消毒剂氯

氯
氯是一种最常用的消毒剂对水消毒。氯气可以申请大多数微生物的失活是相对便宜。

氯是什么时候发现的?
氯气在十三世纪可能被发现。氯(Cl₂)第一次准备在纯形式由瑞典化学家卡尔·威廉舍勒在1774年。舍勒加热布朗石(锰二氧化碳;MnO₂)和盐酸(HCl)。当这些物质加热债券被打破,导致二氯化锰(MnCl₂),水(H₂O)和氯气(Cl₂)的形式。

反应机理:
MnO₂盐酸+ 4 - > MnCl₂+氯₂+ 2 h₂O

图1:卡尔·威廉舍勒在1774年发现的氯

舍勒发现氯气是水溶性的,它可以用来漂白纸张、蔬菜和鲜花。它还与金属和金属氧化物的反应。1810年,汉弗莱·戴维爵士,英国化学家谁测试氯气的基本反应,发现气体舍勒发现必须是一个元素,鉴于inseperable气体。他叫气“氯”(Cl)、希腊词“氯”后,这意味着yellow-greenish和指氯气的颜色(白色,1999。瓦,2002)

氯在哪里被发现?

氯在许多不同的位置可以找到世界各地。在化合物氯总是发现,因为这是一个非常被动的元素。氯通常可以发现债券钠(Na),或者在厨房的盐(氯化钠;氯化钠)。可以找到大多数氯溶解在海洋和咸的湖泊。可以找到大量的氯在地下岩石盐或岩盐。

氯的性质

氯(Cl₂)是一种最活性元素;它很容易与其他元素结合。在周期表氯卤素中可以找到。其他卤素氟(F),溴(Br),iodene(我),砹(在)。所有卤素反应与其他元素以同样的方式,可以形成大量的物质。卤素经常与金属反应,生成可溶性盐。

氯原子包含17 -电子(带负电荷的粒子)。这些移动在三壳重原子的核心。内壳层中有两个电子,在中间壳有八个,内外壳有七个。外壳有空间留给另一个电子。这导致自由,带电原子,称为离子形成。它也可以导致额外的一家形式(共价键;一个氯键),导致外壳完整。

图2:氯原子包含17个电子

氯气可以形成非常稳定的物质,比如厨房的盐(氯化钠)。氯也可以形成活性非常强的产品,如氢氯化(HCl)。当氯化氢溶于水变成盐酸。氢原子发出一个电子的氯原子,导致氢和氯离子形式。这些离子与任何类型的反应物质接触,甚至金属腐蚀在正常情况下。浓盐酸甚至可以腐蚀不锈钢。这就是为什么它被存储在玻璃或塑料。

氯运输吗?

氯气是一种非常被动的和腐蚀性气体。在运输、存储或使用,必须采取安全措施。例如,在荷兰氯是单独氯火车运输。

氯如何存储?

水氯应该免受阳光。氯分解的影响下阳光。紫外线在阳光下辐射提供能量,艾滋病underchloric酸(HOCl)分子的分解。首先,水分子(H₂O)被分解,导致电子被释放,减少氯原子underchloric酸氯(Cl^{- - - - - -})。在这个反应一个氧气原子被释放,这将被转换成一个氧气分子:
2 hocl - > 2 h⁺+ 2氯^{- - - - - -}+ O₂

氯是怎么产生的?

通过从氯氯产生债券电解或化学氧化。这通常是获得电解的海水或岩盐。盐溶解在水中,形成盐水。盐水可以进行强大的直流electolytic细胞。因为当前的氯离子(来自盐溶解在水)转化为氯原子。盐和水的划分钠氢氧化(氢氧化钠)氢气体(H₂)在阴极和阳极的氯气。这些阴极和阳极产品应该分开,因为氢气与氯气反应非常因为。

哪些方法可以用于生产氯?

