پرکلرین

مشخصات پرکلرین

هیپوکلریت کلسیم یک ترکیب غیر آلی با فرمول Ca(OCl)₂ است. این ماده اصلی ترین ماده فعال محصولات تجاری به نام پودر سفید کننده، پودر کلر یا آهک کلر است که برای تصفیه آب و به عنوان ماده سفید کننده استفاده می شود. این ترکیب نسبتاً پایدار است و کلر در دسترس بیشتری نسبت به هیپوکلریت سدیم (سفید کننده مایع) دارد.

پرکلرین یا هیپوکلریت کلسیم دارای فرمول مولکولی Ca(ClO)₂ و وزن مولکولی 142.974 گرم در مول است. وزن مخصوص آن 1.21 گرم بر سانتی متر مکعب است. هنگامی که در آب حل می شود، می تواند کلر و اکسیژن نوپا را برای خنثی سازی آب استخر یا فاضلاب صنعتی فراهم کند.

نام های دیگر پرکلرین، نمک کلسیم، اسید هیپوکلروس، پودر سفید کننده، اکسی کلرید کلسیم و کلرید آهک می باشد.

مشخصات هپوکلریت کلسیم

ساختار هپوکلریت کلسیم

ساختار کلریت کلسیم، Ca(ClO2)₂، از داده های پراش پودر اشعه X با استفاده از روش Rietveld تصفیه شده است. این ترکیب در گروه های فضایی، با Z = 4 متبلور می شود. ساختار بر اساس لایه های جداگانه ای به موازات صفحه ac که متشکل از کاتیون های کلسیم است، توسط آنیون های کلریت هماهنگ می شوند. اتم های O تقریباً آنتی بادی مربع شکل ایده آل تشکیل می دهند در داخل لایه ها، هر آنیون چهار کاتیون فلزی را از بین می برد. اتم های Ca در موقعیت های ویژه تقارن 222، اتم های Cl بر روی دو محور و اتم های O در موقعیت های کلی قرار دارند.

نحوه تولید پرکلرین

پرکلرین به عنوان ماده ضد عفونی کننده توسط دو فرآیند اصلی تولید می شود، اصطلاحاً فرآیند کلسیم و فرآیند سدیم، این روش ها اساساً همانند روش تولید نمک منیزیم ClO₂ می باشند، با این تفاوت که نمک هیپوکلریت سدیم و نمک کلرید کلسیم هر یک در موارد متفاوتی استفاده می شوند.

فرآیند کلسیم

فرمول شیمیایی پکلرین که توسط فرایند کلسیم تولید می شود، در زیر بیان شده است:

2Ca(OH) + 2Cl2 ⇒ Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O

پودر سفید کننده در واقع مخلوطی از هیپوکلریت کلسیم (Ca(ClO)₂)، کلرید پایه، CaCl₂ ،H2O با مقداری آهک ذوب شده Ca(OH)₂ است. این محصول به طور کلی پودر سفید کننده نامیده می شود. این ماده مخلوطی از کلرید کلسیم (CaCl₂)، هیپوکلریت کلسیم (Ca(OCl)₂) و هیپوکلریت کلرید کلسیم (CaCl(OCl)) است.

فرآیند سدیم

در روش دیگری که برای تولید Ca(ClO)₂ ایجاد شده، گاز کلر با هیدروکسید کلسیم واکنش می دهد:

Ca(OH)2 + 2Cl2 ⇒ Ca(ClO)2 + 2HCl

در این روش ادعا می شود که HCl اضافی توسط Ca(OH)₂ اضافی خنثی می شود و تشکیل CaCl2 می دهد. گفته می شود این محصول از نظر شیمیایی خنثی تر و پایدارتر از محصول تولید شده توسط سایر روش ها است.

