NATRIUMHYPOCHLORIT (NACLO): FORMEL, VERWENDUNG UND EIGENSCHAFTEN - CHEMIE - 2025

Das Natriumhypochlorit (NaOCl) ist ein ternäres und anorganisches Natriumsalz. Es ist als wässrige Lösung im Handel erhältlich und ist der Wirkstoff in diesen Haushalts- und Industrieprodukten. Diese Lösungen sind unter den Namen Chlorbleiche, Sodableiche, flüssige Bleiche oder, noch raffinierter, Speerlauge bekannt.

In Wasser weist Natriumhypochlorit die gleichen oxidierenden Eigenschaften wie Chlorgas auf, so dass eine Lösung dieses Salzes dem Tragen der Verbindung in einer Plastikflasche entspricht. Tatsächlich ist das in diesen Behältern verfügbare Chlor ein Indikator für die Konzentration und das Bleichvermögen der Natriumhypochloritlösung.

Dieses ternäre Salz in Wasser kann durchaus als einfache wässrige Chlorlösung angesehen werden; Es gibt jedoch auch andere Formen, wie z. B. Feststoff im Fall von Calciumhypochlorit und flüssiges Chlor. Alle drei haben die gleiche Oxidationskraft und ihre Verwendung hängt von Variablen wie Komfort, Leistung oder Zeit ab.

Formel

Die chemische Formel für Natriumhypochlorit lautet NaClO. Es besteht aus einem Na ⁺ -Kation und einem ClO ^- Anion . Die Na ⁺ -Ionen fühlen sich durch die ClO ^- -Ionen elektrostatisch angezogen , wobei letztere eine tetraedrische Struktur mit einer sp ³ -Hybridisierung annehmen .

Die Formel gibt das Verhältnis der Ionen im Anhydridzustand an, das gleich 1: 1 ist. Dies gilt jedoch nur für Anhydrid.

Im Fall von hydratisiertem Natriumhypochlorit - einer der stabilsten Formen für dieses Salz - lautet seine chemische Formel NaClO · 5H ₂ O.

Wo befindet es sich?

NaClO ist ein synthetisches Produkt und kommt aufgrund seiner Reaktivität nur in lokalen Regionen vor, in denen es verwendet wird, insbesondere in Abwasser, Böden oder sogar in Trinkwasseremissionen.

Chloridionen sind im menschlichen Körper reichlich vorhanden, die an Redoxreaktionen teilnehmen können, die im Körper Natriumhypochlorit produzieren.

Wie wird es gemacht?

Im Laufe der Geschichte wurde NaClO nach verschiedenen Methoden hergestellt. Die einfachste besteht aus einer Lösung von Chlor in Wasser oder in Lösungen von Na ₂ CO ₃ , die durch Einwirkung von Hypochlorsäure (HClO) CO ₂ freisetzen.

Andere Verfahren verwenden Meersole als Rohmaterial durch einen elektrolytischen Prozess. Unter effizientem mechanischem Rühren reagieren das durch NaCl und Wasser erzeugte Cl ₂ und NaOH und werden zu NaClO:

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

Heute stellt das Hooker-Verfahren diese Verbindung in großem Maßstab her, die aus einer verbesserten Version des zuvor beschriebenen Verfahrens besteht.

Anwendungen

- Natriumhypochlorit wird als Bleichmittel in Textilien, in Waschmitteln, in denen es enthalten ist, und in der Papierindustrie verwendet.

- Seine Verwendung als bakterizides und desinfizierendes Mittel ist sehr weit verbreitet und wird zur Reinigung von Wasser und zur Abwasserbehandlung eingesetzt.

- Seine Nützlichkeit bei der Desinfektion von Geräten zur Zubereitung von Lebensmitteln sowie zur Verarbeitung von Obst und Gemüse ist bekannt. Ebenso wird es mit der gleichen Desinfektionsfunktion bei der Herstellung von Pilzen, Rindern, Schweinen und Geflügel eingesetzt.

- Natriumhypochlorit wird in der Ölindustrie in der Raffinationsphase verwendet.

- Zu Hause wird das Aufhellungsvermögen von Natriumhypochlorit zum Waschen weißer Kleidung und die Desinfektionswirkung beim Reinigen von Badezimmern, Böden usw. verwendet.

