гипохлорита кальция что это такое

Журнал «Сырье и Упаковка»

Текущий номер

Ближайшие выставки

Партнеры

Гипохлориты и их применение в средствах бытовой химии

30.03.2020

Введение

Гипохлоритами называют соли хлорноватистой кислоты HClO. Наиболее распространенными из них являются гипохлорит натрия, гипохлорит кальция и гипохлорит калия. Гипохлориты широко применяются для обеззараживания питьевой воды, отбеливания, дегазации и дезинфекции. Гипохлориты являются одними из самых важных химических соединений.

История открытия

В 1774 г. шведский химик Карл Вильгельм Шееле получил хлор (Cl 2 ) в результате взаимодействия оксида марганца(IV) MnO 2 и соляной кислоты (HCl). Позже, в 1785 г. французский химик Клод Луи Бертолле обнаружил, что водный раствор газообразного хлора («хлорная вода»), содержащий хлорноватистую и хлороводородную кислоты, может отбелить белье, и сообщил о своих выводах Французской академии наук.

Cl 2 + H 2 O = HClO + HCl

Знания об отбеливающих свойствах хлора были незамедлительно использованы Джеймсом Уаттом на текстильной фабрике в Глазго. Несмотря на то, что отбеливание с использованием хлора был значительно эффективнее традиционных способов отбеливания солнечным светом, слабыми растворами кислот и щелочей, применение хлора ограничивалось его токсичностью и разрушающим действием на ткани. Для стабилизации раствора газообразного хлора в воде и безопасности его применения, в 1787 г. на Парижском предприятии Societe Javel хлор стали пропускать через водный раствор карбоната калия (поташа)

Cl 2 + K 2 СO 3 = 2KHCO 3 + KClO + KCl.

Глава предприятия Леонард Альбан назвал новый продукт «Eau de Javel» («жавелевая вода»), и вскоре белильная жидкость стала популярной во Франции и Англии.

В 1820 г. француз Антуан Лабаррак усовершенствовал способ получения отбеливателя, заменив поташ на более дешевый гидроксид натрия (каустическую соду). Полученный раствор гипохлорита и хлорида натрия получил название «Eau de Labarraque» («лабарракова вода»).

Cl 2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H 2 O.

Широкое применение гипохлоритов для обеззараживания питьевой воды и дезинфекции стало возможным гораздо позже, в начале XX века, благодаря развитию промышленного производства хлора электролизом поваренной соли.

Физические свойства

Гипохлориты встречаются нам преимущественно в виде водных растворов, хотя некоторые из них можно выделить в твердом виде. Так, известен безводный гипохлорит натрия, который представляет собой неустойчивое бесцветное кристаллическое вещество. Из кристаллогидратов наиболее устойчивой формой является NaClO×5H 2 O. Это соединение представляет собой белые или бледно-зеленые ромбические кристаллы, расплывающиеся на воздухе. При нагревании пентагидрата гипохлорита натрия до температуры 24,4°С, он плавится. Кристаллогидрат NaClO×2,5H 2 O плавится при температуре 57,5°С. Моногидрат крайне неустойчив и разлагается выше 60°С, при более высоких температурах разложение протекает со взрывом.

Таблица 2. Плотности и температуры замерзания водных растворов гипохлорита натрия.

В отличие от гипохлорита калия, известного только в растворах, гипохлорит кальция можно выделить в форме бесцветных кристаллов, устойчивых в сухой атмосфере без углекислого газа. Из водных растворов гипохлорит кальция можно выделить в виде кристаллогидратов Ca(ClO) 2 ×2H 2 O, Ca(ClO) 2 ×3H 2 O, Ca(ClO) 2 ×4H 2 O.

Кислотно-основное равновесие между хлорноватистой кислотой и гипохлорит-ионом описывается обратимой реакцией с константой равновесия Ka = 2,63×10 –8 при 20°С.

Используя константу равновесия Ka, можно рассчитать мольное долевое распределение хлорноватистой кислоты и гипохлорит-ионов в зависимости от рН (рис.1).

Данные свидетельствуют, что при подкислении растворов гипохлоритов увеличивается доля неустойчивой хлорноватистой кислоты. При рН 7,58 существуют преимущественно гипохлорит-ионы.

