|
يدا... مختاري
واحد تحقيقات و توسعه بازار
شركت پاكشو
سفيد كننده كلره Chlorine Bleach
تاريخچه
در سال 1772 شيميدان آلماني بنام كارل ويلهلم گاز كلر را كشف كرد و متعاقب آن20 سال بعد از كشف كلر شيميدان معروف فرانسوي لوئيس برتهول در منطقه ژاول در حومه پاريس موفق به كشف خاصيت سفيد كنندگي هيپوكلريت سديم شد كه با استفاده از گاز كلر تهيه كرده بود. كه بعدا بنام تجاري آب ژاول معروف گشت.و كمپاني فرانسوي Javel نيز در همين منطقه تاسيس و اولين محصول سفيدكننده را بنام تجاريliqueur de javel’‘ براي مصارف صنعتي وارد بازار نمود. بدليل قدرت بالاي سفيدكنندگي آب ژاول مصرف اين ماده بسرعت در صنعت بخصوص صنعت نساجي گسترده گشت و
در اواخر قرن نوزدهم بود كه لوئيس پاستور به خواص ضدعفوني كنندگي و ميكروب كشي آب ژاول نيز پي برد و توانست در سطح بسيار وسيعي از اين ماده براي از بين بردن انواع ميكروبها استفاده كند كه تاكنون نيز در ضد عفوني كنندگي بي همتا بوده است.
در سال 1913 شركت Electro-Alkaline در كاليفرنيا شروع به توليد انبوه آب ژاول براي مصارف صنعتي نمود و در سال 1922 با تغيير نام شركت بهClorox به توليد آب ژاول براي مصارف خانگي پرداخت و اولين محصول سفيدكننده خانگي وارد بازار گرديد.
اولين تبليغ تلويزيوني سفيد كننده در سال 1925 توسط شركت Clorox در آمريكا پخش شد و
در سال 1941 در جنگ جهاني دوم از سفيد كننده براي ضد عفوني كردن آب شرب سربازان آمريكائي در كمپ هاي نظامي استفاده شد.
در سال 1957 بزرگترين شركت توليد كننده محصولات شوينده و بهداشتي جهان P&G خواستار خريد برند Clorox شدكه در آن زمان بيش از 50 درصد بازار سفيد كننده جهان را در اختيار داشت.
در سال1994 بازار سفيد كننده با ورود سفيدكننده هاي غيركلره و محافظ رنگ (بابيس آب اكسيژنه) ، سفيد كننده هاي معطر و شوينده هاي حاوي سفيد كننده از حالت سنتي خارج شده ودچار پيچيدگيهاي خاص خود گرديد ولي بهر حال امروزه در آمريكا بيش از85 درصد از خانه دارها از سفيد كننده بعنوان سفيد كننده،تميز كننده و ضدعفوني كننده استفاده ميكنند كه يكي از بزرگترين بازارهاي سفيد كننده جهان است.
هيپو كلريت سديم
محلولي است شفاف،متمايل به زرد،با بوي مخصوص (بوي كلر)،ناپايدار،اكسيد كننده قوي و غير قابل اشتعال با فرمول NaOCl از تركيب گاز كلر با سديم هيدروكسيد(سود سوز آور) در محيط آبي بدست ميآيد كه براي نگهداشتن Ph در رنج 11 تا 13 از سديم هيدروكسيد مازاد در فرمولاسيون استفاده ميشود.
(Chlorine + Sodium Hydroxide = Sodium Hypochlorite + Sodium Chloride + Water)
بر اساس واكنشهاي يدومتري ،قدرت اكسيدكنندگي هر مولكول هيپوكلريت سديم با قدرت اكسيدكنندگي هر مولكول گاز كلر مساوي بوده، بنابراين ميتوان از هيپوكلريت سديم بجاي گاز كلر در موارد مختلف استفاده كرد.
