Natriumhypochlorit - Anwendung und Charakteristik

Natriumhypochlorit ist eine der wenigen Substanzen, die aufgrund ihrer Einfachheit in so vielen Bereichen der Industrie, Wirtschaft und Medizin Anwendung finden. Dies ist weitgehend auf einen der Hauptbestandteile dieses Mittels, nämlich Chlor, zurückzuführen. Entgegen der landläufigen Meinung kommt dieses Element in der Natur in größerer Menge vor als zum Beispiel Kohlenstoff und macht 2,9% der Weltmeere und 0,045% der Erdkruste aus. Chlorverbindungen kommen natürlich beim Menschen vor, im Blut, in der Haut und in den Zähnen; sogar weiße Blutkörperchen benötigen Chlor, um Infektionen bekämpfen zu können. 

Derzeit wird Chlor in unzähligen Prozessen verwendet, die Bestandteile der Herstellung vieler Produkte sind, die uns im täglichen Leben begleiten. Chlor wird unter anderem zur Desinfektion von Wasser, in der Papierindustrie, der Lebensmittelindustrie, bei der Herstellung von Textilien, Reinigungsmitteln, Aluminium, beim Recycling von Gummi, bei der Herstellung von Medikamenten, medizinischen Geräten und Isoliermaterialien verwendet. Darüber hinaus wird Chlor bei der Herstellung nützlicher organischer und anorganischer Chemikalien verwendet, wie Farben, Glas, Keramik, Brennstoffzellen oder Kosmetika. 

Inhaltsverzeichnis:

1. Natriumhypochlorit - Geschichte, Eigenschaften, Lagerung
2. Natriumhypochlorit im Obstbau
3. Natriumhypochlorit im Prozess der Lagerung verderblicher Gemüse
4. Desinfektion von Paletten und Kisten für Gemüse mit Natriumhypochlorit
5. Natriumhypochlorit und die Desinfektion eines Hühnerhofs
6. Wasseraufbereitung mit Natriumhypochlorit
7. Desinfektion von Brunnen mit Natriumhypochlorit
8. Desinfektion von Schwimmbadwasser mit Natriumhypochlorit
9. Desinfektion nach Hochwasser mit Natriumhypochlorit
10. Desinfektion in der Brauerei und Natriumhypochlorit
11. Verwendung von Natriumhypochlorit in der Endodontie
12. Weitere Anwendungen von Natriumhypochlorit

Natriumhypochlorit - historische Skizze

Es lässt sich nicht eindeutig feststellen, wer Natriumhypochlorit (NaOCl) entdeckt hat, aber es ist bekannt, dass die Geschichte dieser Substanz bis ins 18. Jahrhundert zurückreicht, als der französische Chemiker C.L. Berthollet in den Jahren 1785 -1788 durch die Mischung von Chlorgas mit einer Lösung von Kaliumcarbonat Kaliumhypochlorit herstellte. Seitdem produzierte er zusammen mit einem gewissen Percy Hypochlorit in der Stadt Javel, die später von Paris einverleibt wurde. 

In der Zwischenzeit führten die bleichenden Eigenschaften von Hypochlorit zu seiner immer häufigeren Verwendung in der Textilindustrie, und Ende des 19. Jahrhunderts entdeckte Pasteur, dass Natriumhypochlorit wirksam bei der Bekämpfung von Krankheitserregern ist; leider war dies, bevor er entdeckte, dass Krankheiten überhaupt durch Bakterien verursacht werden.
Zuvor, zwischen 1820 und 1822, entdeckten Labarraque und Semmelweis, dass Chlorprodukte wirksam sind, um Wunden vor Infektionen zu schützen und die Übertragung der sogenannten „Kindbettfieberkrankheit“ zu verhindern.

Während des Ersten Weltkriegs wurde in der Medizin eine 5%ige Lösung von NaOCl, die sogenannte Dakinsche Lösung, eingeführt, die zur Behandlung von Kriegswunden verwendet wurde. In Zeiten, als Antibiotika noch unbekannt waren, erzielte die Behandlung von eitrigen Wunden und Gasbrand durch Spülung der Verletzungen mit dieser Lösung gute Ergebnisse. Im Laufe der Jahre wurde nachgewiesen, dass NaOCl desinfizierend auf alle bekannten Mikroorganismen, Pilze und Viren wirkt. 

