هیپوکلریت سدیم، بررسی مزایا و معایب

هیپوکلریت سدیم، بررسی مزایا و معایب

ماندانا لک، محمد نیکروش

گروه صنعتی گلرنگ، شرکت پدیده شیمی غرب

 

هیپوکلریت سدیم، ترکیبی است که به طور موثری برای تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرد. در مقیاس بزرگ برای ضدعفونی  سطوح ، سفید کننده ، از بین بردن بو و ضد عفونی کننده آب استفاده می شود.

 

چه زمانی هیپوکلریت سدیم کشف شد؟

هیپوکلریت سدیم سابقه طولانی دارد. در حدود سال 1785 ، فرانسوی Berthollet مواد سفیدکننده مایع را بر اساس هیپوکلریت سدیم تولید کرد. شرکت جاول این محصول را معرفی کرد و آنرا “لیکور د ژاول” نامید. در ابتدا از آن برای سفید کردن پنبه استفاده می شد. به دلیل ویژگی های خاص آن به زودی به یک مجموعه محبوب تبدیل شد. هیپوکلریت می تواند لکه های لباس را در دمای اتاق از بین ببرد. در فرانسه ، هیپوکلریت سدیم هنوز به عنوان “eau de Javel” شناخته می شود.

 

ویژگی های سدیم هیپوکلریت:

هیپوکلریت سدیم یک محلول شفاف و زرد رنگ با بوی مشخص است که هیپوکلریت سدیم دارای چگالی نسبی 1/1 (5،5٪ محلول آبکی) است. هیپوکلریت سدیم ناپایدار است. کلر با سرعت 75/0 گرم کلر فعال در روز از محلول تبخیر می شود. هیپوکلریت سدیم وقتی در مجاورت با اسیدها ، نور خورشید ، برخی فلزات و گازهای سمی و خورنده از جمله گاز کلر قرار میگیرد ناپایدار می شود. هیپوکلریت سدیم یک اکسید کننده قوی است و با ترکیبات و کاهش دهنده های قابل اشتعال واکنش نشان می دهد. محلول هیپوکلریت سدیم قابل اشتعال می باشد. این ویژگی ها باید هنگام حمل و نقل ، ذخیره و استفاده از هیپوکلریت سدیم در نظر گرفته شود.

بیشترین کاربرد ضد عفونی کننده های حاوی کلر ، هم به صورت مایع (به عنوان مثال ، هیپوکلریت سدیم) هم فرم های جامد (به عنوان مثال ، کلسیم هیپوکلریت) در دسترس هستند. بیشترین فراورده های کلر در ایالات متحده ، محلول های آبی 5.25٪ تا 6.15٪ هیپوکلریت سدیم است که معمولاً به آن سفید کننده خانگی گفته می شود. آنها طیف گسترده ای از فعالیت ضد میکروبی (به عنوان مثال ، ضد باکتری ، ضد ویروس ، قارچ کش ، مایکوباکتری کشنده ، اسپور کشنده) دارند ، باقیمانده های سمی را رها نمی کنند ، تحت تأثیر سختی آب قرار نمی گیرند ، ارزان قیمت و سریع عمل می کنند ، بیوفیلم فیکس  شده را از سطوح حذف می کنند. ،  و میزان ابتلا به سمیت جدی پایین است

هیپوکلریت سدیم در غلظت مورد استفاده در سفید کننده خانگی (5.25٪ تا 6.15٪) ممکن است باعث تحریک چشم یا سوختگی دهانی ، مری و معده شود. بوسیله ماده آلی غیر فعال می شود، باعث تغییر رنگ یا “سفید کننده” پارچه ها می شود ، گاز کلر سمی هنگام مخلوط کردن با آمونیاک یا اسید آزاد می کند(به عنوان مثال ، مواد تمیز کننده خانگی)

