RNBQ на испански

Калциевият хипохлорит е известен още като хлорирана вар, тъй като обикновено се получава чрез хлориране (с хлор) на калциев хидроксид, известен също като "гасена вар".

калциев хидроксид

Калциевият оксид или "негасена вар" и калциевият хлорид (калциев хлорид) са свързани с калциев хипохлорит и калциев хидроксид, но са напълно различни вещества.

НЕ БЪРКАЙТЕ ХЛОР С ХЛОРИД ИЛИ ХЛОРИРАН ВАМ С КАЛЦИЙ ХЛОРИД!

Малко история

Хлорът е открит през 1774 г. от шведа Карл Вилхелм Шееле. Той обработва минерал, наречен "пиролузит", със солна киселина (която Scheele нарича "морска киселина") и в резултат на реакцията се получава зеленикав газ със задушаваща, неприятна миризма. Шееле смята, че този газ се е образувал чрез отстраняване на флогистона от солна киселина, затова той е нарекъл газа "депологизирана морска киселина", въпреки че е смятал, че е съединение, съдържащо кислород. Той го получи от реакцията на сярна киселина с пиролузит:

Малко след като английският химик Хъмфри Дейви доказа, че този газ е нов елемент, и му даде името на хлор поради зеленикавия му цвят (от гръцки χλωρος, което означава „бледо зелено).

Кислородните хлорни съединения бързо привлякоха научен и търговски интерес. И така, например, през 1787 г. химикът Клод Луи Бертолет приготвя първия хипохлорит, като прокарва хлор върху разтвор на калиев хидроксид. Този разтвор за избелване (известен като водата на Javel или калиев хипохлорит) се използва за избелване на тъкани и за направата на хартия. Френският химик Антоан-Жермен Лабарак замества разтвора на калиев хидроксид с разтвор на натриев хидроксид, по-евтин и по-лесен за получаване, и получава натриев хипохлорит, известен също като вода от Лабарак). Натриевият хипохлорит се произвежда чрез електролиза на натриев хлорид от 1801 г., много по-безопасна и по-изгодна процедура от други синтетични пътища.

През 1799 г. шотландските химици Чарлз Тенант и Чарлз Макинтош разработиха метод за производство на "прахообразна белина" чрез взаимодействие на хлора със сух калциев хидроксид. Този прахообразен хипохлорит, калциев хипохлорит, е много по-стабилен от откритите преди това разтвори на хипохлорит. В началото на 20-ти век, през 1906 г., германският химик Густав Пистор успява да произведе калциев хипохлорит под формата на прах с повече от 70% "наличен хлор".

Калциев хипохлорит

Калциевият хипохлорит, Ca (ClO) 2, е известен още като хлорирана вар. Това е бяло вещество с меко докосване, молекулно тегло 142,98 g/mol, точка на топене 100 ° C и плътност 2,35 g/cm 3 (20 ° C). Неговият CAS номер е 7778-54-3, неговият EC номер е 231-908-7 и неговият UN номер е 1748.

Калциевият хипохлорит обикновено се представя като сух прах, в смеси, съдържащи до 80% калциев хипохлорит, въпреки че най-често срещаният е 65-75% и дори по-малко. Той е търговски известен с много други имена, "хипо вар", "избелващ прах", "избелващ прах", "хлорирана вар", "хлорирана вар", "Caporit", "HTH", "BK прах", "Pittchlor", «Chemichlor G», «Chlorkalk», «Losantin», «Hy-Chlor«, »хлорид на вар (DOT)» и др...

Калциевият хипохлорит е слабо разтворим във вода, приблизително 21,4 g/L (20 ° C), дисоциира се в Ca 2+ йони и ClO - хипохлоритни йони. Хипохлоритът е слаба основа, която реагира с вода, давайки хипохлорна киселина, HClO, с киселинно-алкална константа 2.904 × 10 -8 (pKa = 7.537) при 25 ° C:

ClO - + H2O ⇔ HClO + OH -

Следователно, разтварянето му във вода води до алкално рН, увеличено от факта, че е придружено от други вещества като калциев хидроксид или калциев оксид, които са силни основи.

Освен това, калциевият хипохлорит е сух прах със силни окислителни свойства. Това е окислителен материал, който лесно дава кислород или реагира лесно за окисляване на горими материали. Поради действието на топлината се разлага на калциев хлорид и кислород:

ВНИМАНИЕ КАЛЦИЕВ ХИПОХЛОРИТ НА ПРАХ РЕАГТИРА ЖИВОТНО С ОРГАНИЧНИ МАТЕРИАЛИ И ДРУГИ НАМАЛЯВАЩИ АГЕНТИ МОЖЕ ДА ГЕНЕРИРА ПОЖАР И ВЗРИВ!