Was ist Natriumhypochlorit?

Natriumhypochlorit ist chemisch gesehen das Natriumsalz der Hypochlorigen Säure mit der chemischen Formel NaOCl. Es kann auf drei Arten entstehen:

• durch Zugabe von Chlor zu Natronlauge in geeigneter Konzentration
• aus Calciumchlorid und einer Sodalösung, als Nebenprodukt bei der Synthese von Natriumchlorid
• bei der Elektrolyse von Kochsalz

In Wasser gelöst hat es eine gelbgrüne, halbtransparente Farbe mit einem pH-Wert von 12 bis 13 (es ist also stark alkalisch) und einen charakteristischen scharfen Chlorgeruch. An sich ist es sehr instabil und wird daher hauptsächlich in Form einer wässrigen Lösung verwendet. 

Wie lagert man Natriumhypochlorit?

Natriumhypochlorit ist eine instabile Substanz und sein Zerfall wird beschleunigt durch:

• Temperatur - je höher, desto schneller der Zerfall
• Sonnenlicht - direkte Sonneneinstrahlung kann innerhalb weniger Stunden zum Verlust von 10 - 20 g freiem Chlor führen
• Schwermetalle wie Kupfer, Nickel, Eisen

Lagerung von Natriumhypochlorit erfordert:

• Belüftung
• Lagerung bei Lufttemperatur unter 25^oC
• Schutz vor Sonneneinstrahlung
• Behälter aus Polyethylen, Polyester, Glas oder gummierter Stahl (Natriumhypochlorit darf nicht in Stahl- oder Metallbehältern gelagert werden)

Natriumhypochlorit im Obstbau

Natriumhypochlorit wird im Weinbau und Obstbau zur Prävention und Bekämpfung von Rindenbrand, Apfelkrebs und verschiedenen Pilzen eingesetzt, die Obstbäume befallen. Bäume sollten im blattlosen Zustand, also im Frühjahr oder Herbst, gespritzt werden. Die empfohlene Spritzlösungskonzentration beträgt 3% und der Ertrag etwa 500 Liter pro Hektar. Solche Behandlungen sind in den Niederlanden, Frankreich und Deutschland weit verbreitet und seit einiger Zeit auch bei uns beliebt. 

Natriumhypochlorit im Prozess der Lagerung verderblicher Gemüse

Die Langzeitlagerung verderblicher Gemüse ist für Züchter ein großes Problem. Gemüse wie Gurken, Paprika, Tomaten, Salate, Spinat, Grünkohl, Blumenkohl, Brokkoli, Zucchini, Sommerkartoffeln oder Pilze verderben leicht. Selbst wenn das Gemüse nicht vollständig verdorben ist, kaufen die Verbraucher es aufgrund des unattraktiven Aussehens, das sich meist durch Austrocknung und Verfärbung zeigt, nicht. Leider ist solches Gemüse anfällig für Krankheitserreger, wodurch es schnell verfault und verdirbt. 

Die Lagerdauer verderblicher Gemüse kann durch geeignete Behandlung unmittelbar nach der Ernte verlängert werden. Diese umfasst die Auswahl nur gesunder, unbeschädigter und frischer Gemüse sowie das Waschen und Kühlen. Diese Maßnahmen entfernen jedoch nicht die Pilzflora, die zum Wachstum von Pilzen und Schimmel beiträgt. Daher ist die Desinfektion des Gemüses während des Waschens mit Natriumhypochlorit der beste Weg, um den Verderb der Ernte zu verhindern. Diese Methode ist in den USA und Westeuropa verbreitet und seit kurzem auch in Polen. 

