stringtranslate.com

Гипохлорит натрия

Гипохлорит натрия , широко известный в разбавленном растворе как (хлорный) отбеливатель , представляет собой щелочное неорганическое химическое соединение с формулой NaOCl (или NaClO), [3] состоящее из катиона натрия ( Na+
) и гипохлорит- анион ( OCl−
или ClO−
). Его также можно рассматривать как натриевую соль хлорноватистой кислоты . Безводное соединение нестабильно и может разлагаться со взрывом. [4] [5] Его можно кристаллизовать в виде пентагидрата NaOCl ·5 H.
2O , бледное зеленовато-желтое твердое вещество, невзрывоопасное и стабильное при хранении в холодильнике. [6] [7] [8]

Гипохлорит натрия чаще всего встречается в виде бледно-зеленовато-желтого разбавленного раствора, называемого жидким отбеливателем, который представляет собой бытовой химикат, широко используемый (с 18 века) в качестве дезинфицирующего или отбеливающего средства . В растворе соединение нестабильно и легко разлагается с выделением хлора , который является активным началом таких продуктов. Гипохлорит натрия — старейший и до сих пор наиболее важный отбеливатель на основе хлора . [9] [10]

Его коррозионные свойства, общедоступность и продукты реакции делают его значительным риском для безопасности. В частности, смешивание жидкого отбеливателя с другими чистящими средствами, такими как кислоты, содержащиеся в средствах для удаления известкового налета , приводит к образованию газообразного хлора , который использовался в качестве химического оружия во время Первой мировой войны . [11] [12] [13] 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 гидроксида натрия может образовываться гидразин .

Химия

Стабильность твердого тела

Можно получить безводный гипохлорит натрия, но, как и многие гипохлориты, он очень нестабилен и взрывоопасно разлагается при нагревании или трении. [4] Разложение ускоряется углекислым газом на уровне атмосферы . [5] [14] Это белое твердое вещество с орторомбической кристаллической структурой . [15]

Гипохлорит натрия также можно получить в виде кристаллического пентагидрата NaOCl ·5 H.
2O , который не взрывоопасен и гораздо более стабилен, чем безводное соединение. [5] [6] Формула иногда приводится в водной кристаллической форме как 2 NaOCl ·10 H
2О. _ [16] Длина связи Cl–O в пентагидрате составляет 1,686 Å. [8] Прозрачные, светло-зеленовато-желтые ромбические кристаллы [17] [18] 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. [7] [19]

В патенте США 1966 года утверждается, что стабильный твердый дигидрат гипохлорита натрия NaOCl ·2 H
2O можно получить, тщательно исключив ионы хлорида ( Cl−
), 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. [20]

Равновесия и устойчивость решений.

При типичных температурах окружающей среды гипохлорит натрия более стабилен в разбавленных растворах, содержащих сольватированный Na.+
и ОСl−
ионы. Плотность раствора составляет 1,093 г/мл при концентрации 5 % [21] и 1,21 г/мл при концентрации 14 %, 20 °С. [22] Стехиометрические растворы являются довольно щелочными , с pH 11 или выше [7], поскольку хлорноватистая кислота является слабой кислотой :

ОСл−
+ Ч
2О ⇌ HOCl + OH−

В растворах NaOCl/NaCl присутствуют следующие соединения и равновесия : [23]

HOCl (водн.) ⇌ H+
+ ОСл−
HOCl (водн.) + Cl−
+ Ч+
⇌ Кл
2(вод) + Н
2О
кл
2(водный раствор) + Cl−
⇌ Кл−
3
кл
2(вод) ⇌ Cl
2(г)

Второе уравнение равновесия, приведенное выше, будет сдвинуто вправо, если хлор Cl
2может выходить в виде газа. Соотношения Cl
2, HOCl и OCl−
в растворе также зависят от pH. При pH ниже 2 большая часть хлора в растворе находится в форме растворенного элементарного Cl.
2. При pH выше 7,4 большая часть находится в форме гипохлорита ClO.−
. [9] Равновесие можно сместить, добавив в раствор кислоты (например, соляную кислоту ) или основания (например, гидроксид натрия ):