در صنعت براي مشخص كردن ميزان قدرت محلول هيپوكلريت سديم از واحدهاي زير استفاده ميشود.
1 – گرم بر ليتر سديم هيپوكلريت سديم
2 – گرم بر ليتر كلر فعال
كه با رابطه زير قابل تبديل به يكديگر ميباشند.
گرم بر ليتر هيپوكلريت سديم = 1.05 * گرم بر ليتر كلر فعال
ولي در مصارف تجاري و خانگي ،فعاليت هيپوكلريت سديم براساس درصد كلر فعال و يا درصد هيپوكلريت سديم بيان ميشود. محصولات سفيد كننده خانگي حاوي 3-6 درصد كلر فعال و محصولات صنعتي حاوي 10-12 درصد كلر فعال ميباشند.
تجزيه هيپوكلريت سديم
دو مكانيزم در تجزيه هيپوكلريت سديم قابل بررسي است تشكيل كلرات و آزاد شدن گاز اكسيژن ،
1 – تشكيل كلرات
در خلال توليد هيپوكلريت سديم چنانچه Ph محلول كمتر از 10 باشد ابتدا اسيد هيپوكلروس تشكيل شده كه نهايتا به كلرات تبديل ميشود.تشكيل كلرات در سيستم توليد بچ بدليل كنترل مشكل تر فرآيند توليد بيشتر مشاهده ميشود.به همين دليل بيشتر توليد كنندگان هيپوكلريت سديم از روش پيوسته توليد براي كاهش تشكيل كلرات استفاده ميكنند.
2 – آزاد شدن گاز اكسيژن
آزاد شدن اكسيژن بدليل تجزيه هيپوكلريت سديم يكي از عمده ترين مشكلات توليد كنندگان سفيدكننده مي باشد،كه با مكانيزم زير صورت ميگيرد.
مهمترين عامل در آزاد شدن گاز اكسيژن حضور يونهاي فلزي مانند نيكل ومس در محلول هيپوكلريت سديم ميباشد كه ناشي از مشكلات واحدهاي توليدي در حذف اينگونه يونها ميباشد.
عوامل ناپايداري
ازمهمترين عوامل ناپايداري هيپوكلريت سديم كه منجر به تجزيه آن با يكي از دو مكانيزم فوق ميشود عبارتند از: درصد اوليه كلر فعال،Ph ، دماي نگهداري، نور خورشيد، فلزات مانند آهن ،مس ، كبالت و نيكل و سختي موقت مانند يونهاي كلسيم و منيزيم.
حداقل مقدار سود آزاد در محلول هيپوكلريت سديم 0.03 درصد ميباشد كه Ph معادلي 11.68 را دارا ميباشدبنابراين Ph محلول هيپوكلريت سديم هميشه بايد بالاتر از 11.68 تنظيم شود در غير اين صورت Ph محلول به مرور افت كرده و تجزيه هيپوكلريت تسريع ميگردد.همچنين Ph بالاي 13 ويا درصد هيدروكسيد سديم بالاتر از 0.4 داراي اثر معكوس بوده و باعث افزايش جزئي در سرعت تجزيه هيپوكلريت سديم خواهد شد.
حضور فلزات كمياب بعنوان كاتاليست در تجزيه هيپوكلريت سديم بسيار حائز اهميت ميباشد. اين ناخالصيها ميتوانند در مراحل مختلف توليد و يا حمل و نقل وارد سيستم شوند.كه نشان دهنده عدم فيلتراسيون مناسب وكيفيت پايين محلول هيپوكلريت سديم ميباشد.
تجزيه هيپوكلريت سديم بشدت تحت تاثير دماي نگهداري ميباشد، كه اين تجزيه رابطه مستقيم با قدرت هيپوكلريت دارد بدين معنا كه هرچه درصد كلر هيپوكلريت سديم بيشتر باشد سرعت افت كلر در اثر درجه حرارت بيشتر ميباشد.بطور كلي با افزايش 10 درجه دماي نگهداري، سرعت تجزيه هيپوكلريت 3.5برابر افزايش ميابد.
