| Natriumhypochloriet
Natriumhypochloriet (NaOCl) is een effectief middel voor reiniging en desinfectie. Het wordt op grote schaal toegepast voor oppervlaktereiniging, bleken, stankbestrijding en desinfectie van zwemwater. Wanneer is (natrium)hypochloriet ontdekt?
Natriumhypochloriet heeft een lange historie. Omstreeks 1785 ontwikkelde de Fransman Berthollet vloeibare bleekmiddelen op basis van hypochloriet. Het bedrijf Javel bracht dit product op de markt en noemde het 'liqueur de Javel'. Het werd aanvankelijk gebruikt voor het bleken van katoen. Vanwege zijn bijzondere eigenschappen werd het product al snel populair. Met hypochloriet als bleekmiddel kan bij kamertemperatuur de was worden ontdaan van vlekken. In Frankrijk staat het nog steeds bekend als 'eau de Javel'. Ook in Nederland is natriumhypochloriet niet meer weg te denken als effectief reinigings- en desinfecteermiddel. Wat zijn de eigenschappen van natriumhypochloriet?
Natriumhypochloriet wordt ook wel chloorbleekloog (oplossing met 150 g/l actief chloor), chloorbleekmiddel (100 g/l actief chloor) en chloorbleekwater (50 g/l actief chloor) genoemd. Voor deze vier stoffen geldt dezelfde chemische structuur: NaClO. Andere benamingen van deze stoffen zijn bleekwater en natriumhypochlorietoplossing. In de volksmond wordt natriumhypochloriet ‘chloor’ genoemd terwijl chloor (Cl2) toch een andere structuur heeft. Natriumhypochloriet bestaat uit natronloog (NaOH) waarin chloor is opgelost.
Natriumhypochloriet is een heldere, lichtgele oplossing met een kenmerkende geur.
De relatieve dichtheid van hypochloriet is 1,1 (5,5% waterige oplossing).
Chloorbleekloog voor huishoudelijk gebruik bevat gewoonlijk ongeveer 5% natriumhypochloriet (de pH is ongeveer 11, het heeft een irriterend effect). Meer geconcentreerde chloorbleekloog bevat 10-15% natriumhypochloriet (de pH hiervan is ongeveer 13, het effect is bijtend).
Natriumhypochloriet is instabiel. Chloor verdwijnt met 0,75 gram actief chloor per dag uit de oplossing. Natriumhypochloriet ontleedt bij verhitting, bij contact met zuren en onder invloed van licht en sommige metalen, waarbij giftige en bijtende gassen, onder andere chloorgas, worden gevormd. Natriumhypochloriet is een sterk oxidatiemiddel en reageert met brandbare en reducerende stoffen. Natriumhypochlorietoplossing in water is een zwakke base. Het is niet brandbaar.
Met deze eigenschappen moet rekening worden gehouden bij het transport, de opslag en het gebruik van natriumhypochloriet. Wat gebeurt er met de pH als natriumhypochloriet aan water wordt toegevoegd?
Door de aanwezigheid van natronloog in natriumhypochloriet wordt de pH van het water verhoogd. Opgelost in water ontstaan uit natriumhypochloriet twee stoffen die voor de oxidatie en desinfectie van belang zijn. Dit zijn het onderchlorigzuur (HOCl) en het minder snel werkzame hypochlorietion (OCl-). De pH van het water is bepalend voor de hoeveelheid onderchlorig zuur die gevormd wordt. Bij het gebruik van natriumhypochloriet wordt vaak zoutzuur (HCl) aan het water toegevoegd om de pH bij te stellen. In plaats van zoutzuur kan men ook zwavelzuur (H2SO4) gebruiken. Bij het gebruik van zwavelzuur komen minder schadelijke dampen vrij dan bij het gebruik van zoutzuur. Zwavelzuur is een sterk zuur, reageert heftig met basen en is corrosief. Hoe wordt natriumhypochloriet geproduceerd?
Natriumhypochloriet kan op twee manieren gevormd worden:
Door zout op te lossen in onthard water waardoor een geconcentreerde pekeloplossing onstaat. De oplossing wordt geëlektrolyseerd en vormt een oplossing van natriumhypochloriet in water. Deze oplossing bevat 150 g actief chloor (Cl2) per liter. Hierbij ontstaat ook het explosieve waterstof.
