NATRI HYPOCLORIT (NACLO): CÔNG THỨC, CÔNG DỤNG VÀ ĐẶC TÍNH - HÓA HỌC - 2026

Các hypochlorite natri (NaOCl) là một muối natri ternary cơ và vô cơ. Nó có sẵn trên thị trường dưới dạng dung dịch nước và là tác nhân tích cực trong các sản phẩm gia dụng và công nghiệp này. Những dung dịch này được biết đến với tên gọi của chất tẩy clo, chất tẩy soda, chất tẩy lỏng hoặc thậm chí tinh chế hơn là rượu Javel.

Trong nước, natri hypoclorit thể hiện tính chất oxy hóa tương tự như khí clo, vì vậy dung dịch muối này tương đương với việc đựng hợp chất nói trên bên trong chai nhựa. Trên thực tế, clo có sẵn trong các bình chứa này là một chỉ số về nồng độ và khả năng tẩy trắng của dung dịch natri hypoclorit.

Muối bậc ba này trong nước cũng có thể được coi là một dung dịch nước đơn giản của clo; tuy nhiên, cũng có những dạng khác có sẵn, chẳng hạn như rắn trong trường hợp canxi hypoclorit, và clo lỏng. Cả ba đều có cùng công suất oxy hóa và việc sử dụng chúng phụ thuộc vào các yếu tố như sự thoải mái, hiệu suất hoặc thời gian.

Công thức

Công thức hóa học của natri hypoclorit là NaClO. Nó được tạo thành từ một Na ⁺ cation và một ClO ^- anion . Các ion Na ⁺ cảm thấy lực hút tĩnh điện bởi các ion ClO ^- , ion sau có cấu trúc tứ diện với sự lai hóa sp ³ .

Công thức cho biết tỷ lệ của các ion ở trạng thái anhiđrit, bằng 1: 1. Tuy nhiên, điều này chỉ áp dụng cho anhydrit.

Trong trường hợp natri hypoclorit ngậm nước - một trong những dạng bền nhất đối với muối này-, công thức hóa học của nó là NaClO · 5H ₂ O.

Nó nằm ở đâu?

NaClO là một sản phẩm tổng hợp và do khả năng phản ứng của nó, nó chỉ được tìm thấy ở các vùng địa phương nơi nó được sử dụng, đặc biệt là trong nước thải, đất hoặc thậm chí trong nước sinh hoạt.

Các ion clorua có nhiều trong cơ thể con người, có thể tham gia vào các phản ứng oxy hóa khử tạo ra natri hypoclorit trong cơ thể.

Nó được thực hiện như thế nào?

Trong suốt lịch sử, NaClO đã được điều chế bằng nhiều phương pháp khác nhau. Đơn giản nhất bao gồm một dung dịch clo trong nước, hoặc trong các dung dịch Na ₂ CO ₃ giải phóng CO ₂ bằng tác dụng của axit hypoclorơ (HClO).

Các phương pháp khác sử dụng nước muối biển làm nguyên liệu thô thông qua quá trình điện phân. Trong điều kiện khuấy cơ học hiệu quả, Cl ₂ và NaOH tạo ra bởi NaCl và nước phản ứng và trở thành NaClO:

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

Ngày nay, quy trình Hooker sản xuất hợp chất này trên quy mô lớn, bao gồm một phiên bản cải tiến của phương pháp được mô tả trước đó.

Các ứng dụng

- Natri hypoclorit được sử dụng làm chất tẩy trắng trong hàng dệt, trong chất tẩy rửa kết hợp nó và trong ngành công nghiệp giấy.

- Việc sử dụng nó như một chất diệt khuẩn và khử trùng rất rộng rãi, được sử dụng trong việc lọc nước và xử lý nước thải.

- Tính hữu ích của nó trong việc khử trùng các thiết bị dùng trong chế biến thực phẩm và chế biến rau quả. Tương tự như vậy, nó được sử dụng với chức năng khử trùng tương tự trong sản xuất nấm, gia súc, lợn và gia cầm.

- Natri hypoclorit được sử dụng trong công nghiệp dầu mỏ ở giai đoạn lọc dầu.

- Tại nhà, khả năng làm trắng của natri hypoclorit được sử dụng để giặt quần áo trắng và hoạt động khử trùng trong việc làm sạch phòng tắm, sàn nhà, v.v.

- Sodium hypochlorite được sử dụng trong điều trị nội nha, đặc biệt trong điều trị tủy răng. Trong phương pháp điều trị này, dung dịch Dakin (0,5% ClONE) được sử dụng để bảo tồn mô răng quan trọng bằng cách làm tan các mô hoại tử.

Tính chất

Dung dịch natri hypoclorit ở nhiệt độ phòng không màu và có mùi clo ngọt. Các tính chất vật lý khác nhau tùy thuộc vào nồng độ của muối hòa tan trong nước. Tất cả đều có màu vàng.

