آب ژاول

آب ژاول صنعتی

 سفید کننده خانگی

نوع سفید کننده خانگی، آب ژاول که مصرف کنندگان بیشتر با آن آشنا هستند هیپوکلریت سدیم مایع است. سفید کننده های خانگی در سوپرمارکت ها و سایر فروشگاه ها در محلول سفید کننده 6 درصد هیپوکلریت سدیم مخلوط با آب فروخته می شوند. هیپوکلریت سدیم از واکنش شیمیایی گاز کلر با محلول هیدروکسید سدیم (NaOH) تولید می شود. با گذشت زمان، ترکیب هیپوکلریت سدیم به نمک و آب تجزیه می شود. بنابراین، بطری‌های قدیمی‌تر سفیدکننده کلر ممکن است دیگر حاوی غلظت 6 درصد هیپوکلریت سدیمی نباشند که در هنگام خرید وجود دارد.
هیپوکلریت کلسیم یکی دیگر از ترکیبات سفید کننده است که اغلب به عنوان پودر سفید کننده یا سفید کننده دانه ای شناخته می شود. این یک جامد خشک است که در گرانول یا دیسک فشرده فروخته می شود. هیپوکلریت کلسیم از واکنش گاز کلر (Cl 2 ) با آهک (Ca(OH) 2 ) ساخته می شود.

سفید کننده کلر چگونه ضدعفونی می کند؟

خواص ضدعفونی کنندگی قوی آب ژاول سفید کننده کلر در واقع نتیجه تشکیل اسید هیپوکلروس است، اسید ضعیفی که وقتی سفید کننده مایع یا دانه ای به آب اضافه می شود، تشکیل می شود. اسید هیپوکلروس از نظر الکتریکی خنثی است و می تواند به راحتی با دیواره سلولی / غشای باکتری ها یا پوشش پوسته (کپسید) ویروس ها مانند سالمونلا یا پاتوژن های نوروویروس تماس برقرار کند و از آن عبور کند. هنگامی که در داخل پاتوژن قرار می گیرد، اسید هیپوکلرو از نظر شیمیایی با پروتئین ها تعامل می کند و باعث می شود که ساختار پیچیده آنها آشکار شود، که عملکرد آنها را مختل می کند و عامل بیماری زا را غیرفعال می کند.

ضدعفونی موثر سفیدکننده به زمان تماس کافی با عامل بیماریزا بستگی دارد. زمان تماس توصیه شده تابعی از دما، قدرت محلول سفید کننده و پاتوژن خاص است. برخی از پاتوژن ها به زمان تماس طولانی تری نسبت به سایرین نیاز دارند. شورای کیفیت و سلامت آب پوسترهای ضدعفونی اطلاعاتی را برای انواع سطوح و عوامل بیماری زا ارائه می دهد.

کاربرد آب ژاول

• نوشیدنی
• صنایع آبزیان
• از بین بردن لکه ها
• دارویی
• صنایع شیمیایی
• کشاورزی
• صنایع دفع زباله
• صنایع کاغذ سازی و خمیر کاغذ
• صنایع رنگ و آهک
• صنایع بهداشتی
• تصفیه آب آشامیدنی به کمک روش کلرزنی
• تصفیه و دفع فاضلاب‌

مضرات سفید کننده برای محیط زیست

هنگامی که سفید کننده مطابق دستورالعمل برچسب سازنده استفاده می شود، خطری برای محیط زیست ندارد. از آنجایی که سفید کننده کلر با میکروب ها و سایر مواد آلی واکنش می دهد، به آب شور تبدیل می شود. هرگونه سفید کننده واکنش نداده در اثر تماس با مواد آلی در سیستم جمع آوری فاضلاب یا در طی تصفیه فاضلاب شهری تجزیه می شود.
البته استفاده از سفید کننده کلر به روش هایی که قرار نیست از آن استفاده شود می تواند برای محیط زیست خطرناک باشد. بنابراین، همیشه توصیه می شود از سفید کننده طبق دستورالعمل برچسب سازنده استفاده کنید.

