فرمولاسیون مایع سفید کننده

مایع سفید کننده که اغلب با نام وایتکس شناخته می‌شود، یکی از رایج‌ترین شوینده‌های خانگی رایج است که از محلول
رقیق هیپوکلریت سدیم (NaClO) به همراه برخی مواد پایدار کننده، تشکیل شده است،که در فرمولاسیون مایع
سفید کننده از سری مقالات دکتر فرمول در این باره توضیح داده شده.

هیپوکلریت سدیم یک ماده سفید کننده است که با آزاد کردن کلر (به عنوان عامل رنگ‌بر) به طور گسترده، برای سفید
کردن لباس‌ها، از بین بردن لکه‌ها و همچنین به عنوان ضدعفونی کننده برای از بین بردن میکروب‌ها و چندین کاربرد دیگر
استفاده می‌شود.

در حالی که اصطلاح سفید کننده از مدت‌ها قبل برای ترکیباتی که هیپوکلریت سدیم دارند، استفاده می‌شد، اکنون صرف نظر
از اینکه ترکیب سفید کننده پایه کلر داشته باشد و یا سفید کننده پایه غیر کلر باشد؛ مانند سفید کننده‌های
بر پایه پراکسید، ممکن اس‍ت به طور عام‌تر برای هر ماده سفید کننده به کار برده شود.

عامل فعال در وایتکس، یعنی هیپوکلریت سدیم، به محصول نهایی رنگ زرد مایل به سبز روشن و بوی شدیدی
می‌بخشد.

فرم جامد هیپوکلریت سدیم بدون آب، ناپایدار است و به صورت انفجاری تجزیه می‌شود. به همین دلیل پس از اولین
کشف توسط محقق فرانسوی برتولنت، تغییراتی در فرمولاسیون ساخت آن برای پایداری
بیشتر شکل گرفته است.

نام آب ژاول برای بسیاری از افراد آشناست که در واقع اشاره به ابتدایی‌ترین فرمول مایع سفید کننده اشاره دارد. علت
نام‌گذاری آن این است که برتولنت اولین بار در منطقه‌ای از کشور فرانسه به نام Javel (ژاول)، دریافت که هیپوکلریت
سدیم خاصیت سفید کنندگی و رنگ‌بری دارد.

 

چگونه مایع سفید کننده درست کنیم؟

شاید در نگاه اول برای تولید کنندگان این طور به نظر برسد که ساخت و فرموله کردن شوینده‌های سفید کننده خیلی
پیچیده نیست؛ اما برای تولید محصول مناسب، باید از یک فرمولاسیون صحیح، مواد اولیه با کیفیت و نحوه مخلوط کردن
آزمایش شده استفاده کرد زیرا ترکیبات اولیه مورد استفاده در ساخت وایتکس بسیار خطرناک است و کوچک‌ترین اشتباه
حین ساخت شوینده ممکن است آسیب‌های جبران‌ناپذیری را برای شما ایجاد کند؛ بنابراین، فرمولاسیون مایع سفید کننده
و روش‌های تولید آن نیز بسیار مهم است. اگر فرمولاسیون خوبی نداشته باشید، نمی‌توانید برای گسترش تولید مواد شوینده
و مشتقات جدید از شوینده خود، به تولید سالم و کارآمد برسید.

فرمول مایع سفید کننده

در فرمول مایع سفید کننده بسته به اینکه از چه نوع ترکیب سفید کننده استفاده می‌کنید، ترکیب درصد مواد اولیه
متفاوت است. مثلاً برای مخلوط کردن ماده سفید کننده بر پایه کلر، 25/5 درصد هیپوکلریت سدیم و 75/94 درصد آب را
ترکیب کنید و برای مخلوط سفید کننده غیر کلر، قسمت‌های مساوی پراکسید هیدروژن و آب را باهم ترکیب کنید. مخلوط را
در ظرف پلاستیکی ریخته و از بسته شدن درب ظرف اطمینان حاصل کنید سپس مخلوط را تکان دهید تا محلول یکنواختی
به دست آید.
در فرمول مایع سفید کننده از سورفکتنت‌هایی مانند الکل‌های چرب و آلکیل بنزن سولفونات استفاده می‌شود. همچنین
برای رفع سختی آب و پراکنده سازی مواد می‌توان از EDTA‌ در فرمولاسیون وایتکس استفاده کرد. استفاده از DAST
برای درخشندگی نیز در فرمول مایع سفید کننده رایج است.

یک دسته‌ی مهم و پرکاربرد از محصولات شوینده خانگی و حتی صنعتی، مایع سفید کننده است. اولین بار یک فرد فرانسوی
به نام برتولت، توانست ماده هیپوکلریت سدیم را کشف کند و به علت حضورش در منطقه Javel (ژاول) فرانسه نام تجاری
این ترکیب ”آب ژاول” نامگذاری شد. در راستای بهبود فرمولاسیون مایع سفید کننده (آب ژاول)، بعدها از عوامل پایدار کننده
برای ماندگاری بیشتر محصول و اثرگذاری آن در مدت طولانی‌تر استفاده شد.

همانطور که نیاز افراد به شوینده‌های ملایم تر مانند مایع دستشویی یا مایع ظرفشویی و حتی مایع لباسشویی بسیار
حس می‌شود، از طرفی تمیزی و درخشان بودن سطوح، ظروف و لباس‌ها نیز اهمیت بالایی دارد زیرا با سلامت انسان در
ارتباط نزدیک است.

در گذشته برای تمیز کردن سطوح از انواع مایع‌ها و پودرهای مختلف استفاده می‌شد ولی در حال حاضر شرکت‌های
معتبری بسیاری در سراسر دنیا انواع مواد و شوینده سطوح با قدرت لکه‌بری بسیار بالا تولید می‌کنند که فرمولاسیون
متفاوت با مواد شوینده اولیه دارند.

مایع سفید کننده یکی از مهم‌ترین مواد شوینده در دسته‌ی تمیز کننده‌ها و لکه‌برهای سطوح و لباس‌ها می‌باشد. اما این
ترکیب بسیار قوی عمل می‌کند و هنگام استفاده باید نهایت دقت را داشته باشید. سفیدکننده‌ها با تجزیه‌ی ساختار ذرات
رنگی و جرم و کثیفی، باعث از بین بردن لکه می‌شوند.