电解生产氯,三种不同的方法使用。

1。隔膜cell方法,从而防止产品混合或反应的隔膜。包含一个阳极,电解桶做的钛和一个负极,钢做的。电极由一个所谓的隔膜,这是一堵墙,只有让液体流过,导致气体反应中形成分离。的应用逆流原理防止氢氧根离子到达阳极。然而,氯离子可以通过隔膜,造成的钠与氯氢氧化成为轻微污染。这将导致发生以下反应:
+杆:2氯^{- - - - - -}- > Cl₂+ 2 e^{- - - - - -}
-杆:2 H₂O + 2 e^{- - - - - -}- > 2哦^{- - - - - -}+ H₂

2。水星cell-methode使用汞电极,导致反应产物比隔膜cell-methode纯净。用这种方法使用一个电解筒包含积极的钛杆和消极的流动水银。在阴极反应钠(Na⁺),导致钠汞合金形成的。汞合金流经第二个反应桶时,钠与水反应和氢氧化钠氢。这导致氢气仍与氯气分离,形成正极。
电解筒内发生以下反应:
+杆:2氯^{- - - - - -}- > Cl₂+ 2 e^{- - - - - -}
-杆:Na⁺+ e^{- - - - - -}- > Na
第二个反应桶:2 na + 2 h₂O - > 2 Na⁺+ 2哦^{- - - - - -}+ H₂

3所示。膜法类似于隔膜法。唯一的区别是,膜只允许积极的离子通过,造成一个相对纯粹的形式的钠氢氧化形成。

水星电解过程中解决方案包含50质量%的氢氧化钠是形成。然而,在膜和膜过程解决方案必须使用蒸汽蒸发。

百分之六十的欧洲氯生产发生通过水星电解,而20%发生在膜过程和20%发生在膜过程。

氯也可以通过氯化氢氧化氧气从空气中。铜(2)氯(CuCl₂)是用作cathalyser在这所谓的“Deaconprocess”:
4盐酸+ O₂- > 2 h₂O + 2氯₂

最后,氯气可以通过熔盐电解生产,主要在实验室,通过盐酸和锰二氧化碳氧化:
MnO₂盐酸+ 4 - > MnCl₂+ 2 h₂O +氯₂

当气态氯添加到水下面的水解反应:
Cl₂+ H₂O = H⁺+氯^{- - - - - -}+ HOCl

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氯大规模应用。氯是一种活性非常强的元素,使其与其他物质快速形成化合物。氯也有能力开发一个债券两种物质之间不正常的反应。当氯键包含的物质碳原子,有机物质形成的。例子是塑料、溶剂和油,还几个人的体液。氯的化学结合其他元素时,它往往取代了氢原子在一个所谓的取代反应。多个氢原子在同一个分子可以被氯原子取代,导致新的物质形式一个接一个。

氯在医学科学中扮演一个重要的角色。不仅是用作消毒剂,但它也是一个各种药品的成分。我们大部分的药物开发包含氯或使用含氯的副产品。医学草药也含有氯。第一个麻醉手术期间使用氯仿(CHCl₃)。

化工行业创造了十成千上万的氯产品使用含有化学物质的少量的氯。Emaples含有氯产品的胶水,油漆、溶剂、泡沫橡胶,2021年欧洲杯 保险杠、食品添加剂、农药和防冻剂。最常用的是含氯物质之一聚氯乙烯(保利氯乙烯)。聚氯乙烯被广泛使用,例如在排水管、绝缘电线、地板、窗户、瓶和防水的衣服。

图3:含有氯的产品

霍乱漂白剂作为消毒剂大规模应用。漂白剂也用于纸张。漂白发生由于氯或次氯酸盐氧化。

大约65%的工业化是用于生产氯有机化合物,如塑料。约20%用于生产漂白和消毒剂。剩余的氯是用于生产无机化合物的氯和几种不同的元素,如锌(锌),铁(铁),钛(Ti)。

