آب ژاول چیست؟ و 7 کاربرد مهم آن

از قرن هجدهم آب ژاول (Javel water) به عنوان یک ماده شیمیایی خانگی و ضدعفونی کننده وعامل سفید کننده شناخته شده است. این ماده قدیمی ترین و مهم ترین سفید کننده بر پایه کلر است. در صورت ترکیب آب ژاول با دیگر محصولات پاک کننده، گاز کلر تولید می شود که درزمان جنگ جهانی اول به عنوان گاز سمی از آن استفاده می کردند. امروزه از این ترکیب در سفید کننده های تجاری، محلول های تمیز کننده، ضدعفونی کننده، تصفیه کننده سیستم های فاضلاب و استخرهای شنا استفاده می کنند.

 آب ژاول چیست؟

به طور کلی آب ژاول (Javel water) با نام های هیپوکلریت سدیم، آنتی فرمین و اکسید کلراید سدیم با فرمول NaOCl یک ترکیب شیمیایی ناپایداراست. به سرعت تجزیه شده و شامل کاتیون سدیم و آنیون هیپوکلریت است؛ همچنین می توان آن را به عنوان نمک سدیم اسید هیپوکلرو نیز در نظر گرفت. آب ژاول با pH حدود 11-13 یک باز ضعیف به حساب می آید که بسته به کاربردش pH آن تنظیم می شود.

این ترکیب مایع آبکی بی رنگ یا مایل به زرد کم رنگ با بو نامطلوب و شیرین و جرم مولکولی 74.44 گرم است، به صورت محلول در آب با غلظت های مختلف استفاده می شود. آب ژاول بسیار خورنده بوده و برای محیط زیست هم مضر است.

روش های تهیه هیپوکلریت سدیم:

این ترکیب را با چند روش می توان تهیه کرد که در ادامه به بررسی آن ها می پردازیم.

تزریق گاز کلر:

رایج ترین راه برای ساخت هیپوکلریت سدیم، عبور گاز کلر از محلول قلیایی سدیم هیدروکسید است.

Cl₂ (g) + 2NaOH (aq) → NaCl (aq) + NaClO (aq) + H₂O (aq)

این فرایند که به نام فرایند عدم تناسب شناخته می شود، به طور همزمان منجر به اکسید کلر (OCl) و کاهش به شکل Cl می شود.

الکترولیز آب نمک:

در این روش با الکترولیز آب نمک، سدیم هیدروکسید و گاز کلر تولید می کنند که با هم  مخلوط شده و آب ژاول بدست می آید.

Na₂CO₃+Ca(OCL)₂→2NaOCl+CaCO₃

در گذشته به دلیل ارزان و در دسترس بودن محلول آب نمک و برق، این روش برای تهیه هیپوکلریت سدیم بسیار مناسب بوده است. امروزه نسخه پیشرفته این روش، به نام فرایند هوکر برای تولید این ترکیب در مقیاس بزرگ دسترس است. در این فرایند NaOCl و NaCl زمانی تشکیل می شوند که کلر از محلول سرد رقیق شده سدیم هیدروکسید عبور کند. کلر به طور صنعتی توسط الکترولیز با حداقل جداسازی بین کاتد و آند تهیه می شود. برای جلوگیری از تبدیل ناخواسته به سدیم کلرید این محلول باید در دمای زیر 40 درجه سانتی گراد نگهداری شود.

از واکنش ازون و نمک:

به راحتی از این واکنش در دما اتاق می توان هیپوکلریت سدیم بدست آورد.

NaCl+O₃→NaOCl+O₂

کاربردهای آب ژاول:

از این ترکیب شیمیایی به عنوان سفید کننده خانگی، پاک کننده و لکه بر، ضدعفونی کننده، خوشبو کننده، تصفیه فاضلاب و کاهش آسیب های پوستی استفاده می کنند. در ادامه به توضیح نحوه عملکرد این ماده در هریک از کاربردها می پردازیم.

سفید کننده:

به طور معمول سفید کننده های خانگی شامل محلول 3-8% وزنی سدیم هیپوکلریت و 0.01-0.05 % وزنی سدیم هیدروکسید هستند. سدیم هیدروکسید به آرامی توسط سدیم هیپوکلریت به کلرید سدیم و کلرات سدیم تجزیه می شود.

تمیزکننده:

آب ژاول خاصیت نابود کنندگی لکه ها را دارد.  به عنوان پاک کننده لکه های قالب مانند لکه های روی دندان، لکه های روی ظروف سفالی که به وسیله چای یا قهوه ایجاد شده اند و لکه های روی سطوح کاربرد دارد. همچنین به عنوان لکه بر در شوینده های مورد استفاده در ماشین لباس شویی برای پاک کردن لکه های سطحی استفاده می شود.

