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
Elektrolyse
I kemi og fremstilling, elektrolyse er en teknik, som anvender en direkte elektrisk strøm (DC) til at drive et ellers ikke-spontane kemiske reaktion. Elektrolyse er kommercielt vigtig som et trin i adskillelsen af elementer fra naturligt forekommende kilder. Elektrolyse af natriumchlorid (NaCl) og vand (H2O) Kan anvendes til at generere hypochlorsyre. Elektrolyseteknologi blev først forklaret af Michael Farraday, da han udviklede lovene om elektrolyse i 1830 ‘ erne., Udførelse af elektrisk strøm mellem to elektroder i en salt, saltlage løsning kan producere klor gas, natriumhypochlorit (blegemiddel eller NaOCl), hypochlorous acid, sodium hydroxid, brint, gas -, ozon, og spor af andre spirende oxidanter.
nøgleprocessen for elektrolyse er udvekslingen af atomer og ioner ved fjernelse eller tilsætning af elektroner fra det eksterne kredsløb. Et elektrisk potentiale påføres over et par elektroder nedsænket i elektrolytten. Hver elektrode tiltrækker ioner, der er af den modsatte ladning., Positivt ladede ioner (kationer) bevæger sig mod den elektronforsyende (negative) katode. Negativt ladede ioner (anioner) bevæger sig mod den elektron-ekstraherende (positive) anode. I kemi kaldes tabet af elektroner o .idation, mens elektronforstærkning kaldes reduktion.
For eksempel er det første trin i fremstilling af hypochlorsyre elektrolyse af en saltvands saltvand til fremstilling af hydrogen og klor, produkterne er gasformige. Disse gasformige produkter bobler fra elektrolytten og opsamles.,
2 NaCl(s) + 2 H20(l) → 2 NaOH(aq) + H2(g) + Cl2(g)
Membran-Celle Teknologi
ionbytning membran er lavet af en polymer, der kun giver positive ioner at passere gennem den. Det betyder, at de eneste natriumioner fra natriumchloridopløsningen kan passere gennem membranen, og ikke chloridionerne. Fordelen ved dette er, at natriumhydro .idopløsningen, der dannes i højre rum, aldrig bliver forurenet med nogen natriumchloridopløsning. Den anvendte natriumchloridopløsning skal være ren., Hvis det indeholdt andre metalioner, ville disse også passere gennem membranen og så forurene natriumhydro .idopløsningen.
Brinten er produceret ved katoden :
2H+(aq) + 2e- → H2(g)
at natriumhydroxid er produceret ved katoden :
Na+(aq) + OH-(aq) → NaOH(aq)
pH dikterer fri klor arter, der findes i vandige opløsninger. Ved en pH-værdi på mellem 5-6 er chlorarten næsten 100% hypochlorsyre (HOCl). Da pH falder til under 5, begynder den at konvertere til Cl2 (klorgas). Over en pH på 6 begynder den at konvertere til hypochlorit-ionen (OCl-)., 
Hypochlorous syre er en svag syre (pKa af omkring 7,5), hvilket betyder, at det distancerer lidt intohydrogen og lithiumhypochlorit ioner som angivet i ligning: : HOCl ⇌ H+ + Køreledning-
en pH-værdi Mellem 6,5 og 8,5 denne dissociation er ufuldstændig, og både HOCl og Køreledning – arter er til stede til en vis grad. Under en pH på 6,5 forekommer ingen dissociation af HOCl, mens over en pH på 8,5 forekommer fuldstændig dissociation til OCl -. da de bakteriedræbende virkninger af HOCl er meget højere end OCl-, foretrækkes chlorering ved en lavere pH., Den bakteriedræbende effektivitet af hypochlorsyre (HOCl) er meget højere end hypochlorit-ionen (OCl -). Fordelingen af chlorarter mellem HOCl og OCl – bestemmes af pH som beskrevet ovenfor.
Fordi HOCl dominerer ved lav pH, chlorering giver mere effektiv desinfektion ved lav pH. Ved høj pH, Køreledning – dominerer, hvilket medfører et fald i desinficering effektivitet.
Bakterieinaktivering
klor er et ekstremt effektivt desinfektionsmiddel til inaktivering af bakterier., En undersøgelse udført i 1940 ‘ erne undersøgte inaktiveringsniveauerne som en funktion af tiden for E. coli, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhi og Shigella dysenteriae (Butterfield et al., 1943). Undersøgelsesresultater viste, at HOCl er mere effektiv end OCl – til inaktivering af disse bakterier. Disse resultater er blevet bekræftet af flere forskere, der konkluderede, at HOCl er 70 til 80 gange mere effektiv end Køreledning – for at inaktivere bakterier (Culp/Wesner/Culp, 1986)., Siden 1986 har der været hundreder af publikationer, der bekræfter HOCl ‘ s overlegenhed over OCl – (besøg Forskningsdatabase ).
denne største udfordring har været at skabe hypochlorsyre ved en næsten neutral pH i stedet for klorgas eller hypochlorit og at gøre det i en stabil form. Hypochlorsyre er et meta-stabilt molekyle. Det ønsker at vende tilbage til saltvand eller konvertere til hypochlorit.,
Enkelt Celle Teknologi
En af de største fremskridt har været udvikling af en enkelt celle teknologi, hvor en enkelt stream af frit chlor er genereret uden et biprodukt af natriumhydroxid (NaOH). Denne teknologi har ført til udviklingen af mere stabile opløsninger af hypochlorsyre og har muliggjort større kontrol over pH af det frie chlor, der genereres., Da vandets pH er forskellig afhængigt af dens kilde over hele verden, giver ændring af saltvandets pH større kontrol og konsistens ved at generere en fri kloropløsning mellem pH 5 og 7, der domineres af hypochlorsyre (HOCl).
