NATRIUM HIPOKLORIT (NACLO): FORMULA, KEGUNAAN DAN SIFAT - KIMIA - 2026

The hipoklorit natrium (NaOCl) adalah garam natrium pertigaan dan bukan organik. Ia boleh didapati secara komersial sebagai penyelesaian berair dan merupakan agen aktif dalam produk domestik dan perindustrian ini. Penyelesaian ini dikenali dengan nama pemutih klorin, peluntur soda, peluntur cair atau, bahkan minuman keras Javel.

Di dalam air, natrium hipoklorit menunjukkan sifat pengoksidaan yang sama dengan gas klorin, jadi larutan garam ini sama dengan membawa sebatian tersebut ke dalam botol plastik. Sebenarnya, klorin yang terdapat di dalam bekas ini adalah petunjuk kepekatan dan daya pemutihan larutan natrium hipoklorit.

Garam terner ini di dalam air boleh dianggap sebagai larutan klorin berair sederhana; namun, ada juga bentuk lain yang tersedia, seperti pepejal dalam hal kalsium hipoklorit, dan klorin cair. Ketiganya mempunyai daya pengoksidaan yang sama dan penggunaannya bergantung pada pemboleh ubah seperti keselesaan, prestasi atau masa.

Formula

Formula kimia untuk natrium hipoklorit adalah NaClO. Ia terdiri daripada Na ⁺ kation dan CLO ^- anion . Na ⁺ ion merasa tarikan elektrostatik oleh CLO ^- ion , yang kedua mengamalkan struktur tetrahedron dengan sp ³ penghibridan .

Rumus menunjukkan nisbah ion dalam keadaan anhidrida, yang sama dengan 1: 1. Walau bagaimanapun, ini hanya berlaku untuk anhidrida.

Sekiranya natrium hipoklorit terhidrat - salah satu bentuk yang paling stabil untuk garam ini -, formula kimianya ialah NaClO · 5H ₂ O.

Di manakah ia berada?

NaClO adalah produk sintetik dan, kerana kereaktifannya, ia hanya terdapat di kawasan setempat di mana ia digunakan, terutama di air limbah, tanah atau bahkan dalam air minuman.

Ion klorida banyak terdapat di dalam tubuh manusia, yang dapat mengambil bahagian dalam reaksi redoks yang menghasilkan natrium hipoklorit di dalam badan.

Bagaimana ia dilakukan?

Sepanjang sejarah NaClO telah disediakan dengan pelbagai kaedah. Yang paling mudah terdiri daripada larutan klorin di dalam air, atau larutan Na ₂ CO ₃ yang membebaskan CO ₂ dengan tindakan asid hipoklorus (HClO).

Kaedah lain menggunakan air garam sebagai bahan mentah melalui proses elektrolitik. Di bawah pengadukan mekanikal yang cekap, Cl ₂ dan NaOH yang dihasilkan oleh NaCl dan air bertindak balas dan menjadi NaClO:

Cl ₂ (g) + 2NaOH (aq) => NaClO + NaCl + H ₂ O + Q (panas)

Hari ini proses Hooker menghasilkan sebatian ini pada skala besar, yang terdiri daripada versi yang lebih baik dari kaedah sebelumnya yang dijelaskan.

Permohonan

- Natrium hipoklorit digunakan sebagai agen pemutihan pada tekstil, bahan pencuci yang menggabungkannya dan dalam industri kertas.

- Penggunaannya sebagai agen bakterisida dan disinfektan sangat luas, digunakan dalam pemurnian air dan dalam rawatan air sisa.

- Kegunaannya dalam membasmi kuman peralatan yang digunakan dalam penyediaan makanan dan pemprosesan buah dan sayur sudah diketahui. Begitu juga, ia digunakan dengan fungsi disinfektan yang sama dalam pembuatan cendawan, lembu, babi dan unggas.

- Natrium hipoklorit digunakan dalam industri minyak dalam tahap penyulingan.

- Di rumah, kapasiti pemutihan natrium hipoklorit digunakan dalam mencuci pakaian putih, dan tindakan pembasmi kuman dalam membersihkan bilik mandi, lantai, dll.

- Natrium hipoklorit digunakan dalam terapi endodontik, khususnya dalam rawatan saluran akar gigi. Dalam rawatan ini, larutan Dakin (0.5% Clone) digunakan, yang memelihara tisu gigi penting dengan melarutkan tisu nekrotik.

Hartanah

Larutan natrium hipoklorit pada suhu bilik tidak berwarna dan mempunyai bau klorin yang manis. Sifat fizikalnya berbeza-beza bergantung pada kepekatan garam yang dilarutkan dalam air. Semua mempunyai warna kuning.

