RNBQ spanyolul
A kalcium-hipoklorit klórozott mész néven is ismert, mert általában kalcium-hidroxid klórozásával (klórral) állítják elő, más néven "oltott mész".
A kalcium-oxid vagy az „oltatlan mész” és a kalcium-klorid (kalcium-klorid) rokonok a kalcium-hipoklorittal és a kalcium-hidroxiddal, de teljesen különböző anyagok.
NE keverje össze a klórt kloriddal, vagy klórozott meszet kálcium-kloriddal!
Egy kis történelem
A klórt 1774-ben fedezte fel a svéd Carl Wilhelm Scheele. A "pirolusit" nevű ásványi anyagot sósavval kezelte (amelyet Scheele "tengeri savnak" nevezett), és a reakcióból fojtó, kellemetlen szagú zöldes gáz keletkezett. Scheele úgy gondolta, hogy ez a gáz a flogiszton sósavból történő eltávolításával jött létre, ezért a gázt "depolostigizált tengeri savnak" nevezte, bár úgy vélte, hogy oxigéntartalmú vegyület. A kénsav és a pirolusit reakciójával kapta:
Röviddel azután, hogy az angol kémikus, Humphry Davy bebizonyította, hogy ez a gáz új elem, és zöldes színe miatt a klór nevet adta neki (a görög χλωρος szóból, ami jelentése: halványzöld).
Az oxigénes klórvegyületek gyorsan felkeltették a tudományos és kereskedelmi érdeklődést. Így például 1787-ben a vegyész, Claude Louis Berthollet úgy készítette el az első hipokloritot, hogy klórt vezetett át kálium-hidroxid-oldaton. Ezt a fehérítő oldatot (Javel vize vagy kálium-hipoklorit néven ismert) szövetek fehérítésére és papír készítésére használták. Antoine-Germain Labarraque francia kémikus lecserélte a kálium-hidroxid-oldatot olcsóbb és könnyebben beszerezhetö nátrium-hidroxid-oldattal, és kapott nátrium-hipokloritot, más néven Labarraque vizet). A nátrium-hipokloritot 1801 óta állítják elő nátrium-klorid elektrolízissel, ez sokkal biztonságosabb és jövedelmezőbb eljárás, mint más szintetikus módszerek.
1799-ben Charles Tennant és Charles Macintosh skót vegyészek kifejlesztettek egy eljárást a "porított fehérítő" előállítására a klór és a száraz kalcium-hidroxid reakciójával. Ez a porított hipoklorit, a kalcium-hipoklorit sokkal stabilabb volt, mint a korábban felfedezett hipoklorit-oldatok. A 20. század elején, 1906-ban, Gustav Pistor német kémikusnak sikerült kalcium-hipokloritot előállítani por formájában, több mint 70% -os "rendelkezésre álló klórral".
Kalcium-hipoklorit
A kalcium-hipoklorit, a Ca (ClO) 2, klórozott mész néven is ismert. Lágy tapintású fehér anyag, molekulatömege 142,98 g/mol, olvadáspont 100 ° C, sűrűség 2,35 g/cm3 (20 ° C). CAS-száma 7778-54-3, EC-száma 231-908-7 és ENSZ-száma 1748.
A kalcium-hipokloritot általában por formájában adják ki, legfeljebb 80% kalcium-hipokloritot tartalmazó keverékekben, bár a leggyakoribb 65-75% és még ennél is kevesebb. Kereskedelemben számos más néven ismert: "hipo mész", "fehérítő por", "fehérítő por", "klórozott mész", "klórozott mész", "Caporit", "HTH", "BK por", "Pittchlor", «Chemichlor G», «Chlorkalk», »Losantin», «Hy-Chlor«, »Mészklorid (DOT)» stb...
A kalcium-hipoklorit vízben rosszul oldódik, körülbelül 21,4 g/l (20 ° C), disszociálva Ca 2+ és ClO-hipoklorit ionokba. A hipoklorit gyenge bázis, amely vízzel reagálva hipoklórsavat, HClO-t eredményez, sav-bázis állandója 2,904 × 10 -8 (pKa = 7,537) 25 ° C-on:
ClO - + H2O ⇔ HClO + OH -
Ezért vízben való oldódása alkalikus pH-t eredményez, amelyet megnövel az a tény, hogy más anyagok, például kalcium-hidroxid vagy kalcium-oxid kísérik, amelyek erős bázisok.
Ezenkívül a kalcium-hipoklorit száraz por, erős oxidáló tulajdonságokkal. Ez egy oxidáló anyag, amely könnyen oxigént termel, vagy könnyen reagál az éghető anyagok oxidálására. A hő hatására kalcium-kloriddá és oxigénné bomlik:
VIGYÁZAT A KALCIUM-HIPOKLORIT POR ERŐSEN SZERVES ANYAGOKKAL ÉS EGYÉB CSökkentő szerekkel reagál, TŰZET ÉS ROBBANÁST TALÁLHAT!
