آب ژاول یا هیپوکلریت سدیم

آب ژاول چیست؟

هیپوکلریت سدیم ترکیبی شیمیایی بوده که از کاتیون سدیم (Na⁺) و آنیون هیپوکلریت (ClO₂^–) تشکیل شده است. محلول آبی این ماده معمولا به عنوان مایع ضدعفونی کننده یا سفید کننده استفاده می‌شود. این ماده دارای نام‌های مختلفی است که از جمله آن‌ها می‌توان به آب ژاول، هیپوکلریت سدیم، سدیم هیپوکلریت و در فارسی به مایع سفید کننده یا وایتکس اشاره کرد.

هیپو کلریت سدیم به حالت‌های مختلفی وجود دارد. ناپایدارترین حالت این ماده، شکل بی‌آب آن است که بر اثر تجزیه شدن می‌تواند منجر به ایجاد انفجار شود. عوامل مختلفی از جمله اصطکاک، رطوبت، حرارت و تماس با دی اکسید کربن می‌تواند منجر به تسریع فرایند مذکور گردد.

خطر ناشی از ذخیره سازی هیپوکلریت سدیم به شکل یک ترکیب شیمیایی بی آب، دانشمندان را بر آن داشت تا سعی در تبلور این ماده داشته باشند. در نتیجه آن‌ها توانستند یک پنتا هیدرات پایدار را به صورت جامد سبز – زرد روشن بدست آورند. اما، این فرم ماده نیز کاملا ایمن نبود، زیرا لازم بود که ماده در شرایط مناسب خاصی، از جمله دمای پایین ذخیره شود. محبوب‌ترین شکل موجود هیپوکلریت سدیم،  محلول آبی به رنگ سبز ــ زرد آن است. تامین کنندگان این ماده را فقط به صورت مایع حمل می کنند زیرا در مقایسه با سایر اشکال دارای بیشترین پایداری در دمای محیط است.

چه زمانی هیپوکلریت سدیم کشف شد؟

کشف هیپوکلریت سدیم سابقه طولانی دارد. در سال 1785 برتولیت فرانسوی ماده سفید کننده حاوی هیپوکلریت سدیم را تولید کرد. شرکت فرانسوی جاول این محصول را معرفی و آن را “لیکوژاول” نامید. این ماده در صنایع ایران با عنوان ” آب ژاول” شناخته می‌شود. در ابتدا از این ماده برای سفید کردن پنبه استفاده می‌شد اما به علت ویژگی‌های خاص آن خیلی سریع به ترکیبی محبوب در صنایع مختلف تبدیل گردید.

خصوصیات آب ژاول چیست؟

هیپوکلریت سدیم محلولی شفاف، متمایل به زرد و حاوی بوی مشخص است. محلول آبی 5.5 درصد هیپوکلریت سدیم دارای دانسیته نسبی 1.1 است. محلول آب ژاول حاوی 5 درصد هیپوکلریت سدیم و pH حدود 11  به عنوان سفید کننده در مصارف خانگی استفاده می‌شود. غلظت‌های بیشتر این محلول، حاوی 10-15 درصد سدیم هیپوکلریت و pH برابر 13 بوده که قابل اشتعال و خورنده است.

هیپوکلریت سدیم ناپایدار بوده و با نرخ 0.75 گرم کلر فعال در روز از محلول تبخیر شده و تجزیه می‌گردد. این اتفاق زمانی می‌افتد که هیپوکلریت سدیم با اسید، نور خورشید، فلزات خاص یا گازهای سمی و خورنده از جمله گاز کلر در تماس باشد. هیپوکلریت سدیم، اکسیدکننده قوی بوده و با ترکیبات قابل اشتعال واکنش می‌دهد. محلول هیپوکلریت سدیم، دارای خاصیت بازی ضعیف و قابل اشتعال است. این خصوصیات را باید هنگام حمل، نگهداری و نیز استفاده مد نظر قرار داد.

چگونه می‌توان هیپوکلریت سدیم تولید کرد؟

سدیم هیپوکلریت به دو روش تولید می‌شود:

• با افزودن گاز کلر (Cl₂) به کاستیک سودا (NaOH):

اولین روش سنتز هیپوکریت سدیم در سال 1789 در پاریس بوجود آمد. این واکنش شامل عبور گاز کلر از محلول هیدروکسید سدیم بود. در این فرایند، کلرید سدیم به عنوان یک محصول جانبی (علاوه بر هیپوکلریت سدیم آبی) تشکیل می‌شود و از محیط واکنش خارج می‌گردد.