Рис. 1. Мольное долевое распределение хлорноватистой кислоты и гипохлорит-ионов в зависимости от кислотности среды.

Химические свойства

Гипохлориты являются неустойчивыми соединениями, легко разлагающимися с выделением кислорода. Разложение твердых гипохлоритов натрия и кальция можно представить уравнениями

2NaClO = 2NaCl + O 2 ↑ и 2Сa(ClO) 2 = СaCl 2 + O 2 ↑.

Процессы при комнатной температуре происходят медленно, а при нагревании могут протекать со взрывом. Параллельно реакциям, сопровождающимся образованием хлоридов и свободного кислорода, могут протекать реакции диспропорционирования

Разложение гипохлоритов в водных растворах зависит от кислотности раствора и его температуры. В сильнокислых средах при рН ≤ 3 хлорноватистая кислота при комнатной температуре разлагается до хлора и кислорода

4HClO = 2Cl 2 ↑ + O 2 ↑ + 2H 2 O.

Если при подкислении используется соляная кислота или в растворе присутствуют хлориды, образование кислорода не происходит

HClO + HCl = Cl 2 ↑ + H 2 O.

Хлорноватистая кислота очень слабая, поэтому она может быть вытеснена из раствора ее солей действием углекислого газа

ClO – + CO 2 + H 2 O = HCO 3 – + HClO.

В слабокислых и нейтральных средах при 3 2 ↑.

В нейтральных и щелочных растворах имеет место конкурирующая реакция образования хлоридов и хлоратов

При комнатной температуре реакция диспропорционирования протекает медленно, но при температурах выше 70°С эта реакция становится преобладающей.

В щелочных средах при рН > 7,5 в растворах преобладают гипохлорит-ионы, разлагающиеся следующим образом:

Около 95% от общего количества гипохлорит-ионов разлагается в результате последовательных реакций (1) и (2), причем реакция (1) является самой медленной (лимитирующей) и определяет общую скорость процесса. Реакция (3) не является основной, но отвечает за выделение кислорода, количество которого может быть значительным.

В присутствии некоторых ионов металлов, например, меди, никеля, кобальта наблюдается каталитическое разложение гипохлорит-ионов. Ионы железа обладают слабым каталитическим действием и являются сокатализаторами в сочетании с другими ионами металлов. В простейшем случае, при содержании ионов меди(II) в растворе в концентрации 1мг/кг порядки гомогенной реакции по гипохлориту и по меди(II) равны единице.

Гетерогенный катализ металлами и их нерастворимыми соединениями, является сложным и плохо воспроизводимым. Из нерастворимых катализаторов наибольшее мешающее влияние оказывает никель и его оксиды, которые попадают в растворы гипохлоритов при их контакте с легированными никелевыми сталями, используемыми для изготовления трубопроводов и резервуаров.

На константы скорости реакций (1)-(3) большое влияние оказывает ионная сила растворов. Высокие концентрации электролитов уменьшают константы скорости реакций и обеспечивают разумную стабильность при хранении растворов электролитов. Увеличение концентрации гипохлорит-ионов, напротив, уменьшает их стабильность в водных растворах. На рис. 2 показан феномен «кривой пересечения». Растворы гипохлорита натрия с концентрацией 9% и 5% при хранении разлагаются настолько, что через 50 недель показывают одинаковую концентрацию вещества, а через 100 недель первоначально более концентрированный раствор содержит гипохлорит-ионов меньше, чем разбавленный.

Рис. 2. Разложение гипохлорита натрия различных концентраций при 30°С.

Повышение температуры способствует ускорению процессов разложения гипохлоритов, поэтому целесообразно хранить растворы гипохлоритов в прохладном месте для обеспечения срока годности (рис. 3).

Рис. 3. Влияние температуры на разложение 5%-ного раствора NaClO.

Для стабилизации водных растворов гипохлоритов, а так же продуктов на их основе, каждый производитель применяет собственные методы, которые редко публикуются в виде статей. Однако известны некоторые запатентованные методы, которые, не претендуя на полноту, можно представить следующим списком:

Направление окислительно-восстановительных процессов с участием гипохлорит-ионов и хлорноватистой кислоты обусловлены значениями стандартных электродных потенциалов полуреакций в водной среде:

2HClO + 2H + + 2e – = Cl 2 ↑ + 2H 2 O, E° = 1,630 В,

HClO + H + + 2e – = Cl – + H 2 O, E° = 1,500 В.