Egyes hipokloritok szinte szagtalanok, míg másoknak többé-kevésbé erős klór- vagy sósavszaga van a tárolás során átesett bomlás miatt:
A hipokloritok stabilitása főleg víztartalmuktól függ, amely általában kevesebb, mint 1%; A trópusi területeken használt kalcium-hipoklorit "trópusi fehérítő" vagy trópusi fehérítő néven ismert, még kevesebb, mint 0,3% vizet tartalmaz. Minden szilárd hipoklorit 80 ° C-ig, a trópusi területeken használt kalcium-hipoklorit pedig 100 ° C-ig stabil. 180 ° C-ra melegítve kloridra és oxigénre bomlanak. Az olyan fémek, mint a vas, a nikkel vagy a kobalt, csökkentik a hipokloritok stabilitását. Ezért a hipokloritok gyártásához felhasznált nyersanyagoknak menteseknek kell lenniük ilyen fémektől. A trópusi területeken használt, nehézfémektől mentes trópusi fehérítő (kevesebb mint 0,3% vizet tartalmazó) kalcium-hipoklorit eltarthatósági ideje több mint 2 év, ha helyesen tárolják.
Ha a hipokloritokat nem légmentesen tárolják, klórveszteséget szenvednek:
- reakció vízzel:
- reakció szén-dioxiddal:
- reakció vízzel és szén-dioxiddal:
Az „elérhető klórtartalom”, más néven „aktív klór” kifejezés a klór tömegének frakcióját jelenti, amikor a termék reagál a sósavval. A rendelkezésre álló klórtartalom, tömegszázalékban, a trópusi hipoklorit esetében 34-35%, a fehérítő por esetében 35-37% és a magas százalékos hipoklorit esetében 70% között mozog:
NaClO + 2HCl → H2O + NaCl + Cl2 (95,3% rendelkezésre álló klór)
2NH2Cl + 4HCl → 2NH4Cl + 2Cl2 (137,7% rendelkezésre álló klór)
2ClO2 + 8HCl → 4H2O + 5Cl2 (262,8% rendelkezésre álló klór)
VIGYÁZAT, A HIPOKLORITOK Reakcióba lépnek savakkal és klórgázzal. A klórgáz belélegezve mérgező!
Gyártás
A kereskedelmi forgalomban kapható fehérítők vagy porított fehérítők kalcium-hipoklorit, Ca (ClO) 2 (CAS 7778-54-3), kalcium-klorid (CAS 10043-52-4) és kalcium-hidroxid, Ca (OH) 2 keveréke (CAS 1305). -62-0), amely változó mennyiségű vizet tartalmaz. A klór hidratált mészre juttatásával nyerhetők. A Dynamit Nobel Rheinfelden előállítási módszere szakaszos művelet, amelynek során a hidratált meszet, az oltott meszet vagy a kalcium-hidroxidot száraz por formájában vízszintes reakciódobban 45 ° C-on folyékony klórral és alacsony nyomáson (5,3 kPa) kezelik, állandó keverés mellett. a reakciótömeg forgó gereblyével.
A szilárd kalcium-hidroxid és klór reakciója kétbázisú kalcium-hipoklorit, Ca (ClO) 2 • 2Ca (OH) 2 (CAS 12394-14-8) és bázikus kalcium-klorid, CaCl2 • Ca ( OH) 2 • H2O, ami a rendelkezésre álló kalcium-hidroxid 40% -ának átalakulásának felel meg:
Az ezt követő klórozás során hemázikus kalcium-hipoklorit, Ca (ClO) 2 • ½Ca (OH) 2, (CAS 62974-42-9) és hidratált kalcium-klorid képződik. A kalcium-hidroxid körülbelül 60% -ának átalakulása után a reakciót leállítjuk:
A reakció erősen exoterm, 1100 kJ/kg átalakított klórt termel. Ez a hő és az alacsony nyomás a reakció során képződött víz és a folyékony klór elpárologtatását eredményezi. Következésképpen a reakció tömegét vákuumban teljesen megszárítják, legfeljebb 85 ° C hőmérsékleten. A termék fehérítő por, amelynek elérhető klórtartalma 35-37%.
Klórgáz is használható erre a reakcióra, de a reakció sokkal lassabb (2-3-szor tovább tart), a klórveszteség nagyobb, és a termék elérhető klórtartalma alacsonyabb.
Trópusi fehérítő. A víztartalom csökkentése érdekében a fehérítő porhoz bizonyos mennyiségű kalcium-oxidot, „meszet” adnak, amely felszívja a vizet és kalcium-hidroxiddá alakul. Bár ez a művelet 1-2% -kal csökkenti a rendelkezésre álló klórtartalmat, az "extra szárítás" lehetővé teszi, hogy a kapott fehérítőpor, más néven trópusi fehérítő, a "Tropical Bleach" 100 ° C hőmérsékletig stabil legyen.
Nagy százalékban hipoklorit.
