Гіпохлорит натрію

Гіпохлори́т на́трію, на́трій гіпохлори́т — неорганічна сполука, сіль гіпохлоритної кислоти складу NaClO. Тривіальна (історична) назва водного розчину солі — «лабаракова вода».

Гіпохлорит натрію
Електронна структура
Схематичне зображення
Інші назви	Натрій хлорноватистий
Ідентифікатори
Номер CAS	7681-52-9
PubChem	24340
Номер EINECS	231-668-3
KEGG	D01711
Назва MeSH	D01.210.465.800, D01.650.550.400.800 і D01.857.750
ChEBI	32146
RTECS	NH3486300
Код ATC	D08AX07
SMILES	[Na+].[O-]Cl
InChI	1/ClO.Na/c1-2;/q-1;+1
Номер Бельштейна	11342986
Властивості
Молекулярна формула	NaClO
Молярна маса	74,44 г/моль
Зовнішній вигляд	жовтувато-зелені кристали
Густина	1,11 г/см³
Тпл	18 °C
Ткип	101 °C
Розчинність (вода)	29,3 г/100 г H2O (0 °C) 79,9 г/100 г H2O (25 °C)
Кислотність (pKa)	<7
Небезпеки
MSDS	ICSC 1119 (solution, >10% active chlorine) ICSC 0482 (solution, <10% active chlorine)
Індекс ЄС	017-011-00-1
(Класифікація ЄС)	C N
R-фрази	, R34, R50
S-фрази	(S1/2), S28, S45, , S61
NFPA 704	0 2 1 OX
Пов'язані речовини
Інші аніони	Хлорид натрію Хлорит натрію Хлорат натрію
Інші катіони	Гіпохлорит кальцію
Пов'язані речовини	Гіпохлоритна кислота
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Примітки картки

Має антисептичні та дезінфікуючі властивості. Використовується як побутовий та промисловий відбілювач і дезінфектант, засіб очищення і знезараження води, окисник для деяких процесів промислового хімічного виробництва. Як бактерицидний і стерилізуючий засіб застосовується в медицині, харчовій промисловості та сільському господарстві.

Міжнародне видавництво «Greenwood Press» внесло гіпохлорит натрію до списку «100 найважливіших хімічних сполук» (2007).

Фізичні властивості

Сполука у вільному стані дуже нестійка, зазвичай використовується у вигляді стабільного пентагідрату NaOCl·5H₂O або водного розчину, має характерний різкий запах хлору і високі корозійні властивості.

Отримання

Промисловим методом отримання гіпохлориту натрію є реакція між газуватим хлором та розчином гідроксиду натрію:

${\displaystyle \mathrm {2NaOH+Cl_{2}{\xrightarrow {35^{o}C}}NaClO+NaCl+H_{2}O} }$

Обов'язковими вимогами до проведення синтезу є:

• дотримання температурного режиму (не більше 35 °C);
• постійно лужне середовище у реакційній суміші;
• відсутність домішок заліза, марганцю, кобальту, нікелю;
• уникнення великих концентрацій хлору в систему (не більше 150 г/л). При перевищенні цієї позначки утворений гіпохлорит розкладається сильніше, що призводить до перевитрат виробничих ресурсів.

Також застосовується синтез гіпохлориту електролізом солі хлориду натрію. Хлорид-аніон окиснюється на аноді до вільного хлору:

${\displaystyle \mathrm {2Cl^{-}{\xrightarrow {-2e^{-}}}Cl_{2}\uparrow } }$

Отриманий хлор, розчиняючись у воді, утворює хлоридну кислоту (сильний електроліт, який добре дисоціює) та гіпохлоритну (слабкий, погано дисоціює):

${\displaystyle \mathrm {Cl_{2}+H_{2}O{\xrightarrow {}}2H^{+}+Cl^{-}+ClO^{-}} }$

Утворення гіпохлоритної кислоти і гіпохлорит-іонів припиняється при перенасиченні розчину хлором, при pH 2—3 хлор починає виділяться із системи.

Паралельно на катоді відбувається відновлення з утворенням гідроксид-аніонів:

${\displaystyle \mathrm {H_{2}O{\xrightarrow {+2e^{-}}}OH^{-}+H_{2}\uparrow } }$

Утворені гідроксид-іони компенсують іони H⁺, а тому сумарний pH системи знаходиться на рівні 7—9. За цих умов концентрація розчиненого хлору залишається досить низькою для утворення газуватого хлору і гіпохлорит-іони синтезуються як основний продукт.

Хімічні властивості

Сполука — сильний окисник, містить 95,2% активного хлору. Під «активним хлором» розуміється кількість хлору, що виділяється при взаємодії з HCl. У чистому хлорі міститься 100% «активного хлору». Вміст «активного хлору» у відсотках розраховується як відношення маси одного моля хлору (70,9 г) до маси шуканого речовини, здатної при реакції з HCl виділити один моль хлору (74,5 г для NaOCl).

