The use of hypochlorites in household care

D. A. Merkulov, Ph.D. (Chemistry), Udmurt State University, Izhevsk
Hypochlorite called salt of hypochlorous acid. The most common of these are sodium hypochlorite, calcium hypochlorite and potassium hypochlorite. Hypochlorites are widely used for disinfection of drinking water, bleach, decontamination and disinfection. Hypochlorites are among the most important chemical compounds.

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.

Таблица 1. Наиболее распространенные гипохлориты.

Систематическое наименование Традиционное название Хим. формула CAS № М, г/моль
Гипохлорит натрия Хлорноватистокислый натрий, лабарракова вода (гипохлорит натрия в смеси с хлоридом натрия и гидроксидом натрия) NaClO 7681–52–9 74,44
Гипохлорит калия Хлорноватистокислый калий,

жавелевая вода (гипохлорит калия в смеси с гидрокарбонатом калия и хлоридом калия)

KClO 7778–66–7 90,55
Гипохлорит кальция Хлорноватистокислый кальций, хлорная известь (гипохлорит кальция в смеси с хлоридом кальция, оксихлоридом кальция и гидроксидом кальция) Ca(ClO)2 7778–54–3 142,98

История открытия

В 1774 г. шведский химик Карл Вильгельм Шееле получил хлор (Cl2) в результате взаимодействия оксида марганца(IV) MnO2 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.

Cl2 + H2O = 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)

Cl2 + K2СO3 = 2KHCO3 + 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»).

Cl2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H2O.

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×5H2O. 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×2,5H2O 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.

Концентрация, % 1 2 4 6 8 10 14
Плотность, г/мл (18 °С) 1,0053 1,0121 1025,8 1,0397 1,0538 1,0681 1,0977
Концентрация, % 18 22 26 30 34 38 40
Плотность, г/мл (18 °С) 1,1288 1,1614 1,1953 1,2307 1,2680 1,3085 1,3285
Концентрация, % 2 4 6 8 10 12 15,6
tзам, °С – 2,2 – 4,4 – 7,5 – 10,0 – 13,9 – 19,4 –29,7

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)2×2H2O, Ca(ClO)2×3H2O, Ca(ClO)2×4H2O.

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

HClO = H+ + ClO.

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 в растворе присутствует преимущественно хлорноватистая кислота, а 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 + O2↑ и 2Сa(ClO)2 = СaCl2 + O2↑.

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

3NaClO = NaClO3 + 2NaCl и 3Сa(ClO)2 = Ca(ClO3)2 + 2СaCl2.

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 = 2Cl2↑ + O2↑ + 2H2O.

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

HClO + HCl = Cl2↑ + H2O.

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

ClO + CO2 + H2O = HCO3 + HClO.

В слабокислых и нейтральных средах при 3 < рН < 7,5 протекает следующая окислительно-восстановительная реакция

2HClO = 2HCl + O2↑.

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

3ClO = ClO3 + 2Cl.

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:

2ClO = 2Cl + O2↑.

Стабилизация гипохлоритов в водных растворах. Соли хлорноватистой кислоты значительно устойчивее самой кислоты. С ростом рН уменьшается мольная доля хлорноватистой кислоты в растворе и тем самым повышается стабильность гипохлоритов (рис. 1). В области рН > 11 содержание хлорноватистой кислоты крайне низкое, однако, и при этой кислотности наблюдается медленное разложение соединений хлора(I). Протекающие реакции можно записать в виде:

2ClO = ClO2 + Cl, (1)

ClO2 + ClO= ClO3 + Cl, (2)

2ClO = O2 + 2Cl. (3)

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:

  • удаление хлорид-ионов, сопутствующих гипохлорит-ионам, методом кристаллизации;
  • приготовление хлорноватистой кислоты, свободной от хлорид-ионов, методами электродиализа, дистилляции и жидкостной экстракции с последующей нейтрализацией щелочью;
  • добавление многоатомных спиртов (например галактита, маннита, сорбита, инозита и пентаэритрита);
  • добавление амидов;
  • осаждение и фильтрация после добавления соединений щелочноземельных металлов;
  • добавление перйодатов или перйодат-образующих соединений, способных образовывать комплексы с ионами металлов – катализаторов разложения гипохлоритов;
  • добавление силикатов совместно с добавками или без добавок;
  • добавление бромидов;
  • добавление арилсульфаниламидов или их производных;
  • увеличение светостойкости гипохлоритов путем добавления солей имидодисульфатов; солей церия и ЭДТА; феррицианидов; изоциануровой кислоты и цитрата натрия;
  • добавление избытка хлорида железа с последующей фильтрацией;
  • добавление гептоната натрия или боргептоната натрия;
  • добавление 2-оксазолидинонов;
  • добавление фосфата натрия;
  • добавление бихромата калия;
  • добавление солей кальция;
  • добавление полидентатных гетероароматических соединений.

