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
electrólise
em química e fabricação, eletrólise é uma técnica que usa uma corrente elétrica direta (DC) para conduzir uma reação química não espontânea. A eletrólise é comercialmente importante como uma etapa na separação de elementos de fontes naturais. A eletrólise de cloreto de sódio (NaCl) e água (H2O) pode ser usada para gerar ácido hipocloroso. A tecnologia de eletrólise foi explicada pela primeira vez por Michael Farraday quando ele desenvolveu as leis da eletrólise na década de 1830., A condução de corrente eléctrica através de dois eléctrodos numa solução de salmoura pode produzir cloro gasoso, hipoclorito de sódio (lixívia ou NaOCl), ácido hipocloroso, hidróxido de sódio, hidrogénio gasoso, ozono e vestígios de outros oxidantes nascentes.
O processo chave de eletrólise é o intercâmbio de átomos e íons pela remoção ou adição de elétrons do circuito externo. Um potencial elétrico é aplicado através de um par de eletrodos imersos no eletrólito. Cada eletrodo atrai íons que são da carga oposta., Iões carregados positivamente (catiões) movem-se para o cátodo provedor de elétrons (negativo). Iões carregados negativamente (aniões) movem-se para o ânodo de extração de elétrons (positivo). Em química, a perda de elétrons é chamada oxidação, enquanto o ganho de elétrons é chamado redução. por exemplo, o primeiro passo no fabrico de ácido hipocloroso é a electrólise de uma salmoura de água salgada para produzir hidrogénio e cloro, sendo os produtos gasosos. Estes produtos gasosos bolha do eletrólito e são coletados.,
2 NaCl(s) + 2 H20(l) → 2 NaOH(aq) + H2(g) + Cl2 (g)
tecnologia de células de membrana
a membrana de permuta iónica é feita a partir de um polímero que apenas permite que iões positivos passem por ele. Isso significa que os únicos íons de sódio da solução de cloreto de sódio podem passar através da membrana, e não os íons de cloreto. A vantagem disso é que a solução de hidróxido de sódio que está sendo formada no compartimento do lado direito nunca fica contaminada com qualquer solução de cloreto de sódio. A solução de cloreto de sódio utilizada tem de ser pura., Se contivesse quaisquer outros iões metálicos, estes também passariam pela membrana e assim contaminariam a solução de hidróxido de sódio.
o Hidrogénio é produzido no cátodo :
2H+(aq) + 2e- → H2(g)
hidróxido de Sódio é produzido no cátodo :
Na+(aq) + OH-(aq) → NaOH(aq)
O pH determina o cloro livre espécies presentes em soluções aquosas. Com um pH entre 5 e 6, a espécie de cloro é quase 100% ácido hipocloroso (HOCl). À medida que o pH desce abaixo de 5, começa a converter-se em Cl2 (gás cloro). Acima de um pH de 6, ele começa a converter para o íon hipoclorito (OCl-)., 
o ácido hipocloroso é um ácido fraco (pKa de cerca de 7,5), o que significa que dissocia-se ligeiramente intohydrogen e hipoclorito de íons, como observado na equação: : HOCl ⇌ H+ + OCl-
Entre pH 6,5 e 8,5 esta dissociação é incompleta e tanto HOCl e OCl – espécies estão presentes em alguma medida. Abaixo de um pH de 6,5, não ocorre dissociação de HOCl, enquanto acima de um pH de 8,5, a dissociação completa a OCl – ocorre. dado que os efeitos germicidas da HOCl são muito superiores aos da catenária, é preferível a cloração a um pH inferior., A eficiência germicida do ácido hipocloroso (HOCl) é muito maior do que a do íon hipoclorito (OCl-). A distribuição de espécies de cloro entre HOCl e OCl – é determinada pelo pH, como discutido acima.
porque HOCl domina a baixo pH, a cloração fornece uma desinfecção mais eficaz a baixo pH. a alto pH, a OCl domina, o que causa uma diminuição na eficiência de desinfecção.
a inactivação de bactérias
o cloro é um desinfectante extremamente eficaz para inactivar bactérias., Um estudo realizado durante a década de 1940 investigou os níveis de inactivação em função do tempo para E. coli, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhi e Shigella dysenteriae (Butterfield et al., 1943). Os resultados do estudo indicaram que o HOCl é mais eficaz do que o OCl – na inactivação destas bactérias. Estes resultados foram confirmados por vários investigadores que concluíram que o HOCl é 70 a 80 vezes mais eficaz do que o OCl – para inactivar bactérias (Culp/Wesner/Culp, 1986)., Desde 1986, existem centenas de publicações que confirmam a superioridade da HOCl sobre a OCl- (visite research database ). Este maior desafio tem sido criar ácido hipocloroso a um pH quase neutro em vez de cloro gasoso ou hipoclorito, e fazê-lo de forma estável. O ácido hipocloroso é uma molécula meta-estável. Quer voltar à água salgada ou converter-se em hipoclorito.,
tecnologia de células únicas
um dos maiores avanços tem sido o desenvolvimento de tecnologia de células únicas, onde um único fluxo de cloro livre é gerado sem um subproduto de hidróxido de sódio (NaOH). Esta tecnologia levou ao desenvolvimento de soluções mais estáveis de ácido hipocloroso e permitiu um maior controle sobre o pH do cloro livre gerado., Uma vez que o pH da água é diferente dependendo de sua fonte em todo o mundo, alterar o pH da salmoura permite um maior controle e consistência na geração de uma solução de cloro livre entre pH 5 e 7 que é dominado pelo ácido hipocloroso (HOCl).
