Natriy gipoxlorit

**Gipoxlorit natriya** (natriy xlorid, kimyoviy formulasi – NaOCl) – xlorid kislotaning noorganik natriyli tuzi. Tuzning suvdagi eritmasining trivial nomlari – „labarrak suvi“ yoki „javeliy suv“.

Birikma erkin holatda juda beqaror va odatda barqaror pentagidrat NaOCl · 5H2O yoki oʻtkir hidli suvli eritmada uchraydi.

U tarkibida 95,2% faol xlor boʻlgan kuchli oksidlovchidir. U antiseptik va dezinfeksiyalovchi xususiyatlarga ega. Maishiy va sanoat oqartiruvchisi, dezinfektant, suvni tozalash va zararsizlantirish uchun vosita, shuningdek, baʼzi kimyoviy jarayonlarda ishlatiladi. Tibbiyotda bakteritsid va sterilizatsiyalovchi vosita sifatida, shuningdek oziq-ovqat sanoati va qishloq xoʻjaligida qoʻllaniladi.

*The 100 Most Important Chemical Compounds* (Greenwood Press, 2007) nashriga koʻra, natriy gipoxlorit yuzlab eng muhim kimyoviy birikmalar qatoriga kiradi.

## Kashfiyot tarixi
1774-yilda shved kimyogari Karl Vilgelm Sheele xlorni kashf etgan. Oradan 11-yil oʻtgach, 1785-yilda (boshqa maʼlumotlarga koʻra 1787-yilda) fransuz kimyogari Klod Lui Bertolle bu gazning suvdagi eritmasi oqartiruvchi xususiyatga ega ekanligini aniqlagan.

\mathsf{Cl_2+H_2O\rightleftarrows HCl+HOCl}\ \ \ \ (1)

1778-yilda Parijdagi Leonardo Alban boshchiligidagi *Societé Javel* kichik korxonasi Bertolle usulini sanoat sharoitiga moslashtirib, xlor gazini suvda eritib oqartiruvchi suyuqlik ishlab chiqara boshlagan. Biroq, mahsulot beqaror edi, shuning uchun 1787-yilda jarayon oʻzgartirildi. Xlor potashning suvli eritmasi orqali oʻtkazila boshlandi, bu esa yuqori oqartirish xususiyatiga ega barqaror mahsulot bergan. Alban uni *"Eau de Javel"* („javel suvi“) deb atadi. Yangi mahsulot tashish va saqlash qulayligi tufayli tezda Fransiya va Angliyada mashhur boʻlgan.

\mathsf{Cl_2+2K_2CO_3+H_2O\rightarrow2KHCO_3+KOCl+KCl}\ \ \ \ (2)

1820-yilda fransuz farmatsevt Antuan Labarrak potashni arzonroq kaustik soda (natriy gidroksid) bilan almashtirdi. Hosil boʻlgan natriy gipoxlorit eritmasiga „Labarrak suvi“ deb nom berildi. U oqartirish va dezinfeksiyalash uchun keng qoʻllanilgan. Reaksiya sovuq suyultirilgan eritmada sodir boʻldi:

\mathsf{Cl_2+2NaOH\rightarrow NaCl+NaOCl+H_2O}\ \ \ \ (3)

Gipoxloritning dezinfeksiyalash xususiyatlari XIX asrning birinchi yarmida aniqlangan boʻlsa-da, undan ichimlik va oqova suvlarni tozalashda faqat asrning oxirlarida foydalanila boshlandi. Birinchi suv tozalash tizimlari 1893-yilda Gamburgda ochilgan va AQShda tozalangan ichimlik suvi ishlab chiqaradigan birinchi zavod 1908-yilda Jersi-Sitida paydo boʻlgan.

## Fizik xususiyatlari
Suvsiz natriy gipoxlorit beqaror rangsiz kristall modda. Uning tarkibi: natriy (30,9%), xlor (47,6%) va kislorod (21,5%).

U 100 g suvga 53,4 g (50 °C da 100 g suvga 130 g) yaxshi eriydi.