هیپوکلریت ها در بخش های متنوعی در مراکز بهداشتی و درمانی مورد استفاده قرار می گیرند. محلول کلر معدنی جهت  ضد عفونی سطوح و تجهیزات غیر بحرانی[1] استفاده می شود. رقت 1: 10 تا 1: 100 از 5.25٪ تا 6.15٪ هیپوکلریت سدیم (به عنوان مثال ، سفید کننده خانگی) با نام ثبت شده در EPA برای ضد عفونی لکه های خون توصیه شده است. برای ریختن خون ناچیز (یعنی قطره خون) روی سطوح غیر بحرانی ، می توان با رقیق کردن 1: 100 از 5.25٪ تا 6.15٪ هیپوکلریت سدیم ضد عفونی کرد.

از آنجا که هیپوکلریت ها در حضور خون غیرفعال هستند ،  اگر لکه خون زیاد باشد  نیاز به تمیز کردن سطح قبل از ضد عفونی کننده ثبت شده توسط EPA یا محلول 1: 10 (غلظت نهایی) سفید کننده خانگی دارد.

 

کاربردهای هیپوکلریت سدیم چیست؟

هیپوکلریت سدیم در مقیاس بزرگ استفاده می شود. به عنوان مثال در کشاورزی ، صنایع شیمیایی ، صنایع رنگ و آهک ، صنایع غذایی ، صنایع شیشه ای ، صنایع کاغذی ، صنایع دارویی ، صنایع مصنوعی و صنایع دفع زباله. در صنعت نساجی از هیپوکلریت سدیم برای سفید کردن منسوجات استفاده می شود. بعضی اوقات به فاضلاب صنعتی اضافه می شود. این کار برای کاهش بو انجام می شود. هیپوکلریت گاز هیدروژن گوگرد (SH) و آمونیاک (NH3) را خنثی می کند. همچنین برای سم زدایی حمام سیانور در صنایع فلزی نیز استفاده می شود. از هیپوکلریت می توان برای جلوگیری از رشد جلبک  در برجهای خنک کننده استفاده کرد. در تصفیه آب از هیپوکلریت برای ضد عفونی کردن آب استفاده می شود. در خانه ها ، اغلب از هیپوکلریت برای ضد عفونی استفاده می شود.

هیپوکلریت سدیم در استخرهای شنا

غلظت هیپوکلریت سدیم که در استخرها یافت می شود ، به طور کلی برای افراد مضر نیست اما هنگامی که بیش از حد کلر در آب وجود دارد ، باعث آسیب به دستگاه تنفسی و ریه ها ، معده و روده ها ، چشم ها و پوست می شود. هنگامی که از هیپوکلریت سدیم در استخرها استفاده می شود ، گاهی اوقات باعث ایجاد قرمزی چشم می شود.

 

ضد عفونی کننده هیپوکلریت سدیم چگونه کار می کند؟

با افزودن هیپوکلریت به آب ، اسید هیپوکلروز (HOCl) تشکیل می شود:

NaOCl + H2O → HOCl + NaOH-

 

اسید هیپوکلریت به اسید هیدروکلریک (HCl) و اکسیژن (O) تقسیم می شود. اتم اکسیژن یک اکسید کننده بسیار قوی است. هیپوکلریت سدیم در برابر باکتری ها ، ویروس ها و قارچ ها موثر است. هیپوکلریت سدیم همانند کلر ضدعفونی می کند.

 

استفاده از آب ژاول و قرار گرفتن در معرض بیماری

استنشاق هیپوکلریت سدیم باعث سرفه و گلو درد می شود. پس از بلع هیپوکلریت سدیم اثرات درد معده ، احساس سوزش ، سرفه ، اسهال ، گلودرد و استفراغ است. هیپوکلریت سدیم روی پوست یا چشم باعث قرمزی و درد می شود. پس از قرار گرفتن در معرض طولانی مدت ، پوست می تواند حساس شود. هیپوکلریت سدیم برای موجودات آبزی سمی است. هنگام تماس با نمک های آمونیوم بسیار جهش زا و سمی است.