Manufacturer of concentrated bleach
کلروکس ^®

سفید کننده غلیظ اصلی

سفید کننده غلیظ اصلی Clorox®، سفید کننده ای که شما نسل ها می شناسید و به آن اعتماد کرده اید با قدرت تمیز کردن، سفید کردن، و بو کردن. سفید کننده غلیظ اصلی Clorox® حذف لکه را آسان تر می کند. برای داشتن خانه ای سالم و سفید نگه داشتن سفیدها از سفید کننده Clorox® استفاده کنید. طبق دستور استفاده کنید.

• دستگیره آسان از ریختن آن جلوگیری می کند
• لباس ها را سفیدتر، طولانی تر نگه می دارد
• 33٪ دوز فشرده تر
• 70% لکه های بیشتر را پاک می کند*
• برای استفاده در ماشین های لباسشویی HE و استاندارد

هیپوکلریت سدیم

هیپوکلریت سدیم ، که معمولاً در محلول رقیق به عنوان سفید کننده (کلر) شناخته می شود ، یک ترکیب شیمیایی معدنی قلیایی با فرمول NaOCl (یا NaClO) ^[3] است که از یک کاتیون سدیم ( Na) تشکیل شده است. ⁺
و یک آنیون هیپوکلریت ( OCl^–
یا ClO^–
). همچنین ممکن است به عنوان نمک سدیم اسید هیپوکلروس در نظر گرفته شود . ترکیب بی آب ناپایدار است و ممکن است به صورت انفجاری تجزیه شود. ^[4] [5] می‌توان آن را به‌عنوان یک NaOCl · 5 H پنتا هیدرات متبلور کرد
₂O یک جامد زرد مایل به سبز کم رنگ که قابل انفجار نیست و اگر در یخچال نگهداری شود پایدار است. ^{[6] [7] [8]}

هیپوکلریت سدیم

هیپوکلریت سدیم اغلب به عنوان یک محلول رقیق سبز مایل به زرد کم رنگ به نام سفید کننده مایع شناخته می شود که یک ماده شیمیایی خانگی است که به طور گسترده (از قرن 18) به عنوان یک ضد عفونی کننده یا یک عامل سفید کننده استفاده می شود . در محلول، این ترکیب ناپایدار است و به راحتی تجزیه می شود و کلر را آزاد می کند که اصل فعال چنین محصولاتی است. هیپوکلریت سدیم قدیمی ترین و هنوز هم مهم ترین سفید کننده مبتنی بر کلر است . ^[9] [10]

خواص خورنده، در دسترس بودن معمول و محصولات واکنش آن را به یک خطر ایمنی قابل توجه تبدیل می کند. به طور خاص، اختلاط سفید کننده مایع با سایر محصولات پاک کننده، مانند اسیدهای موجود در محصولات پاک کننده رسوب آهک ، گاز کلر تولید می کند که به عنوان یک سلاح شیمیایی در جنگ جهانی اول استفاده می شد . ^{[11] [12] [13]} یک تصور اشتباه رایج این است که مخلوط کردن سفید کننده با آمونیاک همچنین کلر آزاد می کند، اما در واقع آنها برای تولید کلرامین هایی مانند تری کلرید نیتروژن واکنش نشان می دهند . با آمونیاک اضافی و هیدروکسید سدیم ، هیدرازین ممکن است تولید شود.

پایداری جامدویرایش کنید

هیپوکلریت سدیم بی آب را می توان تهیه کرد، اما مانند بسیاری از هیپوکلریت ها، بسیار ناپایدار است و در اثر حرارت یا اصطکاک به صورت انفجاری تجزیه می شود. ^[4] تجزیه توسط دی اکسید کربن در سطوح اتمسفر تسریع می شود . ^[5] [14] این یک جامد سفید با ساختار کریستالی متعامد است . ^[15]

هیپوکلریت سدیم را می توان به عنوان یک پنتا هیدرات کریستالی NaOCl ·5 H نیز به دست آورد 
₂O که قابل انفجار نیست و بسیار پایدارتر از ترکیب بی آب است. ^[5] [6] فرمول گاهی اوقات به شکل کریستالی آبدار آن به صورت 2 NaOCl · 10 H ارائه می شود.
₂O . ^[16] طول پیوند Cl-O در پنتاهیدرات 1.686 Å است. ^[8] بلورهای شفاف، زرد مایل به سبز روشن، متعامد ^[17] [18] حاوی 44٪ NaOCl وزنی هستند و در دمای 25-27 درجه سانتیگراد ذوب می شوند. این ترکیب در دمای اتاق به سرعت تجزیه می شود، بنابراین باید در یخچال نگهداری شود. با این حال، در دماهای پایین تر، کاملاً پایدار است: طبق گزارش ها، تنها 1٪ تجزیه پس از 360 روز در دمای 7 درجه سانتی گراد است. ^[7] [19]

یک حق اختراع ایالات متحده در سال 1966 ادعا می کند که هیپوکلریت سدیم جامد پایدار دی هیدرات NaOCl · 2 H
₂O را می توان با حذف دقیق یون های کلرید ( Cl^–
) که در خروجی فرآیندهای تولید رایج وجود دارند و گفته می شود تجزیه هیپوکلریت را به کلرات کاتالیز می کنند .^–
₃) و کلرید. در یک آزمایش، ادعا شد که دی هیدرات تنها 6 درصد تجزیه را پس از 13.5 ماه نگهداری در دمای 25- درجه سانتیگراد نشان می دهد. این حق اختراع همچنین ادعا می کند که دی هیدرات را می توان با خشک کردن خلاء در حدود 50 درجه سانتیگراد به شکل بی آب کاهش داد و جامدی را تولید کرد که پس از 64 ساعت در دمای 25- درجه سانتیگراد تجزیه نشد. ^[20]