Thông qua kỹ thuật kết tinh, chất rắn NaClO · 5H ₂ O thu được từ các dung dịch này , tinh thể có màu xanh lục nhạt.

Muối ngậm nước này có trọng lượng phân tử gần đúng là 164 g / mol, mật độ là 1,11 g / mL, nó rất dễ hòa tan trong nước và phân hủy ở 101ºC. NaClO · 5H ₂ O cũng nhạy với các phản ứng anhiđrit tương tự.

Tại sao muối pentahydrate hóa? Khi NaClO kết tinh trong môi trường nước, các phân tử nước bao bọc các ion trong một quả cầu nước.

Có thể nghĩ rằng ba trong số các phân tử này tương tác với các cặp electron không chia sẻ của Cl: một phân tử tạo liên kết hiđro với O và phân tử cuối cùng bị Na hút.

Tuy nhiên, các nghiên cứu tập trung vào cấu trúc tinh thể của chất rắn này mới có câu trả lời thực sự cho câu hỏi này.

Sự cân bằng nước

Các anion ClO ^- tham gia cân bằng thủy phân sau:

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

Nếu độ axit của dung dịch tăng lên, cân bằng chuyển dịch sang trái, tạo ra HClO.

Axit này thậm chí không ổn định hơn so với hypoclorit, và do đó sự phân hủy làm giảm nồng độ của hoạt chất. Nếu độ pH là cơ bản (lớn hơn 11), nó đảm bảo sự tồn tại của ClO ^- và tuổi thọ của sản phẩm.

Tuy nhiên, độ kiềm quá cao sẽ gây ra các vấn đề khác trong ứng dụng của bạn. Ví dụ, dung dịch NaClO rất cơ bản làm hỏng quần áo thay vì chỉ tẩy trắng chúng.

Tương tự như vậy, trong môi trường nước, HClO cũng được chuyển hóa thành clo, điều này giải thích màu vàng của các dung dịch này:

HClO (aq) <=> Cl ₂ (g) + H ₂ O (l)

Không cân xứng

Nguyên tử clo trong natri hypoclorit có trạng thái oxi hóa +1, chỉ cần hai điện tử để hoàn thành octet hóa trị của nó.

Mặt khác, cấu hình điện tử của nó là 3s ² 3p ⁵ , và nó cũng có thể làm trống tất cả các electron khỏi các obitan «p» năng lượng hơn của nó.

Điều này dẫn đến hypoclorit trải qua các phản ứng không cân đối trong các ion có trạng thái oxy hóa +1 và +5:

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

Phản ứng này trong dung dịch nước được tăng tốc khi nhiệt độ và nồng độ hypoclorit tăng lên. Tương tự như vậy, phản ứng xảy ra theo một cơ chế khác được xúc tác bởi ánh sáng và các oxit kim loại của đồng, niken và coban:

2NaOCl (aq) => O ₂ (g) + 2NaCl (aq)

NaClO khan mất cân đối với tốc độ nhanh hơn nhiều, thậm chí phát nổ.

Chất oxy hóa

Nguyên tử clo có thể nhận electron từ các loại hạt nhân (nucleophin) âm. Anhydrit là chất oxi hóa mạnh, tự khử thành anion clorua (Cl ^- ).

Trong trường hợp của NaClO · 5H ₂ O, người ta cho rằng các phân tử nước ngăn cản một phần ClO ^{- khỏi} bị tấn công nucleophin.

Tuy nhiên, với cấu trúc tuyến tính của ClO ^- , các phân tử nước này không đủ làm chậm các cuộc “tấn công” vào nguyên tử Cl.

Người giới thiệu

1. Wikipedia. (2018). Sodium hypochlorite. Truy cập ngày 7 tháng 4 năm 2018, từ: en.wikipedia.org
2. Francisco J. Arnaiz. (2016). Thí nghiệm cho Phòng thí nghiệm Hóa học Vô cơ Xanh. Khoa Hóa học, Đại học Burgos, Tây Ban Nha.
3. Sách Hóa chất. (2017). Sodium hypochlorite. Được lấy vào ngày 7 tháng 4 năm 2018, từ: Chemicalbook.com
4. Brian Clegg. (Ngày 9 tháng 3 năm 2016). Sodium hypochlorite. Được lấy vào ngày 7 tháng 4 năm 2018, từ: chemistryworld.com
5. OxyChem. (Tháng 12 năm 2014). Sổ tay Sodium Hypochlorite. Được lấy vào ngày 7 tháng 4 năm 2018, từ: oxy.com
6. Azchemistry (ngày 18 tháng 4 năm 2017). 10 Công dụng của Sodium Hypochlorite trong Cuộc sống Hàng ngày - Phòng thí nghiệm - Bệnh viện. Được lấy vào ngày 7 tháng 4 năm 2018, từ: azchemistry.com
7. PubChem. (2018). Sodium hypochlorite. Được truy cập vào ngày 7 tháng 4 năm 2018, từ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.