Of door chloorgas (Cl2) in natronloog (NaOH) te leiden. Hierbij ontstaat naast natriumhypochloriet (NaOCl) ook water (H2O) en zout (NaCl).
Cl2 + 2NaOH + → NaOCl + NaCl + H2O Wat zijn de toepassingen van natriumhypochloriet?
Er zijn veel verschillende bedrijfstakken waar natriumhypochloriet wordt toegepast. Voorbeelden hiervan zijn de landbouw, de chemische industrie, verf- en lijmindustrie, de voedingsmiddelenindustrie, de glasindustrie, de papierindustrie, de farmaceutische industrie, de kunststof- en rubberindustrie en de afvalverwerkende industrie. In de textielindustrie wordt hypochloriet gebruikt om textiel te bleken. Het wordt soms toegevoegd aan industrieel afvalwater. Voor een deel gaat het daarbij om het voorkomen van stank. Hypochloriet kan bijvoorbeeld zwavelwaterstof (SH, rotte eierenlucht) en ammoniak (NH3) neutraliseren. Daarnaast wordt hypochloriet gebruikt om bijvoorbeeld cyanide-baden uit de metaalindustrie te ontgiften. Verder wordt hypochloriet veelvuldig gebruikt om afzetting van schelpdieren en algen in koeltorens te voorkomen. In de waterbehandeling wordt hypochloriet gebruikt om water te desinfecteren. In het huishouden wordt regelmatig hypochloriet gebruikt ('dikke bleek') voor reiniging en ontsmetting. Wat is de werking van desinfectie met natriumhypchloriet?
Door hypochloriet toe te voegen aan water ontstaat HOCl (onderchlorig zuur).
NaOCl + H2O → HOCl + NaOH-
Onderchlorig zuur wordt gesplitst in zoutzuur (HCl) en zuurstof (O). Het zuurstofatoom is een krachtig oxidatiemiddel.
Natriumhypochloriet is effectief tegen bacteriën, schimmels en virussen. De desinfecterende werking van natriumhypochloriet is overeenkomstig met die van chloor. Hoe wordt natriumhypochloriet in zwembaden toegepast?
Natriumhypochloriet wordt in zwembaden toegepast als desinfectiemiddel en als oxidatiemiddel. Het heeft het voordeel dat micro-organismen er geen resistentie tegen op kunnen bouwen. Natriumhypochloriet is effectief tegen de legionellabacterie en ook tegen biofilm, waarin legionellabacteriën zich vermenigvuldigen. Voor desinfectie wordt meestal gebruik gemaakt van (natrium)hypochloriet (chloorbleekloog). Hypochloriet, onderchlorig zuur, de belangrijkste desinfecterende stof, wordt gemaakt door natronloog te laten reageren met chloorgas. In water ontstaat vervolgens het zogeheten 'actief' chloor.
Er zijn verschillende manieren om natriumhypochloriet te gebruiken. Bij insitu zoutelektrolyse wordt eerst een oplossing gemaakt van zout (NaCl)in water. Hierbij ontstaan natrium (Na+) en chloride (Cl-) ionen.
4NaCl- → 4Na+ + 4Cl-
Door de zoutoplossing over een electrolysecel te leiden ontstaan aan de elektroden de volgende reacties:
2Cl- → Cl2 + 2e- 2H2O + 2e- → H2 + 20H-
2H20 → O2 + 4H++ 4e-
Vervolgens reageren chloor en loog met elkaar tot hypochloriet:
OH- + Cl2 → HOCl + Cl-
Het voordeel van het zoutelektrolysesysteem is dat er geen aanvoer en opslag van natriumhypochloriet nodig zijn. Als natriumhypochloriet te lang wordt opgeslagen wordt het inactief. Een bijkomend voordeel van het zout in-situ proces is dat het aangemaakte chloor pH verlagend werkt waardoor er geen zuur nodig is om de pH van het water te verlagen. Daar staat tegenover dat waterstofgas gevaar voor explosies kan opleveren als niet de nodige zorg besteed wordt aan afzuiging van dit gas.
