Podchloryn sodu - zastosowanie i charakterystyka

Podchloryn sodu jest jedną z niewielu substancji, które przy swojej prostocie znajdują zastosowanie w tak wielu gałęziach przemysłu, gospodarki i medycyny. W dużej mierze jest to spowodowane jednym z głównych składników tego środka, czyli chlorem. Ten pierwiastek wbrew pozorom występuje w przyrodzie w większej ilości niż np. węgiel i stanowi aż 2,9% światowych oceanów i 0,045% skorupy ziemskiej. Związki chlorowe występują naturalnie u ludzi, we krwi, skórze i zębach; nawet białe krwinki potrzebują chloru, aby móc zwalczać infekcje. 

Aktualnie chlor wykorzystuje się w niezliczonej ilości procesów, które są częściami składowymi wyrobu wielu produktów, towarzyszących nam w codziennym życiu. Chloru używa się min. do dezynfekcji wody, w przemyśle papierniczym, spożywczym, przy produkcji tekstyliów, detergentów, aluminium, przy recyklingu gumy, produkcji leków, urządzeń medycznych i materiałów izolacyjnych. Ponadto chlor ma zastosowanie w wytwarzaniu użytecznych chemikaliów organicznych i  nieorganicznych substancji chemicznych, takich jak farby, szkło, ceramika, ogniwa paliwowe czy kosmetyki. 

Spis treści:

1. Podchloryn sodu - historia, właściwości, przechowywanie
2. Podchloryn sodu w sadownictwie
3. Podchloryn sodu w procesie przechowywania warzyw nietrwałych
4. Dezynfekcja skrzyniopalet i skrzyń na warzywa podchlorynem sodu
5. Podchloryn sodu a dezynfekcja kurzej fermy
6. Uzdatnianie wody podchlorynem sodu
7. Dezynfekcja studni podchlorynem sodu
8. Dezynfekcja wody basenowej podchlorynem sodu
9. Dezynfekcja podchlorynem sodu po powodzi
10. Dezynfekcja w piwowarstwie a podchloryn sodu
11. Zastosowanie podchlorynu sodu w endodoncji
12. Inne zastosowania podchlorynu sodu

Podchloryn sodu - rys historyczny

Nie można jednoznacznie stwierdzić, kto odkrył podchloryn sodu (NaOCl) ale wiadomo, że historia tej substancji sięga aż XVIII wieku, kiedy to francuski chemik C.L. Berthollet w latach 1785 -1788 wytworzył podchloryn potasu podczas zmieszania chloru gazowego z roztworem węglanu potasowego. Od tamtej pory produkował on z niejakim Percym podchloryn w miejscowości Javel, która później została wchłonięta przez Paryż. 

W międzyczasie wybielające właściwości podchlorynu doprowadziły do coraz częstszego używania go w przemyśle tekstylnym a pod koniec XIX wieku Pasteur odkrył, że podchloryn sodu jest skuteczny w zwalczaniu drobnoustrojów chorobotwórczych; niestety było to zanim odkrył, że choroby w ogóle są powodowane przez bakterie.
Wcześniej, między 1820 a 1822 rokiem,  Labarraque i Semmelweis odkryli, że produkty chlorowe są skuteczne przy ochronie ran przed zakażeniami i przenoszeniu się choroby "łóżeczka dziecinnego".

Podczas I wojny światowej w medycynie wprowadzono 5% roztwór NaOCl, czyli tzw. roztwór Dakina, który był używany do leczenia ran wojennych. W czasach, gdy nie znano jeszcze antybiotyków, leczenie ropnych ran i zgorzeli gazowych za pomocą przemywania obrażeń tym roztworem, dawało dobre efekty. Z biegiem lat dowiedziono, że NaOCl działa odkażająco na wszystkie znane drobnoustroje, grzyby i wirusy. 

Czym jest podchloryn sodu?

Podchloryn sodu pod względem chemicznym jest solą sodową kwasu podchlorawego o wzorze chemicznym NaOCl. Może powstawać na trzy sposoby:

• poprzez dodanie chloru do ługu sodowego o odpowiednim stężeniu
• z chlorku wapniowego i roztworu sody, jako produkt uboczny podczas syntezy chlorku sodowego
• podczas elektrolizy soli kuchennej

Rozpuszczony w wodzie ma żółtozieloną, półprzezroczystą barwę o pH od 12 do 13 (czyli jest silnie alkaliczny) oraz charakterystyczny ostry zapach chloru.  Sam w sobie, jest bardzo niestabilny i dlatego głównie stosuje się go w postaci roztworu wodnego.  

Jak przechowywać podchloryn sodu?

