Quimica Inorgánica. Obtención de hipoclorito de sodio

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Introducción

El hipoclorito de sodio es una sal ternaria e inorgánica de sodio (Solido blanco).
Su fórmula química es NaClO, compuesta de un átomo de sodio (Na), un átomo de cloro (Cl) y un átomo de oxígeno (O). Su descubrimiento va de la mano desde el uso del cloro como blanqueador, por el año 1785 el francés Claude Louis Berthollet empezó a experimentar con el cloro (un elemento nuevo por aquel entonces) para conseguir “el mismo efecto blanqueante que el oxígeno del aire” y desarrolló líquidos blanqueantes con este. La compañía “Javel”, introdujo estos productos y los llamo "licor de Javel". Luego en 1792, se desarrollaron blanqueantes de hipoclorito de potasio, utilizando las mismas bases que llevaba el licor de javel que ya existía y en 1820 el farmacéutico  Antoine Germain Labarraque, quien descubrió la capacidad de desinfección de los hipocloritos, cambió el potasio por el sodio, así nació el producto que se utiliza hoy en día conocido con diferentes nombres, cuya formula se ha mantenido hasta ahora.
Al principio, se usó para blanquear algodón. Debido a sus características específicas se extendió con facilidad. Luego, a fines del siglo XIX, Luis Pasteur comprobó su incomparable poder de desinfección, extendiendo su uso a la defensa de la salud contra gérmenes y bacterias. En Francia el hipoclorito de sodio todavía es conocido como el 'eau de Javel'.

Industrialmente se produce mediante el proceso de Hooker, el cual fue creador por el fundador de la compañía de American Chemical Industries; Elon Huntigton Hooker; un químico americano, que se dedicó completamente a producir el hipoclorito de sodio a nivel industria, encontrando diversos métodos, que siguieron trascendiendo con su nombre.

Es un compuesto fuertemente oxidante utilizado a gran escala como desinfectante de superficies, ropa hospitalaria y desechos, descontaminar de salpicaduras de sangre, desinfección de equipos y mesas de trabajo resistentes a la oxidación, eliminación de olores y desinfección del agua.
Por otro lado de manera más cotidiana se consigue en soluciones acuosas en varias concentraciones, conocidas popularmente como cloro, lejía, agua de Javel, agua lavandina, blanqueador refinado, blanqueador líquido, etc., siendo el hipoclorito de sodio el agente activo de estos productos, que son utilizadas como blanqueadores y desinfectantes principalmente. El hipoclorito de sodio, está presente en 8,5 de cada 10 hogares, es decir una cifra de aproximadamente 14 millones de hogares lo utilizan.

Las soluciones de hipoclorito sódico son transparentes, de color amarillo-verdoso y huelen a cloro.

Proceso industrial

Mediante el proceso de Hooker, que es el método utilizado para la producción a gran escala de NaClO.

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Fase 5.

Propiedades físicas y químicas de todas las sustancias involucradas (reactivos y productos).

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(Reactivos)

Hidróxido de Sodio (NaOH)

• PROPIEDADES FISICAS

• Punto de fusión: 591 K (318 °C)
• Punto de ebullición: 1663 K (1390 °C)
• Solubilidad: Soluble en agua, alcoholes y glicerol.
• Apariencia: Solido blanco.
• Olor: inodoro
  

• PROPIEDADES QUIMICAS

• PH: 14 a 50 g/l a 20°C.
• Tipo de Enlace: Iónico entre el ion sodio, Na+ y el ion hidroxilo OH-.
  El ion OH- tiene enlace covalente.
• Polaridad: Polar, por los pares de e- libres que le quedan al O cuando es átomo central en el compuesto y la geometría que adapta.      
• Reactividad: Al contacto con el agua, ácidos, líquidos inflamables y compuestos orgánicos, especialmente el tricicloetileno, puede causar incendios y explosiones.
  El contacto con metales como aluminio, estaño y zinc provoca la formación de hidrógeno inflamable gaseoso. El contacto con nitrometano y otros nitrocompuestos similares causan la formación de sales sensibles a los impactos. Ataca algunas clases de plásticos.
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Cloro (Cl2)

• PROPIEDADES FISICAS

• Punto de fusión: -101°C
• Punto de ebullición: -34°C
• Solubilidad en agua: aprox.10g/l a 20°C
• Densidad relativa: 1.563 g/cm3 a -34°
• Densidad de vapor: 2.5 - (aire = 1)
• Apariencia: Gas amarillo verdoso
• Olor: Arce
  