تعادل و پایداری راه حل هاویرایش کنید

در دمای معمولی محیط، هیپوکلریت سدیم در محلول های رقیق حاوی سدیم حل شده پایدارتر است.⁺
و OCl^–
یون ها چگالی محلول 1.093 گرم در میلی لیتر در غلظت 5 درصد، ^[21] و 1.21 گرم در میلی لیتر در 14 درصد، 20 درجه سانتی گراد است. ^[22] محلول های استوکیومتری نسبتاً قلیایی هستند ، با pH 11 یا بالاتر ^[7] زیرا اسید هیپوکلروس یک اسید ضعیف است :

OCl^–
+ اچ
₂O ⇌ HOCl + OH^–

گونه ها و تعادل های زیر در محلول های NaOCl/NaCl وجود دارند : ^[23]

HOCl (aq) ⇌ H⁺
+ OCl^–

HOCl (aq) + Cl^–
+ اچ⁺
⇌ Cl
₂(ق) + ح
₂O

Cl
₂(aq) + Cl^–
⇌ Cl^–
₃

Cl
₂(ق) ⇌ کل
₂(g)

معادله تعادل دوم در بالا به سمت راست منتقل می شود اگر کلر Cl
₂اجازه خروج به عنوان گاز را دارد. نسبت های Cl
₂، HOCl و OCl^–
در محلول نیز وابسته به pH هستند. در pH کمتر از 2، اکثر کلر موجود در محلول به شکل کلر عنصری محلول است.
₂. در pH بیشتر از 7.4، اکثریت به شکل هیپوکلریت ClO است^–
. ^[9] تعادل را می توان با افزودن اسیدها (مانند اسید کلریدریک ) یا بازها (مانند هیدروکسید سدیم ) به محلول تغییر داد:

ClO^–
(aq) + 2 HCl (aq) → Cl
₂(g) + H
₂O (aq) + Cl^–
(ق)

Cl
₂(g) + 2 OH^–
→ ClO^–
(aq) + Cl^–
(ق) + ح
₂ای (ق)

در pH حدود 4 که با افزودن اسیدهای قوی مانند اسید هیدروکلریک به دست می آید ، مقدار HOCl تفکیک نشده (غیریونیزه) بالاترین میزان است. واکنش را می توان به صورت زیر نوشت:

ClO^–
+ اچ⁺
⇌ HClO

محلول‌های هیپوکلریت سدیم همراه با اسید، گاز کلر را به‌ویژه در pH کمتر از 2 با واکنش‌های زیر تولید می‌کنند:

HOCl (aq) + Cl^–
+ اچ⁺
⇌ Cl
₂(ق) + ح
₂O

Cl
₂(ق) ⇌ کل
₂(g)

در pH> 8، کلر عملاً به شکل آنیونهای هیپوکلریت ( OCl) است.^–
). محلول ها در pH 11-12 نسبتاً پایدار هستند. با این حال، یک گزارش ادعا می کند که یک محلول معمولی معرف NaOCl 13.6 درصد پس از نگهداری به مدت 360 روز در دمای 7 درجه سانتیگراد، 17 درصد از قدرت خود را از دست داده است. ^[7] به همین دلیل، در برخی کاربردها ممکن است از ترکیبات آزادکننده کلر پایدارتر مانند هیپوکلریت کلسیم Ca(ClO) استفاده شود.
₂یا اسید تری کلرو ایزوسیانوریک (CNClO)
₃. ^[ نیازمند منبع ^]

هیپوکلریت سدیم بی آب در متانول محلول است و محلول ها پایدار هستند. ^[ نیازمند منبع ^]

تجزیه به کلرات یا اکسیژنویرایش کنید

در محلول، تحت شرایط خاص، آنیون هیپوکلریت نیز ممکن است با کلرید و کلرات نامتناسب ( خوداکسیداسیون ) شود : ^[24]

3 CLO^–
+ اچ⁺
← HClO
₃+ 2 کلر^–

به طور خاص، این واکنش در محلول های هیپوکلریت سدیم در دمای بالا رخ می دهد و کلرات سدیم و کلرید سدیم را تشکیل می دهد: ^[24] [25]

3 NaOCl (aq) → 2 NaCl (aq) + NaClO
₃(ق)

این واکنش در تولید صنعتی کلرات سدیم مورد بهره برداری قرار می گیرد.

یک تجزیه جایگزین هیپوکلریت به جای آن اکسیژن تولید می کند:

2 OCl^–
→ 2 کل^–
+ O
₂

در محلول های هیپوکلریت سدیم داغ، این واکنش با تشکیل کلرات رقابت می کند و کلرید سدیم و گاز اکسیژن تولید می کند: ^[24]

2 NaOCl (aq) → 2 NaCl (aq) + O
₂(g)

این دو واکنش تجزیه محلول های NaClO در pH حدود 6 به حداکثر می رسند. واکنش تولید کلرات در pH بالای 6 غالب است، در حالی که اکسیژن کمتر از آن قابل توجه است. به عنوان مثال، در دمای 80 درجه سانتی گراد، با غلظت های NaOCl و NaCl 80 میلی مولار ، و pH 6-6.5، کلرات با راندمان 95٪ تولید می شود. مسیر اکسیژن در pH 10 غالب است. ^[24] این تجزیه تحت تأثیر نور ^[25] و کاتالیزورهای یون فلزی مانند مس ، نیکل ، کبالت ، ^[24] و ایریدیوم قرار می گیرد . ^[26] کاتالیزورهایی مانند سدیم دی کرومات Na
₂Cr
₂O
₇و سدیم مولیبدات Na
₂MoO
₄ممکن است به صورت صنعتی برای کاهش مسیر اکسیژن اضافه شود، اما یک گزارش ادعا می‌کند که تنها مورد دوم موثر است. ^[24]

تیتراسیونویرایش کنید

تیتراسیون محلول های هیپوکلریت اغلب با افزودن یک نمونه اندازه گیری شده به مقدار اضافی محلول اسیدی شده یدید پتاسیم ( KI ) و سپس تیتر کردن ید آزاد شده ( I) انجام می شود.
₂با محلول استاندارد تیوسولفات سدیم یا فنیل آرسین اکسید ، با استفاده از نشاسته به عنوان شاخص، تا زمانی که رنگ آبی از بین برود. ^[18]

