توضیحات
هیپوکلریت سدیم چیست؟
سدیم هیپوکلریت یک ترکیب شیمیایی است که حاوی هیپوکلریت اسید به نسبت سدیم می‌باشد. این ماده با فرمول NaClO شناخته می‌شود و به عنوان یک ماده شیمیایی با اهمیت در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.یکی از نام‌های تجاری برای محلول سدیم هیپوکلریت، «آب ژاول» است. این محلول معمولاً به عنوان یک سفید کننده شناخته می‌شود و در صنایع مختلف، از جمله بهداشتی، کاغذ و مقوا، و نساجی به کار می‌رود.
آب ژاول محلولی ناپایدار است و تحت تأثیر حرارت و نور به تدریج خاصیت خود را از دست می‌دهد. این محلول از 10 تا 16 درصد هیپوکلریت سدیم در آب تشکیل شده است، و ماده اصلی و موثر آن هیپوکلریت سدیم (NaOCl) است.
ویژگی‌های سدیم هیپوکلریت:
- نام : هیپوکلریت سدیم / آب ژاول
- چگالی نسبی این محلول 1.1 (5.5٪ محلول آبکی) دارد.
- هیپوکلریت سدیم یک محلول شفاف و زرد رنگ با بوی تند است.
- در مصارف خانگی معمولاً حاوی 5٪ هیپوکلریت سدیم است و با pH حدود 11 قابل شناسایی است.
اگر غلیظ‌تر باشد، ممکن است حاوی غلظت 10-15٪ هیپوکلریت سدیم با pH حدود 13 باشد، که ممکن است سوزاننده باشد. - هیپوکلریت سدیم ناپایدار است و به عنوان یک اکسید کننده قوی عمل می‌کند و واکنش‌هایی با ترکیبات قابل اشتعال دارد.
محلول سدیم هیپوکلریت پایه ضعیفی دارد و ممکن است قابل اشتعال باشد.
کاربرد آب ژاول در تصفیه آب و فاضلاب
_ حذف بو و طعم: هیپوکلریت سدیم به خوبی بوها و طعم‌های ناشی از مواد آلی را در آب حذف می‌کند. این ویژگی مهم در بهبود کیفیت آب آشامیدنی است.
_ کنترل pH: هیپوکلریت سدیم می‌تواند در تنظیم و کنترل مقدار pH آب نیز مؤثر باشد. این ویژگی مهم در فرآیندهای تصفیه آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
_ اکسیدکننده: هیپوکلریت سدیم به عنوان یک اکسیدکننده عمل می‌کند. این خاصیت اجازه می‌دهد تا مواد آلی، میکروارگانیسم‌ها، و آلاینده‌های دیگر در آب با استفاده از اکسیژن فعال شده توسط هیپوکلریت سدیم اکسید شوند.
_ حذف فلزات سنگین: هیپوکلریت سدیم می‌تواند به عنوان یک ماده اکسید کننده برای حذف فلزات سنگین از آب استفاده شود. با اکسید کردن فلزات سنگین، آنها به حالت جامد تبدیل شده و می‌توانند از طریق فرآیندهای تصفیه‌ای جدا شوند.
_ ضدعفونی‌کننده: هیپوکلریت سدیم به عنوان یک ماده ضدعفونی‌کننده عمل می‌کند و میکروب‌ها، باکتری‌ها، و ویروس‌ها را در آب از بین می‌برد. این ویژگی آن به عنوان یک اثرگذار ترکیب کلر در تصفیه آب به خصوص در ایجاد آب آشامیدنی از آبهای آلوده مورد استفاده قرار می‌گیرد.
دیگر کاربردها:
_ تولید قارچ.
_ تولید مواد شیمیایی و پلاستیکی.
_ ضدعفونی کردن محیط‌های بیمارستانی.
_ در صنایع نساجی برای سفید کردن منسوجات.
_ استفاده در استخرها برای ضدعفونی و تصفیه آب.
_ اضافه کردن به فاضلاب صنعتی به منظور کاهش بو.
_ جلوگیری از رشد جلبک و صدف در برج‌های خنک‌کننده.
_ در تصفیه آب جهت ضدعفونی کردن آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
_ در صنایع غذایی به عنوان ازنگیر و ضد عفونی‌کننده استفاده می‌شود.
نحوه تولید و ساخت:
هیپوکلریت سدیم از طریق فرآیند الکترولیز محلول نمک در آب تولید می‌شود. در این فرآیند، یک محلول نمک (کلرید سدیم) به عنوان الکترولیت در یک سلول الکترولیز استفاده می‌شود. این سلول دارای دو الکترود است: الکترود مثبت (آند) و الکترود منفی (کاتد).
مراحل تولید هیپوکلریت سدیم به شرح زیر است:
1- الکترولیز نمک: در سلول الکترولیز، محلول نمک (کلرید سدیم) تحت تأثیر جریان الکتریکی قرار گرفته و به یون‌های مثبت (ناتریم) و یون‌های منفی (کلرید) تجزیه می‌شود.
2- تشکیل یون هیپوکلریت: در سطح الکترود مثبت (آند)، یون‌های کلرید اکسید می‌شوند و یون‌های اکسایشی از جمله یون‌های هیدروکسید (OH⁻) تولید می‌شوند. این یون‌های هیدروکسید با یون‌های کلرید واکنش می‌دهند و یون هیپوکلریت (ClO⁻) تشکیل می‌شود.
2Cl⁻(در محلول نمک) + 2H₂O(آب) + 2e⁻(الکتران) ⟶ Cl₂(کلر گاز) + 4OH⁻(یون هیدروکسید)
2Cl⁻(در محلول نمک)+2H₂O(آب)+2e⁻(الکتران)⟶Cl₂(کلر گاز)+4OH⁻(یون هیدروکسید)
Cl₂(کلر گاز) + 2OH⁻(یون هیدروکسید) ⟶ ClO⁻(یون هیپوکلریت) + Cl⁻(یون کلرید) + H₂O(آب)
Cl₂(کلر گاز)+2OH⁻(یون هیدروکسید)⟶ClO⁻(یون هیپوکلریت)+Cl⁻(یون کلرید)+H₂O(آب)
3-جداسازی یون هیپوکلریت: یون هیپوکلریت جدا شده و از سلول الکترولیز جداگانه می‌شود. این یون هیپوکلریت می‌تواند به صورت محلول یا به صورت گازی تولید شود.
4- جمع‌آوری و ذخیره: یون هیپوکلریت تولید شده جمع‌آوری شده و در شرایط مناسب ذخیره می‌شود. این ماده معمولاً به عنوان حلال که به آب افزوده شده، به باکتری‌ها و میکروارگانیسم‌ها در آب اثر می‌گذارد، استفاده می‌شود.
این فرآیند الکترولیز نمک در صنعت تصفیه آب و فاضلاب به عنوان یک روش مؤثر برای تولید هیپوکلریت سدیم جهت ضدعفونی‌سازی و تصفیه آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