هیپو کلریت کلسیم صنعتی

هیپوکلریت کلسیم به صورت صنعتی به وسیله تیمار آهک (Ca(OH)₂) با گاز کلر تولید می شود. این واکنش را می توان به صورت مرحله ای انجام داد تا ترکیبات مختلفی، هرکدام با غلظت های مختلف هیپوکلریت کلسیم، همراه با آهک غیرقابل تبدیل و کلرید کلسیم، به دست آید.

پرکلرین به عنوان پودر سفید کننده

پودر سفید کننده ماده ای دانه ای به رنگ سفید یا خاکستری است که دارای بوی تحریک کننده شدیدی است همچنین از اجزاء اصلی آن هیپوکلریت کلسیم است که چندین هیدرات، دی هیدرات، تری هیدرات و تترا هیدرات از خود نشان می دهد.

آنیدرات مقدار زیادی گرما (گرمای محلول = 150 کیلو کالری در مول)، اکسیژن و کلر تازه هنگام رها شدن در آب آزاد می کند:

Ca(ClO)2 + H2O ⇒ Ca⁺² + (aq) + ClO2(aq) ⇒ Cl + 2O + 2H ⁺

واکنش های پرکلرین

• واکنش هیپوکلریت کلسیم جامد با اسید

واکنش پرکلرین با یک اسید ممکن است کلر آزاد کند.

• واکنش هیپوکلریت کلسیم جامد با مواد آلی، روغن ها و متانول

تماس پرکلرین با مواد آلی، روغن، هیدروکربن ها و الکل هایی مانند متانول یا اتانول ممکن است باعث انفجار شدید شود. واکنش با نیترومتان باعث یک واکنش شدید تأخیری می شود. ترکیبات آلی گوگرد مانند سولفیدها با خود اشتعال و انفجار واکنش نشان می دهند. اکسید آهن در ظروف فلزی تجزیه اکسیدان در حال تکامل اکسیژن را، کاتالیز می کند.

• واکنش هیپوکلریت کلسیم با استیلن

واکنش پرکلرین با استیلن منجر به ایجاد کلرواستیلن های منفجره می شود.

• واکنش هیپوکلریت کلسیم با اوره

پرکلرین در اثر تماس با اوره، NCl₃ ممکن است سبب ایجاد انفجار شدید گردد. این نمک هنگام گرم شدن یا تماس با اسیدها، گاز کلر، که گازی بسیار سمی است، تولید می کند. مخلوط گوگرد مرطوب با هیپوکلریت باعث واکنش شدیدی شده و گوگرد مذاب را خارج می کند.

• واکنش هیپوکلریت کلسیم با آب

هیپوکلریت کلسیم یک عامل اکسید کننده قوی است، به ویژه در حضور آب یا در دمای بالاتر به دلیل تجزیه شدن گازهای اکسیژن و کلر، خود نیز تجزیه می شود. بنابراین، لازم است محلول تا زمان فرا رسیدن تاریخ انقضا استفاده شود. به عنوان اکسیدان قوی، هیپوکلریت کلسیم ممکن است در ترکیب با ترکیبات کربن، واکنش شدیدی نشان دهد و در اثر ترکیب با ذرات کربن ریز تقسیم شده، یک مخلوط انفجاری را تشکیل دهد.

دمای نگهداری پرکلرین

اگر نمک جامد، هیپوکلریت کلسیم گرم شود، تجزیه آن ممکن است باعث انفجار شود. این نمک عموماً به عنوان محلول 3٪ به مردم عرضه می شود. هنگامی که در دمای طبیعی نگهداری می شود، هیپوکلریت کلسیم پایدار است و از دست دادن کلرید موثر برای روش سدیم بیش از 10٪ نیست. البته به دلیل این که هیپوکلریت کلسیم تمایل دارد در دمای بالا تجزیه و منفجر شود، روشهای خاصی برای ذخیره سازی برای کاربران صنایع بزرگ مانند تولیدکنندگان پارچه ایجاد شده است، همانطور که در شکل زیر نمایش داده شده است.

