Хлор в воде присутствует в качестве обеззараживающего средства, особенно это касается тех, кто пользуется водопроводной водой. Если смотреть на хлор с точки зрения вреда здоровью, то конечно это не лучшая примесь для организма. Чтобы понимать, насколько опасен или безопасен хлор, следует рассмотреть его действие. Хлор в газовом состоянии способен растворяться в воде, а значит, незаметно растворится в дыхательной системе и на слизистых носа и глаз. Когда происходит растворение хлора, образуется соляная кислота, которая как раз и разъедает нежные оболочки. Таким образом, хлор опасен для легких, сердца и он способен затормаживать работу тканей организма, вызывает одышку вплоть до того, что человек может задыхаться.
Ощущение хлора организм воспринимает как настоящую боль. Еще одним продуктом, воздействующим на слизистые, является атомарный кислород. Это действующее вещество в хлорированной воде, он активный и негативно воздействует не только на слизистые, но и на белковую, жировую и углеводную систему. При попадании воды на кожный покров она сильно сушится, и жировой слой достаточно сильно повреждается. Чрезмерной опасности это состояние не представляет, но конечно приводит к неприятным ощущениям.
Слизистые глаза страдают настолько, что чувствуется постоянное неприятное ощущение в глазах, часто это вызвано не каким-то заболеванием, а попаданием паров хлора. Влияние атомарного кислорода на глаза нельзя спрогнозировать, состояние может ухудшиться в любую минуту. Когда вы набираете ванну с сильной хлорированной водой, то происходит испарение, а содержание хлора увеличивается и становится интенсивным концентратом, все это вдыхается и оседает внутри организма. Легкие подвержены раковым заболеваниям, происходит сбой работы внутренних органов. Хлорированная вода при питье оказывает не менее пагубное действие.
В какой форме может быть представлен хлор?
Активный хлор — это когда в воде происходит насыщение хлором, смешиваются молекулы хлора с соляной и хлорной кислотой и другими продуктами растворения. При хлорировании активный хлор полностью удаляется, а если и остается что – то, то это остаточное явление. Если представить что хлор не удаляется, то по пути к выходу из трубы возникает отряд болезнетворных бактерий, а труба может зарастать водорослями.
Остаточными компонентами в воде являются:
— остаточный хлор (свободный хлор, хлорноватистая кислота, продукты растворения и молекулы);
— связанный хлор (образуется при взаимодействии хлора и органических веществ);
— общий хлор (показатель совокупности всего хлора в воде);
— активный хлор (общий хлор за исключением компонентов связанного хлора).
Активный хлор
Активный хлор способен выделяться, когда происходит взаимодействие вещества и соляной кислоты. При окислительно-восстановительной реакции выделяется хлор, его степени окисления положительные и отмечены как +1, 3 или 5. Активный хлор вещества равен массе хлора в молекулярном виде. Очень трудно без существенных потерь произвести окисление HCl до Cl2. На самом деле активный хлор принимается как масса основного хлора, которая выделится из HI.
Йодоводородная кислота легко окислится до мельчайших частиц, в итоге получается йод, количество которого очень просто определить. Если смотреть на практические работы, то вещество растворяется и добавляется раствор KI, после образовавшийся йод титруют тиосульфатом определенной концентрации.
Использование хлорной воды и хлорноватистой кислоты
История использования таких веществ, которые содержат активный хлор, уходит корнями на несколько сот лет назад. Хлор был открыт известным химиком в 1774 году, под воздействием хлора в воде происходит отбеливание желтых пятен на белы тканях хлопка и льна. Клод Луи Бертолле впервые отбелил бумагу и ткани, он открыл свою фабрику, на которую принял одного работника и своего сына для отбеливания холста.
При реакции в воде с хлором образуется хлорноватистая кислота по формуле HClO. Такой активный хлор получился впервые. Кислота в растворе не устойчивая, ее содержание не превышает и 30% в концентрированном виде. Если среда кислая, а температура поддерживается комнатная, то будет происходить замедленная реакция. Если в растворе есть соляная кислота, то образуется состояние равновесия, которое сдвигается вправо. Диспропорционирование и образование ионов хлората получается в слабых средах щелочи, реакция усиливается при высоких температурах. В реальности в воде находится очень мало хлорноватистой кислоты и активного хлора.
Уже в 19 веке исследования показали, что свойства хлорной воды – это в первую очередь отбеливание и дезинфекция, причем такого отбеливания не добиться ни с одним другим веществом. В таком действии хлор начали использовать в Венском госпитале в 1846 году, когда ввели практику для врачей ополаскивать руки после работы с пациентами. После того, когда на конгрессе в Вене признали, что с водой распространяются многие эпидемиологические заболевания типа холеры, стали искать качественное средство для обеззараживания водных ресурсов. С появлением водопроводных сетей хлору сразу нашли применение, он стал использоваться как дезинфицирующее средство. Хлор растворяется в водной среде и убивает живые микроорганизмы. Активно используются соединения с активным хлором и для дезинфекции бассейнов, особенно в местах большого скопления народу, например в аквапарках. В природных водных источниках содержание хлора запрещено.