Birikmada uchta kristallgidrat borligi maʼlum:

* **monogidrat NaOCl · H2O** – 60 °C dan yuqori haroratda parchalanib, juda beqaror; yanada yuqori haroratlarda portlash bilan parchalanadi.
* **NaOCl · 2,5H<sub>2</sub>O** – nisbatan barqaror, 57,5 °C da suyuqlanadi.
* **pentagidrat NaOCl · 5H2O** – eng barqaror shakl – och yashil-sariq (texnik sifat – oq rangda). Havoda modda tez parchalanishi tufayli suyuq holatga oʻtadi. Suyuqlanish harorati 24,4 °C (boshqa maʼlumotlarga koʻra – 18 °C) va 30-50 °C gacha qizdirilganda parchalanadi.
Natriy gipoxloritning suvdagi eritmasining 18 °C dagi zichligi:

Turli konsentratsiyali natriy gipoxloritning suvli eritmalarining muzlash harorati:

## Kimyoviy xususiyatlari

### [[Parchalanish energiyasi|Parchalanish]] va nomutanosiblik
Natriy gipoxlorit beqaror birikma boʻlib, osongina parchalanib, kislorod chiqaradi:
: \mathsf{2NaOCl\ \xrightarrow{70^oC}\ 2NaCl+O_2\!\uparrow}

Oʻz-oʻzidan parchalanish xona haroratida ham sekin sodir boʻladi: 40 kun ichida pentagidrat (NaOCl 5H2O) 30% faol xlorni yoʻqotadi. 70 °C da suvsiz gipoxlorit portlovchi darajada parchalanadi.

Qizdirilganda parallel ravishda nomutanosiblik (dismutatsiya) reaktsiyasi sodir boʻladi:
: \mathsf{3NaOCl\ \xrightarrow{50^oC}\ NaClO_3+2NaCl}

### Suvli eritmalarda gidroliz va parchalanish
Suvda erigan natriy gipoxlorit ionlarga ajraladi:

: \mathsf{NaOCl\ \xrightarrow{H_2O}\ Na^++OCl^-}

Gipoxlorid kislota (HOCl) juda zaif (pKa = 7,537) boʻlgani uchun suvli muhitda gipoxlorit ioni gidrolizga uchraydi:

: \mathsf{OCl^-\!+H_2O\leftrightarrows HOCl+OH^-}

Natriy gipoxloritning suvli eritmalarida gipoxlorid kislotaning mavjudligi uning kuchli dezinfektsiyalash va oqartirish xususiyatlarini tushuntiradi („Fiziologik taʼsirlar va atrof-muhit taʼsiri“ boʻlimiga qarang).

Natriy gipoxloritning suvli eritmalari beqaror va hatto oddiy haroratlarda ham (kuniga 0,085%) vaqt oʻtishi bilan parchalanadi. Parchalanish yorugʻlik, ogʻir metallar ionlari va gidroksidi metall xloridlari bilan tezlashadi; aksincha, magniy sulfat, ortoborik kislota, silikat va natriy gidroksid jarayonni sekinlashtiradi; bu holda yuqori ishqoriy muhitga ega eritmalar (pH > 11) eng barqaror hisoblanadi.

Yuqori ishqoriy muhitda (pH > 10), gipoxlorit ionining gidrolizi bostirilganda, parchalanish quyidagicha sodir boʻladi:

: \mathsf{2OCl^-\!\rightarrow2Cl^-\!+O_2}

35 °C dan yuqori haroratlarda parchalanish nomutanosiblik (dismutatsiya) reaktsiyasi bilan birga keladi:

: \mathsf{3OCl^-\!\rightarrow2Cl^-\!+ClO_3^-}

PH 5 dan 10 gacha boʻlgan diapazonda, eritmadagi gipoxlorid kislota kontsentratsiyasi sezilarli boʻlganda, parchalanish quyidagi sxema boʻyicha davom etadi:

: \mathsf{HOCl+2ClO^-\rightarrow ClO_3^-+2Cl^-+H^+}

: \mathsf{HOCl+ClO^-\!\rightarrow O_2+2Cl^-\!+H^+}

Kislotali muhitda HOCl ning parchalanishi tezlashadi va juda kislotali muhitda (pH \mathsf{4HOCl\rightarrow 2Cl_2+O_2+2H_2O}

Agar xlorid kislota kislotalash uchun ishlatilsa, natijada xlor ajralib chiqadi:

: \mathsf{NaOCl+2HCl\rightarrow NaCl+Cl_2\!\uparrow\!+H_2O}

Karbonat angidrit natriy gipoxloritning toyingan suvli eritmasi orgali oʻtkazish, siz gipoxlorid kislota eritmasiy olish mumkin:

: \mathsf{NaOCl+H_2O+CO_2\rightarrow NaHCO_3+HOCl}

### Oksidlanish xossalari
Natriy gipoxloritning suvli eritmasi kuchli oksidlovchi modda boʻlib, muhitning kislota-asos xususiyatidan qatʼi nazar, turli qaytaruvchi moddalar bilan koʻplab reaksiyalarga kirishadi.