Някои хипохлорити са почти без мирис, докато други имат повече или по-малко силна миризма на хлор или солна киселина поради разлагането, което претърпяват по време на съхранението:

Стабилността на хипохлоритите зависи главно от тяхното водно съдържание, което обикновено е под 1%; Калциевият хипохлорит, използван в тропическите райони, е известен като „тропическа белина“ или тропическа белина, съдържа дори по-малко от 0,3% вода. Всички твърди хипохлорити са стабилни до около 80 ° C, а калциевият хипохлорит, използван в тропическите райони, дори до 100 ° C. При нагряване до 180 ° C те се разлагат на хлорид и кислород. Метали като желязо, никел или кобалт намаляват стабилността на хипохлоритите. Следователно суровините, използвани за производството на хипохлорити, не трябва да съдържат такива метали. Калциевият хипохлорит, използван в тропическите райони «Tropical Bleach» (с по-малко от 0,3% вода) без тежки метали, има срок на годност над 2 години, ако се съхранява правилно.

Ако не се съхраняват в херметически затворени контейнери, хипохлоритите страдат от хлор:

  • реакция с вода:

  • реакция с въглероден диоксид:

  • реакция с вода и въглероден диоксид:

Терминът „налично съдържание на хлор“, наричан още „активен хлор“, представлява тегловната част на хлора, отделен при реакцията на продукта със солна киселина. Наличното съдържание на хлор в тегловни проценти варира между 34-35% за тропически хипохлорит, 35-37% за избелващ прах и 70% за висок процент хипохлорит:

NaClO + 2HCl → H2O + NaCl + Cl2 (95,3% наличен хлор)

2NH2Cl + 4HCl → 2NH4Cl + 2Cl2 (137,7% наличен хлор)

2ClO2 + 8HCl → 4H2O + 5Cl2 (262,8% наличен хлор)

ВНИМАНИЕ, ХИПОХЛОРИТИТЕ РЕАГИРАТ С КИСЕЛИНИ И ГЕНЕРИРАТ ХЛОРЕН ГАЗ. ХЛОРНИЯТ ГАЗ е токсичен при вдишване!

производство

Търговските избелващи средства или прахообразните избелващи средства са смес от калциев хипохлорит, Ca (ClO) 2, (CAS 7778-54-3), калциев хлорид (CAS 10043-52-4) и калциев хидроксид, Ca (OH) 2, (CAS 1305 -62-0), който съдържа променливи количества вода. Те се получават чрез преминаване на хлор върху хидратирана вар. Методът за приготвяне на Rheinfelden на Dynamit Nobel е периодична операция, при която хидратирана вар, гасена вар или калциев хидроксид, под формата на сух прах се обработва с течен хлор при 45 ° C и ниско налягане (5,3 kPa) в хоризонтален реакционен барабан, като постоянно се разбърква реакционната маса с помощта на въртящ се гребло.

Реакцията на твърд калциев хидроксид и хлор води до образуването на смес от двуосновен калциев хипохлорит, Ca (ClO) 2 • 2Ca (OH) 2, (CAS 12394-14-8) и основен калциев хлорид, CaCl2 • Ca ( OH) 2 • H2O, съответстващо на превръщането на 40% от наличния калциев хидроксид:

При последващо хлориране се образуват полуосновен калциев хипохлорит, Ca (ClO) 2 • aCa (OH) 2, (CAS 62974-42-9) и хидратиран калциев хлорид. След превръщане на приблизително 60% от калциевия хидроксид, реакцията се спира:

Реакцията е силно екзотермична, като генерира 1100 kJ на kg конвертиран хлор. Тази топлина и ниско налягане карат водата, образувана по време на реакцията, и течният хлор да се изпарява. Следователно реакционната маса се изсушава напълно под вакуум при максимална температура от 85 ° С. Продуктът е избелващ прах с налично съдържание на хлор 35-37%.

Хлорният газ също може да се използва за тази реакция, но реакцията е много по-бавна (отнема 2 до 3 пъти повече), загубата на хлор е по-голяма и наличното съдържание на хлор в продукта е по-ниско.

Тропически белина. За да се намали съдържанието на вода, към избелващия прах се добавя определено количество калциев оксид, "негасена вар", който абсорбира водата и се превръща в калциев хидроксид. Въпреки че тази операция намалява наличното съдържание на хлор с 1-2%, "допълнителното изсушаване" позволява полученият избелващ прах, известен като тропически белина, "Тропически белина", да бъде стабилен до температури от 100 ° C.

Висок процент хипохлорит.