بر اساس یک پتنت ایالات متحده، پایداری محتوای هیپوکلریت سدیم جامدات یا محلول ها را می توان با نظارت بر جذب مادون قرمز ناشی از پیوند O-Cl تعیین کرد. طول موج مشخصه 140.25 میکرومتر برای محلول های آبی، 140.05 میکرومتر برای دی هیدرات جامد NaOCl·2 H داده شده است.
₂O ، و 139.08 میکرومتر برای نمک مخلوط بی آب Na
₂(OCl) (OH) . ^[20]

اکسیداسیون ترکیبات آلیویرایش کنید

اکسیداسیون نشاسته توسط هیپوکلریت سدیم، که گروه های کربونیل و کربوکسیل را اضافه می کند ، به تولید محصولات نشاسته اصلاح شده مربوط می شود . ^[27]

در حضور یک کاتالیزور انتقال فاز ، الکل ها به ترکیب کربونیل مربوطه ( آلدهید یا کتون ) اکسید می شوند. ^[28] [7] هیپوکلریت سدیم همچنین می‌تواند سولفیدهای آلی را به سولفوکسیدها یا سولفون‌ها ، دی سولفیدها یا تیول‌ها را به سولفونیل هالیدها ، ایمین‌ها را به اگزازیریدین‌ها اکسید کند . ^[7] همچنین می تواند فنل ها را عطر زدایی کند . ^[7]

اکسیداسیون فلزات و کمپلکس هاویرایش کنید

واکنش‌های ناهمگن هیپوکلریت سدیم و فلزاتی مانند روی به آرامی ادامه می‌یابد و اکسید یا هیدروکسید فلز می‌دهد : ^[ نیازمند منبع ^]

NaOCl + Zn → ZnO + NaCl

واکنش های همگن با کمپلکس های هماهنگی فلز تا حدودی سریعتر انجام می شود. این در اپوکسیداسیون Jacobsen مورد بهره برداری قرار گرفته است . ^[ نیازمند منبع ^]

واکنش های دیگرویرایش کنید

اگر به درستی در ظروف در بسته نگهداری نشود، هیپوکلریت سدیم با دی اکسید کربن واکنش داده و کربنات سدیم را تشکیل می دهد :

2 NaOCl + CO ₂ + H ₂ O → Na
₂CO
₃+ 2 HOCl

هیپوکلریت سدیم با اکثر ترکیبات نیتروژن واکنش می دهد و مونوکلرامین فرار ، دی کلرامین ها و تری کلرید نیتروژن را تشکیل می دهد :

NH
₃+ NaOCl → NH
₂Cl + NaOH

NH
₂Cl + NaOCl → NHCl
₂+ NaOH

NHCl
₂+ NaOCl → NCl
₃+ NaOH

خنثی سازیویرایش کنید

تیوسولفات سدیم یک خنثی کننده موثر کلر است. شستشو با محلول 5 میلی گرم در لیتر و به دنبال آن شستن با آب و صابون باعث از بین رفتن بوی کلر از دست می شود. ^[29]

تولیدویرایش کنید

کلرزنی سوداویرایش کنید

هیپوکلریت پتاسیم برای اولین بار در سال 1789 توسط کلود لوئیس برتوله در آزمایشگاه خود در Quai de Javel در پاریس ، فرانسه، با عبور گاز کلر از محلول لیمو پتاس تولید شد . مایع حاصل که به نام ” Eau de Javel ” (“آب Javel”) شناخته می شود، محلول ضعیفی از هیپوکلریت پتاسیم بود. Antoine Labarraque جایگزین لیمو پتاس با لیمو سودا ارزانتر شد، بنابراین هیپوکلریت سدیم ( Eau de Labarraque ) بدست آمد. ^[30] [31]

Cl ₂ (g) + 2 NaOH (aq) → NaCl (aq) + NaClO (aq) + H ₂ O (aq)

از این رو، کلر به طور همزمان احیا و اکسید می شود . این فرآیند به نام عدم تناسب شناخته می شود . ^[ نیازمند منبع ^]

این فرآیند همچنین برای تهیه پنتا هیدرات NaOCl ·5 H استفاده می شود
₂O برای مصارف صنعتی و آزمایشگاهی. در یک فرآیند معمولی، گاز کلر به محلول 45 تا 48 درصد NaOH اضافه می شود. مقداری از کلرید سدیم رسوب می کند و با فیلتراسیون حذف می شود و پنتا هیدرات با خنک کردن فیلتر تا دمای 12 درجه سانتی گراد به دست می آید. ^[7]

از هیپوکلریت کلسیمویرایش کنید

روش دیگر شامل واکنش کربنات سدیم (“جوش‌شویی”) با آهک کلردار (“پودر سفید کننده”)، مخلوطی از کلسیم هیپوکلریت کلسیم (OCl) بود.
₂، کلرید کلسیم CaCl
₂و هیدروکسید کلسیم Ca(OH)
₂:

Na
₂CO
₃(aq) + Ca (OCl)
₂(aq) → CaCO
₃(s) + 2 NaOCl (aq)

Na
₂CO
₃(aq) + CaCl
₂(aq) → CaCO
₃(s) + 2 NaCl (aq)

Na
₂CO
₃(aq) + Ca(OH)
₂(ها) → CaCO
₃(s) + 2 NaOH (aq)

این روش معمولاً برای تولید محلول های هیپوکلریت برای استفاده به عنوان ضد عفونی کننده بیمارستانی استفاده می شد که پس از جنگ جهانی اول با نام “Eusol” به فروش می رسید، مخفف محلول آهک (کلردار) دانشگاه ادینبورگ – مرجعی به بخش آسیب شناسی دانشگاه، که در آن توسعه داده شد. ^[32]

الکترولیز آب نمکویرایش کنید

نزدیک به پایان قرن نوزدهم، ES Smith فرآیند کلرآلکالی را به ثبت رساند : روشی برای تولید هیپوکلریت سدیم که شامل الکترولیز آب نمک برای تولید هیدروکسید سدیم و گاز کلر می‌شود، که سپس مخلوط می‌شوند تا هیپوکلریت سدیم را تشکیل دهند. ^{[33] [31] [34]} واکنش‌های کلیدی عبارتند از:

2 Cl ^– → Cl ₂ + 2 e ^– (در آند )

2 H
₂O + 2 e ⁻ → H
₂+ 2 HO^–
(در کاتد )

در آن زمان هم برق و هم محلول آب نمک عرضه می شد و بازاریابان مختلف از این موقعیت برای برآوردن تقاضای بازار برای هیپوکلریت سدیم استفاده کردند. محلول های بطری هیپوکلریت سدیم با نام های تجاری متعددی فروخته می شد. ^[ نیازمند منبع ^]

امروزه، نسخه بهبودیافته این روش، معروف به فرآیند هوکر (به نام Hooker Chemicals، خریداری شده توسط Occidental Petroleum )، تنها روش صنعتی در مقیاس بزرگ برای تولید هیپوکلریت سدیم است. در این فرآیند، هیپوکلریت سدیم (NaClO) و کلرید سدیم (NaCl) هنگامی که کلر به محلول هیدروکسید سدیم رقیق سرد منتقل می شود، تشکیل می شود . کلر به صورت صنعتی با الکترولیز با حداقل جداسازی بین آند و کاتد تهیه می شود . محلول باید در دمای زیر 40 درجه سانتیگراد (با کویل های خنک کننده) نگهداری شود تا از تشکیل نامطلوب کلرات سدیم جلوگیری شود . ^[ نیازمند منبع ^]

محلول های تجاری همیشه حاوی مقادیر قابل توجهی کلرید سدیم (نمک معمولی) به عنوان محصول جانبی اصلی هستند ، همانطور که در معادله بالا مشاهده می شود.

از اسید هیپوکلرو و سوداویرایش کنید

یک حق اختراع در سال 1966 تولید دی هیدرات جامد NaOCl ·2H را توصیف می کند
₂O با واکنش محلول بدون کلرید اسید هیپوکلری HClO (مانند تهیه شده از مونوکسید کلر ClO و آب)، با محلول غلیظ هیدروکسید سدیم. در یک آماده سازی معمولی، 255 میلی لیتر از محلول با 118 گرم در لیتر HClO به آرامی با هم زدن به محلول 40 گرم NaOH در آب 0 درجه سانتی گراد اضافه می شود. مقداری سدیم کلرید رسوب می کند و با فیلتراسیون حذف می شود. محلول در خلاء در دمای 50-40 درجه سانتی گراد و 1 تا 2 میلی متر جیوه تبخیر می شود تا زمانی که دی هیدرات متبلور شود. کریستال ها در خلاء خشک می شوند تا پودر کریستالی با جریان آزاد تولید شود. ^[20]

از همین اصل در یک حق اختراع در سال 1993 برای تولید دوغاب غلیظ از پنتا هیدرات NaClO·5 H استفاده شد.
₂O . به طور معمول، یک محلول 35٪ (وزنی) HClO با هیدروکسید سدیم در حدود یا کمتر از 25 درجه سانتیگراد ترکیب می شود. دوغاب حاصل حاوی حدود 35 درصد NaClO است و به دلیل غلظت کم کلرید نسبتاً پایدار است. ^[35]

بسته بندی و فروشویرایش کنید

مقاله اصلی: سفید کننده

سفید کننده بسته بندی شده برای مصارف خانگی، با 2.6% هیپوکلریت سدیم

سفید کننده خانگی که برای استفاده در لباسشویی فروخته می شود محلول 3 تا 8 درصد هیپوکلریت سدیم در زمان تولید است. قدرت از یک فرمول به فرمول دیگر متفاوت است و با نگهداری طولانی مدت به تدریج کاهش می یابد. هیدروکسید سدیم معمولاً به مقدار کم به سفید کننده خانگی اضافه می شود تا تجزیه NaClO را کاهش دهد. ^[9]

محصولات پاک کننده لکه سیاه پاسیو برای مصارف خانگی از محلول های 10% هیپوکلریت سدیم تشکیل شده است.

یک محلول 10 تا 25 درصدی هیپوکلریت سدیم، طبق برگه ایمنی Univar، با مترادف یا نام‌های تجاری سفیدکننده، Hypo، Everchlor، Chloros، Hispec، Bridos، Bleacol، یا Vo-redox 9110 عرضه می‌شود ^{. [36]}

محلول 12 درصد به طور گسترده در آب برای کلرزنی آب استفاده می شود و محلول ¹⁵ درصد بیشتر برای ضدعفونی فاضلاب در تصفیه خانه ها استفاده می شود. هیپوکلریت سدیم همچنین می تواند برای ضدعفونی محل مصرف آب آشامیدنی استفاده شود، ^[38] با مصرف 0.2-2 میلی گرم هیپوکلریت سدیم در هر لیتر آب. ^[39]

محلول های رقیق (50ppm تا 1.5%) در اسپری های ضدعفونی کننده و دستمال مرطوب مورد استفاده روی سطوح سخت یافت می شود. ^[40] [41]

استفاده می کندویرایش کنید

بلیچینگویرایش کنید

سفید کننده خانگی، به طور کلی، محلولی است که حاوی 3-8٪ هیپوکلریت سدیم، وزنی، و 0.01-0.05٪ هیدروکسید سدیم است . هیدروکسید سدیم برای کند کردن تجزیه هیپوکلریت سدیم به کلرید سدیم و کلرات سدیم استفاده می شود . ^[42]

تمیز کردنویرایش کنید

هیپوکلریت سدیم خاصیت رنگ‌آمیزی دارد. ^[43] در میان کاربردهای دیگر، می‌توان از آن برای از بین بردن لکه‌های کپک ، لکه‌های دندانی ناشی از فلوئوروزیس ، ^[44] و لکه‌های روی ظروف، به ویژه لکه‌های ناشی از تانن‌های موجود در چای استفاده کرد . همچنین در شوینده های لباسشویی و به عنوان پاک کننده سطوح استفاده شده است . همچنین در شستشوهای هیپوکلریت سدیم استفاده می شود .

اثرات سفید کنندگی، پاک کنندگی، بو زدایی و سوزاندن آن به دلیل اکسیداسیون و هیدرولیز ( صابونی شدن ) است. کثیفی آلی در معرض هیپوکلریت محلول در آب و غیرفرار می شود که بوی آن را کاهش داده و حذف آن را تسهیل می کند.