ClO−
(водный) + 2 HCl (водный) → Cl
2(г) + Н
2О (водный раствор) + Cl−
(вода)
кл
2(г) + 2 ОН−
→ КлО−
(водный раствор) + Cl−
(вод) + Н
2О (водный)

При pH около 4, например, при добавлении сильных кислот, таких как соляная кислота , количество недиссоциированной (неионизированной) HOCl является самым высоким. Реакцию можно записать так:

ClO−
+ Ч+
⇌ HClO

Растворы гипохлорита натрия в сочетании с кислотой выделяют газообразный хлор, особенно сильно при pH < 2, по реакциям:

HOCl (водн.) + Cl−
+ Ч+
⇌ Кл
2(вод) + Н
2О
кл
2(вод) ⇌ Cl
2(г)

При pH > 8 хлор практически весь находится в форме гипохлорит-анионов ( OCl−
). 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. [7] По этой причине в некоторых случаях можно использовать более стабильные хлорвыделяющие соединения, такие как гипохлорит кальция Ca(ClO).
2или трихлоризоциануровая кислота (CNClO)
3. [ нужна цитата ]

Безводный гипохлорит натрия растворим в метаноле , растворы стабильны. [ нужна цитата ]

Разложение до хлората или кислорода

В растворе при определенных условиях гипохлорит-анион может также диспропорционироваться ( автоокисляться ) до хлорида и хлората : [24]

3 ClO−
+ Ч+
→ HClO
3+ 2 кл.−

В частности, эта реакция протекает в растворах гипохлорита натрия при высоких температурах с образованием хлората и хлорида натрия: [24] [25]

3 NaOCl (водный) → 2 NaCl (водный) + NaClO
3(вода)

Эта реакция используется в промышленном производстве хлората натрия.

Альтернативное разложение гипохлорита вместо этого приводит к образованию кислорода:

2 ОСl−
→ 2 Кл−
+ О
2

В горячих растворах гипохлорита натрия эта реакция конкурирует с образованием хлората с образованием хлорида натрия и газообразного кислорода: [24]

2 NaOCl (водный) → 2 NaCl (водный) + 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. [24] На это разложение влияет свет [25] и катализаторы на основе ионов металлов , таких как медь , никель , кобальт , [24] и иридий . [26] Катализаторы, такие как дихромат натрия Na.
2Кр
2О
7и молибдат натрия Na
2МО
4может быть добавлен в промышленных масштабах для уменьшения прохождения кислорода, но в отчете утверждается, что эффективен только последний вариант. [24]

Титрование

Титрование растворов гипохлорита часто производят добавлением измеряемой пробы к избыточному количеству подкисленного раствора йодида калия ( KI ) и последующим титрованием выделившегося йода ( I
2) стандартным раствором тиосульфата натрия или оксида фениларсина , используя в качестве индикатора крахмал , до исчезновения синего цвета. [18]

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·2 H.
2O и 139,08 мкм для безводной смешанной соли Na.
2(OCl)(OH) . [20]

Окисление органических соединений

Окисление крахмала гипохлоритом натрия, добавляющим карбонильные и карбоксильные группы, актуально для производства продуктов из модифицированного крахмала . [27]

В присутствии катализатора межфазного переноса спирты окисляются до соответствующего карбонильного соединения ( альдегида или кетона ). [28] [7] Гипохлорит натрия также может окислять органические сульфиды до сульфоксидов или сульфонов , дисульфиды или тиолы до сульфонилгалогенидов , имины до оксазиридинов . [7] Он также может деароматизировать фенолы . [7]

Окисление металлов и комплексов

Гетерогенные реакции гипохлорита натрия и металлов, таких 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 цитата ]

Другие реакции

При неправильном хранении в герметичных контейнерах гипохлорит натрия вступает в реакцию с диоксидом углерода с образованием карбоната натрия :

2 NaOCl + CO 2 + H 2 O → Na
2СО
3 + 2 HOCl

Гипохлорит натрия реагирует с большинством соединений азота с образованием летучих монохлорамина , дихлораминов и трихлорида азота :