- Natriumhypochlorit wird in der endodontischen Therapie eingesetzt, insbesondere bei der Behandlung des Zahnwurzelkanals. Bei dieser Behandlung wird Dakins Lösung (0,5% KlON) verwendet, die lebenswichtiges Zahngewebe durch Auflösen von nekrotischem Gewebe konserviert.

Eigenschaften

Natriumhypochloritlösungen bei Raumtemperatur sind farblos und haben einen süßen Chlorgeruch. Die physikalischen Eigenschaften variieren in Abhängigkeit von den Konzentrationen des in Wasser gelösten Salzes. Alle haben gelbe Färbungen.

Durch Kristallisationstechniken wird aus diesen Lösungen , deren Kristalle hellgrün sind , das feste NaClO · 5H ₂ O erhalten .

Dieses hydratisierte Salz hat ein ungefähres Molekulargewicht von 164 g / mol, eine Dichte von 1,11 g / ml, ist in Wasser sehr gut löslich und zersetzt sich bei 101 ºC. NaClO · 5H ₂ O reagiert auch empfindlich auf die gleichen Anhydridreaktionen.

Warum ist Salz pentahydriert? Während NaClO in seiner wässrigen Umgebung kristallisiert, umhüllen die Wassermoleküle die Ionen in einer wässrigen Kugel.

Man kann sich vorstellen, dass drei dieser Moleküle mit Cls ungeteilten Elektronenpaaren interagieren: eines bildet eine Wasserstoffbrücke mit O und das letztere wird von Na angezogen.

Es sind jedoch die Studien, die sich auf die Kristallstruktur dieses Feststoffs konzentrieren, die die wahre Antwort auf diese Frage haben.

Wasserhaushalt

Das Anion ClO ^{- ist} am folgenden Hydrolysegleichgewicht beteiligt:

HClO (aq) + H ₂ O (l) Cl = ^- (aq) + H ⁺ (aq)

Wenn der Säuregehalt der Lösung zunimmt, verschiebt sich das Gleichgewicht nach links und es entsteht HClO.

Diese Säure ist noch instabiler als Hypochlorit und daher senkt die Zersetzung die Konzentration des Wirkstoffs. Wenn der pH-Wert basisch ist (größer als 11), garantiert dies die Existenz von ClO ^- und die Lebensdauer des Produkts.

Eine übermäßige Alkalität führt jedoch zu anderen Problemen in Ihren Anwendungen. Zum Beispiel beschädigt eine sehr einfache NaClO-Lösung Kleidung, anstatt sie nur zu bleichen.

Ebenso wird in einem wässrigen Medium HClO in Chlor umgewandelt, was die gelbe Färbung dieser Lösungen erklärt:

HClO (aq) Cl ₂ (g) + H ₂ O (l)

Missverhältnis

Das Chloratom in Natriumhypochlorit hat eine Oxidationsstufe von +1, wobei nur zwei Elektronen erforderlich sind, um sein Valenzoktett zu vervollständigen.

Andererseits ist seine elektronische Konfiguration 3s ² 3p ⁵ , und es kann auch alle Elektronen aus seinen energetischeren «p» -Orbitalen entleeren.

Dies führt dazu, dass Hypochlorit in Ionen mit Oxidationsstufen von +1 und +5 unverhältnismäßige Reaktionen eingeht:

3ClO ^- (aq) 2Cl ^- (aq) + ClO ₃ ^- (aq)

Diese Reaktion in wässriger Lösung wird mit Temperaturerhöhungen und Hypochloritkonzentrationen beschleunigt. Ebenso verläuft die Reaktion nach einem anderen Mechanismus, der durch leichte und metallische Oxide von Kupfer, Nickel und Kobalt katalysiert wird:

2NaOCl (aq) => O ₂ (g) + 2NaCl (aq)

Das wasserfreie NaClO disproportioniert viel schneller und explodiert sogar.

Oxidationsmittel

Das Chloratom kann Elektronen von negativen (nukleophilen) Spezies aufnehmen. Anhydrid ist ein starkes Oxidationsmittel, das sich zu Chloridanionen (Cl ^- ) reduziert .

Im Fall von NaClO · 5H ₂ O wird angenommen, dass die Wassermoleküle das ClO ^- teilweise daran hindern, nukleophile Angriffe zu erleiden.

Angesichts der strukturellen Linearität von ClO ^- verlangsamen diese Wassermoleküle das Cl-Atom jedoch nicht langsam genug. Aus diesem Grund ist Natriumhypochlorit ein starkes Oxidationsmittel.

Verweise

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