- گروه شیمی - https://www.chemgroup.net -

آب ژاول (مایع سفید کننده یا وایتکس)

آب ژاول (مایع سفید کننده یا وایتکس) ، محلولی است که برای گندزدایی ، سفیدکردن و بو زدایی به کار می‌رود. این محلول را برتوله، کشف کرد و چون نخست در محله ژاول پاریس تولید می‌شد، به آب ژاول معروف شد.

نام عمومی: وایتکس (آب ژاول) Vaytks Bleach

نام تجاری: Vaytks Bleach آب ژاول (Javel Water)

نام علمی: هیپو کلریت سدیم (Sodium Hypochlorite)

سایر اسامی: آنتی فرمین، اکسید کلرید سدیم، اکسی کلرید سدیم

 

کاربرد آب ژاول (مایع سفید کننده یا وایتکس)

آب ژاول را برای گندزدایی و بوزدایی به کار می‌برند. از این ماده در صنعت به عنوان رنگ‌ زدا و سفیدکننده پارچه و خمیر کاغذ استفاده می‌شود.

در خانه‌ها برای ضدعفونی کردن سبزی‌ها و سفید کردن رخت‌ها به هنگام رختشویی از آب ژاول استفاده می‌کنند. این محلول با نام‌های گوناگون در بازار به فروش می‌رسد.

 

ویژگی‌های شیمیایی

آب ژاول (مایع سفید کننده و وایتکس نیز گفته می‌شود)محلولی است حاوی درصدی از هیپوکلریت سدیم (NaOCl) در آب. این نسبت بسته به مصارف مختلف، متفاوت است.

آب ژاول ماده‌ای سمی است و رنگ آن نزدیک به زرد و طعم و بوی آن تند است.

خاصیت ضدعفونی کننده آب ژاول به دلیل تولید کلر آزاد می‌باشد.

چنانچه به اشتباه نوشیده شود باید فورا شیر نوشید.

 

فرایند تولید

آب ژاول را از دمیدن گاز کلر درمحلول سدیم هیدروکسید تهیه می‌کنند. از جمله آزمایش‌هایی که روی آب ژاول انجام می‌شود تعیین مقدار کلر آزاد و تعیین مقدار NaOHاست.

آب ژاول محلولی ناپایدار است ودر اثر حرارت و نور به تدریج خاصیت خود را از دست می‌دهد.

 

تولید به روش تزریق گاز کلر (واکنش سود سوزآور با گاز کلر)

Cl2 + NaOH —-> NaClO + NaCl + H2O

همانطور که از واکنش بالا پیداست، چنانچه گاز کلر را در محلول سود سوزآور وارد کنید، آب ژاول تولید می‌شود. تمامی مخازن و لوله‌های داخل آن که برای تولید مایع سفید کننده بکار می‌روند باید از جنس PVC باشند، زیرا گاز کلر در مجاورت با رطوبت با هر فلزی ترکیب می‌شود و باعث خوردگی آن می‌شود.

در داخل مخزن سود را میریزند و از پایین گاز کلر را وارد می‌کنند. میل ترکیبی گاز کلر با سود بسیار زیاد است، به همین دلیل گاز کلر در خلال زمانی که از ته مخزن به سطح مخزن می‌رسد، جذب می‌شود.

در اینجاست که هرچه خروجی گاز کلر از سطح مخزن کمتر باشد نشان دهنده این است که واکنش دارد به خوبی صورت می‌گیرد.

 

اهمیت کنترل تزریق کلر

آنچه در رابطه با تهیه آب ژاول به روش فوق اهمیت دارد، دقت در کنترل، به هنگام تولید آن است زیرا چنانچه تزریق کلر قبل از خاتمه عمل متوقف نشود، واکنش برعکس شده و بسرعت دما بالا می‌رود و محصول از بین می‌رود.