Количество остаточного активного хлора в воде – методы определения
Сначала отбираются пробы в соответствии с утвержденным ГОСТом. Объемы не должны быть меньше чем 500 см. куб. Пробы для работы проводятся сразу же после забора воды, промедление и консервация запрещены.
Хлорноватистая кислота в свободном виде во много раз активнее, так как HClO способен мембранно проникать вовнутрь бактерии. В данном случае подтверждено, что хлорирование воды это безопасный способ и дешевый. Болезнетворные бактерии в водной среде не всегда, получается, обнаруживать без длительного и сложного лабораторного исследования, однако кишечную палочку легко распознать и под микроскопом. Если большее количество палочек после хлорирования исчезает, то можно смело говорить об успешности проведенного мероприятия. На кубический метр воды по нормативам добавляется не более 2 грамм хлора. В весенний период добавляется чуть больше хлора, так как увеличивается число загрязнителей. Хлорированную воду пить не очень приятно, однако водопроводная вода не представляет опасности для человека. Чтобы хлорный запах улетучился, отставьте воду в открытой емкости на несколько часов или прокипятите.
Хлорная известь
Самой распространенной стала хлорная известь или белильная как ее еще называют. Получается она при хлорировании Ca(OH)2 в сухом виде. Продукт, который получается на исходе, содержит примерно до 30-37 % активного хлора. Разложение происходит очень медленно, поэтому запах хлора присутствует постоянно. Если известь хранить, следует знать, что за год она теряет активный хлор и с каждым годом теряет свои свойства все больше и больше. Ускорить разложение поможет влажность и высокая температура. Известь на открытом солнце теряет до 5% активного хлора за каждые сутки. Хлорная известь в лабораториях применяется для получения хлора, а также она используется для отбеливания и очистки нефтяных продуктов.
Шкала для определения активного хлора
Допустим, при определении активного хлора в белилах происходят одни и те же ошибки. Погрешности не всегда высчитываются и во многих случаях неизвестны. Велика вероятность улетучивания йода, калия йодид тоже здесь содержится, но при окислении хлор тоже может улетучиваться. Именно поэтому аналитическая схема при таких погрешностях не определяется.
В России хлорная известь производится на заводе Ушакова недалеко от города Елабуга. Активный хлор не устойчив при хранении, но это не мешает производить его в огромных количествах, в частности для развивающихся стран. В США наблюдалось самое большое производство хлора, но с появлением более эффективных средств, которые содержат активный хлор, производство снизилось.
Остаточный активный хлор в питьевой воде
О качественном обеззараживании свидетельствует свидетельство по ГОСТу, где уточняются показатели наличия бактерий. Остаточный активный хлор не обязательно проверяется исследованиями, по экспериментальным данным и по ведению наблюдений можно судит по соотношению хлора к хлорпоглощаемости. Показатель говорит о наличии эпидемической безопасности водообеспечения. Химическое окисление самый распространенный способ обеззараживания. В Англии в 1896 году оно спасло многих людей от болезнетворного брюшного тифа. В воде происходит процесс гидролиза, соответствующий формуле Cl2 + H2O = HCl + HClO. Хлорноватистая кислота HClO = HCl + O это работа кислорода в щелочной или кислой среде, вследствие чего образуются окислительные свойства. На станции происходит два этапа хлорирования, сначала вода обрабатывается после попадания из реки, а только потом проходит завершающую стадию очистки.
К соединениям с активным хлором относится и хлорит, который тоже обладает отбеливающим действием, в кислой среде происходит ее распад. Диоксид хлора используют для отбеливающих процессов с растительным и животным жиром и при дезодорации воды. В ClO2 в чистом виде активного хлора содержится более 26,28%.
Анализ отбора проб: проводится отбор проб и готовится для работы раствор метилового оранжевого в соотношении 0.005%. В колбу добавляется 50 мг реагента, который растворяется до получения одного литра. В миллилитре содержится до 0.0217 мг активного хлора. Этим раствором наполняется микробюретка. В чашку из фарфора наливают воду для анализа, достаточно 100 мл, туда вливают 3 капельки 5 М HCl и все смешивают, титруют меловым оранжевым до тех пор, пока не исчезнет розовый цвет. Расчеты проводят по формуле X2 = (X — X1). Для определения активного хлора существуют специальные тест-системы. Тест помогает определить активный хлор быстрее.
Исследователи и ученые определяют хлорирование как лучшее изобретение, которое только можно было придумать для гигиенических мероприятий 20 века. Активный хлор играет огромную роль и приносит пользу для всего живого. В нашей стране производство было налажено в Нижнем Новгороде, Ростове-на-Дону и конечно в Ленинградской области. С одной стороны по типу своему хлор относится к ядам, который во времена мировых войн использовался как химическое оружие, теперь к этому вопросу подходят ответственно, что очень заметно отсутствием хлорки в свободной продаже по розничным ценам.
