Natri hypoclorit là một hợp chất hóa học có công thức NaOCl hoặc NaClO, bao gồm một cation natri (Na+
) và một anion Hypoclorit (OCl−
hoặc ClO−
). Nó cũng có thể được xem như là natri muối của axit hypoclorơ. Hợp chất khan không ổn định và có thể bị phân hủy gây nổ.[1][2] Nó có thể được kết tinh dưới dạng NaClO·5H2O, chất rắn màu vàng lục nhạt không nổ và ổn định nếu được giữ lạnh.[3][4] Natri hypoclorit thường gặp nhất là dung dịch loãng màu vàng lục nhạt thường được gọi là chất tẩy trắng, một hóa chất gia dụng được sử dụng rộng rãi (từ thế kỷ 18) như một chất khử trùng. Các hợp chất trong dung dịch không ổn định và dễ dàng phân hủy, giải phóng clo. Thật vậy, natri hypoclorit là chất tẩy trắng gốc clo lâu đời nhất và vẫn quan trọng nhất.[5][6] Mặc dù natri hypoclorit không độc hại, nhưng do tính khả dụng, tính ăn mòn và các sản phẩm phản ứng phổ biến của nó làm cho nó có nguy cơ mất an toàn đáng kể. Cụ thể, trộn chất tẩy lỏng với các sản phẩm tẩy rửa khác, như axit hoặc amonia, có thể tạo ra khói độc.[7]
Phân tử natri hypoclorit
Hypoclorit được sản xuất lần đầu vào năm 1789 bởi Claude Louis Berthollet trong phòng thí nghiệm của ông trên bến cảng Javel ở Paris, Pháp bằng cách dẫn khí clo vào dung dịch natri cacbonat. Chất lỏng thu được, được biết là “Eau de Javel” (“nước Javel”), là một dung dịch natri hypoclorit yếu. Tuy nhiên phương pháp này không hiệu quả và cách sản xuất thay thế được tìm kiếm. Cách mới là chiết vôi được khử bằng clo (bột tẩy) với natri cacbonat tạo ra lượng nhỏ clo có thể tìm thấy. Cách này thông thường được dùng để sản xuất dung dịch hypoclorit để dùng như là chất khử trùng trong bệnh viện được bán với tên thương mại “Eusol” và “dung dịch Dakin”.
Đến gần cuối thế kỉ 19, E. S. Smith lấy được bằng sáng chế sản xuất hypoclorit bằng cách thủy phân nước biển để tạo ra natri hydroxide và khí clo rồi sau đó trộn với nhau tạo thành dạng hypoclorit. Cả điện năng và nước biển đều có thể cung cấp với giá rẻ cùng một lúc và những thương nhân mạnh dạn đã nắm được lợi thế để làm thoả mãn sự đòi hỏi của thị trường về hypoclorit. Dung dịch hypoclorit đóng chai được bán với nhiều tên thương mại khác nhau; cái nhãn sớm nhất sản xuất bằng cách này là Parozone.
Ngày nay, một chiêu thức nâng cấp cải tiến của cách trên, được biết là chiêu thức Hooker, là cách sản xuất natri hypoclorit theo hướng công nghiệp ở mức độ thoáng rộng. Theo chiêu thức này natri hypoclorit ( NaClO ) và natri chloride ( NaCl ) được tạo ra khi dẫn khí clo vào dung dịch natri hydroxide nguội loãng. Nó được sẵn sàng chuẩn bị về mặt công nghiệp bằng cách điện phân có màng ngăn nhỏ giữa anôt và catôt. Dung dịch phải giữ ở nhiệt độ dưới 40 °C ( bằng những cuộn dây làm lạnh ) để ngừa sự hình thành natri clorat không mong ước .
- Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O
Natri hydroxide và clo được sản xuất về mặt thương mại bằng quy trình chloralkali, và không cần cách ly chúng để điều chế natri hypoclorit .Do đó clo được giảm thiểu và oxy hóa đồng thời .Dung dịch thương mại luôn luôn chứa một lượng đáng kể natri chloride ( muối ăn ) như một phụ phẩm chính, như ở phương trình trên .