حسگری که اوپراتور واحد تولید آب ژاول را در قطع به موقع تزریق گاز کلر یاری می‌دهد ORP نام دارد و بر اساس اکسایش /کاهش کار می‌کند.

اگر pH به حدود ۱۲/۲ تا ۱۲ برسد واکنش پایان یافته‌است. از آنجائیکه هرچه محیط سردتر باشد واکنش نیز بهتر صورت می‌گیرد بایستی دقت شود تا دما از ۴۲ درجه سانتیگراد بالاتر نرود.

در یک تولید نرمال، گاز کلر از حدود ۲۰ درجه شروع شده و در دمای ۴۲ درجه پایان می‌گیرد.

مخزن آب و نمک >> الکترولیز >> تصفیه آب نمک >> راکتور تهیه هیپو کلریت سدیم >> محلول اصلی الکترولیز

در فرایند کلر آلکالی با استفاده از نمک طعام که ماده اولیه این واحد می باشد و پس از استخراج از معادن بصورت نمک آسیاب شده به کار خانه حمل می گردد عمل الکترولیز انجام می شود. نمک در مخازن مخصوص در آب حل شده و بصورت اشباع با غلظت ۳۰۰ گرم در لیتر می آید.

 

تصفیه و الکترولیز محلول

سپس این محلول تصفیه و در نهایت الکترولیز [1] می شود. نمک اولیه ۹۸% خلوص دارد و بیشتر ناخالصی های موجود در نمک یون های منیزیم و کلسیم می باشد.

این خالص سازی از هزینه بالایی بر خوردار است، چرا که نباید سختی آب برای ورود به پروسس الکترولیزبیشتر از ۵۰ قسمت در بیلیون (۵۰ppb) باشد در نتیجه جهت تشکیل رسوبهای کربنات کلسیم و کربنات منیزیم از کربنات سدیم و سود جهت کنترل PH [2] استفاده می شود.

بدین ترتیب تمامی کاتیونهای ناخالصی در زیر تانک جمع می شوند.

از مواد دیگر مزاحم غشا الکترو لیز سولفات سدیم میباشد که مقدار آن در نمک نباید از ۰٫۷%بیشتر باشد.

الکترولیز با استفاده از غشا پیشرفته ممبراین memberane (غشاهایی که بصورت انتخابی یونها را از خود عبور می دهند) صورت میگیرد به همین سبب محصولات تولید شده دارای خلوصی بالا ومطابق استاندارد های بین المللی می باشد.

علاوه بر تفاوتهایی که در طراحی مکانیکی سیستم های ممبراین با روش جیوه ای است.

مزیت این روش عاری بودن محصو لات از اکسید جیوه و همچنین صرفه جویی در مصرف انرژی است.

در عین حال با مصرف بسیار بالای آب و برق در پروسه، آب و برق مصرفی را نیز باید جزو مواد اولیه این واحد بشمار آورد.

بخش اصلی این واحد سلول الکتریکی است که با استفاده از خاصیت غشائی انتخاب یون عمل میکند.

سلول بکار رفته توسط واحد سازنده غشاء اسید می باشد که (NAFION) پروفلوئورسولفونیک اسید دارای قدرت مکانیکی بالا مصرف انرژی پائین و راندمان بالاست.

علاوه بر این هوا نیز بدون وارد آوردن خسارت می تواند غشاء را خشک کند.

از محصولات واکنشهای انجام شده در الکترولایزرها گاز کلر، هیدروژن و محلول محلول سود سوزآور است که مواد دیگری از آنها قابلیت تولید دارد.

 

NACLO-) -1 ) محلول آب ژاول: هیپو کلریت سدیم

ازترکیب محلول سود سوزأور باگاز کلر در برج مخصوص

HCL ) -2 ) اسید کلریدریک: جوهر نمک

از ترکیب مستقیم گاز کلر و هیدروژن بدست می آید این واکنش می تواند در یک را کتور انجام بگیرد.