Твърди хипохлорити с налично съдържание на хлор 70% или повече могат да бъдат получени чрез хлориране на калциев хидроксид или калциев хипохлорит. Първоначално се образува полуосновен калциев хипохлорит, Ca (ClO) 2 • ½Ca (OH) 2. Ако хлорирането продължава, се образува калциев хипохлорит дихидрат, Ca (ClO) 2 • 2H2O (CAS 10035-04-8), който след това се изсушава за получаване на висок процент хипохлорит. При всички тези реакции калциевият хлорид се образува като страничен продукт. Някои процеси търсят възстановяване на калция чрез добавяне на натриев хипохлорит:

В тези случаи продуктът се състои главно от калциев хипохлорит, натриев хлорид и вода, които след това се отстраняват.

Разтвори на калциев хипохлорит

Ако се желае разтвор на калциев хипохлорит, хлорирайте мляко от вар, суспензия на калциев хидроксид във вода. Разтворимостта на калциев хидроксид във вода е 1,3 g/L при 20 ° C, така че е необходимо филтриране, за да се получи разтвор на калциев хипохлорит.

За да се избегне продължителното съхранение на разтвори на хипохлорит, пералните предпочитат да съхраняват избелващ прах и след това да приготвят разтвори на натриев хипохлорит, използвайки натриев карбонат, натриев сулфат или натриев хидроксид (сода каустик):

CaCl (ClO) + 2NaOH → NaClO + NaCl + Ca (OH) 2

Недостатък на този метод е утаяването на CaCO3, CaSO4 и Ca (OH) 2, което изисква филтриране или утаяване на реакционния продукт преди използване на разтвора на хипохлорит.

Калциев хипохлорит като дезинфектант

Разтворите, съдържащи хлор, имат универсална дезинфекционна активност. С подходяща концентрация и с достатъчно време за контакт, разтворите на хипохлорит могат да се считат за химически стериланти, тъй като дори са способни да инактивират бактериалните спори. Те обаче имат и своите недостатъци, корозивни са за металите и живите тъкани, а органичните съединения консумират много хлор и бързо намаляват концентрацията му.

Разтворите, съдържащи 50-500 ppm наличен хлор, са ефективни срещу вегетативните бактерии и повечето вируси. Унищожаването на бактериални спори изисква концентрации от порядъка на 2500 ppm с продължително време на излагане.

Калциев хипохлорит като дезактиватор

Калциевият хипохлорит се използва като обеззаразяващо средство срещу химични и биологични агенти, под формата на водни суспензии, разтвори или дори под формата на прах, образувайки част от различни състави.

Обеззаразяващо Състав
Избелва 2–6%, тегловни, NaClO във вода
HTH (високопробен хипохлорит) Ca (ClO) Cl + Ca (ClO) 2 като твърдо вещество под формата на прах или като 7% водна суспензия, тегловни.
STB (Супер-тропически избелващ препарат) Ca (ClO) 2 + CaO като твърдо вещество под формата на прах или като водна суспензия при 7, 13, 40 и 70 тегловни%.
Холандски прах Са (ClO) 2 + MgO
ASH (активиран разтвор на хипохлорит) Воден разтвор с 0,5% Ca (ClO) 2 + 0,5% натриев дихидроген фосфат, NaH2PO4 + 0,05% детергент.
SLASH (самоограничаващ се активиран разтвор на хипохлорит) Воден разтвор с 0,5% Са (ClO) 2 + 1,0% натриев цитрат + 0,2% лимонена киселина + 0,05% детергент.

Препратки:

„Хлорни оксиди и хлорни кислородни киселини“, Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 7th ed.

„Наръчник на Уайт за хлориране и алтернативни дезинфектанти“, Black & Veatch Corporation, 5Ed.

"Калциев хипохорит", Информационен лист 2-19, http://www.who.int/water_sanitation_health/hygiene/emergencies/fs2_19.pdf

"Калциев хипохлорит", Информационен лист за APSP, https://apsp.org/Portals/0/PDFs/Fact%20Sheets/Calcium%20Hypochlorite%20-%20July%2029,%202014.pdf

"Хипохлоритни соли", https://monographs.iarc.fr/ENG/Monographs/vol52/mono52-8.pdf

„Калциев хипохлорит (CaCl2O2)/натриев хипохлорит (NaOCl)“, ATSDR, http://www.atsdr.cdc.gov/MHMI/mmg184.pdf

"Сух калциев хипохлорит", http://theprovidentprepper.org/wp-content/uploads/2015/07/calcium-hypochlorite-instructions.pdf

"Избор и използване на химически дезинфектанти", http://www.memphis.edu/ehs/pdfs/disinfectant.pdf

„Химически бойни агенти: токсикология и лечение“, Тимъти К. Марс, Робърт Л. Мейнард и Фредерик Р. Сидел.