Υποχλωριώδες νάτριο

Το υποχλωριώδες νάτριο (Sodium hypochlorite) είναι μια αλκαλική ανόργανη χημική ένωση με τύπο NaOCl (γράφεται επίσης ως NaClO). Είναι κοινώς γνωστό σε αραιό υδατικό διάλυμα ως χλωρίνη (bleach ή chlorine bleach). Είναι το άλας νατρίου του υποχλωριώδους οξέος, που αποτελείται από κατιόντα νατρίου () και υποχλωριώδη ανιόντα (, γράφεται επίσης ως  και ).

Η άνυδρη ένωση είναι ασταθής και μπορεί να αποσυντεθεί εκρηκτικά. Μπορεί να κρυσταλλωθεί ως πενταένυδρο , ένα ωχρό πρασινωπό-κίτρινο στερεό που δεν είναι εκρηκτικό και είναι σταθερό εάν διατηρηθεί στο ψυγείο.

Το υποχλωριώδες νάτριο συναντάται συχνότερα ως ένα απαλό πρασινωπό-κίτρινο αραιό διάλυμα που αναφέρεται ως χλωρίνη, η οποία είναι μια οικιακή χημική ουσία που χρησιμοποιείται ευρέως (από τον 18ο αιώνα) ως απολυμαντικό και χλωρίνη. Σε διάλυμα, η ένωση είναι ασταθής και αποσυντίθεται εύκολα, απελευθερώνοντας χλώριο, το οποίο είναι η δραστική ουσία τέτοιων προϊόντων. Το υποχλωριώδες νάτριο εξακολουθεί να είναι η πιο σημαντική χλωρίνη με βάση το χλώριο.

Οι διαβρωτικές του ιδιότητες, η κοινή διαθεσιμότητά του και τα προϊόντα αντίδρασης το καθιστούν σημαντικό κίνδυνο ασφάλειας. Συγκεκριμένα, η ανάμειξη υγρής χλωρίνης με άλλα προϊόντα καθαρισμού, όπως τα οξέα που βρίσκονται σε προϊόντα αφαίρεσης αλάτων, θα απελευθερώσει τοξικό αέριο χλώριο. Μια κοινή παρανόηση είναι ότι η ανάμειξη χλωρίνης με αμμωνία απελευθερώνει επίσης χλώριο, αλλά στην πραγματικότητα αντιδρούν για να παράγουν χλωραμίνες όπως τριχλωριούχο άζωτο. Με περίσσεια αμμωνίας και υδροξειδίου του νατρίου, μπορεί να παραχθεί υδραζίνη.

Χημεία

 Σταθερότητα του στερεού 
Το άνυδρο υποχλωριώδες νάτριο μπορεί να παρασκευαστεί, αλλά, όπως πολλά υποχλωριώδη, είναι εξαιρετικά ασταθές και αποσυντίθεται εκρηκτικά με θέρμανση ή τριβή. Η αποσύνθεση επιταχύνεται από το διοξείδιο του άνθρακα στα επίπεδα της ατμόσφαιρας της Γης - περίπου 4 μέρη ανά δέκα χιλιάδες. . Είναι ένα λευκό στερεό με ορθορομβική κρυσταλλική δομή.

Το υποχλωριώδες νάτριο μπορεί επίσης να ληφθεί ως κρυσταλλικό πενταένυδρο , που δεν είναι εκρηκτικό και είναι πολύ πιο σταθερό από την άνυδρη ένωση. Ο τύπος δίνεται μερικές φορές στην ένυδρη κρυσταλλική του μορφή ως . Το μήκος του δεσμού Cl-O στο πενταένυδρο είναι 1,686 Å. Οι διαφανείς, ανοιχτοί πρασινωποί-κίτρινοι, ορθορομβικοί " κρύσταλλοι περιέχουν 44% NaOCl κατά βάρος και τήκονται στους 25–27 °C. Η ένωση αποσυντίθεται ταχέως σε θερμοκρασία δωματίου, επομένως πρέπει να διατηρείται στο ψυγείο. Σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, ωστόσο, είναι αρκετά σταθερή: αναφέρεται ότι αποσυντίθεται μόνο 1% μετά από 360 ημέρες σε7 °C.

Μια αμερικανική ευρεσιτεχνία του 1966 ισχυρίζεται ότι το σταθερό στερεό διένυδρο υποχλωριώδες νάτριο  μπορεί να ληφθεί εξαιρώντας προσεκτικά τα ιόντα χλωριδίου (), τα οποία υπάρχουν στο προϊόν των κοινών διαδικασιών παραγωγής και λέγεται ότι καταλύουν την αποσύνθεση του υποχλωριώδους σε χλωρικό () και χλωρίδιο. Σε μία δοκιμή, στο διένυδρο υπήρξε ο ισχυρισμός ότι εμφάνισε μόνο 6% αποσύνθεση μετά από 13,5 μήνες αποθήκευσης στους −25°C. Η ευρεσιτεχνία ισχυρίζεται επίσης ότι το διένυδρο μπορεί να αναχθεί στην άνυδρη μορφή με ξήρανση υπό κενό στους περίπου 50 °C, αποδίδοντας ένα στερεό που δεν εμφάνισε αποσύνθεση μετά από 64 ώρες στους −25 °C.

