Ipoclorito di sodio soluzione

L’utilizzo dell’ ipoclorito di sodio soluzione richiede una conoscenza del prodotto da un punto di vista chimico e di manipolazione. Le informazioni qui raccolte sono un semplice compendio sull’ipoclorito di sodio soluzione e sono rivolte ad assistere gli utilizzatori per un uso ottimale del prodotto.

Reazione di sintesi

La reazione chimica con cui viene prodotto l’ipoclorito di sodio soluzione è la seguente:
ipoclorito-reazione-chimica

Un diagramma di processo semplificato è riportato di seguito.
schema

L’ipoclorito è chimicamente origine di cloro attivo ovvero di cloro disponibile in quanto nella forma ionica dissociata di anione ClO- esplica chimicamente un’azione ossidante riducendosi a ione cloruro:
tabella-ipoclorito

Stabilità e qualità del prodotto una correlazione forte

L’ipoclorito di sodio soluzione ha una stabilità nel tempo dipendente da diversi fattori chimici e fisici . Tra questi sono importanti la concentrazione di NaOH libera residua derivante dal processo di produzione, la qualità delle materie prime ovvero cloro gas e soda. Infatti materie prime ad elevata purezza determineranno un prodotto con elevata qualità. Caffaro Brescia nel suo processo produttivo utilizza del cloro gas puro proveniente da un processo chimico di generazione mediante reazione acida seguito da uno stadio di purificazione mediante stripping che elimina ogni impurezza, la qualità della soda selezionata e controllata oltre all’impiego di acqua di processo purificata da impianto ad osmosi inversa completano il quadro qualità del processo produttivo dell’ipoclorito di sodio soluzione.

L’ipoclorito di sodio soluzione può comunque degradarsi nel tempo seppur con cinetiche di reazione lente secondo le due possibili reazioni di seguito riportate:

2NaClO → 2NaCl + O2 (reazione A)
3NaClO → 2 NaCl + NaClO3 (reazione B)

E’ noto che anche in prodotti di qualità la reazione principale di degrado è la reazione B che incide per oltre 80%. Le cause che originano questo processo di degrado del prodotto anche se di elevata qualità, sono spesso presenti in maniera non facilmente controllabile. Ad esempio la luce solare diretta promuove queste reazioni, ma la variabile più importante è la Temperatura che come noto incrementa la velocità in una reazione chimica.
In una soluzione di ipoclorito di sodio a circa 160 g/l , quindi un prodotto molto diffuso sul mercato la reazione di degrado del prodotto è attiva già a 10°C con velocità determinate di circa -0,1 g/L ( 12 h ) che aumentano fino a -1,5 g/L (12 h).
Il grafico seguente ben rappresenta questo processo di degrado evidenziando anche l’aspetto termodinamico della reazione dove a maggiore concentrazione iniziale corrisponde una maggiore velocità di reazione e di degrado.
ipoclorito-tabella

Regolamentazioni prodotto

Numero di registrazione ( REACh ) 01-2119488154-34-0028 Numero CAS 7681-52-9 Numero EINCS 231-668-3

Classificazione:

classificazione

Applicazioni ed usi:

  • Produzione
  • Formulazione
  • Uso industriale come intermedio
  • Uso industriale nell’industria tessile
  • Uso industriale nel trattamento di acque reflue, di raffreddamento e riscaldamento
  • Uso industriale nell’industria della carta
  • Uso industriale come agente pulente
  • Uso professionale come agente pulente
  • Uso dei consumatori finali

Caffaro Brescia S.r.l. in coordinamento con il gruppo registrazioni Euro Chlor Ipoclorito di sodio Biocidi hanno notificato l’ipoclorito di sodio (CAS No. 7681-52-9; EC No. 231-668-3) come sostanza attiva soggetta al BPD come richiesto dalla Direttiva Biocidi 98/8/EC ( oggi sostituita dalla B.P.R. –Biocidal Product Regulations ) per i seguenti PTs ( Product Type ) :

  • PT 1: Prodotti biocidi per igiene umana
  • PT 2: Disinfettanti settore sanità privato e pubblico ed altri prodotti biocidi
  • PT 3: Prodotti biocidi per uso veterinario
  • PT 4: Disinfettanti settore alimentare e mangimi
  • PT 5: Disinfettante nelle acque potabili
  • PT 11: Preservanti per sistemi e processi a liquidi refrigeranti
  • PT 12: Antilimo (slimicides)

Applicazioni

La struttura chimica dell’ipoclorito è la seguente:

 

La chimica del cloro in acqua, nel caso del trattamento delle acque, dati gli intervalli di pH ed i dosaggi richiesti, è pertanto equivalente alla chimica dell’ipoclorito . Infatti l’ipoclorito nella forma di soluzione acquosa di sale di sodio, è preferibile al cloro per semplicità e facilità di impiego e per evitare le problematiche di sicurezza relative alla manipolazione, trasporto e stoccaggio del cloro gas.
Pertanto l’ipoclorito è chimicamente fonte di cloro attivo ovvero di cloro disponibile in quanto nella forma ionica dissociata di anione ClO- esplica chimicamente un’ azione ossidante riducendosi a ione cloruro . Il meccanismo di reazione chimica con cui avviene questa dissociazione è attraverso diversi stadi .

Il Cloro nell’acqua subisce un disproporzionamento con formazione di acido cloridrico ed acido ipocloroso ( 1 ) :

Cl2 + H2O → HClO + H+ + Cl (1)

Per soluzioni aventi pH >3 la reazione di assorbimento e dissociazione è completamente spostata verso destra con una concentrazione residua di cloro molecolare minima .
A sua volta l’acido ipocloroso, derivante dall’idrolisi del cloro è un acido debole che in acqua si dissocia secondo la seguente reazione ( 2 ) :

( acido ipocloroso) HClO ↔ H+ + ClO- ( anione ipoclorito ) ( 2 )

con una costante di equilibrio Ka pari a 3,2 *10-8 (a 25 °C).

Il pH gioca un ruolo rilevante e dal suo valore dipende la concentrazione all’equilibrio delle specie, quella dissociata (ione ipoclorito) e quella non dissociata (acido ipocloroso). Nel trattamento delle acque, dove il pH è nell’intervallo tipico tra 5,5 e 8,5, sono pertanto presenti le specie HClO e ClO-.

I valori E° (potenziali normali ) di ossidoriduzione delle specie sopra descritte (a 25 °C e 1 atm) sono i seguenti:

Cl2 + 2 e- –→ 2 Cl- 1,36 V

HClO + H+ + 2 e- → Cl- + H2O 1,49 V

ClO- + H2O + 2 e- → Cl- + 2 OH- 0,90 V

Benché nelle condizioni applicative reali per soluzioni di ipoclorito non troppo concentrate sia più sensato valutare i potenziali di ossido-riduzione E, determinati sulla base della equazione di Nernst:

equazione-nernst

[dove 0,05916 a 25 °C è RT/F (R costante dei gas, T temperatura in Kelvin, F costante di Faraday 96490 moli -1)] i valori di E° possono indicare le capacità ossido-riduttive delle specie in esame con minima incertezza .