Гипохлорит натрия — NaCIO, получают хлорированием водного раствора едкого натра (NaOH) молекулярным хлором (Cl2) или электролизом раствора поваренной соли (NaCI). Молекулярная масса NaCIO (по международным атомным массам 1971 г.) -74,44. Промышленностью выпускается в виде водных растворов различной концентрации.

Водные растворы гипохлорита натрия широко используются для дезинфекции благодаря высокой антибактериальной активности и широкому спектру действия на различные микроорганизмы, это дезинфицирующее средство находит применение во многих направлениях человеческой деятельности, в том числе и при обработке питьевой и сточной воды.

Рассматривая существующую практику дезинфицирования питьевой воды в развитых странах, видим, что, например, в США 98,6% питьевой воды подвергается хлорированию. Озонирование составляет только 0,37%, остальные методы — 0,25%. Причина в том, что хлорирование наиболее экономичный и эффективный метод обеззараживания питьевой воды в сравнении с любыми другими методами.

Однако, данный способ имеет ряд серьезных недостатков. В последнее время в связи с ухудшением качества воды в природных источниках и с ростом протяженности водопроводов. на которых проводится хлорирование воды хлор-газом, возрастает вероятность несчастных случаев, связанных с возможностью отравления хлором как населения, так и обслуживающего персонала при его транспортировании, хранении, дозировании.

 Для крупных водопроводных станций нормативный месячный запас хлора исчисляется десятками тонн и его хранение, особенно на станциях, находящихся в городской черте, весьма опасно; причем и на небольших водопроводах хранение нескольких баллонов с хлором может представлять опасность и требует высокую квалификацию обслуживающего персонала. Заметим, что расходы, связанные с эксплуатацией тары для сжиженного хлора, в большинстве случаев соизмеримы с расходами на получение хлора.

Одним из путей решения этой задачи является замена жидкого хлора на другой хлорсодержащий реагент — гипохлорит натрия. Сохраняя все достоинства хлорирования, метод обеззараживания с помощью водного раствора гипохлорита натрия позволяет избежать основной трудности — работы с высокотоксичным газом.

Он относительно безопасен при хранении и использовании. Эффективен против большинства болезнетворных микроорганизмов, окисляет железо и марганец, предотвращает рост водорослей и биообрастаний. Обладает способностью консервировать обеззараживающий эффект на протяжении длительного времени транспортирования воды по трубам.

 Хлораторные, переоборудованные на гипохлорит натрия, не подлежат контролю со стороны инспектирующих органов. Таким образом, гипохлорит натрия (марки «А») является наиболее предпочтительным реагентом на стадии предварительного окисления и для стерилизации воды в конце обработки перед подачей ее в распределительную сеть.

К гипохлориту натрия, применяемому вместо жидкого хлора для дезинфекции питьевой воды, предъявляются определенные требования, касающиеся концентрации щелочи, тяжелых металлов, например, железа, стабильности раствора, цветности, содержание активного хлора. Для питьевого водоснабжения этим требованиям отвечает гипохлорит натрия марки «А».

Обычно в систему водоочистки гипохлорит натрия вводят после предварительного разбавления водой. После разбавления в 100 раз происходит снижение рН и концентрации активного хлора до 0,125. При вводе неразбавленного гипохлорита в систему трубопроводов в подающих каналах образуется осадок, состоящий из гидроксида магния и диоксида кремния, забивающий водные каналы.

Поэтому концентрация щелочи в гипохлорите должна быть такой, чтобы не вызывать образование осадка. При обработке воды гипохлоритом натрия происходит окисление веществ, входящих в состав протоплазмы клеток бактерий, что вызывает их гибель. Однако лишь незначительная часть вводимого в воду хлора используется для разрушения бактериальных клеток.

Основное его количество расходуется на взаимодействие с органическими и неорганическими веществами, присутствующими в воде. Поэтому для экономии гипохлорита (в 4-5 раз) рекомендуется вводить его для обеззараживания воды лишь в фильтрованную воду, т.е. в резервуары чистой воды (РЧВ). 

Суммарный расход гипохлорита на окисление микроорганизмов, органических и минеральных примесей характеризует хлорпоглощаемость воды. Поэтому определение дозы гипохлорита натрия, необходимого для эффективного ведения процесса обеззараживания, находится в прямой зависимости от величины и скорости хлорпоглощения.

Необходимо отметить, что доза вводимого хлора должна быть больше хлорпоглощаемости на величину остаточного хлора. Это является гарантией того, что окисление бактерий и органических веществ практически завершено.

В настоящее время из всех дезинфицирующих средств, используемых в коммунальной водоподготовке, гипохлорит натрия оценивается (среди этих продуктов) по первому классу, как наиболее пригодный для этих целей и наиболее экономичный. Он показал высокую эффективность в отношении почти всех растительных клеток, бактерий и спор.

Применяется для уничтожения ракообразных и моллюсков; для различных промывок, для борьбы против бактериофагов в сыроваренной промышленности, для дезинфекции резервуаров. Широко применяется в пивоваренной промышленности. Обычно применяют раствор гипохлорита натрия, содержащий 30-40 мг/л активного хлора.

Дезинфицирующие свойства растворов гипохлорита натрия объясняется наличием в них активного хлора и кислорода. В водных растворах гипохлорит натрия сначала диссоциирует на ионы Nа+ и СlО- , последний из которых может разлагаться с выделением активного кислорода или хлора.

Следовательно, разложение гипохлорита натрия в процессе его хранения является закономерным процессом. Хранение растворов гипохлорита натрия всегда сопровождается выпаданием осадка в виде мелких хлопьев.

Выпадение осадка способствует осветлению растворов гипохлорита натрия, что приводит к увеличению светопропускаемости этих растворов. Известно, что гипохлорит натрия может выкристаллизовываться из растворов в виде кристаллогидратов NaOCl х 5 Н₂O, NaOCl х 2,5 Н₂О, NaOCl х Н₂О.

При комнатной температуре в осадок выпадает преимущественно кристаллогидрат NaOCL х 5 Н₂О, т.е. этот процесс неизбежен. При использовании гипохлорита натрия и его хранении необходимо определить его основные характеристики, в частности, содержание активного хлора, а также знать скорость разложения гипохлорита натрия.

Гипохлорит натрия известен и применяется в мировой практике с 1785 года. Благодаря полной растворимости в воде, удобству дозирования гипохлорит натрия применяется как дезинфекционное средство практически во всех сферах жизнедеятельности человека.

На сегодняшний день гипохлорит натрия — один из наиболее эффективных и быстродействующих дезинфицирующих агентов, имеющих широкий спектр действия против всех известных в настоящее время микроорганизмов. Гипохлорит натрия является одним из наиболее дешевых дезинфектантов.

Всемирная организация здравоохранения включила гипохлоритсодержащий отбеливатель в список дезинфектантов «высокого уровня», благодаря его активности против ряда высоко инфекционных бактерий и вирусов, включая вирус иммунодефицита человека, вызывающий СПИД.

Более чем столетний опыт применения показывает, что использование гипохлоритов согласно рекомендациям является безопасным и не вызывает эффектов, влияющих на здоровье людей.