Cl₂ +2NaOH→NaOCl+NaCl+H₂O

• از طریق حل کردن نمک در آب نرم شده (آبی که حاوی یون‌های فلزی Ca^2+، Mg²⁺ و … نیست):

این روش ارتقا یافته برای تولید آب ژاول یا هیپوکلریت سدیم در مقیاس صنعتی است که از طریق الکترولیز آب نمک انجام می‌شود. در این فرایند، سدیم هیدروکسید و گاز کلر تشکیل می‌گردد. گاز کلر از روی محلول آبی هیدروکسید سدیم عبور داده می‌شود. در نتیجه اشباع شدن محلول سود سوزآور از یون‌های موجود و نیز گاز کلر، هیپوکلریت سدیم تولید می‌گردد.

سوالات متداول در مورد محلول آب ژاول

مزایا و معایب استفاده از هیپوکلریت سدیم چیست؟

هیپوکلریت سدیم به عنوان ضدعفونی کننده دارای مزایای زیر است:

سدیم هیپوکلریت به راحتی قابلیت ذخیره و حمل و نقل را دارد، به عبارت دیگر، حمل و نگهداری هیپوکلریت سدیم بی‌خطر است. هیپوکلریت سدیم همانند گاز کلر برای ضدعفونی موثر است.

معایب استفاده از هیپوکلریت سدیم است:

هیپوکلریت سدیم ماده‌ای خطرناک و خورنده است. هنگام کار با هیپوکلریت سدیم، اقدامات ایمنی برای حفاظت از کاربران این ماده و نیز محیط زیست باید انجام شود. این ماده نباید با هوا در تماس باشد، زیرا این امر سبب تجزیه آن می‌گردد.

کاربردهای هیپوکلریت سدیم چیست؟

از هیپوکلریت سدیم در مقیاس وسیع استفاده می‌شود. به عنوان مثال در کشاورزی، صنایع شیمیایی، صنایع رنگ و آهک، صنایع غذایی، صنایع شیشه، صنایع کاغذ، صنایع داروسازی، صنایع دفع زباله. در صنایع نساجی، از هیپوکلریت سدیم برای سفید کردن منسوجات استفاده می‌شود. این ماده بعضی اوقات به فاضلاب صنعتی اضافه می‌گردد. این کار به منظور کاهش بو انجام می‌شود. هیپوکلریت، گازهای هیدروژن گوگرد (SH) و آمونیاک (NH₃) را خنثی می‌کند. همچنین از این ماده برای سم زدایی حمام سیانور در صنایع فلزی استفاده می‌شود. می‌توان از هیپوکلریت برای جلوگیری از رشد جلبک و صدف در برج‌های خنک‌کننده استفاده کرد. در تصفیه آب، از هیپوکلریت برای ضدعفونی آب استفاده می‌شود. در منازل، از هیپوکلریت به طور مکرر برای تصفیه و ضدعفونی خانه استفاده می‌شود.

سفید کننده (آب ژاول)

سفیدکننده‌های خانگی محلول‌هایی حاوی 3 تا 8 درصد جرمی هیپوکلریت سدیم و 0.01 تا 0.05 درصد جرمی سدیم هیدروکسید است. هیدروکسید سدیم به منظور کاهش تجزیه هیپوکلریت سدیم استفاده می‌شود.

پاک کنندگی

از هیپوکلریت سدیم می‌توان برای از بین بردن لکه‌های کپکی، لکه‌های ظروف، مخصوصا آن‌هایی که بر اثر تانن موجود در چای ایجاد می‌شود، استفاده کرد. همچنین از این ماده در مواد شوینده لباس و نیز پاک کننده‌های سطوح استفاده می‌شود. اثرات سفید کننده، تمیز کننده، معطر کننده و سوزاننده بودن این ماده به علت اکسیداسیون و هیدرولیز (صابون سازی) سریع آن است. آلودگی‌های آلی در معرض هیپوکلریت، در آب حل شده و این عامل موجب کاهش بو و حذف آلودگی‌ها است.

 

به طور کلی، از کاربردهای این ماده می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: رنگ زدایی از تفاله و پارچه، ضدعفونی استخرهای شنا، استفاده در پزشکی به عنوان ضد قارچ و ضد باکتری.

کاربرد‌های دیگر آب ژاول

در صنعت از هیپوکلریت سدیم برای ضدعفونی آب آشامیدنی و آب استخرها و مناطق حمام استفاده می‌شود. همچنین برای ضدعفونی سیستم‌ها، مخازن و خطوط لوله در صنایع لبنی استفاده می‌شود. هیپوکلریت همچنین برای سفید کردن پارچه‌ها، کاغذ، تمیز کردن زباله‌های صنعتی، حذف ناخالصی‌های آلی و معدنی و نیز در دندانپزشکی به عنوان ضدعفونی کننده در درمان پوسیدگی استفاده می‌شود.