لازم به ذکر است که کثیفی های آلی در مواجه با این ماده، محلول در آب و غیرفرار می شوند و پاک کردنشان راحت تر می شود.

 ضدعفونی کننده:

آب ژاول در محلول، فعالیت ضد میکروبی از خود نشان می دهد که به طور گسترده در مراکز بهداشتی و بیمارستان ها مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده را بسته به کاربردی که دارد در آب رقیق می کنند که در ادامه به بررسی چند مورد می پردازیم. محلول 0.5% (محلول داکین) برای ضدعفونی کردن نواحی آلوده به مایعات بدن مثل نشت خون و یا محلول 0.05 % برای شستن دست ها مناسب است. همچنین به عنوان ضدعفونی کننده خانگی نیز کاربرد دارد، برای مثال برای پاک کردن توالت به گونه ای فرموله شده است که چسبنده باشد و به سرعت از سطوح عمودی کاسه توالت تخلیه نشود.

اسید هیپوکلرو تجزیه نشده، می تواند آنزیم های باکتریایی و ویروسی را غیر فعال کند؛ سیستم ایمنی بدن انسان مقدار کمی هیپوکلریت تولید می کند که می تواند باکتری ها و ویروس ها را هضم کند.

 ضدعفونی کننده استخر ها:

در بعضی از کشور ها از این ماده هم برای اکسیداسیون و هم ضد عفونی کننده استخرهای شنا استفاده می کنند.

هنگامی که Javel water را به آب اضافه می کنند، pH آب افزایش می یابد به همین دلیل بهتر است برای ضدعفونی کردن استخر ها از کلر استفاده شود.

خوشبو کننده:

در کنار خاصیت تمیز کنندگی، خوشبوکننده نیزهست، بو شیرین و شبیه کلر دارد.

تصفیه فاضلاب:

این ماده برای تصفیه فاضلاب ها نیز استفاده می شود مثل فاضلاب های ناشی از آبکاری. همچنین به عنوان بیوسید در صنعت به عنوان کنترل کننده تشکیل لجن و باکتری در سیستم های آبی (در نیروگاه ها، کارخانه های خمیر کاغذ و کاغذ) استفاده می شود.

کاهش آسیب های پوستی:

برای دهه ها از حمام های محلول سفید کننده رقیق، برای درمان اگزمای متوسط تا شدید در انسان ها استفاده می شد. در سال 2013 محققان دانشگاه استنفورد در یافتند محلول بسیار رقیق هیپوکلریت سدیم در آب برای درمان التهابات و آسیب های پوستی موثر است. استفاده مداوم از این حمام ها باعث تکثیر سلولی و افزایش ضخامت پوست شده و آثار مربوط به پیری، التهابات و اگزما را تا حد زیادی کاهش می دهد.

MSDS و نکات ایمنی:

قبل از کار با مواد شیمیایی حتما برگه اطلاعات ایمنی آن ماده را مطالعه کنید.

• هیپوکلریت سدیم ترکیبی خطرناک و خورنده بوده و به محیط زیست آسیب وارد می کند.
• برای آبزیان ترکیبی سمی به حساب می آید.
• از رها کردن این ماده یا فاضلاب های آن در محیط زیست جدا خودداری کنید.
• از عینک و دستکش محافظ هنگام کار استفاده کنید.
• هنگام تماس با پوست  آثار سوختگی ایجاد می کند؛ پس از تماس پوست را به مدت 15 دقیقه با آب فراوان شستشو دهید.
• اگر بلعیده شود باعث تهوع، سوزش دهان، هذیان و کما می شود، در صورت بلع دو لیوان آب نوشیده و فورا به بیمارستان مراجعه کنید.
• باعث تحریک شدید ریه ها، سوزش گلو و سرفه می شود؛ در صورت استنشاق این ماده فورا محل را ترک و هوای تازه تنفس کنید.
• هیپوکلریت سدیم بی آب، قابلیت انفجار دارد.
• در جای خنک، تاریک و دور از مواد آتش زا و اسیدها و در ظرف اصلی خود نگهداری شود.
• در صورت احتراق با آب بسیار زیاد، فوم و دی اکسید کربن اقدام به خاموش کردن آن کنید.

اگرچه محلول بسیار رقیق این ماده تقریبا بی خطر است، اما هنگام کار با هیپوکلریت سدیم باید جوانب احتیاط را رعایت کرد.

جمع بندی:

آب ژاول یا هیپوکلریت سدیم ترکیب شیمیایی آبکی شفاف با بو مشخص است که یک باز ضعیف به حساب می آید. در صنعت کاربردهای فراوانی مانند ضدعفونی کننده (بیمارستان ها و استخرها)، تمیز کننده، خوشبو کننده و تصفیه فاضلاب ها دارد. ترکیبی سمی و خطرناک برای محیط زیست بوده و قابلیت احتراق دارد پس هنگام کار با آن باید احتیاط کرد.