Гіпохлоритна кислота

хімічна сполука

Гі́похлори́тна кислота́ — слабка кислота складу HClO, яка утворює ряд солей гіпохлоритів. Є дуже нестійкою сполукою і може існувати тільки в розведеному (до 30%) розчині, в якому також продовжує розкладатися, особливо під впливом сонячного світла. Сполука проявляє сильні окисні властивості.

Гіпохлоритна кислота
Hypochlorous-acid-3D-vdW.svg
Hypochlorous-acid-2D-dimensions.svg
Інші назви Хлорноватиста кислота
Ідентифікатори
Номер CAS 7790-92-3
Номер EINECS 232-232-5
DrugBank 14135
Назва MeSH D01.029.260.365, D01.210.465, D01.339.431.311 і D01.650.550.400
ChEBI 24757
SMILES OCl[1]
InChI InChI=1S/ClHO/c1-2/h2H
Номер Гмеліна 688
Властивості
Молекулярна формула HClO
Молярна маса 52,460 г/моль
Зовнішній вигляд безбарвна або з жовтувато-зеленим відтінком (лише у розчині)
Кислотність (pKa) 7,40
Термохімія
Ст. ентальпія
утворення
ΔfHo298
-120,9 кДж/моль
Пов'язані речовини
Інші аніони хлоридна кислота
Інші катіони гіпохлорит натрію, гіпохлорит кальцію
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Застосовується для знезараження води та, рідше, як відбілювач і окисник.

Фізичні властивостіРедагувати

Гіпохлоритна кислоту не вдалося виділити як окрему речовину через її нестійкість, вона існує лише у вигляді розчинів. Максимальна концентрація в розчині досягає 30% (але тільки при температурах нижче -20 °C). Водні розчини є безбарвними або з жовтувато-зеленим відтінком при більших концентраціях. Може екстрагуватися в етери.

ОтриманняРедагувати

Гіпохлоритну кислоту синтезують пропусканням хлору крізь воду. В результаті хлор диспропорціонує з утворенням гіпохлоритної та хлоридної кислот:

 

Дана реакція є частково зворотньою. Домогтися зміщення рівноваги в бік продуктів можна додаванням до реакційної суміші оксиду ртуті(II), який зв'язує хлорид-іони:

 

Таким чином отримують достатньо концентровані розчини HClO. Замість оксиду HgO можна використовувати більш доступний та безпечний гідрокарбонат кальцію:

 

Також синтезують гіпохлоритну кислоту пропусканням суміші вологого хлору та повітря крізь колону з HgO, і подальшим розчиненням утвореного оксиду хлору Cl2O у воді при кімнатній температурі:

 
 

Хімічні властивостіРедагувати

Гіпохлоритна кислота є вельми нестійкою сполукою і повільно розкладається; освітлення пришвидшує процес розкладання:

  (на світлі або вище 20 °C)
  (на світлі)

Утворений атомарний кисень окиснює гіпохлоритнк кислоту до хлоратної:

  (на світлі)

Кислота активно розкладається при нагріванні:

 

Насичений розчин кислоти за відсутності світла може дегідратуватися з утворенням рідкого оксиду Cl2O, а взаємодія з хлоридною кислотою веде до утворення хлору:

  (без світла)
 

HClO проявляє слабкі кислотні властивості, реагує з лугами та гідроксидом амонію. Утворені солі гіпохлоритної кислоти називають гіпохлоритами:

 
 

Гіпохлоритна кислота є одним з найсильніших окисників.

 
 
 

Завдяки високій окисній здатності, HClO (у вигляді водних розчинів хлору) застосовується в органічному синтезі для добування хлоропохідних. Наприклад, реакцією етену з гіпохлоритною кислотою синтезують етиленхлоргідрин (2-хлороетанол), який є прекурсором для отримання оксирану:

 
 

Також із хлорогідринів, через стадію утворення нітрилів, синтезують β-гідроксикислоти:

 
 

Токсичність, Безпека та ЗастосуванняРедагувати

В органічному синтезі HOCl перетворює алкени на хлоргідрини. У біології гіпохоритна (гіпохлориста) HOCL утворюється в активованих нейтрофілах в результаті опосередкованого мієлопероксидазою перекисного окислення хлорид-іонів і сприяє руйнуванню бактерій. У сфері громадського харчування та розподілу води спеціалізоване обладнання для виробництва слабких розчинів HOCl із води та солі використовується для виробництва достатньої кількості безпечного дезінфікуючого засобу для обробки поверхонь для приготування їжі та водопостачання. При очищенні води гіпохлоритна( гіпохлориста) кислота є активним дезінфікуючим засобом у продуктах на основі гіпохлориту (наприклад, що використовуються в плавальних басейнах). Так само на кораблях і яхтах морські санітарні пристрої використовують електрику для перетворення морської води в NOCl для дезінфекції мацерованих фекальних відходів перед скиданням в море.

Гіпохлоритна кислота досліджувалась як можливий засіб для догляду за ранами, і з початку 2016 року Управління з санітарного нагляду за якістю харчових продуктів та медикаментів США схвалило продукти, основним активним інгредієнтом яких є гіпохлоритна кислота, для використання при лікуванні ран та різних інфекцій у людей та тварин. Він також схвалений FDA як консервант для сольових розчинів та має схвальний доступ до обробки свіжих продуктів харчування. У недавньому дослідженні було показано, що сольовий гігієнічний розчин, консервований чистою гіпохлоритною кислотою, значно знижує бактеріальне навантаження без зміни різноманітності видів бактерій на повіках. Після 20 хвилин лікування кількість бактерій стафілококів зменшилася на >99%.

HOCl класифікується Агентством з охорони навколишнього середовища США як безпечний. При нейтральному pH (6-7) не викликає корозію або подразнення.

У 2015 році розробили технологію та обладнання, які дозволили налагодити виробництво дезінфікуючих засобів електрохімічно активованого розчину на основі HOCl із терміном зберігання до двух років. Продукція реалізується у багатьюх країнах світу. У США, крім боротьби з мікробами на шкірі, засіб використовується в госпіталях, дитячих закладах, харчових підприемствах для миття стін,підлог, меблів тощо, у басейнах замість хлорки для підготовки води.

2020 року на українському ринку також з'явилися дезінфікуючі засоби на основі електрохімічно активованого розчину гіпохлоритної кислоти HOCl у вигляді активної речовини. Такі засоби мають широкий спектр дії та застосовуються у різних сферах викоростання. Безпечність використання таких засобів було доведено дослідженнями українських та міжнародних профільних інституції.

2021 року гіпохлоритна кислота в концентрації до 200 PPM була внесана до Наказу МОЗ України від 28.03.2020 № 722 "Організація надання медичної допомоги хворим на коронавірусну хворобу (COVID-19)"

Див. такожРедагувати

ДжерелаРедагувати

  • CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide. — 86th. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — ISBN 0-8493-0486-5.
  • Vogt H. Chlorine Oxides and Chlorine Oxygen Acids // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. — 6th. — Weinheim : Wiley-VCH, 2005. — P. 4—5. — DOI:10.1002/14356007.a06_483.pub2.
  • Реми Г. Курс неорганической химии / А. В. Новоселова. — М. : ИИЛ, 1963. — Т. 1. — 922 с.
  • Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ / Р. А. Лидин. — 3-е. — М. : Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
  • Химический энциклопедический словарь / И. Л. Кнунянц. — М. : Сов. энциклопедия, 1983. — 792 с.
  • Деркач Ф. А. Хімія. — Львів : Львівський університет, 1968. — 312 с.
  1. HYPOCHLOROUS ACID