El hipoclorito de sodio se forma cuando el cloro reacciona con una solución acuosa de hidróxido de sodio, produciendo hipoclorito de sodio y cloruro de sodio. A escala industrial, el hidróxido de sodio y el cloro gaseoso se obtienen principalmente mediante la electrólisis de la salmuera.
La producción más económica de hipoclorito sódico se obtiene a partir de la electrolisis de la salmuera, en la que se emplean como materias primas sal común en agua (salmuera) y energía eléctrica. La celda de electrolisis contiene un cátodo (-), un ánodo (+) y una membrana catiónica.
Qué es el hipoclorito de sodio
El hipoclorito sódico es un compuesto inorgánico, la sal sódica del ácido hipocloroso. La fórmula química del hipoclorito sódico es NaClO.
Esta fórmula representa la composición del compuesto: «Na» es el símbolo químico del sodio «Cl» es el símbolo químico del cloro «O» es el símbolo químico del oxígeno. La fórmula NaClO indica que el hipoclorito sódico está compuesto por un átomo de sodio (Na), un átomo de cloro (Cl) y un átomo de oxígeno (O).
Esta combinación química es lo que le da al hipoclorito sódico sus propiedades desinfectantes y oxidantes, que son ampliamente utilizadas en aplicaciones de desinfección y blanqueo. También se denomina así a la lejía, que es básicamente hipoclorito de sodio disuelto en agua.
Se produjo por primera vez en el siglo XVIII añadiendo cloro a la lejía de sosa. Hoy en día, a escala industrial, el hipoclorito de sodio se obtiene por electrólisis de la salmuera.
Formación industrial a partir de salmuera
En ella se introduce la solución de cloruro sódico (sal con agua). A continuación, se hace pasar una corriente eléctrica continua a través de los electrodos, produciéndose cloro y sosa, productos que reaccionan inmediatamente para formar el hipoclorito sódico de alta pureza y concentración.
El proceso produce hidróxido de sodio y cloro gaseoso. A continuación, el cloro se pasa a la solución de hidróxido de sodio y se obtienen hipoclorito de sodio y cloruro de sodio.
El hipoclorito sódico se elabora por un proceso de electrólisis en el que intervienen elementos como la sal, el agua y una cuba electrolítica. En esta cuba se encuentran dos polos, uno positivo y otro negativo.
El positivo desprende cloro en estado gaseoso, que se recupera para la fabricación del hipoclorito, y el polo negativo que confiere hidrógeno que acaba desestimándose. A continuación, en otra cuba se mezcla agua con una parte proporcional de hidróxido sódico, y se introduce el gas cloro procedente de la cuba de electrólisis, obteniendo como resultado el hipoclorito de sodio, que también se conoce como lejía.
Función del ánodo, el cátodo y la membrana
La celda de electrolisis contiene un cátodo (-), un ánodo (+) y una membrana catiónica. El paso de corriente eléctrica a través de la salmuera permite generar los productos que intervienen en la formación del hipoclorito.
La solución resultante contiene aproximadamente 150 gramos de cloro activo por litro. La solución de hipoclorito de sodio resultante contiene gas hidrógeno.
Las plantas modulares diseñadas y desarrolladas por la empresa KERN S&D utilizan una tecnología innovadora de producción de hipoclorito sódico con un nuevo electrolizador de membrana bipolar.
Reacción entre cloro e hidróxido de sodio
La formación del hipoclorito también puede describirse como una reacción controlada entre cloro y una solución acuosa de hidróxido sódico. Este proceso se logra mediante la reacción cuidadosamente controlada de cloro con una solución acuosa de hidróxido sódico, asegurando una riqueza expresada en cloro activo por volumen que garantiza la máxima eficacia desinfectante.
La reacción produce hipoclorito de sodio y cloruro de sodio. La solución resultante es ligeramente alcalina (pH 12,0-13,0), lo que contribuye a su potencia y estabilidad, aunque es importante destacar que el producto es inestable ante el paso del tiempo y aumentos de temperatura, lo que requiere un manejo y almacenamiento cuidadosos para preservar su eficacia.
El hipoclorito de sodio también se produce añadiendo gas de cloro a la sosa cáustica. La lejía, una disolución acuosa de hipoclorito de sodio, es usada frecuentemente en hogares, como oxidante en el proceso de potabilización del agua, a dosis ligeramente superiores al punto crítico.
