De Hypoklorsyre Det er en uorganisk forbindelse hvis kjemiske formel er HClO. Det tilsvarer den minst oksyderte av oksosyrene i klor, siden den bare inneholder ett oksygenatom. Fra det stammer de hypoklorittanionet, ClO-, og dets salter, mye brukt som kommersielle vanndesinfeksjonsmidler.
HClO er det sterkeste oksiderende og antimikrobielle middelet som genereres når klorgass oppløses i vann. Den antiseptiske virkningen har vært kjent i mer enn et århundre, selv før klorløsninger ble brukt til å rense sårene til soldatene i første verdenskrig..
Dens oppdagelse dateres faktisk tilbake til år 1834 av den franske kjemikeren Antoine Jérôme Balard, som oppnådde den delvise oksydasjonen av klor ved å boble den i en vandig suspensjon av kvikksølvoksid, HgO. Siden den gang har det blitt brukt som et desinfeksjonsmiddel og et antiviralt middel..
Kjemisk sett er HClO et oksidasjonsmiddel som ender med å gi opp kloratomet til andre molekyler; Med andre ord kan klorerte forbindelser syntetiseres med det, med kloraminer som har stor relevans i utviklingen av nye antibiotika..
På 1970-tallet ble det oppdaget at kroppen er i stand til å produsere denne syren naturlig gjennom virkningen av enzymet myeloperoksidase; enzym som virker på peroksider og kloridanioner under fagocytose. Således, fra den samme organismen kan denne "drapsmannen" av inntrengere dukke opp, men i en ufarlig skala for sitt eget velvære..
Artikkelindeks
Det øvre bildet viser strukturen til HClO. Merk at formelen motsier strukturen: molekylet er H-O-Cl og ikke H-Cl-O; sistnevnte er imidlertid foretrukket for å kunne sammenligne det direkte med sine mer oksyderte kolleger: HClOto, HClO3 og HClO4.
Surt hydrogen, H+, frigitt av HClO er lokalisert på OH-gruppen festet til kloratomet. Legg også merke til de bemerkelsesverdige forskjellene i lengde i O-H- og Cl-O-bindingene, sistnevnte er den lengste på grunn av den mindre grad av overlapping av klororbitalene, mer diffus, med oksygen..
HOCl-molekylet kan neppe forbli stabilt under normale forhold; kan ikke isoleres fra de vandige løsningene uten å være uforholdsmessig eller frigjøres som klorgass, Clto.
Derfor er det ingen vannfrie krystaller (ikke engang hydrater derav) av hypoklorsyre; Og hittil er det heller ingen indikasjoner på at de kan tilberedes etter ekstravagante metoder. Hvis de kunne krystallisere seg, ville HClO-molekylene samhandle med hverandre gjennom deres permanente dipoler (negative ladninger orientert mot oksygen).
HClO er en monoprotisk syre; det vil si at du bare kan donere en H+ til det vandige mediet (det er der det dannes):
HClO (aq) + HtoO ↔ ClO-(ac) + H3ELLER+(ac) (pKa = 7,53)
Fra denne likevektsligningen observeres det at en reduksjon i H-ioner3ELLER+ (en økning i mediumets grunnleggende), favoriserer dannelsen av flere hypoklorittanioner, ClO-. Derfor, hvis du vil holde en løsning av ClO relativt stabil- pH må være basisk, noe som oppnås med NaOH.
Dens dissosiasjonskonstant, pKa, setter spørsmålstegn ved at HClO er en svak syre. Derfor, når du håndterer den konsentrert, trenger du ikke å bekymre deg så mye for H-ionene3ELLER+, men av HClO selv (gitt høy reaktivitet og ikke på grunn av korrosivitet).
Det ble nevnt at kloratomet i HClO har et oksidasjonsnummer på +1. Dette betyr at det knapt krever forsterkningen av et enkelt elektron for å gå tilbake til grunntilstanden (Cl0) og være i stand til å danne molekylet Clto. Følgelig vil HClO reduseres til Clto og HtoEller oksiderer en annen art raskere sammenlignet med samme Clto eller ClO-:
2HClO (aq) + 2H+ + 2e- ↔ Clto(g) + 2HtoO (l)
Denne reaksjonen lar oss allerede se hvor stabil HClO er i sine vandige løsninger..
Dens oksiderende kraft måles ikke bare ved dannelsen av Clto, men også på grunn av dets evne til å gi opp kloratomet. For eksempel kan den reagere med nitrogenholdige arter (inkludert ammoniakk og nitrogenholdige baser) for å produsere kloraminer:
HClO + N-H → N-Cl + HtoELLER
Merk at en NH-binding av en aminogruppe (-NHto) for det meste, og erstattes av en N-Cl. Det samme skjer med O-H-bindinger av hydroksylgrupper:
HClO + O-H → O-Cl + HtoELLER
Disse reaksjonene er avgjørende og forklarer desinfeksjonsmiddel og antibakteriell virkning av HClO..