• PROPIEDADES QUIMICAS

• PH. 1.8 a 6.4 g/l a 20°C
• Tipo de Enlace: Covalente
• Polaridad: No Polar
• Reactividad: Extremadamente oxidante, forma cloruros con la mayoría de los elementos. Combinado con el hidrógeno bajo luz solar directa para dar cloruro de hidrógeno se produce una explosión. Descompone muchos hidrocarburos. Reacciona lentamente con el agua dando ácido clorhídrico y ácido hipocloroso HClO. El agua de cloro puede disolver al oro y al platino que son metales muy resistentes a los agentes químicos. Se combina directamente con la mayoría de los elementos no metálicos, a excepción del carbono, nitrógeno y oxígeno. Reacciona violentamente generando calor, fuego o explosión con: Turpentino, éter, amoniaco gas, hidrocarburos, hidrógeno, metales en polvo y calientes, polidimetisiloxano, propileno, polipropileno, etileno, acetileno

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(Productos)

Hipoclorito de Sodio (NaClO)

• PROPIEDADES FISICAS:

• Punto de fusión: 291 K (17,85 °C)
• Punto de ebullición: 374 K (100,85 °C)
• Solubilidad: Soluble en agua
• Densidad: 1110 kg/m3; 1,11 g/cm3
• Apariencia: Líquido amarillo
  

• PROPIEDADES QUIMICAS

• Tipo de enlace: Iónico entre el ion hipoclorito (ClO-) y el ion sodio (Na+).
  El ion ClO- tiene enlace covalente.
• Polaridad. Polar
• Reactividad: Metales pesados (cobre, níquel, plomo, plata, cromo, fierro) aceleran su descomposición, sustancias orgánicas (aminas primarias), sales de amonio (acetato de amonio, oxalato de amonio, nitrato de amonio, fosfato de amonio, carbonato de amonio), celulosa, azúcar, éter, amoniaco, urea (forma NCl3 el cual explota espontáneamente en el aire), benzilcianuro, ácidos fuertes (ácido clorhídrico, sulfúrico, nítrico, fosfórico), ácido fórmico, fenilacetonitrilo. Evite calentar o cerrar herméticamente los tanques de almacenamiento, los cuales deben estar en lugar fresco y protegidos de la luz solar. Las soluciones con menos del 10 % en peso de hipoclorito son estables. Se usa para eliminar ácido fórmico de desechos industriales, pero debe hacerse a temperaturas menores de 55 C pues las mezclas son explosivas arriba de esta temperatura.

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Cloruro de Sodio (NaCl)

• PROPIEDADES FISICAS:

• Punto de fusión: 801°C
• Punto de ebullición: 1413°C
• Solubilidad: Soluble en agua. 358 g/l a 20 °C
• Densidad: 2,165 g/cm3
• Apariencia: Cristales blancos.
  

• PROPIEDADES QUIMICAS:

• PH: 5-7 (100 g/l a 20°C)
• Tipo de Enlace: Iónico, entre los iones Na+ y Cl-
• Polaridad: Polar, se disuelve en agua que es un covalente polar.
• Reactividad: Es corrosivo. Reacciona violentamente con Halógenos. Soluciones alcalinas. Metales. Agentes oxidantes fuertes y con Soluciones o compuestos clorados, álcalis, oxidantes potentes.

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Agua (H2O)

• PROPIEDADES FISICAS:

• Punto de fisión: 0º C
• Punto de ebullición: 100°C
• Solubilidad: Disolvente universal
• Densidad: 20º C es 1g /cm3
• Apariencia: Liquido incoloro

• PROPIEDADES QUIMICAS:

• PH: 6-8 a 25°C
• Tipo de enlace: Covalente
• Polaridad: Polar
• Reactividad. Todos los metales alcalinos como el sodio y el potasio reaccionan violentamente y forman sustancias químicas denominadas hidróxidos o bases.
  

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TOXICIDAD

(Reactivos)

• Hidróxido de Sodio (NaOH)

Inhalación: Tos, dolor de garganta, sensación de quemazón, jadeo. Piel: enrojecimiento, dolor, graves quemaduras cutáneas, ampollas. Ojos: enrojecimiento, dolor, visión borrosa, quemaduras graves, ingestión, dolor abdominal, quemaduras en la boca y la garganta, sensación de quemazón en la garganta y el pecho, náuseas, vómitos, shock o colapso, su liberación al ambiente provocaría que el pH aumente.                

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