Damit die Desinfektion wirksam ist, sollte das Wasser, mit dem das Gemüse gewaschen wird, 5^oC wärmer sein als das Gemüse (um zu verhindern, dass Krankheitserreger durch Spaltöffnungen erneut eindringen), und der pH-Wert sollte im Bereich von 6,8 bis 7,2 liegen. Natriumhypochlorit wird dem Wasser in einer Menge zugegeben, um eine aktive Chlor-Konzentration von 50 - 200 mg/l zu erreichen. Beim Waschen von Brokkoli, Blumenkohl, Gurken, Salat und Pilzen in Form einer Dusche über einem Förderband sollte die Chlor-Konzentration 100 - 150 mg/l betragen, aber für Zuckererbsen 50 - 100 mg/l. Für Tomaten und junge Kartoffeln ist die Behandlung in einem Desinfektionsbad mit einer Konzentration von 500 - 600 mg/l für Kartoffeln und 200 - 350 mg/l für Tomaten zu empfehlen. 

Desinfektion von Paletten und Kisten für Gemüse mit Natriumhypochlorit

Kisten und Paletten zur Lagerung von Gemüse sollten eine Zulassung für den Kontakt mit Lebensmitteln haben. In diesen Behältern kann Gemüse jedoch bis zu einem Jahr gelagert werden, daher muss kontinuierlich darauf geachtet werden, dass diese zugelassenen Produkte keine Bedingungen für die Entwicklung von Pflanzenkrankheiten schaffen. Pilze und Bakterien entwickeln sich hauptsächlich während des Transports und in der Anfangsphase der Lagerung, da die Umweltbedingungen im Kühllager die Entwicklung von Krankheitserregern später erheblich einschränken. 

Leider löst die Desinfektion des Gemüses allein das Problem nicht, da Bakterien von den Paletten, auf denen Krankheitserreger vorhanden sind, auf das Gemüse übertragen werden können. Aus diesem Grund lohnt es sich, auch die Behälter zu desinfizieren, in denen das Gemüse transportiert und gelagert wird. Pathogenfreie Gemüsebehälter in der Anfangsphase der Lagerung schützen uns vor Warenverlusten und in der Endphase vor weiterer Schimmel- und Krankheitsentwicklung, was unsere Abnehmer und Geschäftspartner sicherlich bemerken werden. 

Die Desinfektion sollte vor dem Lagerzyklus durchgeführt werden, aber wenn während der Nutzung der Paletten Leckagen oder andere Anzeichen von Krankheitserregern festgestellt werden, sollte die Desinfektion erneut durchgeführt werden. Die Desinfektion sollte auch durchgeführt werden, wenn Gerüche, die auf eine Gemüsekrankheit hinweisen, wahrgenommen werden und bei Behältern, die von außerhalb des Unternehmens stammen.

Eine wirksame Desinfektion mit Natriumhypochlorit besteht darin, sichtbare Verunreinigungen mechanisch mit Hochdruckwasser oder auf andere wirksame Weise zu entfernen und die Behälter dann 15 Minuten lang einem 1,5%igen Natriumhypochlorit-Lösung auszusetzen; abschließend sollten die Kisten gründlich mit sauberem Wasser abgespült werden. 

Natriumhypochlorit und die Desinfektion eines Hühnerhofs 

Die Desinfektion eines Hühnerhofs sollte vor dem Kauf neuer Hühner durchgeführt werden. Der Desinfektionsprozess beginnt mit der Entfernung von Verunreinigungen und der Reinigung des Innenraums des Hühnerstalls mit Wasser und einem Reinigungsmittel, sodass das Abwasser nicht auf dem Gelände der Farm verbleibt. Anschließend wird eine 3%ige Natriumhypochlorit-Lösung vorbereitet, die unser Desinfektionsmittel ist. 100 Liter der fertigen Lösung reichen für etwa 600 m². Es ist zu beachten, dass nicht nur der Boden, sondern auch die Innen- und Außenwände sowie das gesamte Gelände desinfiziert werden müssen. 

