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Los desinfectantes de cloro Descubrimiento - Lugar - Propiedades - Transporte - Almacenamiento - Produccion - Metodos de Produccion - Aplicaciones Desinfeccion - Lejía - Mecanismo de DESINFECCION - Cloro activo - Dosis - Descomposición En La cloronizacion concentrations - Efectividad - Efectos para la Salud - Legislacion Cloro El cloro es uno de los desinfectantes más utilizados para la desinfección del agua. El cloro se puede aplicar para la desactivación de la mayoría de los microorganismos y es relativamente barato. Cuando se descubrió el cloro? El gas de cloro fue supuestamente descubierto en el siglo XIII. El cloro (Cl 2) se preparó por primera vez en forma pura por el químico sueco Carl Wilhelm Scheele en 1774. Scheele piedra marrón climatizada (dióxido de manganeso; MnO2) con ácido clorhídrico (HCl). Cuando se calientan estas sustancias los enlaces se rompen, causando cloruro de manganeso (MnCl2), agua (H2O) y gas de cloro (Cl 2) para formar. Figura 1: Carl Wilhelm Scheele descubrió el cloro en 1774 Scheele descubrió que el gas de cloro era soluble en agua y que podría ser utilizado para blanquear el papel, verduras y flores. También se hace reaccionar con metales y óxidos metálicos. En 1810 Sir Humphry Davy, químico Inglés que probó reations fundamentales de gas cloro, descubrió que el gas Scheele encontró debe ser un elemento, dado que el gas era inseparable. Él nombró el "cloro" de gas (Cl), después de la palabra griega 'chloros', que significa amarillo-verdosa y se refiere al color de cloro gaseoso (White, 1999 Watt, 2002) El cloro se puede encontrar en muchos lugares diferentes de todo el mundo. El cloro se encuentra siempre en los compuestos, ya que es un elemento muy reactivo. El cloro se puede encontrar generalmente vínculo con el sodio (Na), o en la sal de mesa (cloruro de sodio; NaCl). La mayoría de cloro se encuentran disueltos en mares y lagos salados. Grandes cantidades de cloro se pueden encontrar en el suelo en forma de sales de roca o halita. El cloro (Cl 2) es uno de los elementos más reactivos; que se une fácilmente a otros elementos. En el cloro tabla periódica se pueden encontrar entre los halógenos. Otros halógenos son flúor (F), bromo (Br), iodene (I) y astato (At). Todos los halógenos reaccionan con otros elementos de la misma manera y pueden formar una gran cantidad de sustancias. Los halógenos a menudo reaccionan con los metales para formar sales solubles. Los átomos de cloro contienen 17 electrones negativos (partículas con carga negativa). Estos se mueven alrededor del núcleo pesado del átomo en tres proyectiles. Dentro de la carcasa interior hay dos electrones, dentro del escudo intermedio hay ocho y dentro de la carcasa exterior hay siete. En la cubierta exterior hay espacio dejado por otro electrón. Esto provoca libres, átomos cargados, llamadas iones, para formar. También puede causar un electrón extra (un enlace covalente, un enlace de cloro), la capa exterior se complete. Figura 2: átomos de cloro contienen 17 electrones El cloro puede formar sustancias muy estables, tales como sal de cocina (NaCl). El cloro también puede formar productos muy reactivos, tales como cloruro de hidrógeno (HCl). Cuando el cloruro de hidrógeno se disuelve en el agua se convierte en ácido clorhídrico. El átomo de hidrógeno emite un electrón al átomo de cloro, causando iones de hidrógeno y cloro para formar. Estos iones reaccionan con cualquier tipo de sustancia que entran en contacto con, incluso metales que son resistentes a la corrosión en circunstancias normales. ácido clorhídrico concentrado, incluso puede corroer el acero inoxidable. Es por esto que se almacena ya sea en vidrio o en plástico. El cloro es un gas muy reactivo y corrosivo. Cuando se transporta, almacena o se utiliza, se deben tomar las precauciones de seguridad. En Holanda, por ejemplo, el cloro se transporta en trenes de cloro por separado. cloro acuoso debe protegerse de la luz solar. El cloro se descompone bajo la influencia de la luz solar. La radiación UV de la luz solar proporciona la energía que ayuda a la avería de moléculas de ácido hipocloroso (HOCl). En primer lugar, la molécula de agua (H2O) se descompone, provocando que los electrones liberados que reducen el átomo de cloro del ácido hipocloroso al cloruro (Cl -). Durante esta reacción se libera un átomo de oxígeno, que se convierte en una molécula de oxígeno: 2HOCl - & gt; 2H + + 2Cl - + O2 El cloro se produce