氯作为消毒剂

氯是一种使用最广泛的消毒剂。很适用的和非常有效的病原微生物的失活。氯可以很容易地应用,措施和控制。是相当持久,相对便宜。
氯已被用于应用程序,如失活2021欧洲杯单场彩票007胜胜病原体在饮用水,游泳池的水和废水、家庭领域的消毒和纺织品漂白,超过二百年了。当氯是现在我们没有发现疾病是由微生物引起的。在19世纪的医生和科学家们发现许多疾病具有传染性,可预防疾病的传播医院消毒的地区。不久之后,我们开始尝试氯作为消毒剂。1835年医生和作家奥利弗·温德尔霍姆斯助产士洗手在次氯酸钙(Ca (ClO)₂4 h₂O),以防止传播助产士发烧。
然而,我们才开始在更大范围使用消毒剂在19世纪,路易·巴斯德发现后微生物传播某些疾病。
氯发挥了重要作用在lenghthening人类的寿命。

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氯作为漂白剂

表面可以被漂白消毒。漂白剂由氯气溶解在碱性液,等钠氢氧化(氢氧化钠)。当氯溶解在碱性溶液,次氯酸盐离子(OCl^{- - - - - -})形成在autoredox反应。氯与氢氧化钠反应次氯酸钠(NaOCl)。这是一个非常好的消毒剂与一个稳定的效果。
不能结合酸漂白。当漂白剂接触酸次氯酸盐变得不稳定,导致有毒的氯气逃跑。伴随underchloric酸不是很稳定。

图4:经常使用氯漂白剂

漂白粉(CaOCl₂)也可以使用。这是由导演氯通过钙氢氧化(CaOH)。漂白粉的好处是,它是一种固体。这使得它更容易应用作为消毒剂在医疗领域,旁边使用漂白剂。漂白粉溶解时,与水反应underchloric酸(HOCl)和次氯酸盐离子(OCl^{- - - - - -})。

氯消毒是如何工作的呢?

氯杀死病原体如细菌和病毒的破坏分子的化学键。消毒剂用于这个目的包括氯化合物,可以交换原子与其他化合物,如酶在细菌和其他细胞。酶接触到氯时,分子中一个或多个氢原子被氯取代。这将导致整个分子改变形状或崩溃。当酶不正常运转,一个细胞或细菌会死去。

当添加氯水,underchloric酸形式:
Cl₂+ H₂O - > HOCl + H⁺+氯^{- - - - - -}

根据不同的pH值,underchloric酸部分到期次氯酸盐离子:
Cl₂+ 2 h₂O - > HOCl + H3O + Cl^{- - - - - -}
HOCl + H₂O H - >₃O⁺+ OCl^{- - - - - -}

这分崩离析氯和氧原子:
OCl^{- - - - - -}- > Cl^{- - - - - -}+ O

Underchloric酸(HOCl,电中性)和次氯酸盐离子(OCl^{- - - - - -}时,电负)将形成游离氯绑定在一起。这导致消毒。这两种物质有很独特的行为。Underchloric酸比次氯酸盐活性和更强的消毒剂。Underchloric分为盐酸酸(盐酸)和atomair氧气(O),氧原子是一个强大的消毒剂。
在水中氯的消毒性能是基于自由氧的氧化能力和氯原子取代反应。

图5:中性underchloric酸可以更好的穿透细胞壁的病原微生物的带负电荷的次氯酸盐离子

病原微生物的细胞壁是天生带负电。因此,它可以渗透到中性underchloric酸,而不是由带负电荷的次氯酸盐离子。Underchloric酸可以穿透黏液层,细胞壁和防护层的微生物,有效杀死病原体。微生物要么死要么患有生殖失败。

消毒的有效性取决于水的pH值。与氯消毒时将最佳pH值是5,5和7,5。underchloric酸(HOCl)反应速度比次氯酸盐离子(OCl^{- - - - - -});这是更有效的80 - 100%。underchloric酸水平会降低,当pH值较高。的pH值6 underchloric酸的水平是80%,而次氯酸盐离子的浓度是20%。当pH值是8,这是反过来的。
当pH值是7 5 underchloric酸和次氯酸盐离子的浓度同样高。

Underchloric酸(左):次氯酸盐离子(右)

自由和约束活性氯是什么?

