Introduzione
Il cloro è uno dei disinfettanti più comunemente usati per la disinfezione dell’acqua. Il cloro può essere applicato per la disattivazione della maggior parte dei microrganismi ed è relativamente economico. Il cloro è disponibile in commercio come cloro gassoso (CL2) e come ipoclorito di sodio liquido o polvere (NaOCL).
Sia il cloro gassoso (CL2) che l’ipoclorito di sodio (NaOCL) hanno proprietà disinfettanti molto limitate. È la formazione di sottoprodotti di cloro come l’acido ipocloroso (HOCL), lo Hyp ipoclorito (OCL -), l’acido cloridrico (HCL) e l’ossigeno (O) che inibiscono le proprietà disinfettanti.
Cloro gassoso
Il cloro gassoso (CL2) è disponibile in commercio e utilizzato principalmente nella disinfezione dell’acqua di rete.
Quando il cloro gassoso (CL2) viene aggiunto all’acqua (H2O) avviene la seguente reazione di idrolisi:
Cl2 + H2O = H+ + Cl- + HOCl
Ipoclorito di sodio
L’ipoclorito di sodio viene prodotto aggiungendo cloro gassoso (CL2) alla soda caustica (NaOH). Quando ciò viene fatto, l’ipoclorito di sodio (NaOCL), l’acqua (H2O) e il sale (NaCl) vengono prodotti secondo la seguente reazione:
Cl2 + 2NaOH + → NaOCl + NaCl + H2O
Il cloro reagisce con idrossido di sodio all’ipoclorito di sodio (NaOCl). L’ipoclorito di sodio è noto come candeggina. La candeggina (NaOCL) non può essere combinata con acidi. Quando NaOCL viene a contatto con gli acidi, l’ipoclorito diventa instabile, causando la fuoriuscita di cloro gassoso velenoso (CL2).
Hypochlorous Acid and Hypochlorite Ion formation
Hypochlorous Acid (HOCL) and Hypochlorite Ion (OCL-) are the by-products of Sodium Hypochlorite (NaOCL) in water (H2O). NaOCL reacts with water (H2O) to Hypochlorous Acid (HOCl) and Hypochlorite Ions (OCl-).
NaOCl + H2O → HOCl + NaOH-
Hypochlorous Acid formation
Hypochlorous Acid (HOCL) is the by-product of gaseous Chlorine (CL2) in Water. Gaseous Chlorine (CL2) reacts with water to Hypochlorous Acid (HOCL).
Cl2 + H2O- >HOCl + H+ + Cl-
Formazione di ossigeno
A seconda del valore del pH, l’acido ipocloroso (HOCL) scade in Ioni ipoclorito (OCL-).
Cl2 + 2H2O -> HOCl + H3O + + Cl – HOCl + H2O -> H3O+ + OCl-
Questo cade a pezzi al Cloro e atomi di Ossigeno:
OCl- -> Cl- + O
L’efficacia della disinfezione è determinato dal valore del pH.
Disinfezione avvenire in modo ottimale quando il pH è compreso tra 5 e 7, quindi un massimo di HOCL è presente.
HOCL reagisce più velocemente di OCl- ; HOCL è 80-100% più efficace di OCL-. HOCL non evapora e non causa corrosione grave come CL2. CL2 esposto in aria può essere molto esplosivo e l’evaporazione dovrebbe essere evitata. Per questo motivo, il pH ideale è compreso tra 6 e 7, in quanto non è presente CL2.
Il livello di HOCL diminuirà quando il valore del pH è superiore a 5. Il livello di HOCL diminuirà quando il valore del pH è inferiore a 5. Con un valore di pH di 6,5 il livello di HOCL è superiore al 90%, mentre la concentrazione di OCL – è inferiore al 10%.
Cloro libero disponibile
Cloro libero disponibile (FAC) è il cloro che è presente sotto forma di acido ipocloroso, ioni ipoclorito o come cloro elementare disciolto. FAC include tutte le specie di cloro che non sono combinate con ammoniaca (o altri composti azotati) per formare clorammine. È “libero” nel senso che non ha ancora reagito con nulla, e “disponibile” nel senso che può e reagirà se necessario.
