NATRIUMHYPOCHLORIET (NACLO): FORMULE, TOEPASSINGEN EN EIGENSCHAPPEN - CHEMIE - 2026

Het natriumhypochloriet (NaOCl) is een ternair en anorganisch natriumzout. Het is in de handel verkrijgbaar als waterige oplossingen en is het actieve middel in deze huishoudelijke en industriële producten. Deze oplossingen staan ​​bekend onder de namen chloorbleekmiddel, soda-bleekmiddel, vloeibaar bleekmiddel of, nog verfijnder, javel-likeur.

In water vertoont natriumhypochloriet dezelfde oxiderende eigenschappen als chloorgas, dus een oplossing van dit zout is equivalent aan het vervoeren van genoemde verbinding in een plastic fles. In feite is het beschikbare chloor in deze containers een indicator van de concentratie en het bleekvermogen van de natriumhypochlorietoplossing.

Dit ternaire zout in water kan heel goed worden beschouwd als een eenvoudige waterige oplossing van chloor; er zijn echter ook andere vormen beschikbaar, zoals vast in het geval van calciumhypochloriet en vloeibaar chloor. Alle drie hebben hetzelfde oxiderende vermogen en hun gebruik is afhankelijk van variabelen zoals comfort, prestatie of tijd.

Formule

De chemische formule voor natriumhypochloriet is NaClO. Het bestaat uit een Na ⁺ -kation en een ClO ^- anion . De Na ⁺ -ionen voelen elektrostatische aantrekking door de ClO ^- ionen , waarbij de laatste een tetraëdrische structuur aannemen met een sp ^3- hybridisatie .

De formule geeft de verhouding van de ionen in de anhydridetoestand aan, die gelijk is aan 1: 1. Dit geldt echter alleen voor anhydride.

In het geval van gehydrateerd natriumhypochloriet, een van de meest stabiele vormen voor dit zout, is de chemische formule NaClO · 5H ₂ O.

Waar is het gelegen?

NaClO is een synthetisch product en wordt vanwege zijn reactiviteit alleen aangetroffen in lokale regio's waar het wordt gebruikt, met name in afvalwater, bodems of zelfs in drinkwateremissies.

Chloride-ionen zijn overvloedig aanwezig in het menselijk lichaam, die kunnen deelnemen aan redoxreacties die natriumhypochloriet in het lichaam produceren.

Hoe is het gedaan?

Door de geschiedenis heen is NaClO op verschillende manieren bereid. De eenvoudigste bestaat uit een oplossing van chloor in water, of in oplossingen van Na ₂ CO ₃ die CO ₂ vrijmaken door de werking van hypochloorzuur (HClO).

Andere methoden gebruiken zeepekel als grondstof via een elektrolytisch proces. Onder efficiënt mechanisch roeren reageren de Cl ₂ en NaOH gegenereerd door NaCl en water en worden NaClO:

Cl ₂ (g) + 2NaOH (aq) => NaClO + NaCl + H ₂ O + Q (warmte)

Tegenwoordig produceert het Hooker-proces deze compound op grote schaal, die bestaat uit een verbeterde versie van de eerder beschreven methode.

Toepassingen

- Natriumhypochloriet wordt gebruikt als bleekmiddel in textiel, in wasmiddelen waarin het is verwerkt en in de papierindustrie.

- Het gebruik ervan als bacteriedodend en ontsmettingsmiddel is zeer breed en wordt gebruikt bij de zuivering van water en bij de behandeling van afvalwater.

- Het nut ervan bij het desinfecteren van apparatuur die wordt gebruikt bij de bereiding van voedsel en bij de verwerking van fruit en groenten is bekend. Evenzo wordt het met dezelfde desinfecterende functie gebruikt bij de productie van champignons, runderen, varkens en pluimvee.

- Natriumhypochloriet wordt in de olie-industrie gebruikt in de raffinagefase.

- Thuis wordt het bleekvermogen van natriumhypochloriet gebruikt bij het wassen van witte kleding en de desinfecterende werking bij het schoonmaken van badkamers, vloeren, enz.

- Natriumhypochloriet wordt gebruikt bij endodontische therapie, met name bij de behandeling van het wortelkanaal van de tand. Bij deze behandeling wordt Dakins oplossing (0,5% ClONE) gebruikt, die vitaal tandweefsel behoudt door necrotisch weefsel op te lossen.

Eigendommen

Natriumhypochlorietoplossingen bij kamertemperatuur zijn kleurloos en hebben een zoete chloorgeur. De fysische eigenschappen variëren afhankelijk van de concentraties van het zout opgelost in water. Ze hebben allemaal gele kleuringen.