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

в кислой среде

2HClO + 2H+ + 2e = Cl2↑ + 2H2O, E° = 1,630 В,

HClO + H+ + 2e = Cl + H2O, E° = 1,500 В.

в нейтральной и щелочной среде

ClO + H2O + 2e = Cl + 2OH, E° = 0,890 В,

2ClO + 2H2O + 2e = Cl2↑ + OH, E° = 0,421 В.

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).

Токсин 2,5% NaClO + 0,25 н. NaOH 2,5% NaClO 1,0% NaClO 0,1% NaClO
Т-2 токсин +
Бреветоксин + +
Микроцистин + + +
Тетродотоксин + + +
Сакситоксин + + + +
Палитоксин + + + +
Рицин + + + +
Ботулотоксин + + + +

Методы анализа

Качественными реакциями на гипохлорит-ион могут служить:

  • окисление йодид-иона до йода в сильнокислой среде;
  • выпадение коричневого осадка метагидроксида таллия(III) (TlO(OH)) при действии щелочного раствора соли таллия (I);
  • цветная реакция с 4,4´-тетраметилдиаминодефенилметаном или N,N´-диокситрифенил метаном в присутствии бромата калия.

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 = Cl2↑ + H2O.

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

Cl2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H2O.

Существуют две производственные схемы данного метода:

  • основной процесс, в результате которого производится 16%-ный раствор гипохлорита натрия в смеси с хлоридом натрия и гидроксидом натрия (рис. 4).
  • низко-солевой или концентрированный процесс позволяет получить концентрированные растворы (25–40%) гипохлорита натрия с меньшим содержанием примесей. Его отличие от основного способа заключается в добавлении второй стадии хлорирования. Во второй реактор подается не гидроксид натрия, а раствор гипохлорита натрия из первого реактора, в результате происходит концентрирование готового продукта (рис. 5).


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 + H2O = NaClO + H2↑(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 + 2Cl2 = Сa(ClO)2 + СaCl2 + 2H2O (суммарно).

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

Таблица 4. Производители гипохлорита натрия в России.

Название предприятия Сайт предприятия
«Каустик» ЗАО, г. Стерлитамак www.kaus.ru/
«Каустик» ОАО, г. Волгоград www.kaustik.ru/
«Новомосковский хлор» ООО, г. Новомосковск www.hlor.biz/
«Сода-хлорат» ООО, г. Березняки www.soda.perm.ru/

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

Наименование показателя
Марка А
Марка Б
Внешний вид
Жидкость зеленовато-желтого цвета
Коэффициент светопропускания, % не менее
20
20
Массовая концентрация активного хлора, г/дм3, не менее
190
170
Массовая концентрация щелочи в пересчете на NaOH, г/дм3
10–20
40–60
Массовая концентрация железа, г/дм3, не более
0,02
0,06
Область применения
В химической промышленности для обеззараживания питьевой воды и воды плавательных бассейнов, для дезинфекции и отбелки
В витаминной промышленности как окислитель и для отбеливания ткани

Гипохлорит натрия должен храниться в специальных полиэтиленовых, стальных гуммированных или других, покрытых коррозионно-стойкими материалами ёмкостях, наполненных на 90% объёма и оборудованных воздушником для сброса образующегося при распаде кислорода. Емкости с гипохлоритом натрия хранят в защищённых от света закрытых складских неотапливаемых помещениях. Перевозка продукции осуществляется в соответствии с правилами транспортировки опасных грузов.

Хлорная известь в зависимости от способа получения выпускается двух марок «А» и «Б» и трех сортов для каждой марки (табл. 6).