Szilárd hipokloritok, amelyek elérhető klórtartalma legalább 70%, kalcium-hidroxid vagy kalcium-hipoklorit szuszpenzió klórozásával állíthatók elő. Kezdetben hemiabázisos kalcium-hipoklorit, Ca (ClO) 2 • ½Ca (OH) 2 képződik. Ha a klórozás folytatódik, kalcium-hipoklorit-dihidrát, Ca (ClO) 2 • 2H2O (CAS 10035-04-8) képződik, amelyet ezután megszárítanak, hogy megkapják a nagy százalékos hipokloritot. Mindezekben a reakciókban melléktermékként kalcium-klorid képződik. Néhány folyamat a kalcium visszanyerésére törekszik nátrium-hipoklorit hozzáadásával:
Ezekben az esetekben a termék főleg kalcium-hipokloritból, nátrium-kloridból és vízből áll, amelyet aztán eltávolítanak.
Kalcium-hipoklorit oldatok
Ha kalcium-hipoklorit-oldatra van szükség, akkor mésztejet klórozzon, a kalcium-hidroxid szuszpenzióját vízben. A kalcium-hidroxid oldhatósága vízben 1,3 g/l 20 ° C-on, ezért szűrés szükséges a kalcium-hipoklorit oldat előállításához.
A hipoklorit oldatok tartós tárolásának elkerülése érdekében a mosodák inkább a fehérítő port tárolják, majd nátrium-hipoklorit oldatokat készítenek nátrium-karbonát, nátrium-szulfát vagy nátrium-hidroxid (maró nátrium) felhasználásával:
CaCl (ClO) + 2NaOH → NaClO + NaCl + Ca (OH) 2
Ennek a módszernek a hátránya a CaCO3, CaSO4 és Ca (OH) 2 kicsapása, amely a hipoklorit oldat használata előtt a reakciótermék szűrését vagy ülepítését igényli.
Kalcium-hipoklorit fertőtlenítőszerként
A klórt tartalmazó oldatok univerzális fertőtlenítő hatásúak. Megfelelő koncentráció mellett és megfelelő érintkezési idő mellett a hipoklorit oldatok vegyi sterileknek tekinthetők, mivel még a baktériumok spóráinak inaktiválására is képesek. Van azonban hátrányuk is, maró hatásúak a fémekre és az élő szövetekre, a szerves vegyületek pedig sok klórt fogyasztanak és gyorsan csökkentik annak koncentrációját.
Az 50-500 ppm rendelkezésre álló klórt tartalmazó oldatok hatékonyak a vegetatív baktériumok és a legtöbb vírus ellen. A baktériumspórák megsemmisítéséhez 2500 ppm nagyságrendű koncentráció szükséges hosszú expozíciós idő esetén.
Kalcium-hipoklorit fertőtlenítőszerként
A kalcium-hipokloritot fertőtlenítő szerként használják kémiai és biológiai szerek ellen, akár vizes szuszpenziók, oldatok formájában, akár por formájában, különféle készítmények részeként.
| Dekontaminálás | Fogalmazás |
| Fehérítő | 2–6 tömeg% NaClO vízben |
| HTH (magas teszt-hipoklorit) | Ca (ClO) Cl + Ca (ClO) 2 szilárd por formájában vagy 7 tömeg% vizes szuszpenzióként. |
| STB (szupertrópusi fehérítő) | Ca (ClO) 2 + CaO szilárd por formájában vagy vizes szuszpenzióként 7, 13, 40 és 70 tömegszázalékban. |
| Holland por | Ca (ClO) 2 + MgO |
| ASH (hipoklorit aktivált oldata) | Vizes oldat 0,5% Ca (ClO) 2 + 0,5% nátrium-dihidrogén-foszfát, NaH2PO4 + 0,05% mosószerrel. |
| SLASH (hipoklorit önkorlátozó aktivált oldata) | 0,5% Ca (ClO) 2 + 1,0% nátrium-citrát + 0,2% citromsav + 0,05% mosószer vizes oldata. |
Referenciák:
"Klór-oxidok és klór-oxigénsavak", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 7. kiadás.
"White klórozási és alternatív fertőtlenítőszerek kézikönyve", Black & Veatch Corporation, 5Ed.
"Kalcium-hipokhorit", 2-19. Adatlap, http://www.who.int/water_sanitation_health/hygiene/emergencies/fs2_19.pdf
"Kalcium-hipoklorit", APSP adatlap, https://apsp.org/Portals/0/PDFs/Fact%20Sheets/Calcium%20Hypochlorite%20-%20July%2029,%202014.pdf
"Hipoklorit-sók", https://monographs.iarc.fr/ENG/Monographs/vol52/mono52-8.pdf
"Kalcium-hipoklorit (CaCl2O2)/nátrium-hipoklorit (NaOCl)", ATSDR, http://www.atsdr.cdc.gov/MHMI/mmg184.pdf
"Száraz kalcium-hipoklorit", http://theprovidentprepper.org/wp-content/uploads/2015/07/calcium-hypochlorite-instructions.pdf
"Kémiai fertőtlenítőszerek kiválasztása és felhasználása", http://www.memphis.edu/ehs/pdfs/disinfectant.pdf
"Vegyi hadviselők: toxikológia és kezelés", Timothy C. Marrs, Robert L. Maynard és Frederick R. Sidell.