Suvli muhitda oksidlanish-qaytarilish jarayonini va yarim reaksiyalarning standart elektrod potentsiallarini rivojlantirishning asosiy variantlari:

* kislotali muhitda:

: \mathsf{NaOCl+H^+=Na^++HOCl}

* neytral va ishqoriy muhitda:

* Ishqoriy metall yodidlari yodga (bir oz kislotali muhitda), yodatga (neytral muhitda) yoki periodatga (ishqoriy muhitda) oksidlanadi:

: \mathsf{NaOCl+2NaI+H_2O\rightarrow NaCl+I_2\!\downarrow+2NaOH}

: \mathsf{3NaOCl+NaI\rightarrow3NaCl+NaIO_3}

: \mathsf{4NaOCl+NaI\rightarrow4NaCl+NaIO_4}

* sulfitlar sulfatlarga, nitritlar nitratlarga, oksalatlar va formatlar karbonatlarga oksidlanadi:

: \mathsf{NaOCl+K_2SO_3\rightarrow NaCl+K_2SO_4}

: \mathsf{2NaOCl+Ca(NO_2)_2\rightarrow2NaCl+Ca(NO_3)_2}

: \mathsf{NaOCl+NaOH+HCOONa\rightarrow NaCl+Na_2CO_3+H_2O}

* Fosfor va mishyak natriy gipoxloritning ishqoriy eritmasida eriydi va fosfor va mishyak kislotalarining tuzlarini hosil qiladi:

: \mathsf{2As+6NaOH+5NaOCl\rightarrow 2Na_3AsO_4+5NaCl+3H_2O}

* Ammiak, natriy gipoxlorit taʼsirida, xloramin hosil boʻlish bosqichida gidrazinga aylanadi (karbamid ham xuddi shunday reaksiyaga kirishadi)

: \mathsf{NaOCl+NH_3\rightarrow NaOH+NH_2Cl}

: \mathsf{NH_2Cl+NaOH+NH_3\rightarrow N_2H_4+NaCl+H_2O}

* Oksidlanish darajasi past boʻlgan metallarning birikmalari yuqori oksidlanish darajasiga ega boʻlgan birikmalarga aylanadi:

: \mathsf{NaOCl+PbO\rightarrow NaCl+PbO_2}

: \mathsf{2NaOCl+MnCl_2+4NaOH\rightarrow Na_2MnO_4+4NaCl+2H_2O}

: \mathsf{3NaOCl+2Cr(OH)_3+4NaOH\rightarrow 2Na_2CrO_4+3NaCl+5H_2O}

Analogiya boʻyicha transformatsiyalar amalga oshirilishi mumkin: Fe(II) → Fe(III) → Fe(VI); Co(II) → Co(III) → Co(IV); Ni(II) → Ni(III); Ru(IV) → Ru(VIII); Ce(III) → Ce(IV) va boshqalar.

## Identifikatsiyasi
Gipoxlorit ioniga sifatli analitik reaktsiyalar orasida sinov namunasi xona haroratida bir valentli talliy tuzining ishqoriy eritmasiga qoʻshilganda jigarrang metagidroksid choʻkmasining choʻkishi qayd etilishi mumkin (aniqlash chegarasi 0,5 mkg gipoxlorit):

: \mathsf{2NaOCl+Tl_2SO_4+2NaOH=2TlO(OH)\!\downarrow+2NaCl+Na_2SO_4}

Yana bir variant – kuchli kislotali muhitda kraxmalli yod reaktsiyasi va kaliy bromat ishtirokida 4,4'-tetrametildiaminodifenilmetan yoki n, nʼ-dioksitrifenilmetan bilan rangli reaksiya.

Eritmadagi natriy gipoxloritni miqdoriy tahlil qilishning keng tarqalgan usuli – bu tahlil qilingan eritmani standart eritmaga (MDA) qoʻshish orqali potentsiometrik tahlil yoki tahlil qilinadigan eritmaning konsentratsiyasini standart eritmaga qoʻshish orqali kamaytirish usuli (MUA) brom-ion-selektiv elektrod (Br-ISE) yordamida.

Kaliy yodid (bilvosita yodometriya) yordamida titrimetrik usul ham qoʻllaniladi.

## Manbalar