 Ισορροπίες και σταθερότητα διαλυμάτων 
Σε τυπικές θερμοκρασίες περιβάλλοντος, το υποχλωριώδες νάτριο είναι πιο σταθερό σε αραιά διαλύματα που περιέχουν διαλυτωμένα ιόντα  και . Η πυκνότητα του διαλύματος είναι 1,093 g/mL σε συγκέντρωση 5%. και 1.21 g/mL σε 14%, 20 °C.Environment Canada (1985): "Tech Info for Problem Spills: Sodium Hypochlorite (Draft)". Τα στοιχειομετρικά διαλύματα είναι αρκετά αλκαλικά, με pH 11 ή υψηλότερο  αφού το υποχλωριώδες ιόν είναι μια ασθενής βάση:

Τα ακόλουθα είδη και ισορροπίες υπάρχουν σε διαλύματα NaOCl/NaCl:

Η δεύτερη εξίσωση ισορροπίας πιο πάνω θα μετατοπιστεί προς τα δεξιά εάν το χλώριο  αφεθεί να διαφύγει ως αέριο. Οι αναλογίες των , HOCl και  στο διάλυμα εξαρτώνται επίσης από το pH. Σε pH κάτω από 2, η πλειονότητα του χλωρίου στο διάλυμα βρίσκεται με τη μορφή διαλυμένου στοιχειακού . Σε pH μεγαλύτερο από 7,4, η πλειονότητα βρίσκεται με τη μορφή υποχλωριώδους . Η ισορροπία μπορεί να μετατοπιστεί προσθέτοντας οξέα (όπως υδροχλωρικό οξύ) ή βάσεις (όπως υδροξείδιο του νατρίου) στο διάλυμα:

The reaction can be written as: Σε pH περίπου 4, όπως αυτό που λαμβάνεται με την προσθήκη ισχυρών οξέων όπως το υδροχλωρικό οξύ, η ποσότητα του μη διασπασμένου (μη ιονισμένου) HOCl είναι υψηλότερη. Η αντίδραση μπορεί να γραφτεί ως:

Τα διαλύματα υποχλωριώδους νατρίου σε συνδυασμό με οξύ εκλύουν αέριο χλώριο, ιδιαίτερα έντονα σε pH < 2, μέσω των αντιδράσεων:

Σε pH > 8, το χλώριο είναι πρακτικά όλο με τη μορφή υποχλωριωδών ανιόντων (). Τα διαλύματα είναι αρκετά σταθερά σε pH 11–12. Ακόμα κι έτσι, μια αναφορά ισχυρίζεται ότι ένα συμβατικό διάλυμα αντιδραστηρίου 13,6% NaOCl έχασε το 17% της ισχύος του μετά από αποθήκευση για 360 ημέρες στους 7 °C. Για αυτόν τον λόγο, σε ορισμένες εφαρμογές μπορεί κανείς να χρησιμοποιήσει πιο σταθερές ενώσεις απελευθέρωσης χλωρίου, όπως υποχλωριώδες ασβέστιο , ή τριχλωροϊσοκυανουρικό οξύ .

Το άνυδρο υποχλωριώδες νάτριο είναι διαλυτό σε μεθανόλη και τα διαλύματα είναι σταθερά.

 Αποσύνθεση σε χλωρικά ή οξυγόνο 
Σε διάλυμα, υπό ορισμένες συνθήκες, το υποχλωριώδες ανιόν μπορεί επίσης να αυτοξειδωθεί σε χλωρίδιο και χλωρικό:

Συγκεκριμένα, αυτή η αντίδραση λαμβάνει χώρα σε διαλύματα υποχλωριώδους νατρίου σε υψηλές θερμοκρασίες, σχηματίζοντας χλωρικό νάτριο και χλωριούχο νάτριο:

Αυτή η αντίδραση αξιοποιείται στη βιομηχανική παραγωγή χλωρικού νατρίου.

Μια εναλλακτική αποσύνθεση του υποχλωριώδους άλατος παράγει οξυγόνο αντ' αυτού:

Σε θερμά διαλύματα υποχλωριώδους νατρίου, αυτή η αντίδραση ανταγωνίζεται τον σχηματισμό χλωρικού, αποδίδοντας χλωριούχο νάτριο και αέριο οξυγόνο:

Αυτές οι δύο αντιδράσεις αποσύνθεσης διαλυμάτων  μεγιστοποιούνται σε pH περίπου 6. Για παράδειγμα, στους 80 °C, με συγκεντρώσεις  και  80 mM, σε εύρος pH 5−10,5, και οι δύο αντιδράσεις έχουν ρυθμό ανάλογο προς , η αποσύνθεση είναι ταχύτερη σε pH 6,5 και το χλωρικό άλας παράγεται με απόδοση ~95%. Πάνω από pH 11, και οι δύο αντιδράσεις έχουν ρυθμό ανάλογο προς , η αποσύνθεση είναι πολύ πιο αργή και το χλωρικό άλας παράγεται με απόδοση ~90%. Αυτή η αποσύνθεση επηρεάζεται από το φως  και μεταλλικά ιόντα καταλυτών όπως χαλκός, νικέλιο, κοβάλτιο,< και ιρίδιο. Καταλύτες όπως το διχρωμικό νάτριο  και το μολυβδαινικό νάτριο  μπορούν να προστεθούν βιομηχανικά για τη μείωση της οδού οξυγόνου, αλλά μια αναφορά υποστηρίζει ότι μόνο ο τελευταίος είναι αποτελεσματικός.

Τιτλοδότηση
Η τιτλοδότηση διαλυμάτων υποχλωριώδους άλατος γίνεται συχνά με την προσθήκη ενός μετρημένου δείγματος σε μια περίσσεια οξινισμένου διαλύματος ιωδιούχου καλίου (KI) και στη συνέχεια με τιτλοδότηση του απελευθερωμένου ιωδίου () με ένα πρότυπο διάλυμα θειοθειικού νατρίου ή οξειδίου φαινυλαρσίνης, χρησιμοποιώντας άμυλο ως δείκτη, μέχρι να εξαφανιστεί το γαλάζιο χρώμα.

Σύμφωνα με ένα αμερικανικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, η σταθερότητα της περιεκτικότητας σε υποχλωριώδες νάτριο σε στερεά ή διαλύματα μπορεί να προσδιοριστεί παρακολουθώντας την υπέρυθρη απορρόφηση λόγω του δεσμού O–Cl. Το χαρακτηριστικό μήκος κύματος δίνεται ως 140,25 μm για υδατικά διαλύματα, 140,05 μm για το στερεό διένυδρο  και 139,08 μm για το άνυδρο μικτό άλας. .

