Nước Javen – NaOCl và ứng dụng của nước javen trong xử lý nước

Javel hay là nước Javen là hỗn hợp khí sục Cl2 dư vào dung dịch NaOH: Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O. Nước Javel có tính tẩy màu vì nó có chứa NaClO. Tương tự như HClO, NaClO có tính oxi hóa rất mạnh nên phá vỡ các sắc tố màu sắc của các chất, phá vỡ cấu trúc sinh học của vi sinh vật. Vì thế, Nước Javel được dùng làm thuốc tẩy trắng, tẩy trùng trong công nghiệp cũng như trong gia đình và y tế.

Thông tin chung:

Chất khử trùng Javel (Hypochlorite NaOCl) 10%
– Công thức phân tử         : NaOCl
– Khối lượng phân tử        : 74,448
– Màu sắc                          : Dung dịch màu vàng nhạt
– Trạng thái                       : Dạng lỏng
– Nồng độ                          : 10% ± 2%
– Tỷ trọng                          : 1 lít = 1.150 Kg
–  Bao bì đóng gói : Bồn nhựa từ 500 Kg đến 5.000 Kg, can nhựa 20 Kg và phuy nhựa 250 Kg

STT
Thông số
Đơn vị
Giá trị

1
Khối lượng
g/mol
74,448

2
Tỷ trọng
g/cm3
1.11

3
Nhiệt độ nóng chảy
OC
18

4
Độ hòa tan trong nước
g/100ml
29,3

Ứng dụng:

Được dùng trong các ngành công nghiệp và du lịch : Tẩy vải, wash nhuộm, giấy và xử lý khử trùng, diệt khuẩn trong ngành thủy sản, chăn nuôi, sản xuất tinh bột, tinh bột biến tính, xử lý nước thải, nước hồ bơi, xưởng gốm sứ.

Nước Gia-ven Chúng ta đã biết khí clo tác dụng với dung dịch NaOH loãng nguội tạo thành dung dịch hỗn hợp natri clorua và natri hipoclorit, đó là nước Gia-ven (Javel). Khi điện phân dung dịch natri clorua (xem bài clo), nếu tạo điều kiện cho khí clo thoát ra tác dụng với dung dịch NaOH tạo thành khi điện phân (bể điện phân không có vách ngăn), ta thu được nước Gia-ven. Đó là phương pháp điều chế nước Gia-ven. Là muối của một axit rất yếu, natri hipoclorit trong nước Gia-ven dễ tác dụng với cacbon đioxit của không khí tạo thành axit hipoclorơ. NaClO+CO2+H2O→NaHCO3+HClO Do có tính oxi hóa mạnh, axit hipoclorơ có tác dụng sát trùng , tẩy trắng sợi, vải, giấy. Nước Gia-ven có tính oxi hóa mạnh được dùng để tẩy trắng sợi, vải, giấy. Nó cũng được dùng để sát trùng và tẩy uế nhà vệ sinh hoặc những khu vực bị ô nhiễm khác.

Liều lượng clo dùng cho xử lý khử trùng các loại nước thải như sau:

– Clo dùng cho xử lý khử trùng nước thải sau khi xử lý cơ học liều lượng clo cần cho diệt khuẩn là 10g/m3.

– Clo dùng cho xử lý khử trùng nước thải sau xử lý sinh học không hoàn toàn (qua aeroten hoặc biophin) liều lượng cần cho diệt khuẩn là 5g/m3.

– Clo dùng cho xử lý khử trùng nước thải sau xử lý sinh học hoàn toàn liều lượng cần cho diệt khuẩn là 3g/m3.

Việc kiểm tra hiệu quả của quá trình clo khử trùng nước thải được tiến hành bằng cách  sau:

+ Kiểm tra lượng hóa chất tiêu hao trong quá trình xử lý

+ Xác định hàm lượng clo dư có trong nước thải sau 30 phút.

Sau 30 phút cho clo vào nước thải thì hàm lượng clo dư còn lại là 0,3 – 1mg/l. Hàm lượng dư theo QCVN quy định là không được quá 2mg/l khi xả thải ra môi trường. ( vì lớn hơn 2 mg/l có khả năng ảnh hưởng tới các loài động thực vật thủy sinh khác)

khi thực hiện tính toán ước lượng lượng hóa chất cần dùng  phải dựa vào lưu lượng, đặc trưng của nước thải và liều lượng cần dùng.

Lượng clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải được tính như sau:

V (kg/h)= a.Qmax (m3/h)

Trong đó:

Qmax – lưu lượng thiết kế lớn nhất trên giờ m3.h

a – liều lượng clo hoạt tính g/m3.

Trong trường hợp dùng clorua vôi, thì xác định theo công thức

X =100.a.Qmax/P

Trong đó:

P – hàm lượng hoạt tính (%) trong clorua vôi, thường lấy tổn thất bảo quản.

Qmax – lưu lượng thiết kế lớn nhất trên giờ m3.h

a – liều lượng clo hoạt tính g/m3.

Khi khử trùng bằng clorua vôi thì clo hoạt tính đưa vào nước thải dưới dạng dung dịch clorua. Liều lượng lớn nhất của dung dịch clorua tính theo công thức:

qmaxclorua =(100.a.Qmax)/(PCclorua) (l/h) =1000aQmax

Ca(ClO)2

Còn  hipoclorit canxi được điều chế bằng clo hóa hidroxit canxi ở 25 – 300C

2Ca(OH)2 + 2Cl2­ = Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O

Trong số này natrihipoclorit (NaClO) là chấ oxi hóa mạnh bị phân tách thành ClO2.Dioxit clo là khí độc có màu vàng xanh, có mùi clo rất mạnh.

Clo dùng để sát trùng nước thường dùng ở dạng khí được chứa trong các bình thép và khi clo hóa nước chỉ cần với nồng độ 0,1 – 0,2 mg/l. Tác dụng của clo lên các tế bào sinh trưởng và bào tử của vi sinh vật là không giống nhau: với các tế bào sinh truuongw khả năng diệt khuẩn của clo mạnh hơn nhiều so với bào tử. Các hipoclorit không bền dẽ bị phân ly thành Cl2 và O2. Khí clo và oxi sơ sinh có tác dụng diệt khuẩn.

Dùng hipoclorit canxi dạng bột – Ca(ClO)2: hòa tan thành dung dịch 3 -5%, rồi định lượng cho vào bể tiếp xúc.

Dùng nước Javen NaClO cũng tương tự như vậy.