Wasseraufbereitung mit Natriumhypochlorit 

Die Desinfektion von Wasser, das im Falle verschiedener Naturkatastrophen zur kollektiven Wasserversorgung der Bevölkerung bestimmt ist, erfolgt durch verschiedene Chlorierungsmethoden, aber wir konzentrieren uns hier natürlich auf Natriumhypochlorit. Diese Methode gewährleistet eine hohe Desinfektionswirkung, einfache Anwendung und Dosierung und bietet langfristigen Schutz vor Sekundärinfektionen während des Transports und der Lagerung. Dies geschieht durch die sogenannte Restkonzentration von freiem Chlor im Wasser, das heißt die Konzentration nach 30 Minuten Kontakt des Wassers mit dem Präparat, wenn bereits ein Teil des freien Chlors zur Desinfektion des Wassers verbraucht wurde. Standardmäßig sollte diese Konzentration 0,3 mg/l nicht überschreiten, in Ausnahmefällen sind jedoch sogar 2 mg/l zulässig. 

Desinfektion von Brunnen mit Natriumhypochlorit

Während einer Überschwemmung werden Brunnen häufig mit schmutzigem Wasser überschwemmt, und in Haushalten ohne Anschluss an die Wasserversorgung ist es notwendig, den Brunnen so schnell wie möglich in einen Zustand zu versetzen, in dem sauberes Trinkwasser aus dem Brunnen entnommen werden kann. Die Desinfektion des Brunnens beginnt mit dem Abpumpen des gesamten Wassers, der Reinigung des Schlamms und dem Entfernen einiger Zentimeter Sand vom Boden, die dann durch eine ähnliche Menge sauberen Kies ersetzt werden sollten. Anschließend wird der Brunnenring gereinigt und eventuelle Risse zementiert, und schließlich wird sauberes Wasser bis zum normalen Pegel eingefüllt. Die Menge an Natriumhypochlorit, die wir zur Desinfektion benötigen, beträgt bei einem Brunnen mit einem Durchmesser von 100 cm etwa 750 ml pro Meter Wasserhöhe; entsprechend benötigen wir bei einem breiteren oder schmaleren Brunnen eine andere Menge. Die abgemessene Menge Natriumhypochlorit wird in einem Eimer mit einer kleinen Menge Wasser verdünnt und in den Brunnen gegossen, anschließend muss das Wasser im Brunnen gut mit einem Stab oder durch Umgießen mit einem Eimer gemischt werden. Nach 24 Stunden sollte das gesamte Wasser abgepumpt werden; dies sollte wiederholt werden, bis der Chlorgeruch verschwunden ist. 

Desinfektion von Schwimmbadwasser mit Natriumhypochlorit

Natriumhypochlorit eignet sich hervorragend zur Desinfektion von Wasser in kleinen privaten Pools sowie in großen Wasserparks. Für eine wirksame Desinfektion wird empfohlen, 200 - 250 ml einer 15%igen Natriumhypochlorit-Lösung pro 10 000 Liter Wasser zu verwenden. Natriumhypochlorit wirkt am besten in Wasser mit einem pH-Wert zwischen 7 und 7,4 und einer Temperatur zwischen 18 und 22^oC, daher sollten diese Wasserparameter vor der Desinfektion eingestellt werden.

Desinfektion nach Hochwasser mit Natriumhypochlorit

Das Wasser, das während einer Überschwemmung in Haushalte eindringt, ist epidemiologisch äußerst gefährlich. Da es zuvor Komposthaufen, Toiletten, Chemikalien und andere Dinge mit sich gerissen hat, ist es voller krankheitserregender Bakterien. Es darf nicht zugelassen werden, dass Überreste dieses Wassers in unserem Haus bleiben, und daher sollte nach jeder Überschwemmung alles, was einen Wert hat, desinfiziert werden, und unrettbare Dinge sollten unbedingt entsorgt werden. 