Door kristallisatietechnieken wordt het vaste NaClO · 5H ₂ O verkregen uit deze oplossingen , waarvan de kristallen bleekgroen zijn.

Dit gehydrateerde zout heeft een molecuulgewicht van ongeveer 164 g / mol, een dichtheid van 1,11 g / ml, is zeer oplosbaar in water en ontleedt bij 101 ºC. NaClO · 5H ₂ O is ook gevoelig voor dezelfde anhydridereacties.

Waarom is zout pentahydratatie? Terwijl NaClO kristalliseert in zijn waterige omgeving, omhullen de watermoleculen de ionen in een waterige bol.

Men kan denken dat drie van deze moleculen een interactie aangaan met de niet-gedeelde elektronenparen van Cl: de ene vormt een waterstofbinding met O en de laatste wordt aangetrokken door Na.

Het zijn echter de onderzoeken gericht op de kristallijne structuur van deze vaste stof die het ware antwoord op deze vraag hebben.

Water balans

Het anion ClO ^- neemt deel aan het volgende hydrolyse-evenwicht:

HClO (aq) + H ₂ O (l) <=> ClO ^- (aq) + H ⁺ (aq)

Als de zuurgraad van de oplossing toeneemt, verschuift het evenwicht naar links, waardoor HClO ontstaat.

Dit zuur is zelfs nog instabieler dan hypochloriet en daarom verlaagt de ontleding de concentratie van het actieve middel. Als de pH basisch is (hoger dan 11), garandeert dit het bestaan ​​van ClO ^- en de levensduur van het product.

Overmatige alkaliteit veroorzaakt echter andere problemen in uw toepassingen. Een zeer basische NaClO-oplossing beschadigt bijvoorbeeld kleding in plaats van ze alleen maar te bleken.

Evenzo wordt HClO in een waterig medium ook omgezet in chloor, wat de gele verkleuring van deze oplossingen verklaart:

HClO (aq) <=> Cl ₂ (g) + H ₂ O (l)

Wanverhouding

Het chlooratoom in natriumhypochloriet heeft een oxidatietoestand van +1, waardoor slechts twee elektronen nodig zijn om het octet van valentie te voltooien.

Aan de andere kant is zijn elektronische configuratie 3s ² 3p ⁵ , en hij kan ook alle elektronen uit zijn meer energetische "p" orbitalen legen.

Dit resulteert in hypochloriet dat onevenredige reacties ondergaat in ionen met oxidatietoestanden van +1 en +5:

3ClO ^- (aq) <=> 2Cl ^- (aq) + ClO ₃ ^- (aq)

Deze reactie in waterige oplossing wordt versneld bij stijgende temperatuur en hypochlorietconcentraties. Evenzo verloopt de reactie door een ander mechanisme dat wordt gekatalyseerd door licht en metaaloxiden van koper, nikkel en kobalt:

2NaOCl (aq) => O ₂ (g) + 2NaCl (aq)

Het watervrije NaClO disproportioneert veel sneller en explodeert zelfs.

Oxidatiemiddel

Het chlooratoom kan elektronen accepteren van negatieve (nucleofiele) soorten. Anhydride is een krachtig oxidatiemiddel dat zichzelf reduceert tot chloride-anionen (Cl ^- ).

In het geval van NaClO · 5H ₂ O wordt gedacht dat de watermoleculen gedeeltelijk voorkomen dat de ClO ^- nucleofiele aanvallen ondergaat.

Gezien de structurele lineariteit van ClO ^- , vertragen deze watermoleculen de "aanvallen" op het Cl-atoom echter niet genoeg, waardoor natriumhypochloriet een sterk oxidatiemiddel is.

Referenties

1. Wikipedia. (2018). Natriumhypochloriet. Opgehaald op 7 april 2018, van: en.wikipedia.org
2. Francisco J. Arnaiz. (2016). Experimenten voor het Green Anorganic Chemistry Laboratory. Afdeling Chemie, Universiteit van Burgos, Spanje.
3. Chemisch boek. (2017). Natriumhypochloriet. Opgehaald op 7 april 2018, van: chemicalbook.com
4. Brian Clegg. (9 maart 2016). Natriumhypochloriet. Opgehaald op 7 april 2018, van: chemistryworld.com
5. OxyChem. (December 2014). Handboek natriumhypochloriet. Opgehaald op 7 april 2018, van: oxy.com
6. Azchemistry (18 april 2017). 10 Natriumhypochlorietgebruik in het dagelijks leven - laboratorium - ziekenhuis. Opgehaald op 7 april 2018, van: azchemistry.com
7. PubChem. (2018). Natriumhypochloriet. Opgehaald op 7 april 2018, van: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.