Producción de hipoclorito generado in situ
La generación de hipoclorito sódico por electrólisis involucra la disolución de sal en agua para formar salmuera, la cual se somete a electrólisis en una celda con ánodo y cátodo, produciendo hipoclorito de sodio y otros productos.
El hipoclorito se almacena para su uso como desinfectante en varias aplicaciones, como tratamiento de agua y piscinas. Este proceso proporciona una fuente segura y controlada de hipoclorito sin la necesidad de almacenar hipoclorito concentrado.
Es un sistema diseñado para producir hipoclorito in situ, una solución clave para la desinfección diaria de instalaciones. Una de las principales ventajas del hipoclorito sódico generado in situ, es que se produce cada día según la demanda de cada instalación, entonces se dispone de hipoclorito siempre fresco.
Hyprolyser revoluciona el tratamiento del agua con un sistema innovador diseñado para producir hipoclorito sódico in situ. Con una concentración inferior al 1%, garantiza un producto seguro y eficaz, eliminando los riesgos asociados a los productos comerciales tradicionales.
Este sistema compacto y de fácil instalación puede estar operativo en menos de dos horas, requiriendo solo agua, electricidad y sal común. Equipado con avanzados dispositivos de seguridad, elimina cualquier riesgo de acumulación de gases durante el proceso de generación.
Además, monitorea continuamente el caudal de ventilación, la concentración de hidrógeno y la mezcla precisa mediante un control volumétrico, asegurando la máxima seguridad operativa. Con capacidades de producción que abarcan desde 3 g/h hasta 10.000 g/h, Hyprolyser ofrece una solución eficiente, sostenible y adaptable a las necesidades de cualquier instalación.
Características del hipoclorito generado in situ
| Característica | Valor o efecto |
|---|---|
| Concentración de hipoclorito | <1% |
| Concentración normal de cloratos | entre 250 y 300 ppm |
| Producción | desde 3 g/h hasta 10.000 g/h |
| Materias necesarias | agua, electricidad y sal común |
Hipoclorito siempre fresco y con la misma concentración. Es un producto seguro para las personas y el medio ambiente.
La concentración normal de cloratos del hipoclorito generado por Hyprolyser es de entre 250 y 300 ppm, lo que diferencia de forma importante al hipoclorito comercial que puede tener una concentración de cloratos de 37.000 ó 60.000 ppm.
Los cloratos se generan por la degradación del hipoclorito sódico, en función de las condiciones de almacenamiento, tal como temperatura ambiente, incidencia de la luz solar, etc.
Ventajas del proceso in situ
- Producción in situ: permite la producción del desinfectante sin necesidad de transportar y almacenar peligrosos químicos.
- Seguridad total: diseñador para producir el hipoclorito de sodio minimizando el riesgo de accidentes y fugas de productos químicos.
- Eficiencia 100 % garantizada: producción de hipoclorito de sodio de manera continuada, suministro constante de desinfectan según sea requerida.
- Reducción de cloratos: el hipoclorito generado in situ tiene una concentración de 300 ppm, frente al hipoclorito comercial que puede tener 55.000 ppm.
Reduce la huella de carbono con seguridad, limitando el transporte de químicos peligrosos ADR. Se fabrica in situ en tu empresa, sin necesidad de transportar un 85% de agua y sin envases de plástico.
Evita el transporte del hipoclorito comercial desde la fábrica en otra región hasta el punto de uso. Esta gama ofrece un alto nivel de flexibilidad de instalación en una amplia variedad de aplicaciones, además ofrece funciones y características de seguridad adicionales.
Propiedades del hipoclorito de sodio
El hipoclorito sódico es inestable en su forma libre -se descompone, provocando una explosión-, por lo que se utiliza su solución acuosa. Tiene un olor característico a cloro y un color amarillo pajizo.
Su pH es alto, por lo que es fuertemente alcalino. El hipoclorito de sodio se disuelve en agua y reacciona con algunos ácidos. Es corrosivo, por lo que es corrosivo para los metales.
El hipoclorito sódico tiene propiedades oxidantes, corrosivas, antisépticas y bactericidas. Al ser un fuerte oxidante, es ideal para ser utilizado como un potente desinfectante y también como blanqueante, ya que destruye muchos colorantes.
El hipoclorito de sodio actúa atacando los enlaces químicos de los compuestos coloreados. Rompe los enlaces dobles y los convierte en simples, bloqueando su capacidad de absorber la luz.