Alle Oberflächen, die mit Überschwemmungswasser in Berührung gekommen sind oder feucht geworden sind, sollten desinfiziert werden. Dazu verwenden wir ausschließlich sauberes Wasser mit einer Natriumhypochlorit-Konzentration von 1,5% aktivem Chlor. Das Wasser aus dem Waschen und der Desinfektion muss danach in die Kanalisation gelangen und darf nicht auf den Hof gegossen werden. Zur Besprühung der Oberflächen mit der fertigen Lösung eignet sich am besten ein Hochdruckreiniger, und die Innenwände und Decken sollten mit einem Pinsel oder einer Farbwalze mit der Lösung bestrichen werden. Die Desinfektion sollte mit Maske, Handschuhen und Schutzbrille durchgeführt werden. Während der Desinfektion sollte der Raum ständig belüftet werden. Nach der Desinfektion sollte der Raum 24 Stunden gelüftet und die desinfizierten Wände mit warmem Wasser gewaschen werden. 

Desinfektion in der Brauerei und Natriumhypochlorit

Beim Bierbrauen zu Hause können wir nicht alle Gärgefäße, also die gesamte Ausrüstung zum Bierbrauen, sterilisieren. Wir können jedoch die wichtigsten Teile der Ausrüstung, die das ordnungsgemäße Wachstum der Hefe beeinflussen, desinfizieren.

Um das Wachstum der Hefe zu gewährleisten, sollte die Population anderer Bakterien möglichst minimiert werden. Alles, was nach dem Ausschalten der Brenner und Abkühlen der Würze bis zum Konsumieren mit der Würze oder dem Jungbier in Kontakt kommt, sollte desinfiziert werden. Bevor wir jedoch mit der Desinfektion beginnen, sollte das Gärgefäß von Hefenresten gereinigt werden. Dies kann mit warmem Wasser, einem Schwamm und Spülmittel erfolgen, anschließend muss das Gärgefäß gründlich gespült werden. In den Ecken des Gärgefäßes können wilde Hefen und Schimmelpilze oder andere Bakterien zurückbleiben, daher ist auch eine Desinfektion erforderlich. 

Das Gärgefäß kann mit einer 1,5%igen Natriumhypochlorit-Lösung desinfiziert werden, wobei darauf zu achten ist, das Gärgefäß nach der Desinfektion gründlich auszuwaschen und den Raum gut zu lüften. Die Desinfektion mit Natriumhypochlorit ist gegen alle Bakterien, Viren und Pilze wirksam, daher empfehlen wir dieses Mittel sehr. Bei der Desinfektion sollten Handschuhe und Schutzbrille getragen werden.

Verwendung von Natriumhypochlorit in der Endodontie

Natriumhypochlorit wird häufig bei der Wurzelkanalbehandlung als Mittel zum Auflösen von abgestorbenem Gewebe im Wurzelkanal verwendet; wichtig ist auch, dass Natriumhypochlorit die Schmierschicht auflöst, deren Entfernung eine Grundvoraussetzung für das ordnungsgemäße Verschließen der Wurzelkanäle ist. Am häufigsten werden Lösungen mit einer Konzentration von 2,5% bis 5% verwendet. Natriumhypochlorit sollte sehr vorsichtig verwendet werden, da es reizend auf lebende Gewebe wirkt. Darüber hinaus sollte bei der Verwendung von Orthodontiewerkzeugen darauf geachtet werden, dass Natriumhypochlorit korrosiv wirkt. 

Weitere Anwendungen von Natriumhypochlorit

Neben den oben genannten Anwendungen von Natriumhypochlorit, die wir etwas ausführlicher beschrieben haben, hat dieses Mittel noch viele andere Funktionen in äußerst unterschiedlichen Bereichen, unter anderem wird es verwendet für:

• die Herstellung von Zwischenprodukten in der pharmazeutischen Industrie
• das Bleichen von Textilien
• die Herstellung von Haushaltschemikalien
• die Desinfektion von Sanitärarmaturen
• die Herstellung von Pflanzenschutzmitteln
• die Herstellung verschiedener Verbindungen wie Hydrazin, Anthranilsäure, Chlorpikrin
• die Entgasung bei der hydrometallurgischen Herstellung von flüssigen und gasförmigen Giftstoffen
• als Reagenz bei photometrischen Untersuchungen
• die Herstellung von modifizierter Lebensmittelstärke
• die bakterizide und fungizide Behandlung von Getreide

Ryszard Kurek

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