 Οξείδωση οργανικών ενώσεων 
Η οξείδωση του αμύλου από υποχλωριώδες νάτριο, το οποίο προσθέτει ομάδες καρβονυλίου και καρβοξυλίου, είναι σχετική με την παραγωγή προϊόντων τροποποιημένου αμύλου.ASC – PT Asahimas Chemical (2009): "Sodium hypochlorite". Online product description. Accessed on 2018-06-14

Παρουσία καταλύτη μεταφοράς φάσης, οι αλκοόλες οξειδώνονται στην αντίστοιχη ένωση καρβονυλίου (αλδεΰδη ή κετόνη). Το υποχλωριώδες νάτριο μπορεί επίσης να οξειδώσει οργανικά σουλφίδια σε σουλφοξείδια ή σουλφόνες, δισουλφίδια ή θειόλες σε σουλφονυλαλογονίδια•και ιμίνες σε οξαζιριδίνες. Μπορεί επίσης να αποαρωματίσει φαινόλες.

 Οξείδωση μετάλλων και συμπλόκων 
Οι ετερογενείς αντιδράσεις υποχλωριώδους νατρίου και μετάλλων όπως ο ψευδάργυρος προχωρούν αργά για να δώσουν το οξείδιο του μετάλλου ή υδροξείδιο:
NaOCl + Zn → ZnO + NaCl

Οι ομογενείς αντιδράσεις με μεταλλικά σύμπλοκα συντονισμού προχωρούν κάπως πιο γρήγορα. Αυτό έχει αξιοποιηθεί στην εποξείδωση Jacobsen.

 Άλλες αντιδράσεις 
Εάν δεν αποθηκευτεί σωστά σε αεροστεγή δοχεία, το υποχλωριώδες νάτριο αντιδρά με διοξείδιο του άνθρακα σχηματίζοντας ανθρακικό νάτριο:

Το υποχλωριώδες νάτριο αντιδρά με τις περισσότερες αζωτούχες ενώσεις σχηματίζοντας πτητικές χλωραμίνες, διχλωραμίνες και τριχλωριούχο άζωτο:

 Εξουδετέρωση 
Το θειοθειικό νάτριο είναι ένας αποτελεσματικός εξουδετερωτής χλωρίου. Το ξέπλυμα με διάλυμα 5 mg/L, ακολουθούμενο από πλύσιμο με σαπούνι και νερό, θα αφαιρέσει την οσμή χλωρίου από τα χέρια.

 Παραγωγή 

 Χλωρίωση σόδας 
Το υποχλωριώδες κάλιο παρασκευάστηκε για πρώτη φορά το 1789 από τον Κλωντ Λουί Μπερτολέ στο εργαστήριό του στην Quai de Javel, στο Παρίσι της Γαλλίας, με διοχέτευση αερίου χλωρίου μέσα από ένα διάλυμα αλισίβας καλίου. Το προκύπτον υγρό, γνωστό ως "Eau de Javel" ("νερό Javel"), ήταν ένα ασθενές διάλυμα υποχλωριώδους καλίου. Ο Αντουάν Λαμπαράκ αντικατέστησε την αλισίβα καλίου με την φθηνότερη αλισίβα σόδας, λαμβάνοντας έτσι υποχλωριώδες νάτριο ("Eau de Labarraque").

Επομένως, το χλώριο ανάγεται και οξειδώνεται ταυτόχρονα.•Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως αυτοοξειδοαναγωγή.

Η διαδικασία χρησιμοποιείται επίσης για την παρασκευή του πενταένυδρου υποχλωριώδους νατρίου  για βιομηχανική και εργαστηριακή χρήση. Σε μια τυπική διαδικασία, προστίθεται αέριο χλώριο σε ένα διάλυμα NaOH 45–48%. Μέρος του χλωριούχου νατρίου καθιζάνει και απομακρύνεται με διήθηση, και το πενταένυδρο υποχλωριώδες νάτριο λαμβάνεται στη συνέχεια με ψύξη του διηθήματος στους 12 °C.

 Από υποχλωριώδες ασβέστιο 
Μια άλλη μέθοδος περιελάμβανε την αντίδραση ανθρακικού νατρίου ("σόδα πλύσης") με χλωριωμένο ασβέστη ("λευκαντική σκόνη"), ένα μείγμα υποχλωριώδους ασβεστίου , χλωριούχου ασβεστίου  και υδροξειδίου του ασβεστίου :

Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιούνταν συνήθως για την παραγωγή διαλυμάτων υποχλωριώδους άλατος για χρήση ως νοσοκομειακό αντισηπτικό, το οποίο πωλούνταν μετά τον Α' Παγκόσμιο Πόλεμο με την ονομασία Eusol, συντομογραφία του Edinburgh University Solution Of (chlorinated) Lime - αναφορά στο τμήμα παθολογίας του πανεπιστημίου, όπου αναπτύχθηκε.

 Ηλεκτρόλυση άλμης 
Προς το τέλος του δέκατου ένατου αιώνα, ο E. S. Smith κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας τη χλωροαλκαλική διεργασία: μια μέθοδο παραγωγής υποχλωριώδους νατρίου που περιλαμβάνει την ηλεκτρόλυση άλμης για την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου και αερίου χλωρίου, τα οποία στη συνέχεια αναμειγνύονται για να σχηματίσουν υποχλωριώδες νάτριο. Οι βασικές αντιδράσεις είναι:
 (στην άνοδο)
 (στην κάθοδο)
Τόσο η ηλεκτρική ενέργεια όσο και τα διαλύματα άλμης ήταν σε φθηνή προσφορά εκείνη την εποχή, και διάφοροι επιχειρηματίες εκμεταλλεύτηκαν την κατάσταση για να ικανοποιήσουν τη ζήτηση της αγοράς για υποχλωριώδες νάτριο. Εμφιαλωμένα διαλύματα υποχλωριώδους νατρίου πωλούνταν με πολλές εμπορικές ονομασίες.

