Chemistry
Hypochlorous Acid
IUPAC Name : Hypochlorous acid, chloric(I) acid, chloranol, hydroxidochlorine
Other Names : Hydrogen hypochlorite, chlorine hydroxide, electrolyzed water, electrolyzed oxidizing water, electro-activated water
CAS Number : 7790-92-3
Molar Mass : 52.46 g/mol
Molecular Formula : HOCl
Appearance : Colorless aqueous solution
Solubility in water : Soluble
Acidity : 7.,53
elektrolýza
v chemii a výrobě je elektrolýza technikou, která používá stejnosměrný elektrický proud (DC) k pohonu jinak spontánní chemické reakce. Elektrolýza je komerčně důležitá jako fáze oddělení prvků od přirozeně se vyskytujících zdrojů. Elektrolýza chloridu sodného (NaCl) a vody (H2O) může být použita k výrobě kyseliny chlorné. Technologie elektrolýzy byla poprvé vysvětlena Michaelem Farradayem, když v roce 1830 vyvinul zákony elektrolýzy., Vedení elektrického proudu přes dvě elektrody v solném roztoku solanky může produkovat plynný chlor, chlornan sodný (bělidlo nebo NaOCl), kyseliny chlorné, hydroxidu sodného, vodíku, ozonu, a stopy dalších rodící oxidanty.
klíčovým procesem elektrolýzy je výměna atomů a iontů odstraněním nebo přidáním elektronů z vnějšího obvodu. Elektrický potenciál se aplikuje přes pár elektrod ponořených do elektrolytu. Každá elektroda přitahuje ionty, které mají opačný náboj., Kladně nabité ionty (kationty) se pohybují směrem k elektronově poskytující (negativní) katodě. Záporně nabité ionty (anionty) se pohybují směrem k anodě extrahující elektron (pozitivní). V chemii se ztráta elektronů nazývá oxidace, zatímco elektronový zisk se nazývá redukce.
například prvním krokem při výrobě kyseliny chlorné je elektrolýza solanky slané vody pro výrobu vodíku a chloru, produkty jsou plynné. Tyto plynné produkty bublají z elektrolytu a shromažďují se.,
2 NaCl(s) + 2 H20(l) → 2 NaOH(aq) + H2(g) + Cl2(g)
Membránové Technologie
iontoměničové membrány je vyroben z polymeru, který umožňuje pouze kladné ionty projít. To znamená, že pouze sodné ionty z roztoku chloridu sodného mohou procházet membránou, nikoli chloridovými ionty. Výhodou je, že roztok hydroxidu sodného se tvoří v pravém prostoru nikdy dostane kontaminované s jakýmkoliv roztokem chloridu sodného. Použitý roztok chloridu sodného musí být čistý., Pokud by obsahoval jiné kovové ionty, tyto by také procházely membránou a kontaminovaly by roztok hydroxidu sodného.
Vodík se vyrábí na katodě :
2H+(aq) + 2e- → H2(g)
hydroxid sodný se vyrábí na katodě :
Na+(aq) + OH-(aq) → NaOH(aq)
pH diktuje volný chlor druhy přítomné ve vodných roztocích. Při pH mezi 5-6 je druh chloru téměř 100% kyseliny chlorné (HOCl). Jak pH klesne pod 5, začne se převádět na Cl2 (plynný chlor). Nad pH 6 se začne převádět na chlornanový iont (OCl-)., 
kyselina Chlorná je slabá kyselina (pKa kolem 7,5), což znamená, že se odloučí mírně intohydrogen a chlornanové ionty, jak je uvedeno v rovnici: : Hclo ⇌ H+ + OCl-
Mezi pH 6,5 a 8,5 tato disociace je neúplné a oba Hclo a trolejového vedení – druhy se vyskytují do určité míry. Pod pH 6,5 nedochází k žádné disociaci HOCl, zatímco nad pH 8,5 dochází k úplné disociaci na OCl.
vzhledem k tomu, že germicidní účinky HOCl jsou mnohem vyšší než účinky OCl -, je výhodné chlorace při nižším pH., Germicidní účinnost kyseliny chlornanové (HOCl) je mnohem vyšší než účinnost chlornanového iontu (OCl-). Distribuce druhů chloru mezi HOCl a OCl-je určena pH, jak je popsáno výše.
Protože Hclo dominuje při nízkém pH, chlorace poskytuje více efektivní dezinfekce při nízké hodnotě pH. Při vysokém pH, OCl – dominuje, což způsobuje snížení účinnosti dezinfekce.
inaktivace bakterií
chlor je extrémně účinný dezinfekční prostředek pro inaktivaci bakterií., Studie provedené v průběhu let 1940 vyšetřován inaktivaci hladiny jako funkce času pro E. coli, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhi a Shigella dysenteriae (Butterfield et al., 1943). Výsledky studie ukázaly, že HOCl je účinnější než OCl – pro inaktivaci těchto bakterií. Tyto výsledky byly potvrzeny o několik badatelů, který dospěl k závěru, že Hclo je 70 až 80 krát účinnější než OCl – pro inaktivaci bakterií (Culp/Wesner/Cole, 1986)., Od roku 1986 existují stovky publikací potvrzujících nadřazenost HOCl nad OCl- (navštivte výzkumnou databázi).
největší výzvou bylo vytvořit kyseliny chlorné v blízkosti neutrální pH namísto plynného chloru nebo chlornanu, a to ve stabilní formě. Kyselina chlorná je meta-stabilní molekula. Chce se vrátit zpět do slané vody nebo převést na chlornan.,
Jediný Mobilní Technologie
Jeden z největších pokroků byl vývoj jedné buňce technologie, kde jeden proud volný chlor je generován bez vedlejší produkt hydroxid sodný (NaOH). Tato technologie vedla k vývoji stabilnějších roztoků kyseliny chlorné a umožnila větší kontrolu pH generovaného volného chloru., Od pH vody se liší v závislosti na jeho zdroji po celém světě, mění pH nálevu umožňuje větší kontrolu a konzistenci v generování volného chloru řešení mezi pH 5 a 7, který je ovládán kyseliny chlorné (Hclo).