Podchloryn sodu jest substancją niestabilną i jego rozkład przyspieszają:

• temperatura - im wyższa, tym szybszy rozkład
• światło słoneczne - wystawienie na bezpośrednie działanie światła słonecznego może spowodować utratę nawet 10 - 20 g wolnego chloru w czasie kilku godzin
• metale ciężkie np. miedź, nikiel, żelazo

Magazynowanie podchlorynu sodu wymaga:

• zapewnienia wentylacji
• magazynowania w temp. powietrza poniżej 25^oC
• zabezpieczenia przed promieniami słonecznymi
• zbiorników wykonanych z  polietylenu, poliestru, szkła lub stali gumowanej (nie wolno przechowywać podchlorynu w opakowaniach ze stalowych ani metalowych)

Podchlorynu sodu w sadownictwie

Podchloryn sodu jest stosowany w winnictwie oraz sadownictwie do prewencji oraz zwalczania zgorzeli kory, raków jabłoni oraz różnych grzybów atakujących drzewa owocowe. Drzewa powinno pryskać się w stanie bezlistnym, czyli na wiosnę lub na jesień. Zalecane stężenie roztworu do oprysku to 3%, a wydajność to około 500 litrów na hektar. Takie zabiegi są powszechnie stosowane w Holandii, Francji i Niemczech, a od pewnego czasu są popularne również u nas. 

Podchloryn sodu w procesie przechowywania warzyw nietrwałych

Przechowywanie warzyw nietrwałych na dłuższą metę jest nie lada problemem dla hodowców. Warzywa takie jak ogórki, papryka słodka, pomidory, sałaty, szpinak, jarmuż, kalafior, brokuły, cukinia, letnie odmiany kartofla czy pieczarki łatwo ulegają zepsuciu. Nawet jeśli warzywa nie są całkowicie zepsute, to i tak konsumenci ich nie kupują ze względu na nieatrakcyjny wygląd, najczęściej objawiający się wysuszeniem i przebarwieniami. Niestety takie warzywa są wrażliwe na patogeny, przez co szybko ulegają procesowi gnicia i degradacji. 

Okres przechowywania warzyw nietrwałych można przedłużyć poprzez odpowiednią obróbkę tuż po zbiorze, która obejmuje wyselekcjonowanie tylko tych warzyw, które są zdrowe, nieuszkodzone i niezwiędnięte, a następnie mycie i schłodzenie. Jednak te czynności nie usuwają flory grzybiczej, która przyczynia się do rozwoju grzybów i pleśni. Dlatego, najlepszym sposobem, aby uniknąć degradacji plonów jest dezynfekcja warzyw na etapie ich mycia przy pomocy podchlorynu sodu. Jest to popularna metoda w USA oraz Europie Zachodniej, a ostatnio również w Polsce.

Aby dezynfekcja była skuteczna, woda którą będziemy myli warzywa powinna być o 5^oC wyższa od temperatury warzyw (chroni to przed ponownym wnikaniem patogenów przez aparaty szparkowe), a jej pH powinno być  przedziale od 6,8 do 7,2. Do wody dodajemy podchloryn sodu w takiej ilości, aby uzyskać stężenie aktywnego choru na poziomie 50 - 200 mg/l. W przypadku mycia brokułów, kalafiorów, ogórków, sałaty i pieczarek w formie prysznica nad przenośnikiem taśmowym, zaleca się aby stężenie chloru wynosiło 100 - 150 mg/l, ale już dla grochu cukrowego powinno wynosić 50 - 100 mg/l. Jeszcze inaczej wygląda kwestia w przypadku pomidorów i młodych ziemniaków - te warzywa zaleca się poddawać kąpieli w roztworze dezynfekcyjnym o stężeniu 500 - 600 mg/l dla ziemniaków i 200 - 350 mg/l dla pomidorów. 

Dezynfekcja skrzyniopalet i skrzyń na warzywa podchlorynem sodu

Skrzynie i skrzyniopalety do przechowywania warzyw powinny posiadać świadectwa dopuszczające je do kontaktu z żywnością. Jednak w danych pojemnikach warzywa mogą być przechowywane nawet rok, więc o te dopuszczone produkty stale trzeba dbać, aby nie stwarzały warunków korzystnych dla rozwoju chorób roślin. Grzyby i bakterie rozwijają się głównie w transporcie i początkowej fazie przechowywania warzyw, ponieważ później warunki środowiskowe w chłodni znacznie ograniczają rozwój patogenów. 

Niestety, dezynfekcja samych warzyw nie rozwiązuje problemu, ponieważ bakterie mogą przenosić się na warzywa ze skrzyniopalet, na których występują patogeny chorobotwórcze. Z tego powodu warto dezynfekować również opakowania, w których są transportowane i przechowywane warzywa. Wolne od patogenów pojemniki na warzywa w początkowej fazie przechowywania uchronią nas przed stratami w towarze, a w końcowej zabezpieczą przed dalszym rozwojem pleśni i chorób, co z pewnością zauważą nasi odbiorcy i kontrahenci.  