También ataca las proteínas de los microbios, haciendo que se agrupen o rompan las membranas celulares. El hipoclorito de sodio es eficaz contra una gran variedad de bacterias y microorganismos.
El poder desinfectante del hipoclorito sódico reside en su baja estabilidad cuando se encuentra en una solución acuosa, y en su alto poder oxidante. Cuando un compuesto tiene poca estabilidad, esto significa que reacciona muy fácilmente con otras moléculas, dando lugar a nuevos compuestos.
Cuando decimos que el hipoclorito tiene poder oxidante, esto quiere decir que el compuesto genera oxígeno, que posteriormente hace reacción con su entorno. Estas reacciones pueden desencadenar diferentes procesos que generen vapores o gases, y que pueden ser muy perjudiciales para la salud humana si no se tiene cuidado en su manipulación.
Estabilidad, concentración y almacenamiento
El hipoclorito de sodio es inestable y puede perder eficacia con el paso del tiempo y con el aumento de la temperatura. La exposición a la luz solar y unas condiciones de almacenamiento inadecuadas favorecen su degradación.
Si las concentraciones de hipoclorito de sodio son demasiado elevadas, el agua se descompone demasiado rápido. El hipoclorito de sodio debe añadirse al agua con un pH superior a once.
Un blanqueador doméstico típico contiene aproximadamente un cinco por ciento de hipoclorito de sodio. Su pH es de aproximadamente 11 y es inofensivo, mientras que el hipoclorito concentrado puede ser peligroso y causar quemaduras en la piel.
Es importante destacar que el producto es inestable ante el paso del tiempo y aumentos de temperatura, lo que requiere un manejo y almacenamiento cuidadosos para preservar su eficacia.
Seguridad durante la manipulación
El hipoclorito de sodio es un compuesto que debe emplearse con mucho cuidado a la hora de la limpieza de superficies. Debe mantenerse alejado de cualquier ácido o amoniaco, ya que puede formar sustancias tóxicas y perjudiciales para la salud.
A la hora de manipular esta sustancia es altamente recomendable disponer de una protección especial en cuerpo y cara para prevenir problemas mayores. Es por ello que, a la hora de utilizar hipoclorito de sodio, se tenga en cuenta las instrucciones de dilución del fabricante, para poder agregar la cantidad de agua necesaria que reduzca la concentración de hipoclorito.
El hipoclorito de sodio es un producto químico habitual para la limpieza, pero también puede dañar los tejidos blandos, los nervios y las vías respiratorias. Es considerado un producto químico potencialmente peligroso.
Para qué sirve el hipoclorito de sodio
El Hipoclorito Sódico tiene un amplio espectro de acción y puede utilizarse en muchas áreas de la industria. A pesar de presentar ciertas desventajas, no vamos a engañarnos, el hipoclorito de sodio es ampliamente utilizado debido a su efectividad como desinfectante y agente oxidante.
El hipoclorito de sodio sirve para limpiar superficies, blanquear la ropa blanca, lavar las verduras, desinfectar el agua de consumo humano, reducir las posibilidades de contaminación de virus, parásitos y bacterias.
Desinfección y tratamiento del agua
El hipoclorito sódico se utiliza para desinfectar piscinas, agua potable y superficies. Elimina hongos y bacterias patógenos.
Además de para desinfectar superficies, el hipoclorito sódico se utiliza mucho para desinfectar el agua de las piscinas y tratar el agua potable. El uso de esta sustancia garantiza la eficacia contra bacterias, virus y hongos, además de ser fácil de aplicar.
Industria papelera y textil
Se utiliza como agente blanqueador para papel y textiles. El método de blanqueo del papel implica la oxidación de varios grupos cromóforos de la lignina.
El hipoclorito sódico también disuelve los tintes naturales y las impurezas, lo que también tiene un fuerte efecto sobre el color del papel.
Horticultura y fruticultura
Este producto químico se utiliza para prevenir las enfermedades de los árboles frutales y las vides. El hipoclorito sódico también se utiliza para lavar la fruta y la verdura después de la cosecha.
El hipoclorito de sodio se añade a los productos utilizados en fruticultura para controlar las plagas y enfermedades de las plantas. Se utiliza principalmente en frutales.