هیپوکلریت سدیم برای سنتز بسیاری از ترکیبات آلی استفاده می‌شود. با عوامل احیا کننده، اسیدهای قوی، ترکیبات آلی، فلزات و سلولز واکنش می‌دهد. این ماده با اکثر ترکیبات حاوی گروه عاملی ازت واکنش می‌دهد که در نتیجه این واکنش‌ها کلروآمین‌های فرار یا تری کلرید نیتروژن تشکیل می‌شود. علاوه بر این، این ماده به عنوان معرف در مطالعات نورسنجی استفاده می‌شود.

ضدعفونی سدیم هیپوکلریت چگونه است؟

با افزودن هیپوکلریت به آب، اسید هیپوکلروس (HOCl) تشکیل می‌شود:

NaOCl+H₂O→HOCl+NaOH

اسید هیپوکلروس به اسید کلریدریک (HCl) و اکسیژن (O) تقسیم می‌شود. اتم اکسیژن اکسید کننده قوی آزاد می‌کند. هیپوکلریت سدیم در برابر باکتری‌ها، ویروس‌ها و قارچ‌ها موثر است. سدیم هیپوکلریت همانند کلر ضد عفونی می‌کند.

چگونه هیپوکلریت سدیم در استخرها استفاده می‌شود؟

هیپوکلریت سدیم در استخرها به منظور ضدعفونی و اکسیداسیون آب استفاده می‌شود.

هیپوکلریت سدیم این مزیت را دارد که میکروارگانیسم‌ها توان مقاومت در برابر آن را ندارند.

اسید هیپوکلروس در اثر واکنش هیدروکسید سدیم با گاز کلر تولید می‌شود.

روش‌های مختلفی برای استفاده از هیپوکلریت سدیم وجود دارد. برای الکترولیز محلول نمک (NaCl) در آب استفاده می‌شود.

4NaCl→4Na⁺+4Cl^–

با انتقال نمک به سلول الکترولیز، واکنش‌های زیر در الکترودها اتفاق می‌افتد:

2Cl^–→Cl₂ +2e-

^–2H₂O+2e^–→H₂ +2OH

2H₂O→O2+4H⁺+4e^–

متعاقباً، کلر و هیدروکسید واکنش داده و هیپوکلریت ایجاد می‌شود.

OH^– + Cl₂ → HOCl + Cl^–

مزیت سیستم الکترولیز نمک این است که نیازی به انتقال یا ذخیره هیپوکلریت سدیم ندارد. وقتی هیپوکلریت سدیم به مدت طولانی ذخیره شود، غیرفعال می‌گردد. یکی دیگر از مزایای فرایند این است که کلر pH را کاهش می‌دهد لذا برای کاهش pH نیازی به افزودن اسید دیگری نیست. گاز هیدروژن تولیدی در این فرایند دارای خاصیت انفجاری بوده و لذا به منظور جلوگیری از انفجار، سیستم تهویه لازم است. این سیستم کند است و باید از بافر اسید هیپوکلروس به میزان زیاد استفاده شود. نگهداری و خرید سیستم الکترولیز بسیار گرانتر از هیپوکلریت سدیم است. هنگامی که از هیپوکلریت سدیم استفاده می‌شود، استیک یا سولفوریک اسید به آب اضافه می‌شود. مصرف بیش از حد آن می‌تواند گازهای سمی ایجاد کند. اگر مقدار مصرف خیلی کم باشد، pH بالا می رود و می‌تواند چشم را تحریک کند.

از هیپوکلریت سدیم هم به منظور اکسید کردن آلودگی‌ها (ادرار، عرق، مواد آرایشی) و نیز از بین بردن میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا استفاده می‌شود. غلظت مورد نیاز هیپوکلریت سدیم به غلظت این آلودگی‌ها بستگی دارد، به عبارتی، اگر آب قبل از استفاده از هیپوکلریت سدیم فیلتر شود، به هیپوکلریت سدیم کمتری نیاز است.

اگر آب کدر باشد، چه کاری باید انجام دهیم؟

به آبی که کثیف یا تیره باشد، آب کدر گفته می‌شود. کدورت، اندازه گیری میزان نوری است که هنگام عبور از نمونه پراکنده می‌شود. اگر ذرات بیشتری در آب باشد، نور بیشتری پراکنده می‌شود بنابراین کدورت بیشتر می‌شود. آبی که “کثیف” به نظر می‌رسد کدورت بیشتری نسبت به آب شفاف خواهد داشت. از کدورت غالبا برای نشان دادن میزان کل مواد جامد معلق و میزان مواد آلی موجود در آب استفاده می‌شود. باکتری‌ها و سایر عوامل بیماری زا نیز ممکن است به ذرات موجود در آب بچسبند، بنابراین کدورت زیاد ممکن است احتمال وجود عوامل بیماری زا در آب را افزایش دهد. با افزودن کلر به آبی کدر، دو مسئله وجود دارد:

1) کلر با تمام مواد آلی موجود در آب و همچنین باکتری‌ها و سایر عوامل بیماری زا واکنش می‌دهد. اگر مقدار زیادی مواد آلی وجود داشته باشد، کلر بیشتری نیاز دارد تا با تمام مواد جامد محلول و مواد آلی واکنش دهد و همچنین باکتری‌ها و سایر عوامل بیماری‌زا را غیرفعال کند.