ضد عفونیویرایش کنید

همچنین ببینید: هیپوکلروس اسید

هیپوکلریت سدیم در محلول، فعالیت ضد میکروبی وسیعی از خود نشان می دهد و به طور گسترده در مراکز مراقبت های بهداشتی در محیط های مختلف استفاده می شود. ^[45] معمولاً بسته به کاربرد مورد نظر آن در آب رقیق می شود. “محلول کلر قوی” محلول 0.5٪ هیپوکلریت (حاوی تقریبا 5000 پی پی ام کلر آزاد) است که برای ضد عفونی کردن مناطق آلوده به مایعات بدن، از جمله نشت خون بزرگ استفاده می شود (قبل از ضد عفونی شدن، ابتدا با مواد شوینده تمیز می شود). ^[45] [46] ممکن است با رقیق کردن سفید کننده خانگی در صورت لزوم (به طور معمول 1 قسمت سفید کننده به 9 قسمت آب) ساخته شود. ^{[47] چنین راه حل هایی برای غیرفعال کردن هر دو} C. difficile ^[45] و HPV نشان داده شده است . ^[48] ​​”محلول کلر ضعیف” محلول 0.05٪ از هیپوکلریت است که برای شستن دست ها استفاده می شود، اما معمولاً با گرانول های هیپوکلریت کلسیم تهیه می شود . ^[46]

محلول داکین یک محلول ضدعفونی کننده حاوی غلظت کم هیپوکلریت سدیم و مقداری اسید بوریک یا بی کربنات سدیم برای تثبیت PH است. مشخص شده است که با غلظت NaOCl کمتر از 0.025٪ موثر است. ^[49]

مقررات دولت ایالات متحده اجازه می دهد تا تجهیزات فرآوری مواد غذایی و سطوح تماس با مواد غذایی با محلول های حاوی سفید کننده ضد عفونی شوند، مشروط بر اینکه محلول قبل از تماس با غذا به اندازه کافی تخلیه شود و محلول ها از 200 قسمت در میلیون (ppm) کلر موجود تجاوز نکند. برای مثال، یک قاشق غذاخوری سفیدکننده معمولی خانگی حاوی 5.25 درصد هیپوکلریت سدیم، به ازای هر گالن آب). ^[50] در صورت استفاده از غلظت های بالاتر، سطح باید پس از ضدعفونی با آب آشامیدنی شسته شود.

غلظت مشابهی از سفید کننده در آب گرم برای ضدعفونی سطوح قبل از دم کردن آبجو یا شراب استفاده می شود. سطوح باید با آب استریل شده (جوشیده) شسته شوند تا از ایجاد طعم به دم نوش جلوگیری شود. محصولات جانبی کلردار سطوح ضدعفونی کننده نیز مضر هستند. نحوه عملکرد ضد عفونی کننده هیپوکلریت سدیم مشابه اسید هیپوکلروس است.

محلول های حاوی بیش از 500 پی پی ام کلر موجود برای برخی از فلزات ، آلیاژها و بسیاری از ترموپلاستیک ها (مانند رزین استال ) خورنده هستند و پس از آن باید به طور کامل حذف شوند، بنابراین گاهی اوقات ضد عفونی سفیدکننده با ضدعفونی اتانولی همراه است . مایعات حاوی هیپوکلریت سدیم به عنوان جزء فعال اصلی نیز برای نظافت و ضدعفونی خانگی استفاده می شود، به عنوان مثال پاک کننده های توالت . ^[51] برخی از پاک کننده ها به گونه ای فرموله شده اند که چسبناک باشند تا به سرعت از سطوح عمودی مانند داخل کاسه توالت تخلیه نشوند.

اعتقاد بر این است که اسید هیپوکلرو تجزیه نشده (غیریونیزه) با آنزیم های باکتریایی و ویروسی واکنش نشان می دهد و آنها را غیرفعال می کند.

نوتروفیل های سیستم ایمنی انسان مقادیر کمی هیپوکلریت را در داخل فاگوزوم ها تولید می کنند که باکتری ها و ویروس ها را هضم می کند.

خوشبو کنندهویرایش کنید

هیپوکلریت سدیم خاصیت خوشبو کنندگی دارد که با خاصیت پاک کنندگی آن همراه است. ^[43]

تصفیه فاضلابویرایش کنید

محلول های هیپوکلریت سدیم برای تصفیه فاضلاب رقیق سیانید مانند ضایعات آبکاری استفاده شده است . در عملیات تصفیه دسته ای، هیپوکلریت سدیم برای تصفیه ضایعات سیانید غلیظ تر، مانند محلول های آبکاری سیانید نقره، استفاده شده است. سیانید سمی به سیانات (OCN ^– ) که سمی نیست اکسید می شود، به صورت ایده آل در زیر:

CN ^– + OCl ^– → OCN ^– + Cl ^–

هیپوکلریت سدیم معمولاً به عنوان یک بیوساید در کاربردهای صنعتی برای کنترل تشکیل لجن و باکتری در سیستم‌های آبی مورد استفاده در نیروگاه‌ها، کارخانه‌های خمیر کاغذ و کاغذ و غیره، در محلول‌های معمولاً 10 تا 15 درصد وزنی استفاده می‌شود.

ریشه دندانویرایش کنید

هیپوکلریت سدیم به دلیل اثربخشی آن در برابر ارگانیسم های بیماری زا و هضم پالپ در درمان ریشه، داروی انتخابی است . غلظت آن برای استفاده از 0.5٪ تا 5.25٪ متغیر است. در غلظت‌های کم، بافت‌های نکروزه را حل می‌کند. در غلظت های بالاتر نیز بافت حیاتی و گونه های باکتریایی اضافی را حل می کند. یک مطالعه نشان داد که انتروکوکوس فکالیس پس از 40 دقیقه قرار گرفتن در معرض 1.3% و 2.5% هیپوکلریت سدیم همچنان در عاج وجود داشت، در حالی که 40 دقیقه با غلظت 5.25% در حذف E.faecalis موثر بود . ^[52] علاوه بر غلظت‌های بالاتر هیپوکلریت سدیم، قرار گرفتن در معرض زمان طولانی‌تر و گرم کردن محلول (60 درجه سانتی‌گراد) نیز اثربخشی آن را در از بین بردن بافت نرم و باکتری‌ها در محفظه کانال ریشه افزایش می‌دهد. ^[52] 2٪ یک غلظت رایج است زیرا خطر کمتری برای بروز هیپوکلریت ایتروژنیک وجود دارد . ^[53] حادثه هیپوکلریت یک واکنش فوری درد شدید است که به دنبال آن ادم ، هماتوم و اکیموز در نتیجه فرار محلول از محدوده دندان و ورود به فضای پری آپیکال ایجاد می شود. این ممکن است در اثر اتصال یا فشار بیش از حد بر روی سرنگ شستشو دهنده ایجاد شود، یا ممکن است در صورتی که دندان دارای سوراخ اپیکال غیرعادی بزرگی باشد، رخ دهد . ^[54]

