تعتبر نسبة تركيز الكلور السائل نقطة محورية في تقييم فعاليته في تطهير وتعقيم الأسطح. إذ إذا انخفضت هذه النسبة عن حد معين، أو تجاوزت المعدل المطلوب، فلن يكون مناسبا للاستخدام في القضاء على مسببات الأمراض مثل البكتيريا والفيروسات.
لذا، من الضروري دراسة تركيز الكلور السائل بعناية للوصول إلى التركيز الصحيح المطلوب.
ما هو الكلور السائل؟
- الكلور السائل هو المركب الكيميائي المعروف باسم هيبوكلوريت الصوديوم.
- الصيغة الكيميائية لهذا المركب هي NaClO.
- يتكون هيبوكلوريت الصوديوم من كاتيون يمثل أيون الصوديوم الشحنة الموجبة (+Na) وأيون يمثل الكلور الشحنة السالبة (Cl).
- يُصنف هيبوكلوريت الصوديوم كملح من أملاح الصوديوم لحامض الهيبوكلوريك.
- يُعرف هيبوكلوريت الصوديوم عادة باسم “المبيض” عند إذابته في الماء.
- من المهم التمييز بين هيبوكلوريت الصوديوم والكلور، حيث يوجد اختلافات في الخواص العملية والكيميائية بينهما.
تركيز الكلور السائل
- هيبوكلوريت الصوديوم في حالته النقية يُعتبر تركيزه عاليا، مما يجعله صعب الاستخدام لما يترتب عليه من مخاطر في حال التعامل معه مباشرة بهذا التركيز.
- من الضروري خفض التركيز العالي لمركب هيبوكلوريت الصوديوم إلى نسبة آمنة تعمل على تحقيق الاستخدام المثالي والفعال.
التعرف على تركيز الكلور السائل
- عادة ما يتراوح تركيز الكلور السائل ما بين 12٪ و15٪، وهو تركيز مرتفع جدًا للاستخدام المباشر.
- لذا، ينبغي تخفيف هيبوكلوريت الصوديوم من خلال إضافة كمية محددة من الماء للوصول إلى التركيز المناسب والذي يقدر بحوالي 5٪.
معادلة حساب تركيز الكلور السائل
يمكننا حساب التركيز المناسب للكلور السائل باستخدام معادلة بسيطة على النحو التالي:
- (تركيز الكلور × الحجم) قبل التخفيف = (تركيز الكلور × الحجم) بعد التخفيف.
لنوضح المعادلة السابقة من خلال بعض الأمثلة العملية التي تبين كيفية حساب كمية الماء المطلوبة للحصول على تركيز الكلور السائل المناسب:
- إذا كان لدينا 10 لترات من الكلور المركز بتركيز 15٪ ونريد الحصول على تركيز 5٪، ما هي كمية الماء التي نحتاج لإضافتها؟
- من خلال إدخال القيم في المعادلة، نحصل على:
- (15٪ × 10 لترات) = (5٪ × الحجم بعد التخفيف).
- النتيجة تشير إلى أن الحجم النهائي للكلور بعد التخفيف سيصل إلى 30 لترًا.
- لذا، يجب إضافة 20 لترًا من الماء إلى 10 لترات من الكلور بتركيز 15٪ للحصول على التركيز المطلوب 5٪.
اكتشاف وهيكلة مركب هيبوكلوريت الصوديوم
- تم اكتشاف مركب هيبوكلوريت الصوديوم لأول مرة على يد الكيميائي الفرنسي (كلود لوي برتليه) في عام 1789.
- وتم تسميته أيضاً “ماء جافيل” أو ببساطة “جافيل”.
- يمكن تحضير هيبوكلوريت الصوديوم بطرق عدة، حيث يتم استخدامه في مجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية.
- أكثر الطرق شيوعاً لتحضيره هي معالجة محلول هيدروكسيد الصوديوم باستخدام غاز الكلور.
المعادلة الخاصة بتحضير هيبوكلوريت الصوديوم هي كالتالي:
- 2NaOH + Cl2 → NaClO + NaCl + H2O
- هناك طريقة أخرى لتحضيره تتم عبر التحليل الكهربائي لمحلول مركز من كلوريد الصوديوم.
- تُجرى هذه العملية في خلايا خاصة بدون غشاء لترشيح أو فصل النواتج.
- تعمل هذه الخلايا في درجات حرارة منخفضة وبوجود محاليل معتدلة.
استخدامات هيبوكلوريت الصوديوم أو الكلور السائل
يستخدم هيبوكلوريت الصوديوم في العديد من المجالات المنزلية والصناعية، وفيما يلي بعض هذه الاستخدامات:
عملية التبييض
- تجرى عملية التبييض في البيوت من خلال استخدام المبيض المنزلي، وهو محلول يحتوي على تركيز يتراوح بين 3 إلى 8٪.
- يحتاج المبيض المنزلي إلى إضافة مركب هيدروكسيد الصوديوم بنسبة 0.01-0.05٪ للحد من التحلل الحاصل لمركب هيبوكلوريت الصوديوم إلى كلوريد الصوديوم وكلورات الصوديوم.
التخلص من التصبغات
- يمتاز هيبوكلوريت الصوديوم بخواص مضادة للصبغات بأنواعها.
- يستخدم كمزيل للبقع الناتجة عن العفن، وكذلك يُستخدم كُمبيض للأسنان بفضل مادة الفلور الفعالة في إزالة التصبغات.
- علاوة على ذلك، يتم استخدامه لإزالة الأوساخ من الأواني الفخارية، بما في ذلك آثار الشاي التي تتركها مادة التانين.
عملية التطهير
- أصبح من الضروري الحفاظ على تطهير الأسطح الملساء داخل المنازل لمواجهة انتشار فيروس كوفيد 19.
- يستخدم محلول هيبوكلوريت الصوديوم بتركيز خفيف حوالي 2٪ لأغراض التطهير.
- كما يستخدم أيضاً في تطهير الأدوات قبل صناعة البيرة أو النبيذ لتجنب أي نكهات غير مرغوب فيها.
- يجب إزالة أي آثار تبقى من المركب على الأسطح أو الأجهزة المراد تعقيمها.
- يسمح في الولايات المتحدة بتعقيم الأجهزة المستخدمة في صناعة المواد الغذائية باستخدام محلول مبيض لذا يجب التخلص من بقايا المحلول تمامًا.
- عند تطهير المنازل، يتعين استخدام المبيض بنسب تتكون من أربعة أجزاء ماء مقابل جزء واحد من المبيض.
مخاطر استخدام الكلور بتركيزات عالية
بينما يقدم الكلور السائل العديد من الفوائد، يجب توخي الحذر عند استخدام التركيزات العالية بسبب المخاطر المحتملة على المستخدم.
- قد يتسبب استنشاق غاز الكلور المركز في تهيج شديد وحساسية في مجرى النفس، مما يؤدي إلى سعال حاد.
- قد يسبب التعرض للكلور المركز للأشخاص ذوي الحساسية الصدرية صعوبات في التنفس.
- يمكن أن يؤدي التعرض المستمر إلى تورم والتهاب في الحنجرة.
- قد تحدث التهابات واحمرار في العين عند التعرض لغاز الكلور أو ملامسته للكلور السائل مباشرة.