Σήμερα, μια βελτιωμένη έκδοση αυτής της μεθόδου, γνωστή ως μέθοδος Hooker (που πήρε το όνομά της από την Hooker Chemicals, την οποία απέκτησε η Occidental Petroleum), είναι η μόνη μεγάλης κλίμακας βιομηχανική μέθοδος παραγωγής υποχλωριώδους νατρίου. Κατά τη διαδικασία, σχηματίζεται υποχλωριώδες νάτριο (NaClO) και χλωριούχο νάτριο (NaCl) όταν το χλώριο διοχετεύεται σε ένα ψυχρό αραιό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου. Το χλώριο παρασκευάζεται βιομηχανικά με ηλεκτρόλυση με ελάχιστο διαχωρισμό μεταξύ της ανόδου και της καθόδου. Το διάλυμα πρέπει να διατηρείται κάτω από τους 40 °C (με ψυκτικά πηνία) για να αποφευχθεί ο ανεπιθύμητος σχηματισμός χλωρικού νατρίου.

Τα εμπορικά διαλύματα περιέχουν πάντα σημαντικές ποσότητες χλωριούχου νατρίου (κοινού αλατιού) ως κύριο παραπροϊόν, όπως φαίνεται στην παραπάνω εξίσωση.

 Από υποχλωριώδες οξύ και σόδα 
Ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας του 1966 περιγράφει την παραγωγή στερεού σταθερού διένυδρου  με αντίδραση ενός διαλύματος υποχλωριώδους οξέος HClO χωρίς χλωρίδια (όπως παρασκευασμένου από μονοξείδιο του χλωρίου ClO και νερό), με ένα πυκνό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου. Σε ένα τυπικό παρασκεύασμα, 255 mL διαλύματος σε 118 g/L HClO προστίθενται αργά με ανάδευση σε ένα διάλυμα 40 g NaOH σε νερό 0 °C. Κάποια ποσότητα χλωριούχου νατρίου καθιζάνει και απομακρύνεται με διήθηση. Το διάλυμα εξατμίζεται υπό κενό στους 40–50  °C και σε πίεση 1–2 mmHg μέχρι να κρυσταλλωθεί το διένυδρο. Οι κρύσταλλοι ξηραίνονται υπό κενό για να παραχθεί μια κρυσταλλική σκόνη ελεύθερης ροής.

Η ίδια αρχή χρησιμοποιήθηκε σε ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας του 1993 για την παραγωγή συμπυκνωμένου πολτού του πενταένυδρου υποχλωριώδους νατρίου . Συνήθως, ένα διάλυμα 35% (κατά βάρος) HClO συνδυάζεται με υδροξείδιο του νατρίου σε θερμοκρασία περίπου ή κάτω από 25 °C. Ο προκύπτον πολτός περιέχει περίπου 35% NaClO και είναι σχετικά σταθερός λόγω της χαμηλής συγκέντρωσης χλωριδίου.

 Συσκευασία και πώληση 

Η οικιακή χλωρίνη που πωλείται για χρήση στο πλύσιμο ρούχων είναι ένα διάλυμα υποχλωριώδους νατρίου με συγκέντρωση μάζας διαλύματος 3–8 % κατά τη στιγμή της παρασκευής. Η ισχύς ποικίλλει από σύνθεση σε σύνθεση και μειώνεται σταδιακά με τη μακρά αποθήκευση. Το υδροξείδιο του νατρίου προστίθεται συνήθως σε μικρές ποσότητες στην οικιακή χλωρίνη για να επιβραδύνει την αποσύνθεση του NaClO.

Τα προϊόντα αφαίρεσης μαύρων κηλίδων για οικιακά πλακόστρωτα είναι διαλύματα υποχλωριώδους νατρίου ~10%.

Ένα διάλυμα υποχλωριώδους νατρίου 10–25%, σύμφωνα με το δελτίο ασφαλείας της Univar, παρέχεται με συνώνυμα ή χλωρίνη εμπορικής ονομασίας, Hypo, Everchlor, Chloros, Hispec, Bridos, Bleacol ή Vo-redox 9110.

Ένα διάλυμα 12% χρησιμοποιείται ευρέως σε εγκαταστάσεις ύδρευσης για την χλωρίωση του νερού, και ένα διάλυμα 15% χρησιμοποιείται πιο συχνά  για την απολύμανση λυμάτων σε μονάδες επεξεργασίας. Το υποχλωριώδες νάτριο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την απολύμανση πόσιμου νερού στο σημείο χρήσης, λαμβάνοντας 0,2–2 mg υποχλωριώδους νατρίου ανά λίτρο νερού.

Αραιωμένα διαλύματα (50 ppm έως 1,5%) βρίσκονται σε απολυμαντικά σπρέι και μαντηλάκια που χρησιμοποιούνται σε σκληρές επιφάνειες.

Χρήσεις

Λεύκανση
Η οικιακή χλωρίνη είναι, γενικά, ένα διάλυμα που περιέχει 3-8% υποχλωριώδες νάτριο, κατά βάρος, και 0,01-0,05% υδροξείδιο του νατρίου. Το υδροξείδιο του νατρίου χρησιμοποιείται για να επιβραδύνει την αποσύνθεση του υποχλωριώδους νατρίου σε χλωριούχο νάτριο και χλωρικό νάτριο.Smith WT. (1994). Human and Environmental Safety of Hypochlorite. In: Proceedings of the 3rd World Conference on Detergents: Global Perspectives, pp. 183–5.

Καθαρισμός
Το υποχλωριώδες νάτριο έχει ιδιότητες αποκηλίδωση. Μεταξύ άλλων εφαρμογών, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αφαίρεση λεκέδων από μούχλα, οδοντικών λεκέδων που προκαλούνται από φθορίωση, και λεκέδων σε πιατικά, ειδικά εκείνους που προκαλούνται από τις ταννίνες στο τσάι. Έχει επίσης χρησιμοποιηθεί σε απορρυπαντικά πλυντηρίων και ως καθαριστικό επιφανειών. Χρησιμοποιείται επίσης σε πλύσεις με υποχλωριώδες νάτριο.