Гіпохлорит натрію зазвичай перебуває у більш стійкій формі кристалогідрату NaOCl·5H₂O, яка дегідратується в присутності осушувачів (наприклад, сульфатної кислоти):

${\displaystyle \mathrm {NaClO\cdot 5H_{2}O{\xrightarrow {[H_{2}SO_{4}]}}NaClO+5H_{2}O} }$

Безводний гіпохлорит є малостійким, навіть при незначному підвищенні температури починає розкладатися:

${\displaystyle \mathrm {3NaClO{\xrightarrow {30-50^{o}C}}NaClO_{3}+2NaCl} }$

${\displaystyle \mathrm {2NaClO{\xrightarrow {>70^{o}C}}2NaCl+O_{2}} }$

У водних розчинах може зазнавати гідролізу, утворюючи гіпохлоритну кислоту:

${\displaystyle \mathrm {NaClO+H_{2}O\rightleftarrows HClO+NaOH} }$

При нагріванні розчинів (розведеного або концентрованого) розкладається аналогічно до твердої речовини:

${\displaystyle \mathrm {3NaClO{\xrightarrow {t}}NaClO_{3}+2NaCl} }$

${\displaystyle \mathrm {2NaClO(conc.){\xrightarrow {t}}2NaCl+O_{2}} }$ (при кип'ятінні)

При взаємодії гіпохлориту з концентрованою хлоридною кислотою виділяється хлор:

${\displaystyle \mathrm {NaClO+2HCl(conc.){\xrightarrow {}}Cl_{2}\uparrow +NaCl+H_{2}O} }$

Гіпохлорит натрію проявляє сильні окисні властивості:

${\displaystyle \mathrm {5NaClO+2NaOH+I_{2}{\xrightarrow {}}5NaCl+2NaIO_{3}+H_{2}O} }$

Сполука може поглинати вуглекислий газ із повітря і частково втрачати свої властивості (тому її треба зберігати у щільно закритих контейнерах):

${\displaystyle \mathrm {NaClO+CO_{2}+H_{2}O{\xrightarrow {}}Na_{2}CO_{3}+2HClO} }$

Застосування

Гіпохлорит натрію, як і більшість інших гіпохлоритів, застосовується у целюлозній промисловості. Перевагою використання саме NaClO є більша міцність та яскравість обробленої целюлози.

Гіпохлорит натрію знаходить широке застосування в побутовій хімії і входить як активний інгредієнт до численних засобів, призначених для відбілювання, очищення та дезінфекції поверхонь і матеріалів. Серед них найбільш відомий відбілювач «Білизна». Засіб являє собою розчин гіпохлориту натрію, який призначується для відбілювання й видалення плям з білих бавовняних і лляних тканин, для миття та дезінфекції посуду, облицювальної плитки, сантехніки тощо.

Може застосовуватися для дезінфекції акваріумів і обладнання. Зазвичай фасується в поліетиленові пляшки місткістю до 1 л.

У стоматології застосовується як основний антисептик у вигляді 3-5,25% водного розчину, для промивання кореневих каналів зуба від залишків органічних речовин (бактерій і пульпи).

При необережному використанні можливі такі наслідки, як білі плями на одязі, хімічний опік шкіри й слизової оболонки ротової порожнини або очей, виражена екструзія гіпохлориту натрію за вершину кореня в оточуючі тканини зуба і гіпохлоритова аварія (виведення гіпохлориту натрію за вершину кореня у венозний кровотік).

Див. також

• Жавелева вода

Джерела

• CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide. — 86th. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — P. ?. — .
• Jones F.-L. Chlorine poisoning from mixing household cleaners // J. Am. Med. Assoc.. — 1972. — Т. 222, вип. 10. — С. 1312. — DOI:10.1001/jama.222.10.1312.
• Myers Richard L. The 100 Most Important Chemical Compounds. — Westport, CT : Greenwood Press, 2007. — P. ?. — .
• Vogt H. Chlorine Oxides and Chlorine Oxygen Acids // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. — 6th. — Weinheim : Wiley-VCH, 2005. — P. 5—6. — DOI:10.1002/14356007.a06_483.pub2.
• Реми Г. Курс неорганической химии / А. В. Новоселова. — М. : ИИЛ, 1963. — Т. 1. — С. ?.
• Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ / Р. А. Лидин. — 3-е. — М. : Химия, 2000. — С. ?. — .
• Чирва В. Я., Ярмолюк С. М., Толкачова Н. В., Земляков О. Є. Органічна хімія. — Львів : БаК, 2009. — С. ?. — .
• Фармацевтична хімія : [ 11 березня 2021] : підручник / ред. П. О. Безуглий. — Вінниця : Нова Книга, 2008. — 560 с. — . (С.?)
• Химический энциклопедический словарь / И. Л. Кнунянц. — М. : Сов. энциклопедия, 1983. — С. ?.