Нью-Хэмпшир
3+ NaOCl → NH
2Cl + NaOH
Нью-Хэмпшир
2Cl + NaOCl → NHCl
2+ NaOH
NHCl
2+ NaOCl → NCl
3+ NaOH

Нейтрализация

Тиосульфат натрия является эффективным нейтрализатором хлора. Промывание раствором с концентрацией 5 мг/л с последующим мытьем водой с мылом устранит запах хлора с рук. [29]

Производство

Хлорирование соды

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 ). [30] [31]

Cl 2 (г) + 2 NaOH (водн.) → NaCl (водн.) + NaClO (водн.) + H 2 O (водн.)

Следовательно, хлор одновременно восстанавливается и окисляется ; этот процесс известен как диспропорционирование . [ нужна цитата ]

Этот процесс также используется для получения пентагидрата NaOCl ·5 H.
2О 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. [7]

Из гипохлорита кальция

Другой метод заключался в реакции карбоната натрия («стиральная сода») с хлорной известью («хлорная известь»), смесью гипохлорита кальция Ca(OCl).
2, хлорид кальция CaCl
2и гидроксид кальция Ca(OH)
2:

На
2СО
3(водный) + Ca(OCl)
2(водн.) → CaCO
3(т.) + 2 NaOCl (водн.)
На
2СО
3(водный) + CaCl
2(водн.) → CaCO
3(т.в.) + 2 NaCl (водн.)
На
2СО
3(водный раствор) + Са(ОН)
2(ы) → CaCO
3(т.в.) + 2 NaOH (водн.)

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. [32]

Электролиз рассола

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. [33] [31] [34] Ключевые реакции:

2 Cl − → Cl 2 + 2 e − (на аноде )
2 часа
2О + 2 е − → Ч
2+ 2 НО−
(на катоде )

И электроэнергия, и соляной раствор в то время 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 цитата ]

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 при пропускании хлора в холодный разбавленный раствор гидроксида натрия образуются гипохлорит натрия (NaClO) и хлорид натрия (NaCl ) . Хлор получают промышленным способом электролизом с минимальным разделением анода и катода . Раствор необходимо поддерживать при температуре ниже 40 °C (с помощью охлаждающих змеевиков), чтобы предотвратить нежелательное образование хлората натрия . [ нужна цитата ]

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

Патент 1966 года описывает производство твердого стабильного дигидрата NaOCl ·2 H.
2O 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. [20]

Тот же принцип был использован в патенте 1993 года для производства концентрированных суспензий пентагидрата NaClO·5 H.
2О. _ 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. [35]

Упаковка и продажа

Отбеливатель в упаковке для бытового использования, с содержанием 2,6%.

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. [9]

Средства для удаления черных пятен на террасе для домашнего использования представляют собой примерно 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. [36]

12%-ный раствор широко применяется на водопроводных станциях для хлорирования воды , а 15%-ный раствор чаще применяется [37] для обеззараживания сточных вод на очистных сооружениях. Гипохлорит натрия также можно использовать для дезинфекции питьевой воды в местах потребления [38] при расходе 0,2–2 мг гипохлорита натрия на литр воды. [39]

Разбавленные растворы (от 50 ppm до 1,5%) содержатся в дезинфицирующих спреях и салфетках, используемых на твердых поверхностях. [40] [41]

Использование

Отбеливание

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 . [42]

Очистка

Гипохлорит натрия обладает красящими свойствами. [43] Помимо прочего, его можно использовать для удаления пятен плесени , пятен на зубах, вызванных флюорозом , [44] и пятен на посуде, особенно тех, которые вызваны дубильными веществами 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

Гипохлорит натрия в растворе проявляет противомикробную активность широкого спектра и широко используется в медицинских учреждениях в различных условиях. [45] Обычно его разбавляют водой в зависимости от предполагаемого использования. «Раствор сильного хлора» представляет собой 0,5% раствор гипохлорита (содержащий примерно 5000 частей на миллион свободного хлора), используемый для дезинфекции участков, загрязненных биологическими жидкостями, в том числе крупных пролитий крови (перед дезинфекцией участок сначала очищается моющим средством). [45] [46] Его можно приготовить, разбавив бытовой отбеливатель соответствующим образом (обычно 1 часть отбеливателя на 9 частей воды). [47] Было продемонстрировано, что такие растворы инактивируют как C. difficile [45] , так и ВПЧ . [48] ​​«Слабый раствор хлора» представляет собой 0,05% раствор гипохлорита, используемый для мытья рук, но обычно его готовят из гранул гипохлорита кальция . [46]