в нейтральной и щелочной среде

Таким образом, гипохлорит-ионы и хлорноватистая кислота обладают выраженными окислительными свойствами, причем их окисляющая способность в кислой среде значительно выше, чем в нейтральной и щелочной средах.

Дезинфицирующее действие

Гипохлориты являются одними из лучших антибактериальных средств. Они убивают микроорганизмы очень быстро даже при очень низких концентрациях.

Наивысшее бактерицидное действие гипохлоритов проявляется в нейтральной среде, когда концентрации хлорноватистой кислоты и гипохлорит-ионов приблизительно равны (рис. 1). Образующиеся при разложении гипохлоритов активные частицы (атомарный кислород и хлор) обладают высоким биоцидным действием. Они уничтожают микроорганизмы, взаимодействуя с биополимерами в их структуре, способными к окислению. Аналогичным образом, например, действуют клетки человека нейтрофилы, гепатоциты и др., которые синтезируют хлорноватистую кислоту и сопутствующие высокоактивные радикалы для борьбы с микроорганизмами и чужеродными субстанциями.

Бактерицидная активность гипохлоритов настолько велика, что они способны привести к гибели дрожжеподобных грибов, вызывающих кандидоз, Candida albicans, в течение 30 секунд при действии 5,0 – 0,5%-го гипохлоритного раствора. Патогенный Enterococcus faecalis погибает через 30 секунд после обработки 5,25%-ым раствором и через 30 минут после обработки 0,5%-ым раствором. Грамотрицательные анаэробные бактерии, такие как Porphyromonas gingivalis, Porphyromonas endodontalis и Prevotella intermedia, погибают в течение 15 секунд после обработки 5,0 – 0,5%-м раствором гипохлорит-ионов.

Несмотря на высокую биоцидную активность гипохлоритов, некоторые потенциально опасные простейшие организмы, например, возбудители лямблиоза или криптоспоридиоза, к сожалению, устойчивы к его действию.

При помощи гипохлорит-ионов можно успешно обезвреживать различные токсины (табл. 3).

Таблица 3. Результаты инактивации токсинов при 30-минутной экспозиции различных концентраций гипохлорита натрия («+» – токсин инактивирован; «–» – токсин остался активен).

Методы анализа

Качественными реакциями на гипохлорит-ион могут служить:

Наиболее распространенным методом количественного анализа гипохлорит-иона является титриметрический метод с использованием йодида калия. Для проведения испытания водный раствор или водную суспензию, содержащие гипохлорит-ион, смешивают с избытком раствора йодида калия в сернокислой среде. Выдерживают герметично закрытую смесь в течение 5 минут в темном месте. Выделившийся йод титруют стандартизированным раствором тиосульфата натрия. В качестве индикатора вблизи точки эквивалентности используют крахмальный раствор.

При количественном определении гипохлорит-иона косвенным йодометрическим методом результаты анализа пересчитывают на концентрацию «активного хлора» в ыделившегося при реакции

2H + + ClO – + Cl – = Cl 2 ↑ + H 2 O.

Альтернативным методом количественного определения гипохлорит-иона является потенциометрический анализ с использованием бром-ионселективного электрода. Концентрацию гипохлорит-иона находят методом добавок анализируемого раствора к стандартному раствору или методом уменьшения концентрации анализируемого раствора при его добавлении к стандартному раствору.

Способы получения наиболее важных товарных продуктов

Крупнотоннажными гипохлоритсодержащими продуктами являются гипохлорит натрия и гипохлорит кальция. Их глобальный объем производства превышает 1 млн тонн/год. При этом почти половина этого объема используется в быту, а другая половина в промышленности. Гипохлорит калия, являющийся исторически первым гипохлоритом, нашедшим промышленное применение, производится в ограниченном количестве.

Для промышленного производства гипохлорита натрия используются химический и электрохимический методы. При химическом методе производится хлорирование водных растворов гидроксида натрия. Суть химического превращения не изменилась со времен его открытия и применения Лабарраком

Cl 2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H 2 O.