Het systeem werkt traag, waardoor er een buffer onderchlorig zuur aangemaakt moet worden. Daarnaast is zoutelektrolyse in aanschaf en onderhoud aanzienlijk duurder dan natriumhypochloriet.
Bij de toepassing van natriumhypochloriet wordt soms zwavel- of zoutzuur aan het water toegevoegd om de pH te verlagen. Overdosering van zuren kan giftige gassen doen ontstaan. Een te lage dosering zorgt ervoor dat de pH te hoog wordt, waardoor oogirritatie ontstaat.
Omdat natriumhypochloriet in zwembaden zowel wordt gebruikt om zwemmersvuil (urine, zweet, cosmetica) te oxideren als micro-organismen te inactiveren, is het verbruik van natriumhypchloriet afhankelijk van de concentraties van deze verontreinigingen. Met name de hoeveelheid zwemmersvuil bepaalt het verbruik. Door het water adequaat te zuiveren, is er minder natriumhypochloriet nodig. Wat zijn de gezondheidseffecten van natriumhypochloriet?
Blootstelling bij gebruik
Voor de blootstelling aan natriumhypochloriet is geen drempelwaarde vastgesteld. Als men bij het gebruik van natriumhypochloriet aan deze stof wordt blootgesteld kunnen een aantal gezondheidseffecten optreden. Natriumhypochloriet kan in het lichaam worden opgenomen door inademing van aërosolen, met hoesten en keelpijn als gevolg. Of door de stof in te slikken, met als gevolg buikpijn, een brandend gevoel, hoest, diarree, keelpijn en braken. Als de huid of de ogen in aanraking komen met natriumhypochloriet, veroorzaakt dat roodheid en pijn. Bij kortstondige blootstelling is de stof irriterend voor de ogen, huid, en de luchtwegen. Bij langdurige blootstelling of herhaalde blootstelling kan de huid gevoelig worden. Natriumhypochloriet is giftig voor waterorganismen. Het is mogelijk mutageen en zeer toxisch als het in contact komt met ammoniumzouten. Natriumhypochloriet in zwembaden
Bij de concentraties natriumhypochloriet die in zwembadwater gevonden worden, is natriumhypochloriet niet schadelijk voor mensen. Wanneer er een overmaat aan chloor in het water aanwezig is heeft dit een bijtende werking op de lichaamsweefsels, waardoor beschadiging van de luchtwegen, maagdarmkanaal, ogen en huid kan optreden.
Als natriumhypochloriet in het zwembad wordt gebruikt, veroorzaakt het soms rode ogen en de typische chloorlucht. De chloorlucht en rode ogen ontstaan als er veel verontreinigingen in het zwemwater voorkomen. Bij een hoge concentratie ureum (uit urine) in het zwemwater, worden met onderchlorig zuur chlooramines gevormd. Deze chlooramines werken irriterend op het slijmvlies van de ogen en veroorzaken de 'chloorlucht'. In de meeste zwembaden worden deze ongemakken door een goed uitgeruste waterzuivering en luchtverversing voorkomen. De irritatie van de ogen gaat na verloop van tijd vanzelf over. Wat zijn de voor- en nadelen van het gebruik van natriumhypochloriet?
Voordelen
Natriumhypochloriet als desinfectiemiddel heeft de volgende voordelen:
Het kan eenvoudig en zonder druk worden opgeslagen en vervoerd als het ter plaatse wordt aangemaakt. De dosering is eenvoudig. Het transport en de opslag van natriumhypochloriet zijn veilig. De desinfectie met natriumhypochloriet is even effectief als de desinfectie met chloorgas. Bij het gebruik van natriumhypochloriet is er sprake van residuale desinfectie.
Nadelen
Natriumhypochloriet is een gevaarlijke en corrosieve stof. Bij de standaard concentratie moet men veiligheidsprocedures volgen om arbeiders en het milieu te beschermen en om er voor te zorgen dat NaOCl niet aanraking komt met lucht, waardoor het afbreekt. Natriumhypochloriet is net als chloor niet effectief tegen Giardia en Cryptosporidium. Wat is de regelgeving voor natriumhypochloriet
De regelgeving voor natriumhypochloriet is hetzelfde als voor chloor.
| 
Degasser
Deutsch
English
Español
Français
Italiano
Nederlands
Polski
Português
العربية