همانطور كه اشاره شد درصد اوليه كلر فعال يكي از مهمترين عوامل در سرعت تجزيه هيپوكلريت ميباشد.هرچه درصد اوليه كلر فعال بالاتر باشد سرعت تجزيه نيز بيشتر است سرعت تجزيه هيپوكلريت 16 درصد 2-1.8 برابر سرعت تجزيه هيپوكلريت 12 درصد ميباشد.
موارد استفاده سفيد كننده
1 - مصارف صنعتي مانند صنايع غذائي جهت استريل كردن تجهيزات ، صنايع نساجي ، صنايع كاغذ ، برجهاي خنك كننده و ديگهاي بخار ، معادن طلا و نقره و بازيافت فلزات گرانبها
2 - مصارف خانگي شامل :
- سفيد كنندگي انواع پارچه ها و لباسهاي نخي،كتاني،حوله و ملحفه سفيد با مكانيزم لكه بري.
- تميز و لكه بري انواع ظروف چيني،ملامين،بلور و غيره
- ضد عفوني كردن انواع ظروف چيني،ملامين،بلور و غيره
- ضد عفوني كردن سرويسهاي بهداشتي
3 - مصارف بهداشتي و بيمارستاني مانند :
- ضد عفوني كردن سطوح،كف وديوار بيمارستانها،آزمايشگاههاي تشخيص طبي و اماكن پزشكي
- ضد عفوني كردنقرنطينه هاي پزشكي براي بيماريهاي مسري
- ضد عفوني كردن آسايشگاههاي سالمندان
- ضد عفوني كردن ملحفه،روبالشي،روتختي و غيره
4 - تصفيه آب شامل:
- ضد عفوني كردن آب آشاميدني در شبكه تامين آب ، شامل چاه ها ،قناتها،سدها و غيره
- كنترل جلبگها در مخازن و حوضچه هاي نگهداري آب
- ضد عفوني كردن آب استخرها و مكانهاي ورزشي ،تفريحي
- بو گيري و ضدعفوني پسآب هاي صنعتي مانند كشتارگاها،صنايع پوست ، چرم،نشاسته و...
حمل و نقل ، نگهداري و عمليات بسته بندي نهائي
حمل ونقل هيپو كلريت سديم بايد كاملا با مخازن غير فلزي شامل تاتكرها و مخازن پلاستيكي تقويت شده با فايبر گلسFiberglass Reinforced Plastic(FRP) صورت گيرد.براي جلوگيري از آلوده شدن محلول هيپوكلريت به يونهاي فلزي و افت درصد كلر فعال ،كليه اتصالات ، لوله هاي رابط ، شيرآلات، پمپ هاي انتقال در فرآيند انتقال بايستي از جنس تفلون و يا پي وي سي باشند.در مواردي كه دراستفاده از لوازم و قطعات پلاستيكي محدوديت وجود دارد بايستي از استيل ضد زنگ با پوشش لاستيكي استفاده كرد.در اين حالت مرتبا پوششهاي مربوطه بايستي بازديد شده و در صورت نياز تعويض گردد. براي نگهداري هيپوكلريت سديم ميتوان از مخازن پلي اتيلني دربسته در محلهاي خنك و دور از نور مستقيم آفتاب استفاده كرد.كليه قطعات در تماس با سفيدكننده در دستگاههاي بسته بندي شامل پركن ها،سيستم هاي انتقال و درب بندها بايد از قطعات غير فلزي شامل انواع پليمرهاي سخت و تفلون انتخاب شوند.
تشكر و قدرداني
با تشكر و قدرداني فراوان از سركار خانم مهندس تيموري مديريت محترم واحد تحقيقات و توسعه بازار شركت پاكشو كه با راهنمائيهاي لازم در ارائه اين مقاله مرا ياري نمودند.
|