Οι λευκαντικές, καθαριστικές, αποσμητικές και καυστικές επιδράσεις του οφείλονται στην οξείδωση και την υδρόλυση (σαπωνοποίηση). Η οργανική βρωμιά που εκτίθεται σε υποχλωριώδες γίνεται υδατοδιαλυτή και μη πτητική, γεγονός που μειώνει την οσμή της και διευκολύνει την αφαίρεσή της.

 Απολύμανση 
Το υποχλωριώδες νάτριο σε διάλυμα παρουσιάζει αντιμικροβιακή δράση ευρέος φάσματος και χρησιμοποιείται ευρέως σε εγκαταστάσεις υγειονομικής περίθαλψης σε μια ποικιλία περιβαλλόντων. Αραιώνεται συνήθως σε νερό ανάλογα με την προβλεπόμενη χρήση του. Το ισχυρό διάλυμα χλωρίου είναι ένα διάλυμα υποχλωριώδους άλατος 0,5% (που περιέχει περίπου 5000 ppm ελεύθερο χλώριο) που χρησιμοποιείται για την απολύμανση περιοχών που έχουν μολυνθεί με σωματικά υγρά, συμπεριλαμβανομένων μεγάλων διαρροών αίματος (η περιοχή καθαρίζεται πρώτα με απορρυπαντικό πριν απολυμανθεί). Μπορεί να παρασκευαστεί αραιώνοντας οικιακή χλωρίνη ανάλογα με την περίπτωση (συνήθως 1 μέρος χλωρίνης σε 9 μέρη νερού).Τέτοια διαλύματα έχουν αποδειχθεί ότι απενεργοποιούν τόσο το C. difficile όσο και τον ιό των ανθρώπινων θηλωμάτων. Το διάλυμα ασθενούς χλωρίου είναι ένα διάλυμα υποχλωριώδους άλατος 0,05% που χρησιμοποιείται για το πλύσιμο των χεριών, αλλά συνήθως παρασκευάζεται με κόκκους υποχλωριώδους ασβεστίου.

Το "διάλυμα Dakin" είναι ένα απολυμαντικό διάλυμα που περιέχει χαμηλή συγκέντρωση υποχλωριώδους νατρίου και κάποια ποσότητα βορικού οξέος ή όξινου ανθρακικού νατρίου για τη σταθεροποίηση του pH. Είναι αποτελεσματικό με συγκεντρώσεις NaOCl έως και 0,025%.

Οι κανονισμοί της κυβέρνησης των ΗΠΑ επιτρέπουν την απολύμανση του εξοπλισμού επεξεργασίας τροφίμων και των επιφανειών που έρχονται σε επαφή με τρόφιμα με διαλύματα που περιέχουν χλωρίνη, υπό την προϋπόθεση ότι το διάλυμα αφήνεται να στραγγίσει επαρκώς πριν από την επαφή με τα τρόφιμα και ότι τα διαλύματα δεν υπερβαίνουν τα 200 μέρη ανά εκατομμύριο (ppm) διαθέσιμου χλωρίου (για παράδειγμα, μία κουταλιά της σούπας τυπικής οικιακής χλωρίνης που περιέχει 5,25% υποχλωριώδες νάτριο, ανά γαλόνι νερού).21 CFR Part 178 Εάν χρησιμοποιούνται υψηλότερες συγκεντρώσεις, η επιφάνεια πρέπει να ξεπλυθεί με πόσιμο νερό μετά την απολύμανση.

Μια παρόμοια συγκέντρωση χλωρίνης σε ζεστό νερό χρησιμοποιείται για την απολύμανση επιφανειών πριν από την παρασκευή μπύρας ή κρασιού. Οι επιφάνειες πρέπει να ξεπλένονται με αποστειρωμένο (βραστό) νερό για να αποφευχθεί η μετάδοση αρωμάτων στο ρόφημα. Τα χλωριωμένα υποπροϊόντα της απολύμανσης των επιφανειών είναι επίσης επιβλαβή. Ο τρόπος απολυμαντικής δράσης του υποχλωριώδους νατρίου είναι παρόμοιος με αυτόν του υποχλωριώδους οξέος.

Τα διαλύματα που περιέχουν περισσότερα από 500 ppm διαθέσιμου χλωρίου είναι διαβρωτικά για ορισμένα μέταλλα, κράματα και πολλά θερμοπλαστικά (όπως η ακεταλική ρητίνη) και πρέπει να αφαιρεθούν πλήρως στη συνέχεια, επομένως η απολύμανση με χλωρίνη ακολουθείται μερικές φορές από απολύμανση με αιθανόλη. Υγρά που περιέχουν υποχλωριώδες νάτριο ως κύριο δραστικό συστατικό χρησιμοποιούνται επίσης για τον καθαρισμό και την απολύμανση των νοικοκυριών, για παράδειγμα καθαριστικά τουαλέτας. Ορισμένα καθαριστικά έχουν σχηματιστεί ώστε να είναι παχύρρευστα για να μην στραγγίζουν γρήγορα από κάθετες επιφάνειες, όπως το εσωτερικό μιας λεκάνης τουαλέτας.

Το μη διασπασμένο (μη ιονισμένο) υποχλωριώδες οξύ πιστεύεται ότι αντιδρά με βακτηριακά και ιικά ένζυμα και τα απενεργοποιεί.

Τα ουδετεροφίλα του ανθρώπινου ανοσοποιητικού συστήματος παράγουν μικρές ποσότητες υποχλωριωδών μέσα στα φαγοσώματα, τα οποία χωνεύουν βακτήρια και ιούς.

 Απόσμηση 
Το υποχλωριώδες νάτριο έχει αποσμητικές ιδιότητες, οι οποίες συμβαδίζουν με τις καθαριστικές του ιδιότητες.