Dezynfekcja powinna być przeprowadzana przed cyklem przechowalniczym, lecz jeśli w czasie użytkowania skrzyniopalet zauważy się wycieki z warzyw lub inne objawy występowania patogenów, to powinno się ją przeprowadzić ponownie. Dezynfekcję powinno przeprowadzać się również w wypadku wyczucia zapachów świadczących o chorobie warzyw oraz na pojemnikach, które pochodzą z zewnątrz firmy.

Skuteczna dezynfekcja podchlorynem sodu polega na mechanicznym usunięciu widocznych zanieczyszczeń za pomocą wody pod wysokim ciśnieniem lub w inny sposób gwarantujący skuteczność, a następnie na  wystawieniu pojemników na 15 minut działania 1,5% roztworu podchlorynu sodu; na końcu skrzynie należy dokładnie spłukać czystą wodą. 

Podchloryn sodu a dezynfekcja kurzej fermy 

Dezynfekcję na kurzej fermie powinno przeprowadzać się przed zakupem nowych kurczaków. Proces dezynfekcji należy zacząć od usunięcia zabrudzeń i umycia wnętrza kurnika wodą ze środkiem myjącym w taki sposób, aby popłuczyny nie pozostały na terenie fermy. Następnie należy przygotować 3% roztwór podchlorynu sodu, który będzie naszym środkiem dezynfekującym. 100 litrów gotowego roztworu starcza na około 600 m². Należy pamiętać, aby dezynfekować nie tylko posadzkę, ale również ściany wewnętrzne i zewnętrzne, a także całe obejście. 

Uzdatnianie wody podchlorynem sodu 

Dezynfekcja wody przeznaczonej do zbiorowego zaopatrzenia ludności w wypadku różnych klęsk żywiołowych odbywa się różnymi metodami chlorowania, ale skupimy się tu oczywiście na podchlorynie sodu. Ta metoda gwarantuje wysoką skuteczność biobójczą, łatwość stosowania i dozowania oraz zapewnia długotrwałą ochronę przed wtórnym zakażeniem podczas transportu i przechowywania. Dzieje się tak dzięki tzw. resztkowemu stężeniu wolnego chloru w wodzie, czyli stężeniu po 30 min. kontaktu wody z preparatem, kiedy już część wolnego chloru zostaje zużyta do dezynfekcji wody. Standardowo to stężenie nie powinno przekraczać 0,3 mg/l lecz w warunkach wyjątkowych dopuszcza się nawet 2 mg/l. 

Dezynfekcja studni podchlorynem sodu

Podczas powodzi często dochodzi do zalania studni brudną wodą, a w przypadku gospodarstw, gdzie nie ma podłączenia do wodociągu, konieczne jest jak najszybsze doprowadzenie do stanu, gdzie można czerpać nieskażoną pitną wodę ze studni. Dezynfekcję studni rozpoczyna się od wybrania całej wody, oczyszczenia ze szlamu oraz wybrania kilkudziesięciu centymetrów piasku z dna, które po tej czynności należy zasypać podobną ilością czystego żwiru. Następnie należy oczyścić cembrowinę i zacementować ewentualne ubytki, a na końcu wlać czystą wodę do normalnego poziomu. Ilość podchlorynu sodu, jaki potrzebujemy do dezynfekcji to przy studni o średnicy 100 cm, około 750 ml na metr wysokości; odpowiednio przy szerszej lub węższej studni, będziemy potrzebować inną ilość. Odmierzoną ilość podchlorynu rozrabiamy w wiadrze z niewielką ilością wody i wlewamy do studni, następnie musimy dobrze wymieszać wodę w studni za pomocą tyczki lub przelewając wodę korzystając z wiadra czerpalnego. Po 24 h należy wybrać całą wodę; należy to powtarzać, póki nie zniknie zapach chloru. 

Dezynfekcja wody basenowej podchlorynem sodu

Podchloryn sodu doskonale nadaje się do dezynfekcji wody w małych przydomowych basenach, jak i w wielkich parkach wodnych. Do skutecznej dezynfekcji zaleca się używać 200 - 250 ml 15% roztworu podchlorynu sodu na każde 10 000 litrów wody. Podchloryn sodu najlepiej działa w wodzie o pH między 7 a 7,4 i temperaturze między 18 a 22^oC, więc aby nasza dezynfekcja przebiegła skutecznie, najpierw należy ustalić takie parametry wody.

Dezynfekcja podchlorynem sodu po powodzi

Woda, która wdziera się do domostw podczas powodzi jest niezwykle niebezpieczna pod względem epidemiologicznym. Przez to, że wcześniej porwała ze sobą zawartość kompostów, toalet, chemikaliów i innych rzeczy, jest pełna chorobotwórczych bakterii. Nie można pozwolić, aby pozostałości po takiej wodzie, zostały w naszym domu i dlatego po każdej powodzi powinno się zdezynfekować wszystko, co ma jakąś wartość, a rzeczy nie do uratowania należy bezwzględnie wyrzucić. 