2) اگر غلظت بیشتری از مواد آلی در آب منبع وجود داشته باشد، می‌توان محصولات جانبی ضدعفونی کننده بیشتری ایجاد کرد.

سه راهکار وجود دارد که می‌تواند برای تصفیه آب کدر استفاده شود:

1) آب را از طریق فیلتر‌های پارچه ای فیلتر می‌کنند تا مقداری از مواد آلی از بین رود و سپس کلر می‌زنند.

2) اجازه دهید آب به مدت 12 تا 24 ساعت در یک ظرف ثابت بماند تا مواد آلی و جامدات موجود در آب ته نشین شود. بعد از آن، آب شفاف را در ظرف جداگانه ای ریخته و سپس در ظرف دوم کلر به آب شفاف اضافه گردد.

3) میزان زیادی محلول آب ژاول به آب کدر وارد کرده تا مطمئن شوید کلر کافی برای غیرفعال کردن میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا وجود دارد.

از آنجا که آب جوامع مختلف با هم متفاوت است، باید آزمایشاتی در این خصوص انجام داد تا مناسب‌ترین و موثرترین استراتژی به منظور تصفیه آب هر جامعه‌ای انتخاب شود.

بطری و بسته‌بندی‌های آب ژاول چه ویژگی‌هایی باید داشته باشد؟

مرکز کنترل و پیشگیری بیماری (CDC) شش ویژگی زیر را برای بطری هیپوکلریت سدیم که در خانه نگهداری می‌شود، توصیه می‌کند:

1) اندازه بطری باید بین 250 تا 500 میلی‌لیتر باشد. این اندازه کوچک است تا مقرون به صرفه باشد و اطمینان حاصل شود که محلول قبل از تخریب استفاده می‌شود، اما به اندازه کافی بزرگ است که به منظور استفاده یک ماه خانواده دوام می‌آورد.

2) گردن ظرف بطری باید با درپوش‌های بطری نوشابه سازگار باشد.

3) حجم کلاهک باید بین 5 تا 10 میلی لیتر باشد.

4) بطری باید از یک پلاستیک مات تشکیل شده باشد تا از قرار گرفتن محلول در معرض تابش اشعه ماوراء بنفش نور خورشید، جلوگیری کند. این عامل سبب ماندگاری آن می‌شود.

5) درپوش باید یک حلقه برجستگی داخلی داشته باشد تا به مهر و موم بطری نیز کمک کند.

6) برای این بطری نیازی به دسته نیست. دسته بطری فقط هزینه را افزایش می‌دهد.

نمونه‌ای از ظروف بسته‌بندی محلول آب ژاول

خرید آب ژاول

جویاشیمی بزرگترین فروشگاه اینترنتی فروش آب ژاول در ایران بوده است که بیش از 10 سال سابقه فعالیت در این خصوص را دارد. ما می‌توانیم با کارخانه‌های تولیدی در سراسر جهان آب ژاول یا همان هیپوکلریت سدیم با کیفیت بالا را به سرعت و با اطمینان به مکان شما تحویل دهیم.

ما بر زنجیره تامین آب ژاول از تولید مواد شیمیایی پایه گرفته تا محل تخلیه آن در مراکز شما نظارت می‌کنیم. به همین دلیل هنگام انتخاب جویا شیمی می‌توانید از محصولات با کیفیت بالا و تحویل مطمئن آن اطمینان داشته باشید.

• رعایت دقیق ترین مقررات: در کل زنجیره تامین، ما تمام مقررات مربوط به تامین و انتقال آب ژاول را رعایت می‌کنیم.
• راهنمایی در مورد نحوه نگهداری آب ژاول: ما با شما کار می‌کنیم تا از استانداردهای ایمنی بالای حمل و نقل و نگهداری محصول اطمینان حاصل کنیم.
• بازرسی ایستگاه تخلیه شما: به عنوان بخشی از مسئولیت‌های ما نظارت بر محصولات شما است. اطمینان خواهیم یافت که ایستگاه تخلیه شما از نظر آب ژاول ایمن و مناسب است.

پس از ورود به مکان شما، ما دستورالعمل‌های روشن و واضحی برای استفاده از آب ژاول به شما ارائه می‌دهیم تا از یک محیط کار ایمن برای شما و همکارانتان اطمینان حاصل کنید.