Таблица 6. Физико-химические показатели и способ получения хлорной извести по ГОСТ 1692–85

Наименование показателя
Марка А Марка Б
1-й сорт 2-й сорт 3-й сорт 1-й сорт 2-й сорт 3-й сорт
Внешний вид
Порошок белого цвета или слабоокрашенный, с наличием комков
Массовая концентрация активного хлора, %, не менее
28 25 20 35 32 27
Коэффициент термостабильности, не менее
0,90 0,90 0,80 0,75 0,70 0,60
Способ получения
Хлорирование пушенки в кипящем слое Хлорирование пушенки в аппаратах Бакмана

Хлорную известь упаковывают в полиэтиленовые мешки и стальные барабаны, окрашенные со всех сторон химически стойкой краской. Хлорную известь хранят в закрытых складских неотапливаемых, затемненных и хорошо проветриваемых помещениях. Не допускается хранение с хлорной известью взрывчатых веществ, огнеопасных грузов и баллонов со сжатыми газами. Гарантийный срок хранения хлорной извести марки А 1-го и 2-го сортов – 3 года со дня изготовления, марки А 3-го сорта и марки Б – 1 год со дня изготовления. Перевозка продукции осуществляется в соответствии с правилами транспортировки опасных грузов.

Требования безопасности

Гипохлориты являются окислителями, вызывающими раздражение кожных покровов и слизистых оболочек. Гипохлориты при попадании на кожу могут вызвать ожоги, а при попадании в глаза – слепоту. При попадании гипохлоритов на кожные покровы необходимо обмывать их обильной струей воды в течение 10–15 мин. При попадании гипохлоритов в глаза следует немедленно промыть их обильным количеством воды и направить пострадавшего к врачу. Приём внутрь разбавленных растворов (3 – 6%) гипохлоритов приводит обычно только к раздражению пищевода и иногда ацидозу, в то время как концентрированные растворы способны вызвать довольно серьёзные повреждения, вплоть до перфорации желудочно-кишечного тракта. При работе с гипохлоритами следует иметь специальные средства защиты: защитные очки, резиновые сапоги, резиновые перчатки, фартук из прорезиненной ткани и противогаз, а также использовать специальную одежду.

Несмотря на свою высокую химическую активность, безопасность гипохлоритов для человека документально подтверждена исследованиями токсикологических центров Северной Америки и Европы. Результаты показывают, что гипохлориты не являются мутагенными, канцерогенными и тератогенными соединениями, а также кожными аллергенами. Международное агентство по изучению рака пришло к выводу, что питьевая вода, прошедшая обработку гипохлоритом натрия, не содержит человеческих канцеро- генов.

При нагревании выше 35°С растворы гипохлоритов разлагаются с образованием хлоратов и выделением кислорода. Слабощелочной раствор достаточно устойчив. Растворы гипохлоритов негорючи и невзрывоопасны. Однако в процессе высыхания гипохлориты могут вызвать загорание органических продуктов и горючих веществ. При взаимодействии гипохлоритов с кислотами выделяется токсичный хлор (раздражающий и удушающий эффект), поэтому не допускается смешение и совместное хранение данных веществ.

При работе с гипохлоритами производственные помещения должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией. Оборудование должно быть герметичным. Негерметичные узлы должны быть снабжены местными вентиляционными отсосами.

Применение в средствах бытовой химии

Применение гипохлоритов в средствах бытовой химии обусловлено их окислительными и дезинфицирующими свойствами. Гипохлориты являются основными действующими веществами в химических отбеливателях, пятновыводителях, средствах для обеззараживания воды в бассейнах, в чистящих и моющих средствах с дезинфицирующим эффектом.

Отбеливатели

Мировое производство гипохлорита натрия оценивается в 5 миллионов тонн. Более половины всего производимого гипохлорита натрия используется в качестве отбеливателя и пятновыводителя для тканей. Гипохлорит натрия может быть использован для многих видов тканей, включая хлопок, полиэстер, нейлон, ацетат, лен, вискозу и другие. Он эффективен для удаления следов почвы и широкого спектра пятен, в том числе, от кофе, крови, травы, горчицы, ягодных и фруктовых соков и т.д.

Содержание гипохлорита натрия в отбеливателях и пятновыводителях для тканей обычно находится в диапазоне от 2,5 до 10%. В большинстве случаев эти средства выпускаются в жидкой форме в пластиковых бутылках или канистрах. Дополнительными компонентами отбеливателей являются поверхностно-активные вещества, модификаторы реологии, оптические отбеливатели, стабилизаторы разложения и др.

Преимуществами отбеливателей на основе гипохлоритов являются:

  • быстрое и качественное отбеливание;
  • использование отбеливателя без нагревания и даже в холодной воде;
  • доступная цена;
  • более удобная форма выпуска: не «пылят», в отличие от порошков и легко дозируются;
  • многофункциональность, так как помимо отбеливания и удаления пятен подходят для дезинфекции различных поверхностей.