HClO er ustabil nesten overalt hvor du ser på det. For eksempel er hypoklorittanionen uforholdsmessig i klorarter med oksidasjonstall på -1 og +5, mer stabil enn +1 i HClO (H+Cl+ELLERto-):
3ClO-(aq) ↔ 2Cl-(ac) + ClO3-(ac)
Denne reaksjonen ville igjen forskyve likevekten mot forsvinningen av HClO. På samme måte deltar HClO direkte i en parallell likevekt med vann og klorgass:
Clto(g) + HtoO (l) ↔ HClO (aq) + H+(ac) + Cl-(ac)
Det er derfor å prøve å varme opp en løsning av HClO for å konsentrere den (eller isolere den) fører til produksjon av Clto, som er identifisert som en gul gass. På samme måte kan disse løsningene ikke utsettes for lys for lenge, og heller ikke for tilstedeværelsen av metalloksider, ettersom de dekomponerer Clto (HClO forsvinner enda mer):
2Clto + 2HtoO → 4HCl + Oto
HCl reagerer med HClO for å generere mer Clto:
HClO + HCl → Clto + HtoELLER
Og så videre til det ikke er mer HClO.
En av metodene for å fremstille eller syntetisere hypoklorsyre er allerede implisitt forklart: å oppløse klorgass i vann. En annen ganske lignende metode består i å oppløse anhydridet av denne syren i vann: diklormonoksid, CltoELLER:
CltoO (g) + HtoO (l) ↔ 2HClO (aq)
Igjen er det ingen måte å isolere ren HClO, siden fordamping av vannet ville forskyve likevekten til dannelsen av CltoEller gass som vil rømme fra vannet.
På den annen side har det vært mulig å fremstille mer konsentrerte oppløsninger av HClO (20%) ved bruk av kvikksyreoksid, HgO. For å gjøre dette oppløses klor i et volum vann like ved frysepunktet, på en slik måte at det oppnås en klorert is. Deretter omrøres den samme isen, og når den smelter, blandes den med HgO:
2Clto + HgO + 12HtoO → 2HClO + HgClto + 11HtoELLER
20% HClO-oppløsningen kan til slutt vakuumdestilleres.
En enklere og sikrere metode for fremstilling av klorsyreløsninger er å bruke saltlake som råmateriale i stedet for klor. Saltlake er rik på kloridioner, Cl-, som gjennom en elektrolyseprosess kan oksideres til Clto:
2HtoO → Oto + 4H+ + 4e-
2Cl- ↔ 2e- + Clto
Disse to reaksjonene forekommer ved anoden, hvor klor produseres, som umiddelbart oppløses for å gi opphav til HClO; mens du er i katoderommet, reduseres vannet:
2HtoO + 2e- → 2OH- + Hto
På denne måten kan HClO syntetiseres i kommersiell til industriell skala; og disse løsningene erholdt fra saltlake er faktisk de kommersielt tilgjengelige produktene av denne syren.
HClO kan brukes som et oksidasjonsmiddel for å oksidere alkoholer til ketoner, og for å syntetisere kloraminer, kloramider eller klorhydriner (startende fra alkener).
Imidlertid kan alle dens andre bruksområder omfatte i ett ord: biocid. Det er en morder av sopp, bakterier, virus og en nøytralisator av giftstoffer som frigjøres av patogener.
Immunsystemet i kroppen vår syntetiserer sitt eget HClO ved virkningen av enzymet myeloperoksidase, og hjelper de hvite blodcellene med å utrydde inntrengere som forårsaker infeksjonen.
Utallige studier antyder forskjellige mekanismer for virkningen av HClO på den biologiske matrisen. Dette donerer sitt kloratom til aminogruppene i visse proteiner, og oksyderer også deres SH-grupper som er tilstede til S-S-disulfidbroer, noe som resulterer i denaturering..
På samme måte stopper den DNA-replikering ved å reagere med nitrogenholdige baser, påvirker fullstendig oksidasjon av glukose, og kan også deformere cellemembranen. Alle disse handlingene ender med å forårsake bakteriedød.
Det er grunnen til at HClO-løsninger ender opp med å:
-Behandling av smittsomme sår og koldbrann
-Desinfiser vannforsyning
-Steriliseringsmiddel for kirurgisk materiale, eller verktøy som brukes i veterinærmedisin, medisin og tannbehandling
-Desinfeksjonsmiddel av alle typer overflater eller gjenstander generelt: barer, rekkverk, kaffemaskiner, keramikk, glassbord, laboratoriedisker, etc..
-Syntetiser kloraminer som fungerer som mindre aggressive antibiotika, men samtidig mer holdbare, spesifikke og stabile enn HClO selv
HClO-løsninger kan være farlige hvis de er sterkt konsentrerte, da de kan reagere voldsomt med arter som er utsatt for oksidasjon. I tillegg har de en tendens til å frigjøre gassformet klor når de er destabiliserte, så de må lagres under en streng sikkerhetsprotokoll..
HClO er så reaktivt mot bakterier at der det blir vannet, forsvinner det umiddelbart, uten å utgjøre en risiko senere for de som berører overflatene som er behandlet av det. Det samme skjer inne i organismen: den spaltes raskt, eller blir nøytralisert av en hvilken som helst art i det biologiske miljøet.
Når det genereres av selve kroppen, er det antagelig at det tåler lave konsentrasjoner av HClO. Imidlertid, hvis det er sterkt konsentrert (brukt til syntetiske formål og ikke desinfeksjonsmidler), kan det ha uønskede effekter ved også å angripe sunne celler (for eksempel på huden).
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.