Melalui teknik penghabluran, NaClO · 5H ₂ O padat diperoleh dari larutan ini , yang kristalnya berwarna hijau pucat.

Garam terhidrat ini mempunyai berat molekul kira-kira 164 g / mol, ketumpatan 1.11 g / mL, sangat larut dalam air dan terurai pada suhu 101 ºC. NaClO · 5H ₂ O juga sensitif terhadap tindak balas anhidrida yang sama.

Mengapa garam terpahhidrat? Semasa NaClO mengkristal di persekitaran berairnya, molekul air menyelimuti ion dalam sfera berair.

Dapat difikirkan bahawa tiga molekul ini berinteraksi dengan pasangan elektron Cl yang tidak terbagi: satu membentuk ikatan hidrogen dengan O dan yang terakhir tertarik pada Na.

Walau bagaimanapun, kajian yang difokuskan pada struktur kristal pepejal ini mempunyai jawapan yang benar untuk soalan ini.

Keseimbangan air

Anion ClO ^- mengambil bahagian dalam keseimbangan hidrolisis berikut:

HClO (aq) + H ₂ O (l) <=> ClO ^- (aq) + H ⁺ (aq)

Sekiranya keasidan larutan meningkat, keseimbangan beralih ke kiri, menghasilkan HClO.

Asid ini lebih tidak stabil daripada hipoklorit, dan oleh itu penguraian menurunkan kepekatan agen aktif. Sekiranya pH adalah asas (lebih besar daripada 11), ia menjamin keberadaan ClO ^- dan jangka hayat produk.

Walau bagaimanapun, kealkalian berlebihan mencetuskan masalah lain dalam aplikasi anda. Sebagai contoh, penyelesaian NaClO yang sangat asas merosakkan pakaian dan bukannya hanya memutihkannya.

Begitu juga, dalam medium berair, HClO juga diubah menjadi klorin, yang menerangkan warna kuning penyelesaian ini:

HClO (aq) <=> Cl ₂ (g) + H ₂ O (l)

Ketidakseimbangan

Atom klorin dalam natrium hipoklorit mempunyai keadaan pengoksidaan +1, hanya memerlukan dua elektron untuk menyelesaikan oktet valensnya.

Sebaliknya, konfigurasi elektroniknya adalah 3s ² 3p ⁵ , dan ia juga dapat mengosongkan semua elektron dari orbitnya yang lebih bertenaga.

Ini mengakibatkan hipoklorit mengalami reaksi tidak seimbang dalam ion dengan keadaan pengoksidaan +1 dan +5:

3ClO ^- (aq) <=> 2Cl ^- (aq) + ClO ₃ ^- (aq)

Tindak balas ini dalam larutan berair dipercepat dengan peningkatan suhu dan kepekatan hipoklorit. Begitu juga, tindak balas dilakukan dengan mekanisme yang berbeza yang dikatalisis oleh oksida cahaya dan logam tembaga, nikel dan kobalt:

2NaOCl (aq) => O ₂ (g) + 2NaCl (aq)

NaClO anhidrat tidak seimbang dengan kadar yang lebih pantas, malah meletup.

Ejen pengoksidaan

Atom klorin dapat menerima elektron dari spesies negatif (nukleofilik). Anhydride adalah agen pengoksidaan yang kuat, mengurangkan dirinya menjadi anion klorida (Cl ^- ).

Dalam kes NaClO · 5H ₂ O, dianggap bahawa molekul air sebahagiannya mencegah ClO ^{- daripada} mengalami serangan nukleofilik.

Namun, memandangkan linearitas struktur ClO ^- , molekul-molekul air ini tidak memperlambat "serangan" pada atom Cl. Oleh sebab itulah natrium hipoklorit adalah agen pengoksidaan yang kuat.

Rujukan

1. Wikipedia. (2018). Hipoklorit natrium. Diakses pada 7 April 2018, dari: en.wikipedia.org
2. Francisco J. Arnaiz. (2016). Eksperimen untuk Makmal Kimia Anorganik Hijau. Jabatan Kimia, Universiti Burgos, Sepanyol.
3. Buku Kimia. (2017). Hipoklorit natrium. Diakses pada 7 April 2018, dari: chemicalbook.com
4. Brian Clegg. (9 Mac 2016). Hipoklorit natrium. Diakses pada 7 April 2018, dari: chemistryworld.com
5. OxyChem. (Disember 2014). Buku Panduan Natrium Hipoklorit. Diakses pada 7 April 2018, dari: oxy.com
6. Azchemistry (18 April 2017). 10 Kegunaan Natrium Hipoklorit dalam Kehidupan Seharian - Makmal - Hospital. Diakses pada 7 April 2018, dari: azchemistry.com
7. PubChem. (2018). Natrium Hipoklorit. Diakses pada 7 April 2018, dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.