کاربرد هیپوکلریت

• سال هاست که سفید سازی پارچه ها با ترکیبات جامد حاوی کلر مانند هیپوکلریت کلسیم یا کلرید سدیم انجام می شود. استفاده از هیپوکلریت کلسیم در این روش محدود بوده است زیرا می تواند سبب آسیب به پارچه شود. استفاده از کلرید کلسیم در فرآیندهای سفید کننده نیاز به تولید دی اکسید کلر دارد که برای انسان سمی و برای تجهیزات خورنده است. از هیپوکلریت کلسیم برای سفید کردن پنبه، کنف، فیبر، تفاله و نشاسته نیز استفاده می شود
• از پرکلرین به عنوان یک ماده ضدعفونی کننده برای تصفیه آب نیز استفاده شده است.
• استفاده از پرکلرین به عنوان یک کپسول آتش نشانی جامد پیشنهاد شده است. این ترکیب شامل مخلوطی از هیپوکلریت کلسیم هیدراته با حداقل دو نمک معدنی هیدراته، دارای آنتالپی، ΔH0، حداقل 150 کالری در گرم و دارای دمای انتقال فاز است که توسط نقطه ذوب 19 درجه سانتیگراد تعریف شده است. به موجب آن مخلوط مذکور باعث آزاد شدن آب در یک واکنش درون گرمایی می شود.
• از هیپوکلریت کلسیم معمولاً برای پاکسازی استخرهای شنای عمومی و ضد عفونی آب آشامیدنی استفاده می شود. به طور کلی مواد تجاری با خلوص 65٪ تا 73٪ با سایر مواد شیمیایی موجود مانند کلرید کلسیم و کربنات کلسیم، حاصل فرآیند تولید، به فروش می رسند. به عنوان ماده شیمیایی استخر شنا، به دلیل واکنش های خطرناک با برخی از مواد شیمیایی معمول استخر، کمتر از سایر کلرها با سایر مواد شیمیایی مخلوط می شود. در محلول، می توان از هیپوکلریت کلسیم به عنوان ضد عفونی کننده عمومی استفاده کرد، اما به دلیل باقی ماندن کلسیم، معمولاً هیپوکلریت سدیم (سفید کننده) ترجیح داده می شود.
• هیپوکلریت کلسیم یک ماده اکسید کننده عمومی است و بنابر این در شیمی آلی کاربردهای زیادی دارد به عنوان مثال از این ترکیب برای تجزیه گلیکول ها، اسیدهای هیدروکسی کربوکسیلیک و اسیدهای کتو برای تولید آلدهیدهای تکه تکه شده یا اسیدهای کربوکسیلیک استفاده می شود.
• از هیپوکلریت کلسیم می توان در واکنش هالوفرم برای تولید کلروفرم نیز استفاده کرد.
• هیپوکلریت کلسیم در اکسیداسیون تیول و سولفید توسط محصولات در سنتز آلی استفاده می شود و در نتیجه بوی آن ها را کاهش داده و دفع آن ها را ایمن کرده است.

نکات ایمنی هیپوکلریت کلسیم (MSDS پرکلرین)

• این ماده یک ماده اکسید کننده قوی است، زیرا حاوی یک اتم کلر در ظرفیت یک است (حالت اکسایش اکسیداسیون: Cl + 1).
• هیپوکلریت کلسیم در جای خشک و خنک و به دور از هرگونه اسید، مواد آلی و فلزات ذخیره می شود.

تاریخچه پرکلرین

چارلز تننت و چارلز مکینتاش فرآیندی صنعتی برای تولید کلرید آهک در اواخر قرن هجدهم ایجاد کردند. این اختراع در سال 1799 ثبت اختراع شد و در طی جنگ جهانی اول برای ضد عفونی کردن سنگرها و زخم ها به شدت مورد استفاده قرار گرفت.

لیست قیمت پرکلرین

با عرض پوزش کلیه قیمت ها تغییر کرده است، لطفا جهت استعلام قیمت خرید با واحد فروش تماس حاصل نمایید.