محلول مائي مع زيادة درجة الحرارة وتركيزات الهيبوكلوريت. وبالمثل ، يستمر التفاعل بآلية مختلفة يتم تحفيزها بواسطة أكاسيد خفيفة ومعدنية من النحاس والنيكل والكوبالت:
2NaOCl (aq) => O 2 (g) + 2NaCl (aq)
يتفاوت NaClO اللامائي بمعدل أسرع بكثير ، حتى ينفجر.
عامل مؤكسد
يمكن لذرة الكلور أن تقبل الإلكترونات من الأنواع السالبة (محبة النواة). أنهيدريد عامل مؤكسد قوي ، يختزل نفسه إلى أنيون الكلوريد (Cl -).
في حالة NaClO · 5H 2 O ، يُعتقد أن جزيئات الماء تمنع جزئيًا ClO - من التعرض لهجمات محبة للنواة.
ومع ذلك، ونظرا لالخطي الهيكلية للCLO - ، هذه جزيئات الماء تفعل ما يكفي يست بطيئة "الهجمات" على ذرة الكلور وهذا هو السبب في أن هيبوكلوريت الصوديوم هو عامل مؤكسد قوي.
المراجع
- ويكيبيديا. (2018). هيبوكلوريت الصوديوم. تم الاسترجاع في 7 أبريل 2018 من: en.wikipedia.org
- فرانسيسكو جيه أرنيز. (2016). تجارب معمل الكيمياء الخضراء غير العضوية. قسم الكيمياء ، جامعة بورغوس ، أسبانيا.
- كتاب كيميائي. (2017). هيبوكلوريت الصوديوم. تم الاسترجاع في 7 أبريل 2018 ، من: chemicalbook.com
- بريان كليج. (9 مارس 2016). هيبوكلوريت الصوديوم. تم الاسترجاع في 7 أبريل 2018 ، من: chemistryworld.com
- أوكسي كيم. (ديسمبر 2014). كتيب هيبوكلوريت الصوديوم. تم الاسترجاع في 7 أبريل 2018 ، من: أوكسي.كوم
- Azchemistry (18 أبريل 2017). 10 استخدامات هيبوكلوريت الصوديوم في الحياة اليومية - المختبر - المستشفى. تم الاسترجاع في 7 أبريل 2018 من: azchemistry.com
- بوبكيم. (2018). هيبوكلوريت الصوديوم. تم الاسترجاع في 7 أبريل 2018 من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.