Đóng gói và bán hàng[sửa|sửa mã nguồn]
Chất tẩy gia dụng để dùng trong việc giặt ủi quần áo là dung dịch natri hypoclorit 3 – 6 % lúc sản xuất. Nồng độ làm biến hóa từ một công thức thành những chất khác và giảm từ từ theo thời hạn .Dung dịch natri hypoclorit 12 % [ 8 ] được dùng thoáng rộng trong xí nghiệp sản xuất nước cho việc khử trùng nước bằng clo và dung dịch 15 % [ 9 ] được dùng liên tục hơn trong việc tẩy uế nước thải ở xí nghiệp sản xuất giải quyết và xử lý. Hypoclorit cao được bán để khử trùng hồ bơi và chứa xê dịch 30 % calci hypoclorit. Tinh thể muối còn được bán cho những việc tựa như ; muối này thường chứa ít hơn 50 % calci hypoclorit. Tuy nhiên, mức hoạt động giải trí của clo là cao hơn .Nó còn được tìm thấy trên những kệ hàng ở Daily Sanitizing Sprays, với thành phần chiếm 0,0095 %. [ 10 ]
Các phản ứng[sửa|sửa mã nguồn]
Natri hypoclorit phản ứng với sắt kẽm kim loại từ từ, ví dụ kẽm, để sản xuất oxit sắt kẽm kim loại hay hydroxide :
- NaClO + Zn → ZnO + NaCl
Nó công dụng với axit clohydric để giải phóng khí clo :
- NaClO + 2HCl → Cl2 + H2O + NaCl
Nó phản ứng với những axit khác, như axit axetic, để tạo ra axit hypoclorơ :
- NaClO + CH3COOH → HClO + CH3COONa
Nó phân hủy khi đun nóng hoặc bay hơi thành natri clorat và natri chloride :
- 3NaClO → NaClO3 + 2NaCl
Ở dạng gia dụng, natri hypoclorit được dùng để vô hiệu chất bẩn ra khỏi quần áo. Nó có công hiệu đặc biệt quan trọng trên vải cotton, dù chất bẩn dễ bám nhưng cũng dễ tẩy. Thưòng từ 50 đến 250 mL chất tẩy trên một khối được khuyến khích cho máy giặt tiêu chuẩn. Đặc tính của chất tẩy gia dụng là hiệu suất cao cho việc vô hiệu vết bẩn nhưng hủy hoại dần những loại vải hữu cơ như cotton, và tuổi thọ có ích của những vật liệu này sẽ bị thu ngắn với những chất tẩy thường thì. Natri hydroxide ( NaOH ) tìm thấy trong chất tẩy gia dụng cũng gây nên yếu tố tương tự như. Nó không dễ bay hơi và lượng NaOH dư không được rửa sẽ liên tục hủy hoại dần vải hữu cơ dưới sự xuất hiện của nhiệt độ. Vì những nguyên do sau, nếu vết bẩn được khoanh vùng phạm vi, vị trí giải quyết và xử lý sẽ thu lại bất kỳ khi nào hoàn toàn có thể. Với những khuyến nghị bảo đảm an toàn, nên giải quyết và xử lý qua axit hữu cơ yếu như axit axetic sẽ trung hoà NaOH, và làm bay hơi clo từ hypoclorit dư. Những áo sơ mi cũ và khăn bông mà bị xé rách nát thuận tiện chứng tỏ cái giá của việc giặt ủi với chất tẩy gia dụng. Nước nóng làm ngày càng tăng hoạt động giải trí của chất tẩy, chính do tính nhiệt phân của hypoclorit tạo ra muối clorat không mong ước so với môi trường tự nhiên .
Chất tẩy uế[sửa|sửa mã nguồn]
Dung dịch loãng 1 % chất tẩy gia dụng trong nước ấm được dùng để làm vệ sinh những bề mặt phẳng trước khi ủ bia hoặc rượu vang. Bề mặt này sau đó phải được rửa sạch để tránh gây mùi cho việc ủ ; những phụ phẩm tạo ra khi khử trùng với clo của những mặt phẳng trên còn gây hại .Quy định của nhà nước Mỹ ( 21 CFR Part 178 ) thiết bị chế biến thực phẩm và thực phẩm tiếp xúc với mặt phẳng được làm vệ sinh với dung dịch chứa chất tẩy được cho vào dung dịch thì được được cho phép để thoát đi tương ứng trước khi tiếp xúc với thức ăn, và hàm lượng clo trong dung dịch không được vượt quá 200 phần triệu ( ppm ) ( ví dụ, một muỗng súp chất tẩy chuẩn chứa 5,25 % natri hypoclorit trên một gallon nước ). Nếu nồng độ cao hơn, mặt phẳng phải được rửa sạch với nước uống sau khi làm vệ sinh .
Dung dịch chất tẩy gia dụng loãng (1 phần chất tẩy: 4 phần nước) có hiệu quả đối với nhiều vi khuẩn và virus, và thường là sự lựa chọn chất tẩy trùng phổ biến nhất cho việc làm vệ sinh trong các bệnh viện (chủ yếu ở Mỹ). Dung dịch này là chất ăn mòn và cần phải được dọn sạch sau đó, cho nên chất tẩy trùng bằng chất tẩy thường đi cùng với chất tẩy trùng bằng ethanol. Thậm chí ở mức độ khoa học, những dung dịch tẩy trùng sản xuất theo quy trình thương mại như Virocidin-X thường có natri hypoclorit như là thành phần hoạt động duy nhất, mặc dù chúng thường chứa các chất hoạt động bề mặt (để ngừa đọng lại thành giọt) và hương thơm (để che mùi thuốc tẩy)[11].
