Хлорноватистая кислота

Шаблон:Карточка{{#invoke:check for unknown parameters|check |unknown= |ignoreblank= |preview= |showblankpositional= |CAS|ChEBI|ChemSpiderID|ECB|EINECS|H-фразы|InChI|InChIKey|NFPA 704|P-фразы|PubChem|R-фразы|RTECS|S-фразы|SMILES|nocat|Кодекс Алиментариус|ЛД50|ООН|ПДК|СГС|большие схемы|вещество1|вещество2|вещество3|вещество4|внешний вид|вращение|гибридизация|давление пара|диапазон прозрачности|динамическая вязкость|дипольный момент|заголовок|изображение|изображение слева|изображение справа|изображение2|изоэлектрическая точка|интервал трансформации|картинка|картинка малая|картинка2|картинка3D|картинка 3D|картинка3D2|кинематическая вязкость|конст. диссоц. кислоты|константа В. дер В.|координационная геометрия|коэфф. электр. сопротив.|кристаллическая структура|критическая плотность|критическая темп.|критическая точка|критическое давление|молярная концентрация|молярная масса|наименование|описание изображений слева и справа|описание изображения|описание изображения слева|описание изображения справа|описание изображения2|описание картинки|описание картинки2|описание картинки3D|описание картинки3D2|описание малой картинки|от. диэлектр. прониц.|плотность|поверхностное натяжение|показатель преломления|предел прочности|пределы взрываемости|примеси|проводимость|растворимость|растворимость1|растворимость2|растворимость3|растворимость4|рац. формула|сигнальное слово|скорость звука|сокращения|состояние|твёрдость|темп. воспламенения|темп. вспышки|темп. кипения|темп. кипения пр.|темп. плавления|темп. разложения|темп. самовоспламенения|темп. стеклования|темп. сублимации|температура размягчения|тепловое расширение|теплопроводность|теплоёмкость|теплоёмкость2|токсичность|традиционные названия|тройная точка|угол Брюстера|уд. электр. сопротивление|удельная теплота парообразования|удельная теплота плавления|фазовые переходы|хим. имя|хим. формула|ширина изображения|ширина изображения2|энергия ионизации|энтальпия кипения|энтальпия образования|энтальпия плавления|энтальпия растворения|энтальпия сгорания|энтальпия сублимации|ЕС|удельная теплота парообразования2|удельная теплота плавления2|Номер UN|эмпирическая формула|теплота парообразования|энтальпия раствородия|тепловое расширодие}}

Хлорнова́тистая кислота́ (HClO, Шаблон:Lang-la) — слабая неорганическая кислота, образующаяся при растворении хлора в воде. Сам хлор частично диссоциирует с образованием гипохлорит-ионов (ClO^-).

При стандартных условиях, хлорноватистая кислота — это бесцветный водный раствор.

HClO и ClO^- — окислители и основные дезинфицирующие средства хлорных растворов. Хлорноватистую кислоту нельзя выделить из этих растворов из-за быстрого уравновешивания с его предшественником. Гипохлорит натрия и гипохлорит кальция являются отбеливателями, дезодорантами и дезинфицирующими средствами.

Химические свойства

В водных растворах хлорноватистая кислота частично распадается на протон (катион) ${𝖧}^{+}$ и гипохлорит-анион ${𝖢𝗅𝖮}^{-}$

$𝖧𝖢𝗅𝖮\mathsf{\rightleftarrows }𝖢𝗅{𝖮}^{\mathsf{-}}\mathsf{+}{𝖧}^{\mathsf{+}}$

Неустойчива, постепенно разлагается даже в разбавленных водных растворах на хлороводород и атомарный кислород, благодаря которому является сильным окислителем, реакция разложения ускоряется на свету:

$𝖧𝖢𝗅𝖮\mathsf{\to }𝖧𝖢𝗅\mathsf{+}𝖮$

Взаимодействует с соляной кислотой с образованием газообразного хлора (реакция обратима, см. ниже):