« 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%. [49]

Постановления правительства США разрешают дезинфицировать пищевое оборудование и поверхности, контактирующие с пищевыми продуктами, растворами, содержащими отбеливатель, при условии, что раствору дают возможность стечь в достаточной степени 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). [50] 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 . [51] 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 внутри фагосом небольшое количество гипохлорита , который переваривает бактерии и вирусы.

Дезодорирующий

Гипохлорит натрия обладает дезодорирующими свойствами, которые сочетаются с его очищающими свойствами. [43]

Очистки сточных вод

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 гальванического покрытия цианидом серебра. Токсичный цианид окисляется до нетоксичного цианата (OCN - ), который идеализируется следующим образом:

CN − + OCl − → OCN − + 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

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 . [52] В дополнение к более высоким концентрациям гипохлорита натрия, более длительное воздействие и нагревание раствора (60 °C) также увеличивает его эффективность в удалении мягких тканей и бактерий в камере корневого канала. [52] 2% — обычная концентрация, поскольку риск ятрогенного гипохлорита меньше. [53] 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, или это может произойти, если у зуба необычно большое апикальное отверстие . [54]

Нейтрализация нервно-паралитического агента

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 вещества или нарывно-нарывного агента из средств индивидуальной защиты после входа персонала в токсичные зоны. . [55] 0,5-2,5% гипохлорит натрия также используется для нейтрализации любых случайных выбросов нервно-паралитического агента в токсичные зоны. [56] 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

Ванны с разбавленным отбеливателем использовались на протяжении десятилетий для лечения экземы от умеренной до тяжелой степени у людей [57] [58] . 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. [59] 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. воздействие или старение 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-энхансером 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. [57] [60]

Безопасность

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

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 бытового отбеливателя и хлоратора 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

Контакт растворов гипохлорита натрия с металлами может привести к выделению горючего газообразного водорода. Контейнеры могут взорваться при нагревании из-за выделения газообразного хлора. [14]

Растворы гипохлорита вызывают коррозию обычных материалов контейнеров, таких как нержавеющая сталь [7] и алюминий . К немногим совместимым металлам относятся титан (который, однако, несовместим с сухим хлором) и тантал . [9] Стеклянная тара безопасна. [7] Некоторые пластмассы и резины также подвержены воздействию; безопасный выбор включает полиэтилен (PE), полиэтилен высокой плотности (HDPE, PE-HD), полипропилен (PP), [7] некоторые хлорированные и фторированные полимеры, такие как поливинилхлорид (ПВХ), политетрафторэтилен (ПТФЭ) и поливинилиденфторид (ПВДФ) . ); а также этиленпропиленовый каучук и витон . [9]

Контейнеры должны обеспечивать выход кислорода, образующегося в результате разложения с течением времени, в противном случае они могут лопнуть. [4]

Реакции с другими распространенными продуктами

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. [61] Исследование показало, что концентрации в воздухе помещений значительно увеличиваются (в 8–52 раза для хлороформа и в 1–1170 раз для четыреххлористого углерода, соответственно, по сравнению с базовыми количествами в домашнем хозяйстве) во время использования 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. [62] [14] 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. [63]

Отбеливатель может бурно реагировать с перекисью водорода и выделять газообразный кислород:

H 2 O 2 (водный) + NaOCl (водный) → NaCl (водный) + H 2 O (водный) + O 2 (г)

Взрывоопасные реакции или побочные продукты также могут возникать в промышленных и лабораторных условиях, когда гипохлорит натрия смешивается с различными органическими соединениями. [14]

Ограничения в здравоохранении

Национальный институт здравоохранения и передового ухода Великобритании в октябре 2008 года рекомендовал не использовать раствор Дакина при обычном уходе за ранами. [64]