Un valore di pH da 6 a 7 è l’intervallo di pH più efficace e più sicuro, a causa dell’assenza di gas di cloro. Pertanto, quando viene menzionato il cloro disponibile libero, si presume che il cloro disponibile libero sia costituito esclusivamente da HOCL e OCL-
Composti di cloro disponibili gratuitamente per quanto riguarda il pH .Acido ipocloroso (rosso) e Hyp ipoclorito (verde)
Superiorità dell’acido ipocloroso rispetto allo Hyp ipoclorito
L’acido ipocloroso (HOCl, che è elettricamente neutro) e gli ioni ipoclorito (OCl-, elettricamente negativo) formeranno cloro disponibile libero (FAC) quando legati insieme. Ciò si traduce in disinfezione. Entrambe le sostanze hanno un comportamento molto distintivo.
La parete cellulare dei microrganismi patogeni è caricata negativamente dalla natura. Come tale, la parete cellulare è penetrata solo dall’acido ipocloroso neutro (HOCL), non dallo Hyp ipoclorito caricato negativamente (OCL-).
HOCL può penetrare strati di melma, pareti cellulari e strati protettivi di microrganismi e uccide efficacemente gli agenti patogeni come risultato. I microrganismi moriranno o soffriranno di fallimenti riproduttivi.
L’acido ipocloroso neutro a pH (HOCL) può penetrare nelle pareti cellulari di microrganismi patogeni mentre lo Hyp ipoclorito caricato negativamente (OCL-) non può penetrare nelle pareti cellulari.
Oltre alla neutralità di HOCL, è molto più reattivo ed è un disinfettante molto più forte di OCL -, poiché HOCL è diviso in acido cloridrico (HCl) e ossigeno dell’aria atom (O). L’ossigeno è un disinfettante molto potente.
L’acqua elettrolizzata neutra (HOCL) garantisce una disinfezione ottimale
Le proprietà disinfettanti del cloro nell’acqua si basano sulla formazione e sul potere ossidante dell’ossigeno e dell’HOCL. Queste condizioni si verificano quando il pH è compreso tra 6 e 7.
L’acqua elettrolizzata neutra (NUOVA) prodotta in loco da un sistema AQUAOX ha un pH di 6,5. A questo pH più del 90% del cloro libero disponibile è HOCL, meno del 10% OCL – e non si formano CL2. La forza di cloro disponibile libero (FAC) in NUOVO è pre-impostata a 300+ppm. Per fare una soluzione con 300 + ppm FAC da candeggina disponibile in commercio (NaOCL), è diluito in acqua (H2O).
Il problema con la diluizione della candeggina in acqua è duplice:
1) Il volume per diluire la candeggina è molto piccolo. Piccole differenze nel volume di candeggina aggiunta all’acqua causano differenze significative in termini di pH e cloro libero disponibile (FAC).
2) Il fatto che l’acqua abbia livelli di pH naturalmente diversi, fa sì che l’aggiunta dello stesso volume di candeggina determini ancora un pH diverso. Sebbene ad ogni diluizione sia possibile misurare 300 + ppm FAC, il pH della miscela e di conseguenza la quantità di composti attivi HOCL e OCL – possono variare considerevolmente.
Pertanto, le proprietà disinfettanti con candeggina variano mentre le proprietà disinfettanti di NEW sono mantenute stabili. Di conseguenza il NUOVO può superare le proprietà disinfettanti della candeggina di 300 volte.
Sicurezza
Quando si produce HOCL acidificando NaOCL, i prezzi relativamente alti e la possibilità di reazioni collaterali limitano l’uso di acidi organici deboli; l’uso di acidi inorganici più economici provoca lo scarico di cloro gassoso e un aumento del livello di tossicità. Per questo motivo, il metodo di cui sopra viene utilizzato solo per il trattamento delle acque, dove i valori di concentrazione di cloro residuo non superano 0,5-5 mg/l.
La diluizione del cloro gassoso in acqua per produrre HOCL secondo l’equazione richiede speciali misure di sicurezza e viene utilizzata solo per disinfettare grandi volumi di acqua, dove la concentrazione di cloro attivo Al giorno d’oggi tutte le aziende che producono cloro gassoso hanno interrotto la produzione di cloro gassoso e hanno iniziato la produzione di NaOCL esclusivamente per motivi di sicurezza.
L’acqua elettrolizzata neutra prodotta in loco da AQUAOX Systems è un metodo unico di sintesi non reagente di HOCL. Vorremmo sottolineare ancora una volta che la qualità unica del sistema AQUAOX è la possibilità di regolazione diretta del pH nel 6.0-7.0 gamme, mentre si lavora con soluzioni di qualsiasi mineralizzazione, mentre elettrolisi di soluzioni di cloruro di sodio hanno identica attività biocida se pH e concentrazione FAC sono uguali.
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