 Επεξεργασία λυμάτων 
Διαλύματα υποχλωριώδους νατρίου έχουν χρησιμοποιηθεί για την επεξεργασία αραιών λυμάτων κυανιδίων, όπως τα απόβλητα ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης. Σε εργασίες επεξεργασίας κατά παρτίδες, το υποχλωριώδες νάτριο έχει χρησιμοποιηθεί για την επεξεργασία πιο συμπυκνωμένων αποβλήτων κυανίου, όπως τα διαλύματα επιμετάλλωσης με κυανιούχο άργυρο. Το τοξικό κυανίδιο οξειδώνεται σε κυανικό ) που δεν είναι τοξικό, που εξιδανικεύεται ως εξής:

Το υποχλωριώδες νάτριο χρησιμοποιείται συνήθως ως βιοκτόνο σε βιομηχανικές εφαρμογές για τον έλεγχο του σχηματισμού λάσπης και βακτηρίων σε συστήματα ύδρευσης που χρησιμοποιούνται σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας, εργοστάσια χαρτοπολτού και χαρτιού κ.λπ., σε διαλύματα συνήθως 10-15% κατά βάρος.

 Ενδοδοντία 
Το υποχλωριώδες νάτριο είναι το φάρμακο εκλογής λόγω της αποτελεσματικότητάς του έναντι παθογόνων οργανισμών και της πέψης του πολφού στην ενδοδοντική θεραπεία. Η συγκέντρωσή του για χρήση κυμαίνεται από 0,5% έως 5,25%. Σε χαμηλές συγκεντρώσεις διαλύει κυρίως νεκρωτικό ιστό. Σε υψηλότερες συγκεντρώσεις, διαλύει επίσης ζωτικούς ιστούς και πρόσθετα βακτηριακά είδη. Μία μελέτη έδειξε ότι το Enterococcus faecalis εξακολουθούσε να υπάρχει στην οδοντίνη μετά από 40 λεπτά έκθεσης σε 1,3% και 2,5% υποχλωριώδες νάτριο, ενώ 40 λεπτά σε συγκέντρωση 5,25% ήταν αποτελεσματικά στην απομάκρυνση του E. faecalis.Root Canal Irrigants and Disinfectants. Endodontics: Colleagues for Excellence. Published for the Dental Professional Community by the American Association of Endodontists. Winter 2011. Εκτός από τις υψηλότερες συγκεντρώσεις υποχλωριώδους νατρίου, η μεγαλύτερη διάρκεια έκθεσης και η θέρμανση του διαλύματος (60 °C) αυξάνουν επίσης την αποτελεσματικότητά του στην αφαίρεση μαλακών ιστών και βακτηρίων εντός του ενδοδοντικού θαλάμου. Το 2% είναι μια συνηθισμένη συγκέντρωση, καθώς υπάρχει μικρότερος κίνδυνος εμφάνισης ιατρογενούς υποχλωριώδους συμβάντος. Ένα περιστατικό υποχλωριώδους είναι μια άμεση αντίδραση έντονου πόνου, ακολουθούμενη από οίδημα, αιμάτωμα και εκχύμωση ως συνέπεια της διαφυγής του διαλύματος από τα όρια του δοντιού και της εισόδου του στον περιακρορριζικό χώρο. Αυτό μπορεί να προκληθεί από δέσμευση ή υπερβολική πίεση στη σύριγγα πλύσης ή μπορεί να συμβεί εάν το δόντι έχει ένα ασυνήθιστα μεγάλο ακρορριζικό τρήμα.

 Εξουδετέρωση νευροτοξικού παράγοντα 
Για τις διάφορες νευρικές ουσίες (αέρια νεύρων χημικού πολέμου) στις εγκαταστάσεις καταστροφής σε όλες τις Ηνωμένες Πολιτείες, χρησιμοποιείται υποχλωριώδες νάτριο 0,5-2,5% για την απομάκρυνση όλων των ιχνών νευροτοξικών ή φλυκταινογόνων ουσιών από τον προσωπικό προστατευτικό εξοπλισμό μετά την είσοδο προσωπικού σε τοξικές περιοχές.

Υποχλωριώδες νάτριο 0,5-2,5% χρησιμοποιείται επίσης για την εξουδετέρωση τυχόν τυχαίων απελευθερώσεων του νευροτοξικού παράγοντα στις τοξικές περιοχές.

Μικρότερες συγκεντρώσεις υποχλωριώδους νατρίου χρησιμοποιούνται ομοίως στο σύστημα μείωσης της ρύπανσης για να διασφαλιστεί ότι δεν απελευθερώνεται νευροτοξικός παράγοντας στα καυσαέρια του κλιβάνου.

