歷史
1834年,次氯酸被法國化學家Antoine Jér?me Balard (1802–1876) 發(fā)現(xiàn)了。他把稀氧化汞水溶液和氯氣反應,生成次氯酸。他也對次氯酸和其鹽進行了命名。
制取
當純凈的氯氣通入水中時,會形成鹽酸和次氯酸:
Cl2 + H2O ? HCl + HClO KW=1.56×10-4
一氧化二氯溶于水會轉(zhuǎn)變?yōu)榇温人幔?/p>
Cl2O + H2O → 2HClO
化學性質(zhì)
在水溶液中,次氯酸部分電離為次氯酸根離子(ClO?,也稱為“次氯酸鹽陰離子”)和氫離子(H+):
HClO ? H+ + ClO?
次氯酸中性溶液是一種比標準狀況下的氯更強的氧化劑:
2?HClO(aq) + 2?H+ + 2?e? ? Cl2(g) + 2?H2O E=+1.63V
注:標準狀況指0℃,標準大氣壓下次氯酸不穩(wěn)定,會慢慢發(fā)生自身氧化還原反應而分解,降低pH會促進該反應的進行:
次氯酸是一種弱酸,可以和堿發(fā)生酸堿中和生成相應的鹽和水。例如:
HClO+NaOH=NaClO+H2O
含有次氯酸根的鹽被稱為次氯酸鹽。最廣為人知的一種家用次氯酸鹽消毒劑是次氯酸鈉(NaClO)。
次氯酸和它的酸酐——一氧化二氯達到平衡:
2 HClO ? Cl2O + H2O K (at 0℃) = 3.55×10?3 dm3 mol?1
應用
在有機合成中, HClO 把烯烴轉(zhuǎn)化成羥氯。
在生物學中,次氯酸是由髓過氧化物酶的活性嗜中性粒細胞中氧化氯離子而產(chǎn)生的,有助于破壞細菌。
在醫(yī)學上,次氯酸水被用作消毒劑。
在傷口護理方面,截至2016年初,美國食品和藥物管理局已批準其主要活性成分為次氯酸的產(chǎn)品,用于治療傷口和人類和寵物的各種感染。它還被FDA批準為鹽水溶液的防腐劑。
最近的研究表明,次氯酸適合消毒室內(nèi)環(huán)境,如辦公室,醫(yī)院和保健診所。
在食品服務和水分配方面,有時使用專門設(shè)備從水和鹽中產(chǎn)生 HClO 溶液,以產(chǎn)生足夠的安全(不穩(wěn)定)消毒劑,以處理食品制備表面和供水。 因為它的不可燃和無毒的特點,它也常用于餐館的消毒。
在水處理中,次氯酸是游泳池中的活性消毒劑。
此外,在船舶和游艇上,海洋衛(wèi)生設(shè)備。 使用電力將海水轉(zhuǎn)化為次氯酸,在排放到海中之前對搗化糞便進行消毒。
在除臭方面,次氯酸可去除高達99%的惡臭,包括垃圾、腐爛的肉類、廁所、糞便和尿液氣味。
危險性
HOCl 被美國環(huán)境保護局列為非危險物質(zhì)。作為氧化劑,它可以是腐蝕性或刺激性的,這取決于其濃度和pH。
在臨床測試中,對次氯酸水進行了眼部刺激、皮膚刺激和毒性測試,他們得出結(jié)論,它對眼睛和皮膚無毒、無刺激性。
最近的一項研究中,一種用純次氯酸保存的鹽水衛(wèi)生溶液在不改變眼瞼上細菌物種多樣性的情況下顯著降低細菌負荷。經(jīng)過20分鐘的治療,葡萄球菌減少了>99%。
濃的次氯酸是一種強氧化劑,可以刺激皮膚甚至燒掉皮膚。它還會歧化成氯酸和鹽酸,可以使組織死亡甚至直接分解。它不能用來氧化醇,因為它可以通過酯化反應形成爆炸性的次氯酸酯。它和氨反應會形成爆炸性的三氯化氮。