当添加氯水消毒的目的,它通常开始反应在水里溶解的有机和无机化合物。氯不再可以用于消毒之后,因为是形成了其他产品。使用的氯量在这个过程被称为“氯询盘”的水。
氯能与氨反应(NH)₃)氯胺化合物,含有氯,氮(N)和氢(H)。这些化合物被称为“活性氯化合物”(underchloric酸和次氯酸盐相反,被称为“自由活性氯”),负责水消毒。然而,这些化合物比自由活性氯的反应要慢得多。

一个应用什么剂量的氯?

当剂量氯必须计算水中的氯与化合物反应。剂量必须足够高,大量的氯在水中待消毒。氯询盘是由大量的有机物在水中,水的pH值、接触时间和温度。氯与有机物反应消毒byporducts,如三卤甲烷(THM)和卤代乙酸酸(HAA)。
可以添加氯消毒以几种不同的方式。当普通氯化适用于全国,氯是添加到水,没有之前的治疗是必要的。预处理和postchlorination意味着增加氯水之前和之后其他治疗措施。复盐化意味着添加氯处理过的水在一个或多个点的分配制度为了保持消毒。

断点氯化是什么?

断点氯化由不断增加氯水高达的氯查询满足现在的氨氧化,所以只剩下游离氯。这通常是应用于消毒,但它也有其他好处,比如嗅觉和味觉的控制。为了到达断点,过氯化。为了达到这个目标,一个使用氯浓度很大程度上超过1 mg / L消毒所需浓度。

应用氯浓度?

氯气可以获得10条液体气体压力容器。它是高度水溶性氯(3 L / 1 L水)。杀灭细菌小氯是必需的;关于0 2 - 0 4 mg / L。氯的浓度添加到水通常较高,因为氯水的询盘。
如今氯气只是用于大型市政和工业水净化装置。对于较小的应用程序通常一2021欧洲杯单场彩票007胜胜个广告钙或钠次氯酸盐。

哪些因素决定氯消毒的功效吗?

因素确定氯消毒功效:
氯浓度、接触时间、温度、pH值、微生物数量和类型,浓度的有机物在水里。

表1:消毒时间为几个不同类型的病原微生物与氯化水,含有氯浓度1 mg / L (1 ppm)当pH = 7, 5和T = 25°C

氯对健康的影响是什么?

人体的反应取决于氯氯的浓度存在于空气中,暴露的持续时间和频率。效果还取决于个体的健康和环境条件在曝光。
当吸入少量的氯在短的时间内,这可能影响呼吸系统。效果因咳嗽、胸痛而异,肺部积液。氯也会导致皮肤和眼睛刺激。这些影响并不发生在自然条件下。当氯进入身体并不是很持久,因为它的反应。
纯氯非常有毒,即使少量也可以是致命的。第一次世界大战期间大规模使用氯气伤害或杀死敌军士兵。德国人首先使用氯气对抗他们的敌人。
氯比空气密度,使其形成一个高于土壤有毒烟雾。氯气影响粘膜(鼻子、喉咙、眼睛)。氯是有毒的粘膜,因为它溶解,最终导致氯气的血管。当氯气吸入肺部充满液体,导致一个人淹死。

氯的立法是什么?

欧盟:
欧洲饮用水方针98/83 / EC不含氯的指导方针。

(世界卫生组织):
世界卫生组织饮用水标准状态,还需要增加2 - 3 mg / L氯水,以获得一个令人满意的消毒和残余浓度。氯一个可以使用的最大数量是5 mg / L。为更有效的消毒游离氯的残留量应超过0 5 mg / L后至少30分钟的接触时间的pH值8或更少。(饮用水质量指南。3 e editie)

美国:
国家饮用水标准状态的最大残留量氯是4 mg / L。直到最近美国氯气广泛用于废水治疗。今天,使用氯被迫返回。这样做是主要是因为危险的消毒副产物,如三卤甲烷(THM)。
然而,氯仍然是主要的消毒剂在美国,因为它是相对便宜。《清洁空气法》(CAA)的应用风险管理计划(RMP)的存储由环保局有毒化学物质(1999年6月)作为杀虫剂和氯气的续费(EPA, 2001)导致污水处理厂开关从氯气、次氯酸钠越来越多。这是因为公司不想让氯气的风险管理计划,因为这将占用大量的时间和金钱。

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