Debe pulverizarse sobre los árboles en primavera u otoño, es decir, cuando están sin hojas. El hipoclorito de sodio también es útil en las actividades asociadas a la horticultura: las frutas y verduras se lavan con agua clorada con hipoclorito de sodio después de la cosecha.
Así se destruyen los microorganismos de la superficie del cultivo.
Odontología
El hipoclorito sódico se utiliza en el tratamiento del conducto radicular de los dientes. Se utiliza para enjuagar el conducto radicular, lo que disuelve el tejido muerto y la capa de barrillo dentinario.
Las soluciones de baja concentración, del 2,5% al 5%, son las más utilizadas. El hipoclorito de sodio en odontología se utiliza en los irrigantes del conducto radicular por sus fuertes propiedades desinfectantes.
Este desinfectante es eficaz contra una gran variedad de patógenos, incluidos los responsables de la caries. El hipoclorito de sodio mata las bacterias modificando su pared celular.
Medicina
Es importante en el tratamiento de heridas y reduce el riesgo de infección. Los preparados que contienen hipoclorito sódico se aplican sobre la superficie de la piel.
Industria alimentaria y cervecera
También se utiliza para desinfectar el equipo de fabricación de cerveza, que debe esterilizarse para que la levadura se desarrolle correctamente en el proceso de producción.
La oxidación del almidón de patata con hipoclorito sódico produce almidón oxidado (E1404), un producto de uso común en la industria alimentaria.
Concentración y dilución
Para lograr la concentración deseada, el hipoclorito de sodio se obtiene mediante una mezcla de cloro con un solución de hidróxido sódico en medio acuoso, con el objetivo de alcanzar la concentración final necesaria.
Para preparar una solución de hipoclorito sódico, debemos fijarnos en la concentración de cloro activo que indica el etiquetado del envase. Por ejemplo, para una solución de 37 gramos por litro de cloro activo, obtenemos un 3,7% de cloro activo.
La concentración de hipoclorito de sodio al 0,1% se corresponde con una concentración de 1.000 ppm (partes por millón) o mg/l.
Dependiendo de la concentración de hipoclorito sódico que deseemos obtener, deberemos utilizar un volumen y una concentración específicas de solución. La concentración de hipoclorito de sodio para desinfectar superficies con material orgánico será del 1% (10g/l o 10.000 ppm), mientras que para desinfección general de superficies sin materia orgánica será de 0,5% (5g/l o 5.000 ppm).
La dosis de hipoclorito de sodio para piscinas depende del tamaño de la piscina y la concentración del producto. Como referencia, se suele añadir entre 1 y 3 ppm (partes por millón) de cloro residual libre.
Esto significa que, para una piscina estándar de 100.000 litros, se agregarían de 1 a 3 litros de hipoclorito de sodio al 10-12% de concentración.
Diferencia entre hipoclorito de sodio y ácido hipocloroso
Ambas sustancias son excelentes desinfectantes, pero no son lo mismo. El hipoclorito de sodio y el ácido hipocloroso pueden parecer sustancias similares en cuanto a sus usos pero no tienen nada que ver.
El hipoclorito de sodio es un compuesto iónico inorgánico que contiene iones de sodio e hipoclorito. La fórmula química de este compuesto es NaOCl.
Normalmente este compuesto es inestable, e incluso puede descomponerse explosivamente. Sin embargo, su forma pentahidratada es estable.
No obstante, el ácido hipocloroso es un compuesto inorgánico con la fórmula química HOCl. Es un ácido débil que se forma cuando el gas cloro se disuelve en el agua.
El hipoclorito de sodio y el ácido hipocloroso contienen aniones compuestos de óxidos de cloro. Este anión es un anión hipoclorito. Ambos son compuestos iónicos inorgánicos.
La principal diferencia entre el hipoclorito de sodio y el ácido hipocloroso es que el hipoclorito de sodio contiene un catión de sodio y un anión hipoclorito, mientras que el ácido hipocloroso contiene un protón y un anión hipoclorito.
En términos prácticos debido a la diferencia entre los cationes de cada sustancia, tienen diferentes propiedades químicas y físicas.
El hipoclorito de sodio es útil para el blanqueo, la limpieza, la desinfección, la desodorización. Sin embargo, el ácido hipocloroso es importante como intermediario en los procesos de síntesis orgánica, como ingrediente en la industria cosmética, útil en la curación de heridas y clave en la desinfección alimentaria.
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