Xử lý nước[sửa|sửa mã nguồn]
Để khử trùng giếng hoặc các hệ thống nước, một dung dịch chất tẩy 3% được sử dụng. Cho những hệ thống lớn hơn, natri hypoclorit thì thiết thực hơn vì tỉ lệ thấp hơn được dùng. Tính kiềm của dung dịch natri hypoclorit còn gây ra sự kết tủa của các khoáng chất như calci cacbonat, cho nên việc khử trùng thường đi cùng với những tác động cản trở. Sự kết tủa còn bảo vệ vi khuẩn, làm cho cách này có phần giảm hiệu quả đôi chút.
Natri hypoclorit đã và đang được dùng để khử trùng nước uống. Một dung dịch cô cạn tương tự khoảng chừng 1 lít chất tẩy gia dụng trên 4000 lít nước được dùng. Khối lượng đúng mực nhờ vào vào đặc thù hoá học về nước, nhiệt độ, thời hạn tiếp xúc, và sự xuất hiện hay vắng mặt của chắt cặn. Cho việc ứng dụng thoáng rộng, clo dư được đo lường và thống kê để xác lập liều dùng đúng. Cho việc khử trùng khẩn cấp, Cơ quan Bảo vệ thiên nhiên và môi trường Hoa Kỳ khuyến khích sử dụng 2 mL dung dịch chất tẩy 5 % cho 1 lít nước. Nếu không có mùi chất tẩy trong nước được giải quyết và xử lý, 2 giọt nữa được thêm vào .Việc dùng những chất tẩy trùng có nguồn gốc clo trong mạng lưới hệ thống nước mái ấm gia đình, dù thoáng rộng, đã bắt nguồn cho 1 số ít tranh cãi vì sự hình thành một khối lượng nhỏ những chất phụ phẩm có hại như cloroform .Dung dịch natri hypoclorit có tính kiềm ( pH 11 ) được dùng để giải quyết và xử lý nước thải loãng chứa xyanua ( Giải phẫu bên trong răng[sửa|sửa mã nguồn]
Natri hypoclorit giờ đây được dùng trong giải phẫu bên trong răng trong suốt thời hạn giải quyết và xử lý đường tuỷ răng. Nó là dược phẩm của sự lựa chọn vì hoạt động giải trí hiệu suất cao của nó trước sinh vật gây bệnh về tuỷ răng. Về mặt lịch sử vẻ vang, dung dịch Henry Drysdale Dakin 0,5 % đã từng được dùng. Nồng độ sử dụng trong giải phẫu bên trong răng thời nay biến đọng trong khoảng chừng 0,5 đến 5,25 %. Ở nồng độ thấp nó sẽ hoà tan đa phần trong tế bào chết ; trái lại ở nồng độ cao hơn sự hoà tan trong tế bào của nó sẽ tốt hơn nhưng nó còn tan trong tế bào sống, một tính năng trọn vẹn không mong ước. Nó được bộc lộ những công dụng y khoa nhưng không ngày càng tăng chắc như đinh cho đến khi nồng độ của nó đạt 1 %. [ 12 ] .
Chất tẩy gia dụng với một chất xúc tác dời pha ( phase-transfer catalyst ) đã được báo cáo giải trình là oxy hóa rượu thành hợp chất lên hệ carbonyl. [ 13 ]
Cơ chế hoạt động giải trí[sửa|sửa mã nguồn]
Natri hypoclorit là một chất oxy hóa mạnh. Sản phẩm của phản ứng oxy hóa là một chất ăn mòn. Dung dịch này làm bỏng da và hủy hoại mắt, đặc biệt quan trọng khi ở dạng cô đặc. Tuy nhiên, theo sự công nhận của NFPA, chỉ những dung dịch hypoclorit nồng độ 40 % trở lên mới được coi là một chất oxy hóa nguy khốn. Dung dịch có nồng độ dưới 40 % được xếp là một chất oxy hóa có mức độ nguy khốn trung bình ( NFPA 430, 2000 ) .Nước uống khử trùng bằng clo hoàn toàn có thể oxy hóa những chất hữu cơ gây nguy khốn, tạo ra trihalomethane ( còn gọi là haloform ), một chất gây ung thư .Chất tẩy gia dụng và dung dịch khử trùng hồ bơi được làm cân đối đặc trưng bởi dung dịch kiềm đáng kể ( xút ăn da, NaOH ) như thể một phần của những phản ứng sản xuất. Sự tiếp xúc với da sẽ tạo ra những kích thích ăn da hoặc làm bỏng do sự rút mỡ và xà phòng hoà dầu nhờn trên da cùng với sự tàn phá tế bào. Cảm giác trơn của chất tẩy trên da là do quy trình này .Natri thiosunfat ( hypo ) là chất trung hoà clo hiệu suất cao. Rửa với dung dịch natri thiosunfat nồng độ 5 mg / L, sau đó giặt với xà phòng và nước, như vậy đã nhanh gọn vô hiệu dấu vết của clo trên tay .Hỗn hợp chất tẩy cùng với một số ít chất tẩy gia dụng khác hoàn toàn có thể gây nguy khốn. Ví dụ, hỗn hợp chất tẩy axit với chất tẩy natri hypoclorit tạo ra khí clo. Hỗn hợp với dung dịch amonia ( gồm có nước tiểu ) tạo ra cloramin .