 

 

 

مزایا و مضرات استفاده از هیپوکلریت سدیم چیست؟

هیپوکلریت سدیم به عنوان ضد عفونی کننده مزایای زیر را دارد:

به راحتی و در صورت تولید در محل می توان آن را ذخیره و حمل کرد. نحوه مصرف ساده است. حمل و نقل و ذخیره سازی هیپوکلریت سدیم بی خطر است.

معایب

هیپوکلریت سدیم یک ماده خطرناک و خورنده است. در حین کار با هیپوکلریت سدیم ، برای محافظت از کارگران و محیط زیست باید اقدامات ایمنی انجام شود. هیپوکلریت سدیم نباید با هوا در تماس باشد ، زیرا این امر باعث تجزیه آن می شود. هیپوکلریت سدیم و کلر ، Giardia Lambia و Cryptosporidium را غیرفعال نمی کنند.

همچنین با محلولهای اسیدی یا قلیایی سازگار نیست زیرا اگر با هیدروکلراید سدیم مخلوط شود؛ این می تواند گاز کلر ایجاد کند که بسیار خطرناک است.

از معایب هیپو کلریت سدیم می توان به موارد زیر اشاره کرد:

ناپایدار ، سمی ، اکسیداتیو ، خورنده ، رشد مجدد و سریع میکروارگانیسم ها ، ایجاد تغییر رنگ در محصولات

هیپوکلریت سدیم همچنین باعث می شود که دیگر اشیاء قابل احتراق شوند و این بدان معنی است که آنها می توانند به راحتی آتش بگیرند یا راحت تر بسوزند. به عنوان مثال ، هیپوکلریت سدیم می تواند چوب ، کاغذ یا روغن را به آتش بکشد. خود هیپوکلریت سدیم قابل اشتعال نیست ، اما به دلیل اینکه با سایر مواد بسیار واکنش پذیر می شود ، یک خطر آتش سوزی محسوب می شود. (“NJ Health”, 2000)

 

اثرات احتمالی سدیم هیپوکلریت بر سلامتی انسان چیست؟

در معرض قرار گرفتن انسان در برابر گاز کلر ممکن است به دلیل اثرات خوردگی کلر منجر به اثرات موضعی در دستگاه تنفسی فوقانی شود ، اساساً چنین خطری در ارتباط با  شغل افراد است، افرادی که به صورت مستقیم در ارتباط با هیپوکلریت سدیم هستند ، باعث آسیب به دستگاه تنفسی می شود.

کودکانی که آسم دارند وقتی در معرض هیپوکلریت سدیم قرار می گیرند علایم آسم در آنها تشدید می شود.

قرار گرفتن در معرض کلر و هیپوکلریت باعث ایجاد درماتیت می شود.

 

اثرات جانبی

قرمزی ، سوزش ، تورم و درد ممکن است رخ دهد. در صورت ادامه یا بدتر شدن هر یک از این تأثیرات ، فوراً به پزشک یا داروساز خود اطلاع دهید.

واکنش آلرژیک بسیار جدی به این محصول بعید است ، اما در صورت بروز فوریت های پزشکی به دنبال آن باشید. علائم یک واکنش آلرژیک جدی ممکن است شامل: بثورات ، خارش / تورم (به خصوص صورت / زبان / گلو) ، سرگیجه شدید ، مشکل در تنفس باشد.

 

خطرات کلر و سدیم هیپوکلریت برای محیط زیست چیست؟

هیپوکلریت سدیم برای موجودات آبزی بسیار سمی است اما با این حال ، از آنجا که این ماده بسیار واکنش پذیر است ، با مواد آلی موجود در محیط واکنش نشان می دهد و قبل از رسیدن به محیط، خارج می شود ضمنا کلر در جو هم دوام ندارد.

متوسط دوز کشنده:

Lethal Dose که به صورت LD50 نشان داده می‌شود، عبارت است از مقدار معینی از یک سم که اگر روی یک عده از حیوانات آزمایشگاهی مورد مصرف قرار گیرد به‌طور متوسط ۵۰ درصد آنان را از بین می‌برد.