خنثی سازی عامل عصبیویرایش کنید

در تأسیسات مختلف تخریب عامل اعصاب (گاز عصبی جنگ شیمیایی) در سراسر ایالات متحده، هیپوکلریت سدیم 0.5-2.5٪ برای حذف تمام آثار عامل عصبی یا عامل تاول از تجهیزات حفاظت شخصی پس از ورود پرسنل به مناطق سمی استفاده می شود. . ^[55] 0.5-2.5٪ هیپوکلریت سدیم نیز برای خنثی کردن هر گونه انتشار تصادفی عامل عصبی در مناطق سمی استفاده می شود. ^[56] غلظت های کمتر هیپوکلریت سدیم به روشی مشابه در سیستم کاهش آلودگی استفاده می شود تا اطمینان حاصل شود که هیچ عامل عصبی در گاز دودکش کوره آزاد نمی شود.

کاهش آسیب های پوستیویرایش کنید

حمام‌های سفیدکننده رقیق برای دهه‌ها برای درمان اگزمای متوسط ​​تا شدید در انسان استفاده می‌شود ، ^[57] [58] . هنوز مشخص نشده است که چرا آنها کار می کنند. یکی از دلایلی که سفید کننده کمک می کند این است که اگزما اغلب می تواند منجر به عفونت های ثانویه شود، به ویژه از باکتری هایی مانند استافیلوکوکوس اورئوس ، که مدیریت آن را دشوار می کند. عفونت استافیلوکوکوس اورئوس با پاتوژنز اگزما و AD مرتبط است. حمام سفیدکننده یکی از روش‌های کاهش خطر عفونت استاف در افراد مبتلا به اگزما است. خواص ضد باکتریایی و ضد التهابی هیپوکلریت سدیم به ترتیب به کاهش باکتری های مضر روی پوست و کاهش التهاب کمک می کند. ^[59] با توجه به کار منتشر شده توسط محققان دانشکده پزشکی دانشگاه استنفورد در نوامبر 2013، محلول بسیار رقیق (0.005٪) هیپوکلریت سدیم در آب در درمان آسیب پوست با یک جزء التهابی ناشی از پرتودرمانی ، آفتاب بیش از حد موفق بود. قرار گرفتن در معرض یا پیری در موش های آزمایشگاهی موش‌های مبتلا به درماتیت تشعشعی که روزانه 30 دقیقه در محلول سفیدکننده حمام می‌کردند، نسبت به حیواناتی که در آب حمام می‌کردند، آسیب پوستی شدیدتر و بهبودی و رشد مجدد موی بهتری را تجربه کردند. مولکولی به نام فاکتور هسته‌ای کاپا-زنجیره سبک-افزایش‌دهنده سلول‌های B فعال (NF-kB) نقش مهمی در التهاب، پیری و پاسخ به تابش دارد . محققان دریافتند که اگر فعالیت NF-kB در موش‌های مسن با حمام کردن در محلول سفیدکننده مسدود شود، پوست حیوانات جوان‌تر به نظر می‌رسد، از پیر و شکننده به ضخیم‌تر می‌شود و تکثیر سلولی افزایش می‌یابد . این اثر پس از قطع حمام کاهش یافت، که نشان می‌دهد قرار گرفتن در معرض منظم برای حفظ ضخامت پوست ضروری است. ^[57] [60]

ایمنیویرایش کنید

تخمین زده می شود که هر ساله حدود 3300 حادثه نیاز به درمان بیمارستانی ناشی از محلول های هیپوکلریت سدیم در خانه های بریتانیا رخ می دهد (RoSPA، 2002).

اکسیداسیون و خوردگیویرایش کنید

هیپوکلریت سدیم یک اکسید کننده قوی است . واکنش های اکسیداسیون خورنده هستند . محلول ها پوست را می سوزانند و به چشم آسیب می رسانند، به ویژه هنگامی که به صورت غلیظ استفاده شوند. همانطور که توسط NFPA به رسمیت شناخته شده است، با این حال، تنها محلول های حاوی بیش از 40٪ هیپوکلریت سدیم از نظر وزن، اکسید کننده های خطرناک در نظر گرفته می شوند. محلول های کمتر از 40 درصد به عنوان یک خطر اکسید کننده متوسط ​​طبقه بندی می شوند (NFPA 430، 2000).

محلول های سفید کننده خانگی و کلرزن استخر معمولاً با غلظت قابل توجهی از لیمو (سود سوزآور، NaOH) به عنوان بخشی از واکنش تولید تثبیت می شوند. این افزودنی به خودی خود باعث تحریک یا سوختگی سوزاننده به دلیل چربی زدایی و صابونی شدن چربی های پوست و تخریب بافت می شود. احساس لغزنده سفید کننده روی پوست به دلیل این فرآیند است.