Воздействие на окружающую среду

Несмотря на 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. [65]

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. [42] Например, при смешивании бытового отбеливателя и сточных вод 1–2% доступного хлора образовывали органические соединения. [42] По состоянию на 1994 год не все побочные продукты были идентифицированы, но идентифицированные соединения включают хлороформ и четыреххлористый углерод . [42] [ требуется обновленная информация ] Воздействие этих химических веществ в результате использования оценивается в пределах профессионального воздействия. [42]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ 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.
  2. ^ Гипохлорит натрия: химическая активность
  3. ^ «Гипохлорит натрия | химическое соединение | Британника» . www.britanica.com . Проверено 21 марта 2022 г.
  4. ^ abc Урбен П. (2006). Справочник Бретерика по реактивным химическим опасностям . Том. 1 (7-е изд.). Эльзевир. п. 1433. ИСБН 978-0-08-052340-8.
  5. ^ abc Хамано А (1997). «Образование и разложение безводной соли гипохлорита натрия и его пентагидрата». Наука и технология энергетических материалов . 58 (4): 152–155.
  6. ^ ab Applebey MP (1919). «Гипохлорит натрия». Журнал Химического общества, Сделки . 115 (XCVI): 1106–1109. дои : 10.1039/CT9191501106.
  7. ^ abcdefghijk 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 .
  8. ^ ab 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. PMID  34293249. S2CID  236199263.
  9. ^ abcde «Справочник по гипохлориту натрия OxyChem» (PDF) . ОксиХим. Архивировано из оригинала (PDF) 18 апреля 2018 года . Проверено 6 февраля 2015 г.
  10. ^ "Брошюра 96, Руководство по гипохориту натрия" . Институт хлора.
  11. ^ 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.
  12. ^ «22 апреля 1915 г.: Немцы вводят отравляющий газ». Этот день в истории . Проверено 14 апреля 2017 г.
  13. ^ Gross DA (весна 2015 г.). «Химическая война: от европейского поля битвы до американской лаборатории». Дистилляции . 1 (1): 16–23 . Проверено 20 марта 2018 г.
  14. ^ abcd (2013): Руководство по безопасному обращению с Стэнфордской лабораторией линейных ускорителей «Гипохлорит натрия», глава 53, продукт 202. По состоянию на 12 июня 2018 г.
  15. ^ Yaws 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.
  16. ↑ Белл-Янг Л. (29 сентября 2019 г.). «Для чего применяют гипохлорит натрия?». Chemicals.co.uk . Проверено 29 августа 2023 г.
  17. ^ " "Пентагидрат гипохлорита натрия, NaOCl·5H2O]" . Веб-сайт данных о свойствах материалов MatWeb . Проверено 12 июля 2018 г. .
  18. ^ ab «Гипохлорит натрия». СтадФайлы . Проверено 14 июня 2018 г.
  19. ^ 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.
  20. ^ abc US 3498924, Уолш Р.Х., Дитц А., «Способ получения стабильных гипохлоритов натрия», выпущено в 1966 г. 
  21. ^ «Гипохлорит натрия». ПабХим . Национальная медицинская библиотека США.
  22. ^ Environment Canada (1985): «Техническая информация о проблемных разливах: гипохлорит натрия (проект)».
  23. ^ 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. 
  24. ^ abcdef Сандин С., Карлссон Р.К., Корнелл А. (апрель 2015 г.). «Каталитическое и некатализируемое разложение гипохлорита в разбавленных растворах». Исследования в области промышленной и инженерной химии . 54 (15): 3767–74. дои : 10.1021/ie504890a.
  25. ^ аб Хамано А, Икеда А (1995). «Влияние pH на фоторазложение раствора гипохлорита натрия». Наука и технология энергетических материалов . 56 (2): 59–63.
  26. ^ 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.
  27. ^ ASC – PT Asahimas Chemical (2009): «Гипохлорит натрия». Описание товара онлайн. Доступ осуществлен 14 июня 2018 г.
  28. ^ 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.
  29. ^ 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.