 Μείωση της βλάβης του δέρματος 
Τα λουτρά αραιής χλωρίνης χρησιμοποιούνται εδώ και δεκαετίες για τη θεραπεία μέτριου έως σοβαρού εκζέματος σε ανθρώπους. Ωστόσο, δεν έχει διευκρινιστεί γιατί λειτουργούν έτσι. Ένας από τους λόγους για τους οποίους βοηθάει η χλωρίνη είναι ότι το έκζεμα μπορεί συχνά να οδηγήσει σε δευτερογενείς λοιμώξεις, ειδικά από βακτήρια όπως ο χρυσίζων σταφυλόκοκκος, γεγονός που δυσχεραίνει τη διαχείρισή του. Η λοίμωξη από χρυσίζοντα σταφυλόκοκκο (Staphylococcus aureus) σχετίζεται με την παθογένεση του εκζέματος και της νόσου Αλτσχάιμερ. Τα λουτρά χλωρίνης είναι μια μέθοδος για τη μείωση του κινδύνου σταφυλοκοκκικών λοιμώξεων σε άτομα με έκζεμα. Οι αντιβακτηριακές και αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες του υποχλωριώδους νατρίου συμβάλλουν στη μείωση των επιβλαβών βακτηρίων στο δέρμα και στη μείωση της φλεγμονής, αντίστοιχα. Σύμφωνα με εργασία που δημοσιεύθηκε από ερευνητές της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Στάνφορντ τον Νοέμβριο του 2013, ένα πολύ αραιό (0,005%) διάλυμα υποχλωριώδους νατρίου σε νερό ήταν επιτυχές στη θεραπεία δερματικών βλαβών με ένα φλεγμονώδες συστατικό που προκαλείται από ακτινοδερματίτιδα, υπερβολική έκθεση στον ήλιο ή γήρανση σε εργαστηριακά ποντίκια. Τα ποντίκια με ακτινοδερματίτιδα που λάμβαναν καθημερινά 30λεπτα μπάνια σε διάλυμα χλωρίνης παρουσίασαν λιγότερο σοβαρή δερματική βλάβη και καλύτερη επούλωση και αναγέννηση τριχών από τα ζώα που λούζονταν σε νερό. Ένα μόριο που ονομάζεται πυρηνικός παράγοντας κάπα-ελαφριάς αλυσίδας-ενισχυτής ενεργοποιημένων Β κυττάρων (NF-κB) είναι γνωστό ότι παίζει κρίσιμο ρόλο στη φλεγμονή, τη γήρανση και την απόκριση στην ακτινοβολία. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι εάν η δραστηριότητα του NF-κB μπλοκαρίστηκε σε ηλικιωμένα ποντίκια με το λούσιμο τους σε διάλυμα χλωρίνης, το δέρμα των ζώων άρχισε να φαίνεται νεότερο, μεταβαίνοντας από παλιό και εύθραυστο σε πιο παχύ, με αυξημένο πολλαπλασιασμό των κυττάρων (cell proliferation). Το αποτέλεσμα μειώθηκε μετά τη διακοπή των λουτρών, υποδεικνύοντας ότι η τακτική έκθεση ήταν απαραίτητη για τη διατήρηση του πάχους του δέρματος.

Ασφάλεια
Τα αραιά διαλύματα υποχλωριώδους νατρίου (όπως στην οικιακή χλωρίνη) ερεθίζουν κυρίως το δέρμα και την αναπνευστική οδό. Η βραχυπρόθεσμη επαφή του δέρματος με οικιακή χλωρίνη μπορεί να προκαλέσει ξηρότητα του δέρματος.

Εκτιμάται ότι κάθε χρόνο σε βρετανικά σπίτια συμβαίνουν περίπου 3.300 ατυχήματα που απαιτούν νοσοκομειακή περίθαλψη και προκαλούνται από διαλύματα υποχλωριώδους νατρίου (RoSPA, 2002).

 Οξείδωση και διάβρωση 
Το υποχλωριώδες νάτριο είναι ένα ισχυρό οξειδωτικό. Οι αντιδράσεις οξείδωσης είναι διαβρωτικές. Τα διαλύματα καίνε το δέρμα και προκαλούν οφθαλμική βλάβη, ειδικά όταν χρησιμοποιούνται σε συμπυκνωμένες μορφές. Όπως αναγνωρίζεται από την NFPA, ωστόσο, μόνο τα διαλύματα που περιέχουν περισσότερο από 40% υποχλωριώδες νάτριο κατά βάρος θεωρούνται επικίνδυνα οξειδωτικά. Διαλύματα με περιεκτικότητα μικρότερη από 40% ταξινομούνται ως μέτριου οξειδωτικού κινδύνου (NFPA 430, 2000).

Τα διαλύματα οικιακής χλωρίνης και χλωριωτή πισίνας σταθεροποιούνται συνήθως με σημαντική συγκέντρωση αλισίβας (καυστική σόδα, NaOH) ως μέρος της αντίδρασης παρασκευής. Αυτό το πρόσθετο από μόνο του θα προκαλέσει καυστικό ερεθισμό ή εγκαύματα λόγω απολίπανσης και σαπωνοποίησης των ελαίων του δέρματος του δέρματος και καταστροφής των ιστών. Η ολισθηρή αίσθηση της χλωρίνης στο δέρμα οφείλεται σε αυτήν τη διαδικασία.

 Κίνδυνοι αποθήκευσης 
Η επαφή διαλυμάτων υποχλωριώδους νατρίου με μέταλλα μπορεί να απελευθερώσει εύφλεκτο αέριο υδρογόνο. Τα δοχεία ενδέχεται να εκραγούν όταν θερμανθούν λόγω της απελευθέρωσης αερίου χλωρίου.(2013): "Sodium Hypochlorite" Stanford Linear Accelerator Laboratory Safe Handling Guideline, chapter 53, product 202. Accessed on 2018-06-12

Τα διαλύματα υποχλωριώδους άλατος είναι διαβρωτικά για τα κοινά υλικά δοχείων όπως ανοξείδωτος χάλυβας Τα λίγα συμβατά μέταλλα περιλαμβάνουν το τιτάνιο (το οποίο ωστόσο δεν είναι συμβατό με το ξηρό χλώριο) και το ταντάλιο. Glass containers are safe. Ορισμένα πλαστικά και καουτσούκ επηρεάζονται επίσης. Οι ασφαλείς επιλογές περιλαμβάνουν το πολυαιθυλένιο (PE), το πολυαιθυλένιο υψηλής πυκνότητας (HDPE, PE-HD), το πολυπροπυλένιο (PP), ορισμένα χλωριωμένα και φθοριωμένα πολυμερή όπως το πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC), πολυτετραφθοροαιθυλένιο (PTFE) και το πολυβινυλιδενοφθορίδιο (polyvinylidene fluoride, PVDF)•καθώς και το καουτσούκ αιθυλενίου-προπυλενίου και το βιτόνιο (Viton).

Τα δοχεία πρέπει να επιτρέπουν την απαγωγή του οξυγόνου που παράγεται από την αποσύνθεση με την πάροδο του χρόνου, διαφορετικά ενδέχεται να εκραγούν.