Wszystkie powierzchnie, które mogły zostać opryskane lub zawilgocone wodą powodziową powinny zostać zdezynfekowane. Używamy do tego celu wyłącznie czystej wody z podchlorynem sodu o stężeniu aktywnego chloru w wysokości 1,5%. Woda z mycia i dezynfekcji po wszystkim musi się znaleźć w kanalizacji, a nie zostać wylana na podwórku. Do spryskiwania powierzchni gotowym roztworem najlepiej jest używać myjki ciśnieniowej, a ściany i sufit wewnątrz domu najlepiej pokryć roztworem za pomocą pędzla lub wałka malarskiego. Dezynfekcję należy wykonywać w masce oraz rękawiczkach i okularach ochronnych. Pomieszczenie podczas dezynfekcji powinno być cały czas wietrzone. Po skończonej dezynfekcji należy przez 24 h wietrzyć pomieszczenie, a zdezynfekowane ściany przemyć ciepłą wodą. 

Dezynfekcja w piwowarstwie a podchloryn sodu

Tworząc piwo w warunkach domowych nie jesteśmy w stanie wyjałowić wszystkich fermentatorów, czyli całości sprzętu używanego do warzenia piwa. Możemy jednak poddać dezynfekcji najważniejsze elementy aparatury, które mają wpływ na prawidłowy rozwój drożdży.

Aby drożdże mogły poprawnie wzrastać należy możliwie zniwelować populację innych bakterii. Wszystko, co ma kontakt z brzeczką lub młodym piwem, zaraz po wyłączeniu palników i schłodzeniu brzeczki aż do konsumpcji, powinno zostać zdezynfekowane. Zanim jednak zaczniemy dezynfekcję, należy wyczyścić fermentator z pozostałości drożdży. Możemy to zrobić ciepłą wodą z gąbką i płynem do naczyń, a następnie dokładnie go wypłukać. W zakamarkach fermentatora mogą zalegać dzikie drożdże i pleśnie lub inne bakterie i dlatego konieczna jest również dezynfekcja. 

Pojemnik fermentacyjny możemy zdezynfekować 1,5% roztworem podchlorynu sodu, choć należy pamiętać o tym, aby po dezynfekcji dokładnie wymyć fermentator, a pomieszczenie porządnie wywietrzyć. Dezynfekcja podchlorynem sodu jest skuteczna wobec wszystkich bakterii, wirusów i grzybów, więc jak najbardziej polecamy ten środek. Należy pamiętać, aby dezynfekcję przeprowadzać w rękawicach i okularach ochronnych.

Zastosowanie podchlorynu sodu w endodoncji

Podchloryn sodu jest często stosowany podczas leczenia kanałowego jako środek rozpuszczający tkankę martwą w kanale korzeniowym; co ważne, podchloryn sodu rozpuszcza również warstwę mazistą, której usunięcie jest podstawowym warunkiem prawidłowego zamknięcia kanałów korzeniowych. Najczęściej stosuje się roztwory o stężeniu 2,5% do 5%. Podchloryn należy stosować bardzo ostrożnie ze względu na jego działanie drażniące na tkanki żywe. Ponadto należy uważać na narzędzia ortodontyczne ponieważ podchloryn ma działanie korodujące. 

Inne zastosowania podchlorynu sodu

Oprócz wyżej wymienionych zastosowań podchlorynu sodu, które chcieliśmy nieco szerzej opisać, ten środek ma jeszcze wiele innych funkcji w niezwykle różnych obszarach, a min. jest używany do:

• produkcji półproduktów w przemyśle farmaceutycznym
• wybielania tkanin
• produkcji wyrobów chemii gospodarczej
• dezynfekcji armatury sanitarnej
• produkcji środków ochrony roślin
• wytwarzania różnych związków np. hydrazyny, kwasu antranilowego, chloropikryny
• odgazowywania w procesie hydrometalurgicznej produkcji toksycznych odpadów ciekłych i gazowych
• jako reagent w badaniach fotometrycznych
• produkcji skrobi spożywczej zmodyfikowanej
• bakteriobójczej i grzybobójczej obróbki ziarna

Ryszard Kurek

Wszelkie prawa zastrzeżone. Żaden fragment publikacji (tekst, grafika, obrazy, zdjęcia, pliki oraz inne dane) prezentowany w sklepie internetowym OLE.PL nie może być powielany lub rozpowszechniany w żadnej formie i w żaden sposób bez uprzedniego zezwolenia. Wszelkie znaki towarowe, znaki graficzne, nazwy własne i inne dane są chronione prawem autorskim i należą do ich właścicieli.