هرچه مقدار ال‌دی ۵۰ بزرگتر باشد سمیت ماده کمتر است. ال دی ۵۰ بر حسب میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن بدن حیوان استفاده شده برای تعیین درجه سمیت بیان می‌شود.

میزان LD50  برای هیپوکلریت سدیم mg/kg 5800   در موش می باشد.

 

اثر هیپوکلریت سدیم بر تجهیزات:

سدیم هیپوکلریت با رقت نیم تا 1 درصد به صورت گسترده ای به عنوان ماده ضدعفونی کننده در رخشویخانه ها و مصارف کشاورزی و خانگی استفاده می شود .

اثر بر آلومینیوم:

آلومینیوم به خوبی در دمای اتاق در برابر این ترکیب مقاوم است زیرا مدت زمان تماس کوتاه می باشد و پس از آن آبکشی می شود.

اما اگر زمان تماس طولانی تر شود باعث خوردگی می شود.

اما ترکیبات غلیظ تر با pH  11 باعث حمله به فلزات می شود و باعث کاهش ضخامت به اندازه  نیم میلی متر در سال می شود.

مس حاوی آلیاژ  نسبت به محلول هیپوکلریت سدیم  بسیار حساس تر می باشد به صورتیکه کاهش ضخامت  ، 30 برابر بیشتر از  می باشد.

یون هیپو کلریت نسبت به استیل با روشی مشابه  با گاز کلر به صورت تهاجمی عمل میکند و مانند یون کلر دارای خطر خوردگی به صورت پیتینگ می باشد . خوردگی و پیتینگ در تمام انواع استیل در تماس با محلول 5 درصد ،  در دمای اتاق اتفاق می افتد.

اما زمانیکه دما بالا می رود احتمال خوردگی به صورت ترک خوردگی وجود دارد. در نتیجه  استیل برای ذخیره و انتقال سدیم هیپو کلریت غلیظ و رقیق 15 درصد و 5 درصد مناسب نمی باشد.

 

خوردگی به صورت پیتینگ در استیل 304 سینک ظرفشویی در اثر استفاده از سفید کننده های خانگی حاوی هیپوکلریت سدیم وجود دارد. زمانیکه هیپوکلریت سدیم در سینک ریخته می شود باید سریعا آب ریخته شود و در صورتیکه چند ساعت باقی بامند باعث خوردگی می شود.

ضدعفونی کردن استیل 304 و 316 با هیپوکلریت رقیق شده بایستی با احتیاط انجام شود و مدت زمان تماس نیز باید به حداقل کاهش یابد و پس از آن سریعا آبکشی شود.

 

باقیمانده کلر آب  ایمن برای ضدعفونی کردن :

اگر باقیمانده کلر در دمای اتاق 15 تا 20 ppm باشد استیل 316 در صورت تماس با هیپوکلریت سدیم تا 24 ساعت و پس از آبکشی، آسیبی به استیل وارد نمی شود.

 

 

 

 

References:

 

  • William A. Rutala, David J. Weber, in Mandell, Douglas, and Bennett’s Principles and Practice of Infectious Diseases (Eighth Edition), 2015
  • Pam Magee, in Side Effects of Drugs Annual, 2011
  • Disinfection in food processing – efficacy testing of disinfectants, G. Wirtanen & S. Salo, 2003
  • European Union Risk Assessment Report CHLORINE , Final report, December 2007
  • COC – UK Committee on Carcinogenicity of chemicals in food consumer products and the environment.. Annual Report 2008 – Second Statement on Chlorinated Drinking Water and Cancer.

 

[1] وسایل critical non غیر حیاتی یا غیر بحرانی، به ابزار و تجهیزاتی اطالق میشود که تنها در معرض تماس با پوست سالم هستند که برای گندزدایی این موارد در مراکز پزشکی، بهتر است از مواد گندزدای سطح متوسط استفاده گردد.