$𝖧𝖢𝗅𝖮\mathsf{+}𝖧𝖢𝗅\mathsf{\to }{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{+}𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}$

Как и хлорноватистая кислота, её соли — гипохлориты — являются сильными окислителями. Многие из них неустойчивы. Кристаллогидрат $𝖫𝗂𝖢𝗅𝖮\mathsf{\cdot }{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$ выдерживает длительное хранение; $𝖭𝖺𝖢𝗅𝖮\mathsf{\cdot }{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$ при 70 °C разлагается со взрывом, а KClO известен только в виде водных растворов. $𝖢𝖺\mathsf{(}𝖢𝗅𝖮{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}$ в сухом виде вполне устойчив, но в присутствии ${𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$ и $𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$ разлагается. Более стоек $𝖬𝗀\mathsf{(}𝖢𝗅𝖮{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}$.

Получение

Растворение хлора или оксида хлора(I) в воде (реакция диспропорционирования):

$𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{⟶}𝖧𝖢𝗅𝖮\mathsf{+}𝖧𝖢𝗅$ (K_равн. = 3.9*10^-4 при 25^оС)

$𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{⟶}\mathrm{𝟤}𝖧𝖢𝗅𝖮$

В промышленном масштабе производятся гипохлориты кальция, натрия, калия, лития (хлорированием известкового молока) и соответствующих щелочей.

Применение и безопасность

В органическом синтезе HClO превращает алкены в хлоргидрины. В биологии хлорноватистая кислота (ХВК) образуется в активированных нейтрофилах в результате опосредованного миелопероксидазой перекисного окисления хлорид-ионов и способствует разрушению бактерий. В сфере общественного питания и распределения воды специализированное оборудование для производства слабых растворов HClO из воды и соли иногда используется для производства достаточного количества безопасного (нестабильного) дезинфицирующего средства для обработки поверхностей для приготовления пищи и водоснабжения. При очистке воды хлорноватистая кислота является активным дезинфицирующим средством в продуктах на основе гипохлорита (например, используемых в плавательных бассейнах). Точно так же на кораблях и яхтах морские санитарные устройства используют электричество для преобразования морской воды в хлорноватистую кислоту для дезинфекции мацерированных фекальных отходов перед сбросом в море.

Хлорноватистая кислота исследовалась как возможное средство для ухода за ранами, и с начала 2016 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США одобрило продукты, основным активным ингредиентом которых является хлорноватистая кислота, для использования при лечении ран и различных инфекций у людей и домашних животных. Он также одобрен FDA в качестве консерванта для солевых растворов. В недавнем исследовании было показано, что солевой гигиенический раствор, консервированный чистой хлорноватистой кислотой, значительно снижает бактериальную нагрузку без изменения разнообразия видов бактерий на веках. После 20 минут лечения количество бактерий стафилококков уменьшилось на> 99 %.

HOCl классифицируется Агентством по охране окружающей среды США как неопасный. При нейтральном pH (6.5), не вызывает коррозию или раздражение.

В 2015 году в США разработали технологию и оборудование, которые позволили наладить производство антисептиков на основе ХВК со сроком хранения два года. Продукция реализуется в США, Великобритании и Ирландии. В США помимо борьбы с микробами на коже средство используется в госпиталях для мытья стен и полов, в бассейнах вместо хлорки для подготовки воды. 

В 2021 году на российском рынке также появились антисептики с хлорноватистой кислотой в виде активного вещества. В городе Дзержинском Московской области открылся завод по лицензии США (брэнд CleanSmart).

См. также

• Жавелевая вода
• Лабарракова вода
• Хлорная вода
• Хлорная известь.

Ссылки

• Тайна раскрыта: как отбеливатель убивает микробы.
• Антисептики нового поколения стали выпускать в Дзержинском.
• Чисто сработано: как устроено производство антибактериального средства.
• Национальный кадастр загрязнителей — хлор
• Королевское химическое общество — журнал The Mole