a partir de bonos de cloro por medio de oxidación electrolítica o química. Esto a menudo se consigue por la electrólisis del agua de mar o sal de roca. Las sales se disuelven en agua, salmuera formación. La salmuera puede conducir una corriente continua de gran alcance en una celda electolytic. Debido a los iones de cloro (que se originan a partir de sal disolviendo en agua) se transforman en átomos de cloro. La sal y el agua se dividen en hidróxido de sodio (NaOH) y gas de hidrógeno (H 2) en el gas de cátodo y el cloro en el ánodo. Estos productos cátodo y ánodo deben estar separados, porque el gas de hidrógeno reacciona con el cloro gaseoso muy agresiva. Para producir cloro, se utilizan tres métodos de electrólisis diferentes. 1. La célula método de diafragma, que impide que los productos para mezclar o reaccionar por medio de un diafragma. El barril de electrólisis contiene un polo positivo, hecho de titanio y un polo negativo, de acero. Los electrodos están separados por un diafragma de llamada, que es una pared que sólo permite a los fluidos fluyen a través, provocando gases que se forman durante una reacción a separar. La aplicación del principio de contracorriente evita que los iones de hidróxido de alcanzar el polo positivo. Sin embargo, los iones de cloro pueden pasar a través del diafragma, haciendo que el hidróxido de sodio para ser ligeramente contaminado con cloro. Esto hace que las siguientes reacciones a tener lugar: polo +. 2Cl - - & gt; Cl 2 + 2e - - polo. 2 H2O + 2 e - - & gt; 2OH - + H 2 2. El mercurio célula-Methode utiliza un electrodo de mercurio, haciendo que los productos de reacción sean más puros que los de la membrana celular-Methode. Con este método se utiliza un barril de electrólisis que contiene un poste de titanio positivo y un polo negativo de mercurio fluido. En el polo negativo de una reacción con sodio (Na +) se lleva a cabo, haciendo que las amalgamas de sodio que se formen. Cuando las amalgamas fluyen a través de un segundo cilindro de reacción, de sodio reacciona con agua para hidróxido de sodio e hidrógeno. Esto hace que el gas de hidrógeno para permanecer separado del gas de cloro, que se forma en el polo positivo. Dentro del tambor de electrolisis las siguientes reacciones tienen lugar: el polo +. 2 Cl - - & gt; Cl 2 + 2e - - polo. Na + + e - - & gt; Na barril segunda reacción: 2Na + 2 H 2 O - & gt; 2 Na + + 2OH - + H 2 3. La membrana de método se parece al método de diafragma. La única diferencia es que la membrana sólo permite a los iones positivos pasan, causando una forma relativamente pura de hidróxido de sodio a la forma. Durante el proceso de electrólisis de mercurio se forma una solución que contiene 50% en masa de hidróxido de sodio. Sin embargo, durante los procesos de membrana de diafragma y la solución debe evaporarse el uso de vapor. El sesenta por ciento de la producción de cloro Europea se lleva a cabo por medio de electrolisis de mercurio, que conviene precisar 20% tiene lugar en el proceso de diafragma y el 20% tiene lugar en el proceso de membrana. El cloro también se puede producir por medio de hidrógeno oxidación de cloruro con el oxígeno del aire. Copper (II) cloruro (CuCl 2) se utiliza como un cathalyser durante esta llamada "Deaconprocess ': 4HCl + O 2 - & gt; 2H 2 O + 2Cl 2 Por último, el cloro puede ser producido por medio de sales de fundido de electrólisis y, sobre todo en los laboratorios, por medio de ácido clorhídrico y la oxidación de dióxido de manganeso: MnO 2 + 4HCl - & gt; MnCl 2 + 2H 2 O + Cl 2 Cuando se añade cloro gaseoso para regar la siguiente reacción de hidrólisis se lleva a cabo: Cl 2 + H 2 O = H + + Cl - + HOCl El cloro se aplica en una escala masiva. El cloro es un elemento muy reactivo, haciendo que se forman rápidamente compuestos con otras sustancias. El cloro también tiene la capacidad de desarrollar una unión entre dos sustancias que normalmente no reaccionan entre sí. Cuando los enlaces de cloro a una sustancia que contiene átomos de carbono, se forman sustancias orgánicas. Los ejemplos son de plástico, disolventes y aceites, sino también varios fluidos corporales humanos. Cuando el cloro se une químicamente a otros elementos, a menudo sustituyendo un átomo de hidrógeno durante una reacción llamada de sustitución. átomos de hidrógeno múltiples en la misma molécula pueden ser reemplazados por átomos de cloro, provocando nuevas sustancias para formar una tras otra. El cloro desempeña un papel importante en la ciencia