 Αντιδράσεις με άλλα κοινά προϊόντα 
Η ανάμειξη χλωρίνης με ορισμένα οικιακά καθαριστικά μπορεί να είναι επικίνδυνη.

Τα διαλύματα υποχλωριώδους νατρίου, όπως η υγρή χλωρίνη, απελευθερώνουν τοξικό αέριο χλώριο όταν αναμειχθούν με ένα οξύ, όπως υδροχλωρικό οξύ ή ξίδι.

Μια μελέτη του 2008 έδειξε ότι το υποχλωριώδες νάτριο και οι οργανικές χημικές ουσίες (π.χ. επιφανειοδραστικές ουσίες, αρώματα) που περιέχονται σε διάφορα οικιακά προϊόντα καθαρισμού μπορούν να αντιδράσουν και να παράγουν χλωριωμένες οργανικές ενώσεις.. Η μελέτη έδειξε ότι οι συγκεντρώσεις στον εσωτερικό αέρα αυξάνονται σημαντικά (8–52 φορές για το χλωροφόρμιο και 1–1170 φορές για τον τετραχλωράνθρακα, αντίστοιχα, πάνω από τις ποσότητες γραμμής βάσης στο νοικοκυριό) κατά τη χρήση προϊόντων που περιέχουν χλωρίνη.

Συγκεκριμένα, η ανάμειξη υποχλωριωδών λευκαντικών με αμίνες (για παράδειγμα, προϊόντα καθαρισμού που περιέχουν ή απελευθερώνουν αμμωνία, άλατα αμμωνίου, ουρία ή σχετικές ενώσεις και βιολογικά υλικά όπως ούρα) παράγει χλωραμίνες. Αυτά τα αέρια προϊόντα μπορούν να προκαλέσουν οξεία πνευμονική βλάβη. Η χρόνια έκθεση, για παράδειγμα, από τον αέρα σε πισίνες όπου το χλώριο χρησιμοποιείται ως απολυμαντικό, μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη ατοπικού άσθματος.

Η χλωρίνη μπορεί να αντιδράσει βίαια με υπεροξείδιο του υδρογόνου και να παράξει αέριο οξυγόνο:

Εκρηκτικές αντιδράσεις ή υποπροϊόντα μπορούν επίσης να εμφανιστούν σε βιομηχανικά και εργαστηριακά περιβάλλοντα όταν το υποχλωριώδες νάτριο αναμειγνύεται με διάφορες οργανικές ενώσεις.

 Περιορισμοί στην υγειονομική περίθαλψη 
Το Εθνικό Ινστιτούτο Αριστείας στην Υγεία και την Φροντίδα του Ηνωμένου Βασιλείου (National Institute for Health and Care Excellence) συνέστησε τον Οκτώβριο του 2008 ότι το διάλυμα Dakin δεν πρέπει να χρησιμοποιείται στην καθημερινή φροντίδα τραυμάτων.Do not use Eusol and gauze to manage surgical wounds that are healing by secondary intention, October 2008, NICE, London .Accessed 3 July 2014.

 Περιβαλλοντικές επιπτώσεις 
Παρά την ισχυρή βιοκτόνο δράση του, το υποχλωριώδες νάτριο αυτό το ίδιο έχει περιορισμένες περιβαλλοντικές επιπτώσεις, καθώς το ιόν υποχλωριώδους άλατος αποικοδομείται ταχέως πριν απορροφηθεί από τους ζωντανούς οργανισμούς.ASC – PT Asahimas Chemical (2009): "Sodium hypochlorite 10% ". Online Material Safety Data Sheet (MSDS). Accessed on 2018-06-14.

Ωστόσο, μια σημαντική ανησυχία που προκύπτει από τη χρήση υποχλωριώδους νατρίου είναι ότι τείνει να σχηματίζει ανθεκτικές χλωριωμένες οργανικές ενώσεις, συμπεριλαμβανομένων γνωστών καρκινογόνων, που μπορούν να απορροφηθούν από οργανισμούς και να εισέλθουν στην τροφική αλυσίδα. Αυτές οι ενώσεις μπορούν να σχηματιστούν κατά την οικιακή αποθήκευση και χρήση, καθώς και κατά τη βιομηχανική χρήση. Για παράδειγμα, όταν αναμίχθηκαν οικιακή χλωρίνη και λύματα, παρατηρήθηκε ότι το 1-2% του διαθέσιμου χλωρίου σχηματίζει οργανικές ενώσεις. Μέχρι το 1994, δεν είχαν ταυτοποιηθεί όλα τα υποπροϊόντα, αλλά οι ταυτοποιημένες ενώσεις περιλαμβάνουν το χλωροφόρμιο και τον τετραχλωράνθρακα. Η έκθεση σε αυτές τις χημικές ουσίες από τη χρήση εκτιμάται ότι είναι εντός των ορίων επαγγελματικής έκθεσης.

Παραπομπές

Βιβλιογραφία




Εξωτερικοί σύνδεσμοι
 International Chemical Safety Card 0482 (solutions < 10% active Cl)
 International Chemical Safety Card 1119 (solutions > 10% active Cl)
 Institut national de recherche et de sécurité (in French)
 Home and Leisure Accident Statistics 2002 (UK RoSPA)
 Emergency Disinfection of Drinking Water (United States Environmental Protection Agency)
 Chlorinated Drinking Water (IARC Monograph)
 NTP Study Report TR-392: Chlorinated & Chloraminated Water (US NIH)
 Guidelines for the Use of Chlorine Bleach as a Sanitizer in Food Processing Operations (Oklahoma State University)

Κατηγορία:Αντισηπτικά
Κατηγορία:Καθαρισμός
Κατηγορία:Απολυμαντικά
Κατηγορία:Υποχλωριώδη
Κατηγορία:Οξειδωτικά μέσα
Κατηγορία:Ενώσεις νατρίου