  30. ^ 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.
  31. ^ ab «Гипохлорит натрия как дезинфицирующее средство». Lenntech.com . Проверено 7 августа 2011 г.
  32. Ссылки _ Оксфордский словарь английского языка . Архивировано из оригинала 31 августа 2013 года . Проверено 3 июля 2014 г.
  33. ^ Мэй П. «Отбеливатель (гипохлорит натрия)». Бристольский университет. Архивировано из оригинала 13 декабря 2016 года . Проверено 13 декабря 2016 г.
  34. ^ «Как производятся продукты, том 2» . Май 2011.
  35. ^ US 5194238, Дункан Б.Л., Несс Р.С., «Способ производства высокочистых концентрированных суспензий гипохлорита натрия», выдан в 1991 г. 
  36. ^ «ПАСПОРТ БЕЗОПАСНОСТИ Гипохлорита натрия» (PDF) . Унивар . 9 августа 2007 г.
  37. ^ Технология очистки сточных вод: очистка, утилизация и повторное использование (3-е изд.). Metcalf & Eddy, Inc., 1991. с. 497.
  38. ^ Лантань Д.С. (2018). «Дозировка гипохлорита натрия для бытовой и аварийной очистки воды». Издательство ИВА . 16 (1).
  39. ^ «Что такое хлорирование?». 27 ноября 2016 г.
  40. ^ Виейра ЭР (1999). Элементарная пищевая наука . Спрингер. стр. 381–382. ISBN 978-0-8342-1657-0.
  41. ^ 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.
  42. ^ abcde Смит WT. (1994). Безопасность человека и окружающей среды гипохлорита. В: Материалы 3-й Всемирной конференции по моющим средствам: глобальные перспективы, стр. 183–5.
  43. ^ ab «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.
  44. ^ Карденас Флорес А, Флорес Рейес Х, Гордилло Москосо А, Кастанедо Касарес ХП, Посос Гильен А (2009). «Клиническая эффективность 5% гипохлорита натрия для удаления пятен, вызванных флюорозом зубов». Журнал клинической детской стоматологии . 33 (3): 187–91. doi : 10.17796/jcpd.33.3.c6282t1054584157. ПМИД  19476089.
  45. ^ abc Rutala WA, Weber DJ (15 февраля 2017 г.) [2008]. «Руководство по дезинфекции и стерилизации в медицинских учреждениях» (PDF) . www.cdc.gov . Проверено 29 августа 2017 г.
  46. ^ ab «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.
  47. ^ «Как сделать крепкий (0,5%) раствор хлора из жидкого отбеливателя» (PDF) . Центры по контролю и профилактике заболеваний .
  48. ^ 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. 
  49. ^ 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.
  50. ^ 21 CFR, часть 178.
  51. ^ «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.
  52. ^ ab Ирригаторы и дезинфицирующие средства для корневых каналов. Эндодонтия: коллеги за выдающиеся достижения. Опубликовано для профессионального стоматологического сообщества Американской ассоциацией эндодонтистов. Зима 2011.
  53. ^ Торабинежад М., Уолтон Р. (2008). Эндодонтия . VitalBook (4-е изд.). Компания WB Saunders. п. 265.
  54. ^ 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.
  55. ^ «Гипохлорит натрия - База данных медицинских контрмер» . chemm.hhs.gov . 16 ноября 2022 г. Проверено 28 августа 2023 г.
  56. ^ 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.
  57. ^ ab Conger K (15 ноября 2013 г.). «Воспалительное повреждение кожи у мышей, заблокированное раствором отбеливателя, показало исследование». Стэнфордская медицинская школа. Архивировано из оригинала 7 декабря 2013 года.
  58. ^ 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.
  59. ^ «Отбеливающая ванна от экземы: пошаговое руководство и преимущества» . Skinsuperclear.com . Проверено 13 марта 2023 г.
  60. ^ 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. 
  61. ^ 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.
  62. ^ 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.
  63. ^ 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. PMID  17295796. S2CID  24606118.
  64. ^ Не используйте Eusol и марлю для обработки 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.
  65. ^ 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

Внешние ссылки