Существуют две производственные схемы данного метода:

Рис. 4. Химический метод получения гипохлорита натрия основным процессом (рис. с сайта https://ru.wikipedia.org)

Рис. 5. Химический метод получения гипохлорита натрия концентрированным процессом (рис. с сайта https://ru.wikipedia.org)

При электрохимическом методе получения гипохлорита натрия водный раствор хлорида натрия подвергается электролизу в электролизере с открытыми электродными зонами (бездиафрагменный способ). Гидроксид натрия, образующийся на катоде, и хлор, выделяющийся на аноде, беспрепятственно смешиваются в ходе электрохимического процесса

NaCl + H 2 O = NaClO + H 2 ↑(суммарная реакция).

Гипохлорит кальция производится в виде хлорной извести, представляющей собой смесь целевого продукта с хлоридом кальция и гидроксидом кальция. В качества сырья для получения хлорной извести используется порошкообразный гидроксид кальция (пушенка), содержащий менее 1% свободной влаги и разбавленный влажным воздухом хлор. Небольшая влажность исходных веществ обеспечивает начало реакции гидролиза хлора, сопровождающейся нейтрализацией образующихся кислот известью. Затем реакция продолжается за счет воды, выделяющейся из гидроксида кальция при хлорировании

2Сa(OH) 2 + 2Cl 2 = Сa(ClO) 2 + СaCl 2 + 2H 2 O (суммарно).

Хлорирование пушенки осуществляется в аппаратах непрерывного действия – механических полочных камерах Бакмана.

Таблица 4. Производители гипохлорита натрия в России.

Характеристика товарных гипохлоритов, обращение, хранение и транспортировка

В Российской Федерации гипохлориты производятся в соответствии с ГОСТ 11086–76 «Гипохлорит натрия. Технические условия» и ГОСТ 1692–85 «Известь хлорная. Технические условия». Гипохлорит натрия по назначению и показателям выпускается двух марок «А» и «Б» (табл. 5).

Таблица 5. Физико-химические показатели и назначение гипохлорита натрия по ГОСТ 11086–76

Источник

Гипохлорид кальция: свойства и особенности препарата

Гипохлорид кальция – это уникальный и высококачественный порошок, который имеет белый, в редких случаях светло-коричневый цвет. Гипохлорид кальция – это порошок, который в дополнение ко всему может иметь незначительное наличие комков.

В целом, гипохлорид кальция материал негорючий, тем не менее, процесс контакта с маслообразными веществами и пылью может стать основой его возгорания. Гипохлорид кальция – это соль гипохлорита кальция, которая имеет сокращенное название ДСГК.

Применение продукта

В целом, гипохлорид кальция – это высококачественное дезинфицирующее средство, которое применяется для обеззараживания различных материалов, вещей и посуды. Препарат выступает также в качестве основного материала очистки питьевой воды.

Раствор данного препарата отличается бактерицидным действием. Храниться не более трех лет. Причем хранить препарат следует в металлических барабанах. Также можно хранить в полиэтиленовых пакетах, но в данном случае срок годности будет составлять не более одного года.

В готовом виде раствор годен в течение 14 дней, при условии правильного хранения (в темной посуде с пробкой).
Раствор применяется в готовом виде в сочетании с водой. Является отличным заменителем хлорной извести.

Готовым раствором в концентрации 1% можно применять в качестве средства для мытья полов и стен, деревянной мебели и других предметов интерьера. Помещение после проведения дезинфекции нужно непременно проветрить.
Также можно обеззараживать определенные вещи, тем не менее, следует помнить, что со временем вещи теряют свои уникальные свойства и качества.

Купить гипохлорид кальция можно в любом специализированном магазине. Компания Продвижение предоставляет возможность купить гипохлорид кальция по весьма доступной цене, звоните (843) 273-69-25. Тут купить гипохлорид кальция можно, не покидая своего дома, просто совершив заказ на страницах интернет магазина.

Становится очевидным, что купить гипохлорид кальция сегодня можно быстро и просто. Так что, если есть потребность купить гипохлорид кальция, ищите нашу Торговую компанию Продвижение.