روش تولید آب ژاول

روش تولید اولیه آب ژاول بارتولت شامل عبور کلر 2 از محلول کربنات سدیم بود، اما محلول هیپوکلریت سدیم به دست آمده کاملاً ضعیف بود. در واقع، افزودن گاز کلر به آب، هم اسید کلریدریک و هم اسید هیپوکلرو می دهد:

Cl 2 + H 2 O HOCl + HCl (aq)

افزودن نمک به این مخلوط باعث تشکیل محلول آبی هیپوکلریت سدیم می شود. از حالت تعادل، می توانید ببینید که افزودن اسید به این محلول، واکنش را به سمت چپ هدایت می کند و گاز کلر در حال تکامل است. بنابراین، برای تشکیل سفیدکننده های هیپوکلریتی پایدار، باید تعادل را به سمت راست هدایت کرد، و این را می توان با افزودن یک ماده قلیایی مانند NaOH انجام داد.

یک روش تولید موثرتر در دهه 1890 توسط ES Smith ابداع شد که شامل الکترولیز محلول نمک برای تولید گاز NaOH و Cl 2 بود که سپس با هم مخلوط شدند تا NaOCl را تشکیل دهند. امروزه تنها روش صنعتی اسکلت بزرگ برای تولید NaOCl، فرآیند هوکر نامیده می شود و تنها نسخه بهبود یافته فرآیند الکترولیز اسمیت است. در این، گاز Cl2 به محلول NaOH رقیق سرد منتقل می شود و NaOCl را تشکیل می دهد که NaCl به عنوان محصول جانبی اصلی است. واکنش عدم تناسب (کلر 2 به طور همزمان اکسید و احیا می شود) با الکترولیز به پایان می رسد و مخلوط باید زیر 40 درجه سانتیگراد نگه داشته شود تا از تشکیل نامطلوب کلرات سدیم جلوگیری شود.

Cl 2 + 2 NaOH NaCl + NaOCl + H 2 O

تاریخچه وایتکس یا آب ژاول

مواد سفید کننده مایع آب ژاول بر پایه هیپوکلریت سدیم در سال 1785 توسط کلود لوئیس برتوله فرانسوی ساخته شد (تصویر سمت چپ). سپس توسط شرکت Javel با نام liqueur de Javel به مردم معرفی شد . ابتدا برای سفید کردن پنبه استفاده می شد، اما به زودی به ترکیبی محبوب برای سفید کردن سایر مواد لباس تبدیل شد، زیرا به سرعت مشخص شد که هیپوکلریت سدیم می تواند لکه ها را در دمای اتاق از روی لباس پاک کند. در فرانسه، هیپوکلریت سدیم هنوز به نام ادو جاول شناخته می شود .

هیپوکلریت سدیم پودری سفید رنگ است که در آب حل می شود و محلولی کمی متمایل به زرد با بوی مشخص به دست می دهد. غلظت‌های مختلف هیپوکلریت سدیم از نظر اثر سفید کنندگی قدرت متفاوتی دارند. برای مصارف خانگی، سفید کننده معمولاً حاوی 5 درصد هیپوکلریت سدیم است که pH آن را در حدود 11 می دهد و باعث تحریک خفیف پوست می شود. سفید کننده غلیظ (هیپوکلریت سدیم 10-15 درصد) بسیار قلیایی است (PH ~ 13) و اکنون آنقدر خورنده است که می تواند در تماس پوست را بسوزاند.

نحوه عملکرد آب ژاول

هیپوکلریت سدیم بسیار واکنش پذیر و در واقع ناپایدار است. گاز کلر که در معرض اتمسفر قرار می گیرد با سرعت قابل توجهی از محلول تبخیر می شود و در صورت گرم شدن هیپوکلریت سدیم به نمک و اکسیژن تبدیل می شود. این همچنین در تماس با اسیدها، نور خورشید، فلزات خاص و بسیاری از گازها اتفاق می افتد و یکی از دلایلی است که سفید کننده می تواند در مقیاس بزرگ استفاده شود.
پس از استفاده به محصولات خوش خیم (نمک و آب) تجزیه می شود که می تواند بدون مشکل در سیستم زهکشی ریخته شود.
سفید کننده با چندین روش کار می کند. جزء هیپوکلرو اسید (HOCl) یک عامل اکسید کننده بسیار قوی است (حتی قوی تر از گاز Cl 2 ) و می تواند با بسیاری از انواع مولکول ها از جمله رنگ ها واکنش داده و از بین ببرد. همچنین، یون هیپوکلریت به کلرید و یک شکل بسیار واکنش پذیر از اکسیژن تجزیه می شود:

2ClO –  2Cl – + O 2

نکات مهم استفاده از آب ژاول

سپس HOCl (و به میزان کمتر Cl 2 و اکسیژن فعال) می تواند به پیوندهای شیمیایی در یک ترکیب رنگی حمله کند.
یا کروموفور (بخشی از مولکول که به آن رنگ می دهد) را به طور کامل از بین ببرد یا پیوندهای دوگانه را به آن تبدیل کند. کروموفور به پیوندهای منفرد تبدیل می شود، در نتیجه از جذب نور مرئی توسط مولکول جلوگیری می شود.
وقتی هیپوکلریت سدیم با میکروب‌ها واکنش می‌دهد، به پروتئین‌های سلول‌ها حمله می‌کند و باعث تجمع پروتئین‌ها و جمع شدن میکروب‌ها و مرگ می‌شود. همچنین می تواند باعث ترکیدن غشای سلولی شود. این حمله وسیع الطیف باعث می شود سفید کننده در برابر طیف وسیعی از باکتری ها موثر باشد.
هیپوکلریت سدیم قلیایی است و سفید کننده خانگی نیز حاوی NaOH است تا محلول را قلیایی تر کند. هنگامی که هیپوکلریت سدیم در آب حل می شود دو ماده تشکیل می شود. اینها اسید هیپوکلرو (HOCl) و یون هیپوکلریت (OCl – ) هستند که نسبت این دو با pH آب تعیین می شود.

واکنش ها و ساختار آب ژاول

آب ژاول به طور کلی بسیار ایمن است اگر با احترام استفاده شود. در سال 2002 انجمن سلطنتی برای پیشگیری از حوادث تخمین می شود که هر ساله حدود 3300 حادثه نیاز به درمان بیمارستانی ناشی از محلول های هیپوکلریت سدیم در خانه های بریتانیایی وجود دارد.
بیشتر این موارد به دلیل نوشیدن اشتباه محلول بود (اغلب کودکان آن را از یک بطری بدون برچسب می نوشند)، اما بسیاری از آنها نیز به دلیل اشتباهات در دست زدن بود.
هیپوکلریت سدیم با بسیاری از معرف ها، حتی نور خورشید، واکنش می دهد و گاز کلر تولید می کند که در محیط های بسته می تواند یک تحریک کننده شدید ریه باشد.
از آنجایی که سفید کننده خانگی نیز حاوی NaOH (سودا سوز آور) است، تماس با پوست باعث سوختگی می شود زیرا NaOH باعث تخریب بافت چربی و روغن می شود. این فرآیند به عنوان صابون سازی شناخته می شود و روشی برای تولید صابون است.
احساس لغزندگی سفید کننده روی پوست به دلیل صابونی شدن چربی های پوست و تخریب بافت است!

گریدهای هیپوکلریت سدیم

مخلوط کردن سفید کننده با برخی مواد شیمیایی خانگی دیگر می تواند به دلیل واکنش های جانبی ناخواسته خطرناک باشد. همانطور که در بالا ذکر شد افزودن اسید به سفید کننده گاز کلر تولید می کند، در حالی که مخلوط کردن سفید کننده با محلول های آمونیاک (حتی ادرار!) می تواند کلروآمین هایی تولید کند که سمی هستند:

NH ₃ + NaOCl NaOH + NH ₂ Cl

NH ₂ Cl + NaOCl NaOH + NHCl ₂

NHCl ₂ + NaOCl NaOH + NCl ₃

واکنش آب ژاول با برخی از محصولات خانگی مانند سورفکتانت ها و عطرها باعث تولید ترکیبات آلی فرار کلردار VOCs مانند تتراکلرید کربن (CCl ₄ ) و کلروفرم (CHCl ₃ ) می شود که همچنین می تواند برای سلامتی مضر باشد. با این وجود، فوایدی که از تمیز کردن و ضدعفونی کردن مناطق خانگی به دست می‌آید احتمالاً بر هر گونه اثر مضر بالقوه این VOCs برتری دارد.

سفید کننده می تواند به شدت با پراکسید هیدروژن واکنش و گاز O 2 تولید کند :

H ₂ O ₂ (aq) + NaOCl(aq) NaCl(aq) + H2O ₍ l) + O2 ₍ g)

در صورت نیاز به کسب اطلاعات بیشتر و خرید محصولات اینجا کلیک نمایید.

سوالات متداول :