médica. No sólo se utiliza como desinfectante, pero también es un componente de varios medicamentos. La mayoría de nuestros medicamentos contienen cloro o se desarrollan utilizando subproductos que contienen cloro. hierbas medicinales también contienen cloro. El primer anestésico utilizado durante la cirugía fue cloroformo (CHCl3). La industria química crea decenas de miles de productos de cloro utilizando un pequeño número de productos químicos que contienen cloro. Emaples de productos que contienen cloro son pegamento, pinturas. disolventes, cauchos de espuma, parachoques de automóviles, aditivos alimentarios, plaguicidas y anticongelante. Una de las sustancias que contienen cloro más comúnmente utilizado es el PVC (policloruro de vinilo). El PVC se utiliza ampliamente, por ejemplo, en tubos de drenaje, aislamiento, suelos, ventanas, botellas y ropa impermeable. Figura 3: Los productos que contienen cloro blanqueador a base de cloro se aplica como un desinfectante a gran escala. Las sustancias también se usan para blanquear el papel. El blanqueo se produce como resultado de la oxidación de cloro o hipoclorito. Alrededor del 65% de cloro industrializados se utiliza para producir productos químicos orgánicos, tales como plásticos. Alrededor del 20% se utiliza para producir cloro y desinfectantes. El cloro restante se utiliza para producir compuestos inorgánicos de cloro y varios elementos diferentes, tales como zinc (Zn), hierro (Fe) y titanio (Ti). El cloro es uno de los desinfectantes más utilizados. Es muy aplicable y muy eficaz para la desactivación de microorganismos patógenos. El cloro se puede aplicar fácilmente, medidas y controlado. Es decir es bastante persistente y relativamente barato. El cloro se ha utilizado para aplicaciones, tales como la desactivación de agentes patógenos en el agua potable. agua de la piscina y aguas residuales. para la desinfección de las áreas de uso doméstico y para el blanqueo de tejidos, desde hace más de doscientos años. Cuando se descubrió el cloro no lo hicimos ahora que la enfermedad fue causada por microorganismos. En el siglo XIX los médicos y científicos del siglo descubrieron que muchas enfermedades son contagiosas y que la propagación de la enfermedad se puede prevenir mediante la desinfección de las áreas del hospital. Muy poco después, empezamos a experimentar con cloro como desinfectante. En 1835 el médico y escritor Oliver Wendell Holmes recomienda a las amas de lavarse las manos en el hipoclorito de calcio (Ca (ClO) 2 4H 2 O) para evitar una propagación de la fiebre del ama. Sin embargo, sólo empezamos a usar desinfectantes en una escala más amplia en el siglo XIX, después de que Louis Pasteur descubrió que los microorganismos se extienden ciertas enfermedades. El cloro ha jugado un papel importante en lenghthening la esperanza de vida de los seres humanos. Para obtener más información acerca de los patógenos en los sistemas acuáticos, por favor, eche un vistazo a los agentes patógenos en ecosistemas de agua dulce Las superficies pueden ser desinfectados por el blanqueamiento. Bleach consiste en gas de cloro disuelto en una solución de álcali, tal como hidróxido de sodio (NaOH). Cuando el cloro se disuelve en una solución alcalina, los iones de hipoclorito (OCl -) se forman durante una reacción autoredox. El cloro reacciona con hidróxido de sodio al hipoclorito de sodio (NaOCl). Este es un muy buen desinfectante con un efecto estable. Bleach no se puede combinar con los ácidos. Cuando blanqueador entra en contacto con los ácidos que el hipoclorito se convierte en inestable, haciendo que el gas de cloro venenoso para escapar. El ácido hipocloroso acompañante no es muy estable. Figura 4: el cloro se utiliza a menudo como un blanqueador polvo de blanqueo (CaOCl 2) también se puede utilizar. Esto se produce por la dirección de cloro a través de hidróxido de calcio (CaOH). El beneficio de polvo de blanqueo es que es un sólido. Esto hace que sea más fácil de aplicar como desinfectante en áreas médicas, junto a su uso como un agente de blanqueo. Cuando polvo desinfectante se disuelve, reacciona con el agua al ácido hipocloroso (HOCl) e iones de hipoclorito (OCl -). El cloro mata a los patógenos tales como bacterias y virus, rompiendo los enlaces químicos en sus moléculas. Los desinfectantes que se utilizan para este fin consisten en compuestos de cloro que puedan intercambiar átomos con otros compuestos, tales como enzimas en bacterias y otras células. Cuando las