Особенности и свойства препарата:

Чтобы произвести высококачественный процесс обеззараживания посуды, нужно произвести процесс полного погружения ее в специализированный раствор. В данном случае используется раствор не более 1%. После проведения процесса обеззараживания посуду непременно промывают обильным количеством воды.

Чтобы произвести качественную очистку ванны и унитазов, а также раковин, нужно использовать раствор 1% концентрации. В данном случае раствор позволяет произвести высококачественный процесс очистки и дезинфекции.

Безопасность при использовании:

Если вы решили, куплю гипохлорид кальция, то вам нужно изначально внимательно оценить перспективы правильного использования. Запрос: гидрохлорид кальция куплю, приведет вас к шикарному ассортименту предложений. Купить гипохлорид кальция вы сможете быстро и доступно.

В целом, купить гипохлорид кальция в качестве основного обеззараживающего средства рекомендуют многие специалисты. Как вы понимаете, купить гипохлорид кальция можно с минимальными финансовыми вложениями, что позволяет нам получить достойное и доступное средство очистки и дезинфекции. Гипохлорид кальция относится к продукту про который можно сказать: химия для производства.

При использовании данного средства лучше всего пользоваться средствами индивидуальной защиты. Защитить следует кожу рук посредством применения перчаток, глаза, посредством использования специализированных защитных очков, и кожу тела, используя защитный передник. В случае попадания препарата на слизистую или же кожу, нужно быстро промыть значительным количеством воды.

Источник

Гипохлорит кальция: производство и применение

Гипохлорит кальция: производство и применение

Гипохлорит кальция (ГХК) – эффективное дезинфицирующее средство, которое применяется для обеззараживания различных поверхностей, емкостей и жидкостей.

Внешне это вещество представляет собой порошок белого цвета с пылящейся структурой и резким запахом хлорки. ГХК отлично растворяется в воде и часто используется в виде раствора для санитарной обработки.

ГОСТ для гипохлорита кальция предусматривает содержание свободного хлора не менее 45%. Обычно этот показатель лежит в пределах 60-70%, но при длительном хранении порошка может снижаться даже до 35%, не ухудшая его обеззараживающих свойств.

Содержание воды в порошке гипохлорита не превышает 4%. А остаток нерастворимого кальция достигает 15%.

Гипохлорит кальция: производство

Хлорированный кальций получают путем смешивания очищенной известковой суспензии с хлоридом натрия. Затем из него выделяют и высушивают кристаллогидрат кальция.

Основные трудности, связанные с производством гипохлорита кальция технического, заключаются в сушке пасты и хранении готового продукта, который может выделять воду.

В процессе производства могут образовываться разные кристаллические формы ГХК. Это связано с температурой, количеством поглощенного хлора и содержанием кальция.

Гипохлорит кальция имеет следующую формулу: Ca(OCl)2. Это вещество содержит примеси кальция углекислого, NaCl и гидроксида кальция.

Применение

Кальциевый гипохлорит применяется в форме раствора с добавлением воды. В зависимости от целей применения растворы гипохлорита кальция могут быть разной концентрации: неосветленный, светлый, активированный (с добавлением солей аммония). Готовый раствор хранится не более 72 часов.

Растворы ГХК применяются для обеззараживающей обработки:

Но ГХК – это не только хлорка для дезинфекции. Он используется и в других целях: для отбеливания тканей и бумаги.

При вспышках вирусных и инфекционных заболеваний применяют активированный раствор этого вещества.

Производители гипохлорита кальция – компании из сектора нефтехимии. Такие, как «Альфахимпром» в Центральном федеральном округе, «Химпром» – в Приволжском, «Сибхимнефть» – в Сибирском, и т.д.

Транспортировка и хранение

Кальциевый гипохлорит для обработки хлоркой хранят в герметичных стальных оцинкованных бочках не более 1 года. Бочки изготавливают из углеродистой стали или оснащают мешками-вкладышами из полиэтилена.

Запрещено хранить ГХК в таре из бронзы, меди, чугуна или нелегированной стали, так как это вызывает процессы окисления и разложения.

Гипохлорит кальция перевозят любыми типами транспорта (кроме самолетов). Загружают в контейнеры для перевозки всегда вертикально и предохраняют от солнечных лучей. Это соединение имеет 3-й класс опасности, поэтому не требует повышенных мер предосторожности.

Источник