- NH4OH + NaOCl → NaOH + NH2Cl + H2O
Cả khí clo và khí cloramin đều độc. Chất tẩy hoàn toàn có thể phản ứng mãnh liệt với oxy già và tạo ra khí oxy :: [ 14 ]
- H2O2 + NaOCl → NaCl + H2O + O2
Thống kê rằng có khoảng chừng 3300 vụ tai nạn đáng tiếc cần trợ giúp về y tế gây ra bởi natri hypoclorit mỗi năm tại những hộ mái ấm gia đình ở Anh ( RoSPA, 2002 ) .Một điều tra và nghiên cứu toàn châu Âu gần đây chỉ ra rằng natri hypoclorit và những hợp chất hữu cơ khác ( chất hoạt động giải trí mặt phẳng, chất thơm ) chứa nhiều loại sản phẩm tẩy rửa gia dụng hoàn toàn có thể tính năng với nhau để tạo ra những hợp chất chứa clo dễ bay hơi ( VOCs ). [ 15 ] Những hợp chất chứa clo này được toả ra trong suốt những ứng dụng tẩy rửa, một vài trong số chúng thì độc và hoàn toàn có thể gây ung thư cho người. Cuộc nghiên cứu và điều tra này còn chỉ ra sự tập hợp không khí ở trong nhà ngày càng tăng đáng kể ( 8 – 52 lần cloroform và 1 – 1170 lần cacbon tetrachloride, đều vượt mức lao lý ở trong nhà ) khi sử dụng những mẫu sản phẩm có chứa chất tẩy. Sự ngày càng tăng tập trung chuyên sâu những chất hữu cơ chứa clo dễ bay hơi thấp nhất so với những loại chất tẩy thông thường và cao nhất so với loại ” chất lỏng đặc và gel “. Sự ngày càng tăng đáng kể những chất loại VOCs trong không khí bên trong nhà ( đặc biệt quan trọng là cacbon tetrachloride và cloroform ) cho thấy sử dụng chất tẩy hoàn toàn có thể là nguồn mà có lẽ rằng là quan trọng trong thời kì trình diện hít vào của hợp chất này. Trong khi những tác giả ý kiến đề nghị dùng những loại sản phẩm tẩy rửa này hoàn toàn có thể ngày càng tăng đáng kể rủi ro tiềm ẩn ung thư [ 15 ], phần Tóm lại vẫn có tính giả thuyết :
- Nguồn cho mức độ cao nhất của sự tập trung cacbon tetrachloride (có vẻ là quan tâm nhất) là 459 μg/m³, tương đương 0,073 ppm (phần triệu) hay 73 ppb (phần tỉ). OSHA cho phép mức trung bình khối lượng thời gian là 10 ppm cho một khoảng 8 giờ [16], cao hơn khoảng 140 lần.
-
- Mức tập trung cao nhất cho phép của OSHA (5 phút phơi nhiễm trên 5 phút trong khoảng thời gian 4 giờ) là 220 ppm [16], gấp hai lần so với mức cao nhất được báo cáo (từ khoảng cách chứa thêm của một chai của một vật mẫu chất tẩy).
Những nghiên cứu và điều tra xa hơn về cách dùng những mẫu sản phẩm này và những lộ trình hoàn toàn có thể khác hoàn toàn có thể chỉ thêm khững rắc rối khác nữa. Dù những tác giả trích dẫn sự phá hoại tầng ôzôn gây hiệu ứng nhà kính do những khí này, lượng chỉ rất ít thôi, tạo ra như lao lý, nên giảm thiểu sự góp phần tương quan đến những nguồn khác .
Liên kết ngoài[sửa|sửa mã nguồn]
- Jones, F.-L. (1972). “Chlorine poisoning from mixing household cleaners”. J. Am. Med. Assoc. 222: 1312. doi:10.1001/jama.222.10.1312.
- Institut National de Recherche et de Sécurité. (2004). “Eaux et extraits de Javel. Hypochlorite de sodium en solution”. Fiche toxicologique n° 157, Paris.