enzimas entran en contacto con cloro, uno o más de los átomos de hidrógeno en la molécula se sustituyen por el cloro. Esto hace que toda la molécula de cambiar de forma o desmoronarse. Cuando las enzimas no funcionan correctamente, una célula o bacteria morirán. Cuando se añade cloro al agua, ácidos hipocloroso formulario: Cl 2 + H2O - & gt; HOCl + H + + Cl - Dependiendo del valor de pH, ácido hipocloroso expira en parte a iones hipoclorito: Cl 2 + 2H 2 O - & gt; HOCl + H3O + Cl - HOCl + H2O - & gt; H3O + + OCl - Esto se desmorona a átomos de cloro y oxígeno: OCl - - & gt; Cl - + O ácido hipocloroso (HOCl, que es eléctricamente neutro) y los iones hipoclorito (OCl -. eléctricamente negativo) formarán cloro libre cuando se unen juntos. Esto resulta en la desinfección. Ambas sustancias tienen un comportamiento muy distintivo. ácido hipocloroso es más reactivo y es un desinfectante más fuerte que el hipoclorito. ácido hipocloroso se divide en ácido clorhídrico (HCl) y atomair de oxígeno (O). El átomo de oxígeno es un potente desinfectante. Las propiedades desinfectantes de cloro en el agua se basan en el poder oxidante de los átomos de oxígeno libres y en las reacciones de sustitución de cloro. Figura 5: el ácido hipocloroso neutro puede penetrar mejor en las paredes celulares de los microorganismos patógenos que el ión hipoclorito cargado negativamente La pared celular de los microorganismos patógenos está cargado negativamente por la naturaleza. Como tal, puede ser penetrado por el ácido hipocloroso neutro, en lugar de por el ion hipoclorito cargado negativamente. ácido hipocloroso puede penetrar capas de limo, las paredes celulares y capas protectoras de los microorganismos y mata eficazmente patógenos como resultado. Los microorganismos se mueren o sufren de fallo reproductivo. La efectividad de la desinfección es determinado por el pH del agua. la desinfección con cloro se llevará a cabo de manera óptima cuando el pH está entre 5,5 y 7,5. ácido hipocloroso (HOCl) reacciona más rápido que los iones hipoclorito (OCl -); es 80 a 100% más eficaz. El nivel de ácido hipocloroso disminuye cuando el valor de pH es más alto. Con un valor de pH de 6 el nivel de ácido hipocloroso es 80%, que conviene precisar la concentración de iones hipoclorito es 20%. Cuando el valor de pH es 8, esto es a la inversa. Cuando el valor de pH es 7,5, la concentración de iones de ácido hipocloroso y el hipoclorito son igualmente alta. Acido hipocloroso (izquierda). iones hipoclorito (derecha) Cuando se añade cloro al agua para fines de desinfección, por lo general comienza a reaccionar con compuestos orgánicos e inorgánicos disueltos en el agua. El cloro ya no puede ser utilizado para la desinfección después de eso, porque se ha formado otros productos. La cantidad de cloro que se utiliza durante este proceso se refiere como el "investigación de cloro 'del agua. El cloro puede reaccionar con amoníaco (NH 3) a las cloraminas, compuestos químicos que contienen cloro, nitrógeno (N) y de hidrógeno (H). Estos compuestos se denominan compuestos de cloro activo '' (al contrario de ácido hipocloroso y el hipoclorito, que se conocen como "cloro activo libre ') y son responsables de la desinfección del agua. Sin embargo, estos compuestos reaccionan mucho más lentamente que el cloro activo libre. Cuando la dosificación de cloro uno tiene que tener en acount que el cloro reacciona con compuestos en el agua. La dosis debe ser lo suficientemente alto para una cantidad significativa de cloro a permanecer en el agua para la desinfección. consulta de cloro se determina por la cantidad de materia orgánica en el agua, el pH del agua, el tiempo de contacto y la temperatura. El cloro reacciona con la materia orgánica a byporducts desinfección, como los trihalometanos (THM) y ácidos acéticos halogenados (HAA). El cloro se puede añadir para la desinfección de varias maneras diferentes. Cuando se apllied cloración ordinario, el cloro se añade simplemente al agua y sin tratamiento previo es necesario. Pre y poscloración significa la adición de cloro al agua antes y después de otras etapas de tratamiento. Recloración significa la adición de cloro al agua tratada en uno o más puntos del sistema de distribución con el fin de preservar la desinfección. cloración punto de interrupción consiste en una adición continua de cloro al agua hasta el punto en que se cumple la consulta cloro y todos los presentes amoníaco se oxida, por lo que sólo permanece cloro libre. Esto