خطرات ذخیره سازیویرایش کنید

تماس محلول های هیپوکلریت سدیم با فلزات ممکن است گاز هیدروژن قابل اشتعال ایجاد کند. ظروف ممکن است هنگام گرم شدن به دلیل انتشار گاز کلر منفجر شوند. ^[14]

محلول های هیپوکلریت برای مواد ظروف معمولی مانند فولاد ضد زنگ ^[7] و آلومینیوم خورنده هستند . چند فلز سازگار عبارتند از تیتانیوم (که با کلر خشک سازگار نیست) و تانتالیم . ^[9] ظروف شیشه ای امن هستند. ^[7] برخی از پلاستیک ها و لاستیک ها نیز تحت تأثیر قرار می گیرند. انتخاب های ایمن عبارتند از پلی اتیلن (PE)، پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE، PE-HD)، پلی پروپیلن (PP)، ^[7] برخی از پلیمرهای کلردار و فلوئوردار مانند پلی وینیل کلراید (PVC)، پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE) و پلی وینیلیدن فلوراید (PVDF) ) و همچنین لاستیک اتیلن پروپیلن و ویتون . ^[9]

ظروف باید اجازه دهند اکسیژن تولید شده در اثر تجزیه در طول زمان تخلیه شود، در غیر این صورت ممکن است ترکیده شوند. ^[4]

واکنش با سایر محصولات رایجویرایش کنید

مخلوط کردن سفید کننده با برخی از پاک کننده های خانگی می تواند خطرناک باشد.

محلول های هیپوکلریت سدیم، مانند سفید کننده مایع، وقتی با اسیدی مانند اسید هیدروکلریک یا سرکه مخلوط شوند، گاز سمی کلر آزاد می کنند .

مطالعه‌ای در سال 2008 نشان داد که هیپوکلریت سدیم و مواد شیمیایی آلی (مانند سورفکتانت‌ها، عطرها) موجود در چندین محصول تمیزکننده خانگی می‌توانند برای تولید ترکیبات آلی فرار کلردار (VOCs) واکنش نشان دهند. ^[61] این ترکیبات کلردار در طول برنامه های تمیز کردن ساطع می شوند که برخی از آنها سمی و سرطان زا برای انسان هستند. این مطالعه نشان داد که غلظت هوای داخل خانه به طور قابل توجهی افزایش می یابد (به ترتیب 8-52 برابر برای کلروفرم و 1-1170 برابر برای تتراکلرید کربن، بالاتر از مقادیر پایه در خانه) در طول استفاده از محصولات حاوی سفید کننده. افزایش غلظت ترکیبات آلی فرار کلردار کمترین میزان برای سفید کننده ساده و بیشترین افزایش برای محصولات به شکل “مایع غلیظ و ژل” بود. افزایش قابل توجه مشاهده شده در غلظت هوای داخلی چندین VOC کلردار (به ویژه تتراکلرید کربن و کلروفرم) نشان می دهد که استفاده از سفید کننده ممکن است منبعی باشد که می تواند از نظر قرار گرفتن در معرض استنشاق با این ترکیبات مهم باشد. نویسندگان پیشنهاد کردند که استفاده از این محصولات پاک کننده ممکن است به طور قابل توجهی خطر سرطان را افزایش دهد. ^[61]

به طور خاص، مخلوط کردن سفید کننده های هیپوکلریت با آمین ها (به عنوان مثال، محصولات پاک کننده حاوی یا آزاد کننده آمونیاک ، نمک های آمونیوم ، اوره ، یا ترکیبات مرتبط و مواد بیولوژیکی مانند ادرار ) کلرامین تولید می کند. ^[62] [14] این محصولات گازی می توانند باعث آسیب حاد ریه شوند. قرار گرفتن در معرض مزمن، به عنوان مثال، از هوا در استخرهای شنا که در آن از کلر به عنوان ضدعفونی کننده استفاده می شود، می تواند منجر به ایجاد آسم آتوپیک شود. ^[63]

سفید کننده می تواند به شدت با پراکسید هیدروژن واکنش داده و گاز اکسیژن تولید کند:

H ₂ O ₂ (aq) + NaOCl (aq) → NaCl (aq) + H ₂ O (aq) + O ₂ (g)

هنگامی که هیپوکلریت سدیم با ترکیبات آلی مختلف مخلوط می شود، واکنش های انفجاری یا محصولات جانبی نیز می تواند در محیط های صنعتی و آزمایشگاهی رخ دهد. ^[14]

 

موسسه ملی بهداشت و مراقبت عالی بریتانیا در اکتبر 2008 توصیه کرد که محلول داکین نباید در مراقبت های معمول زخم استفاده شود. ^[64]

 

هیپوکلریت سدیم علیرغم اثر بیوسیدال قوی خود تأثیرات محیطی محدودی دارد، زیرا یون هیپوکلریت قبل از اینکه بتواند توسط موجودات زنده جذب شود به سرعت تجزیه می شود. ^[65]

با این حال، یکی از نگرانی های اصلی ناشی از استفاده از هیپوکلریت سدیم این است که تمایل به تشکیل ترکیبات آلی کلردار پایدار ، از جمله مواد سرطان زا ، دارد که می توانند توسط ارگانیسم ها جذب شده و وارد زنجیره غذایی شوند . این ترکیبات ممکن است در هنگام نگهداری و استفاده خانگی و همچنین در هنگام استفاده صنعتی تشکیل شوند. ^[42] به عنوان مثال، هنگامی که سفید کننده خانگی و فاضلاب مخلوط شدند، 1-2٪ از کلر موجود برای تشکیل ترکیبات آلی مشاهده شد. ^[42] تا سال 1994، همه محصولات جانبی شناسایی نشده بودند، اما ترکیبات شناسایی شده شامل کلروفرم و تتراکلرید کربن هستند . ^[42] [ نیاز به به روز رسانی ^] قرار گرفتن در معرض این مواد شیمیایی ناشی از استفاده در محدوده قرار گرفتن در معرض شغلی تخمین زده می شود. ^[42]

 

سخن پایانی:

هنگامی که از مواد سفید کننده بر پایه معدنی و غیر آلی استفاده می شود ، آنزیم ها باعث عملکرد بهتر مواد سفید کننده در دماهای پایین تر می شوند . در واقع گروه فعال کننده با پر اکسیژن واکنش می دهد و تولید پراکسید می کند ، در نتیجه بسته به عامل فعال کننده ، پر اسید می تواند ساختار هیدرو فوب و یا هیدرو فیل داشته باشد .

آدرس : مشهد، فکوری17، نبش لاله2، شرکت ویلاتوس

شماره های تماس :
دکتر مقدم 09171205271
مهندس نظری 09155604003
پشتیبان آنلاین 09151154934

مقالات:

1. فرمولاسیون انواع تینر ، رنگ و حلال

2. فرمولاسیون محصولات شوینده

3. فرمولاسیون محصولات شوینده