 

Cl2 ) -3 ) کلر مایع

گاز کلر پس از فشرده شدن توسط کمپرسور ، وارد برج خشک کن شده با اسید سولفوریک ۹۸ % کاملاً خشک و به کندانسور هدایت میگردد سپس تا ۳۱ سانتیگراد سرد و به حالت مایع در می آید.

۴ -( FeCl3 ) کلرور فریک

از ترکیب اسید سولقوریک با آهن،کلرور فرو تهیه و سپس آنرا با گاز کلر اکسید نموده تا به کلرورفریک با غلظت ۴۰ % تبدیل گردد.

 

۵ -محلول سود سوز آور:(کاستیک سودا محلول NaoH)

این محلول در کاتد الکترولیز با غلظت ۳۰ % تهیه ودر واحد تغلیظ کننده اولیه به ۴۵ % تبدیل میگردد.

۶ -سود پرک:کاستیک سودا پرک

 

تولید آب ژاول به وسیله الکترولیز محلول NaCl

روش وسیع دیگری که برای تهیه آب ژاول یا هیپوکلریت سدیم استفاده می‌شود، الکترولیز محلول غلیظ نمک سدیم کلرید است.

این سلولهای الکترولیتی، دیافراگم یا غشائی نداشته و در جریان بالا و در محلولی نسبتا خنثی بکار گرفته می‌شوند.

این سلول‌ها جهت بکار گیری در درجه حرارت پائین طراحی می‌شوند که محلول سود سوزآور کاتد را به تماس با کلر متصاعد شده از آند در می‌آوردند.

 

تولید آب ژاول (مایع سفید کننده یا وایتکس) به کمک واکنش سدیم بی‌کربنات با کلسیم هیپوکلریت

روش دیگری برای تهیه آب ژاول سدیم هیپوکلریت می‌باشد که فرمول واکنش به شرح زیر می‌باشد:

Na2CO3 + Ca(OCl)2 —-> 2NaOCl + CaCO3

 

قدرت اکسیدکنندگی سدیم هیپوکلریت

بطور کلی، آب ژاول یا سفید کننده، در واقع یک عامل اکسید کننده می‌باشد. فعالیت آن، به این وسیله اندازه گیری می‌شود که چه مقدار کلر قابل دسترسی وجود دارد.

کلر فعال (کلر قابل دسترس) اندازه ای از قدرت اکسیدکنندگی کلر موجود در سفید کننده می‌باشد. در پودرهای سفید کننده CaOCl2 مقدار کلر قابل دسترس همان درصد کلر در پودر می‌باشد.

اما در سدیم هیپوکلریت مقدار کلر قابل دسترس دو برابر در صد موجود در پودرهای سفید کننده می‌باشد.

زیرا قدرت اکسیدکنندگی -OCl دو برابر اکسیدکنندگی Cl2 است.

احیای OCl (کلر با اکسایش +۱) به Cl (کلر با اکسایش -۱) با دو الکترون انجام می‌شود، در حالیکه احیای Cl2 به -Cl با یک الکترون برای هر کلر انجام می‌گیرد.

 

مزیت آب ژاول

مزیت آب ژاول این است که خاصیت ضدعفونی کننده نیز دارد، زیرا یک سفیدکننده کلردار است.

البته باید توجه داشت که آب ژاول یا محلول هیپوکلریت سدیم، ناپایدار است و در مجاورت نور و گرما، یون -OCl تجزیه شده، اکسیژن آزاد می‌کند و در نتیجه از شدت عمل آن کاسته می‌شود.

لذا باید آب ژاول را در ظروف مات و نیز دور از گرما نگهداری کرد. همچنین بهتر است محلول‌های تازه استفاده شود، زیرا به هر حال در اثر ماندن بسادگی تجزیه می‌شود.

 

منابع:

ویکی پدیا [3]

دانشجو [4]