se aplica generalmente para la desinfección, pero también tiene otros beneficios, tales como el control de olor y sabor. Con el fin de alcanzar el punto de interrupción, se aplica una superchlorination. Para lograr esto, se utiliza concentraciones de cloro que exceden en gran medida la concentración de 1 mg / L requerido para la desinfección. El gas cloro se puede obtener como gas de líquido en los recipientes a presión 10 bar. Es muy soluble en agua (3 L de cloro / 1 L de agua). Para matar las bacterias que se requiere poco de cloro; acerca de 0,2-0,4 mg / L. las concentraciones de cloro añadido al agua son generalmente más altos, debido a la consulta de cloro del agua. Hoy en día el gas de cloro se utiliza solamente para las grandes instalaciones de depuración de aguas municipales e industriales. Para aplicaciones más pequeñas generalmente calcio o hipoclorito de sodio. Factores que determinan cloro desinfección efectividad: las concentraciones de cloro, el tiempo de contacto, la temperatura, el pH, la cantidad y los tipos de microorganismos, las concentraciones de materia orgánica en el agua. Tabla 1: tiempo de desinfección para varios tipos diferentes de microorganismos patógenos con agua clorada, que contiene una concentración de cloro de 1 mg / L (1 ppm) cuando el pH = 7,5 y T = 25 ° C Tiempo de desinfección de contaminantes fecales con agua clorada aproximadamente 9600 minutos (6,7 días) La reacción del cuerpo humano al cloro depende de la concentración de cloro presente en el aire, y de la duración y frecuencia de la exposición. Los efectos también dependen de la salud de un individuo y las condiciones ambientales durante la exposición. Cuando pequeñas cantidades de cloro se respiran durante cortos períodos de tiempo, esto puede afectar al sistema respirational. Los efectos varían desde la tos y los dolores en el pecho, a la acumulación de líquido en los pulmones. El cloro también puede causar irritaciones de la piel y los ojos. Estos efectos no se producen en condiciones naturales. Cuando el cloro entra en el cuerpo que no es muy persistente, debido a su reactividad. cloro puro es muy tóxico, incluso pequeñas cantidades pueden ser mortales. Durante se utilizó gas cloro Primera Guerra Mundial a gran escala de herir o matar a los soldados enemigos. Los alemanes fueron los primeros en utilizar gas de cloro en contra de sus enemigos. El cloro es mucho más denso que el aire, haciendo que se forme un humo tóxico por encima del suelo. El gas de cloro afecta a la mucosa (nariz, garganta, ojos). El cloro es tóxico para las membranas mucosas, ya que les disuelve, haciendo que el gas de cloro a terminar en los vasos sanguíneos. Cuando el cloro gaseoso se respira en los pulmones se llenan de líquido que a una persona tratara de un ahogo. UE: La directiva europea de agua potable 98/83 / CE no contiene directrices para el cloro. La OMS (Organización Mundial de la Salud): estándares de agua potable de la OMS indican que el 2-3 mg / L de cloro debe ser añadido al agua con el fin de obtener una desinfección satisfactoria y la concentración residual. La cantidad máxima de un cloro puede utilizar es de 5 mg / L. Para una desinfección más eficaz la cantidad residual de cloro libre debe ser superior a 0,5 mg / L después de al menos 30 minutos de tiempo de contacto a un valor de pH de 8 o menos. (OMS, Guías para la calidad del agua potable. Editie 3e) EE. UU.: Las normas nacionales del agua potable, que el importe máximo residual de cloro es de 4 mg / L. Hasta el recientemente los EE. UU. utiliza gas de cloro ampliamente para el tratamiento de aguas residuales. Hoy en día, el uso de cloro ha sido forzado hacia atrás. Esto se hizo sobre todo debido a los subproductos peligrosos de desinfección, tales como los trihalometanos (THM). Sin embargo, el cloro todavía es el desinfectante principal en los EE. UU., ya que es relativamente barato. La aplicación del Plan de Gestión de Riesgos (CAA) Ley del Aire Limpio (PGR) para el almacenamiento de productos químicos tóxicos por la EPA (junio de 1999) y el nuevo registro de gas de cloro como un pesticida (EPA, 2001) han causado las plantas de tratamiento de aguas residuales para cambiar de gas cloro a hipoclorito de sodio más y más a menudo. Esto se debe a que las empresas no quieren hacer un plan de gestión de riesgos para el gas de cloro, ya que ocupa mucho de su tiempo y dinero. Más información sobre la desinfección del agua ?:

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