Недостатками отбеливателей на основе гипохлоритов являются:

  • активное использование хлорсодержащих отбеливателей приводит к тому, что ткани быстрее изнашиваются и, как следствие, легко рвутся;
  • невозможность отбеливания шёлковых, шерстяных и некоторых синтетических волокон из-за интенсивного разрушения;
  • относительно короткий срок хранения;
  • невозможность использования в автоматической стиральной машине, особенно в сочетании с современными порошками;
  • сильный специфичный запах хлора.

Моющие и чистящие средства с дезинфицирующими свойствами

Гипохлориты используются во многих жидких и порошкообразных средствах:

  • для автоматических посудомоечных машин;
  • для ухода за ванными комнатами, душевыми и туалетами;
  • для очистки кухонных плит;
  • для мытья каменных и бетонных полов;
  • для очистки коптилен и грилей;
  • очистки канализационных сливов;
  • для уборки поверхностей в кухнях и столовых и др.

Эффективность очистки средствами, содержащими гипохлорит-ионы, обусловлена их сильным окисляющим действием. При деструкции крупных молекул загрязнителей образуются низкомолекулярные продукты разложения, характеризующиеся высокой растворимостью, отсутствием окраски и запаха. Одновременно с очищающим действием, гипохлориты проявляют высокую дезинфицирующую способность. В целом эффективность гипохлоритов возрастает с увеличением концентрации и температуры раствора, а так же при понижении кислотности раствора.

Гипохлоритсодержащие средства с дезинфицирующими свойствами обладают следующими достоинствами:

  • эффективны в отношении различных бактерий, грибов и вирусов;
  • дезинфицирующая активность мало зависит от жесткости воды;
  • при использовании не образуют побочных токсичных продуктов;
  • выпускаются в жидкой, порошкообразной и гранулированной формах.

К недостаткам можно отнести:

  • нестабильность и потерю активности с увеличением температуры и при взаимодействии с органическими веществами;
  • снижение биологической активности с увеличением кислотности среды;
  • коррозия нержавеющей стали и других металлов, что допускает лишь кратковременный контакт с поверхностями и оборудованием из металлов;
  • потеря активности при хранении на свету;
  • ограниченный перечень поверхностно-активных веществ, комплексообразователей, красителей, отдушек, способных быть устойчивыми в композиции моющего или чистящего средства, содержащего гипохлориты.

В заключение следует отметить, что рост производства и потребления гипохлоритов составляет более 2,5% ежегодно. Причем более половины всех произведенных гипохлоритов используется для бытовых целей, а менее половины для промышленных. Широкое использование гипохлоритов в средствах бытовой химии стало возможным благодаря их коммерческой доступности и высокой эффективности. Гипохлорит натрия является безусловным лидером среди других солей хлорноватистой кислоты, занимая 91% мирового рынка. Почти 9% остается за гипохлоритом кальция. Использование гипохлорита калия имеет историческое значение, однако, объемы его современного применения незна- чительные.

Источники

  1. Handbook of detergents. Part A: Properties/ Edited by Guy Broze. New York: Marsell Dekker, 1999. 809 p.
  2. Фурман Л. А. Хлорсодержащие окислительно-отбеливающие и дезинфицирующие вещества. М.: Химия, 1976. 88 с.
  3. Ушакова В.Н. Мойка и дезинфекция. Пищевая промышленность, торговля, общественное питание. – СПб.: Профессия, 2009. 288 с.
  4. ГОСТ 1692–85. Известь хлорная. Технические условия.
  5. ГОСТ 11086–76. Гипохлорит натрия. Технические условия.
  6. Лидин Р.А. и др. Константы неорганических веществ: справочник / Под ред. проф. Р.А. Лидина. М.: Дрофа, 2000. 480 с.
  7. Химическая энциклопедия/ Гл. ред. И.Л. Кнунянц. М.: Советская энциклопедия, 1992. Т. 3. 555 с.
  8. Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей/ Под ред. проф. Н.В. Лазарева и проф. И.Д. Гадаскиной. Л.: Химия, 1977. Т. 3. 608 с.
  9. https://ru.wikipedia.org/wiki/Гипохлорит_натрия
Поделитесь этой публикацией с коллегами и друзьями Source: № 08 (159) октябрь 2014

Leave a Reply