Сколько соли добавить в раствор при минусовой температуре: Сколько можно сыпать соли в раствор для кладки кирпича? — Стройка и ремонт

Содержание

Поваренная соль, раствор, температура замерзания

    В табл. 11 приведены температуры замерзания (начала кристаллизации) растворов поваренной соли. [c.48]

    Растворив в 100 л воды 30,1 кг поваренной соли, мы можем довести температуру замерзания рассола до —21,2°С. Однако дальнейшее повышение концентрации рассола вызывает уже не снижение, а повышение температуры замерзания. Раствор, имеющий наинизшую температуру замерзания, называется эвтектическим (рис. 14). [c.42]


    В качестве холодильных рассолов используют водные растворы поваренной соли, хлористого магния и хлористого кальция. Кривые температур замерзания этих растворов показаны на рис. 9.14. По этим кривым выбирают растворы и их концентрации. Например, соответственно приведенным данным раствор хлористого натрия можно рекомендовать для температур не ниже —15°С. Рабочую концентрацию растворов надо выбирать по левой ветви кривой замерзания.
Она должна быть на несколько процентов меньше концентрации, соответствующей криогидратной точке.  [c.199]

    Наиболее низкую температуру замерзания —21,2° С имеет раствор поваренной соли, содержащий 22,4% Na l. При этой температуре раствор указанного состава полностью замерзает. Из растворов более высокой концентрации при охлаждении сначала кристаллизуется поваренная соль, а из более разбавленных растворов сначала вымерзает вода и, когда концентрация достигает 22,4%) Na l, раствор полностью замерзает. Температуры начала кристаллизации растворов поваренной соли даны в приложении 5. [c.34]

    Определение температуры замерзания растворов поваренной соли 

[c.166]

    Коллигативные свойства можно использовать для определения молекулярной массы вещества. Например, если, зная массу т растворенного вещества, определить температуру замерзания (кипения) раствора, то. найдя понижение, повышение) температуры замерзания (кипения) раствора, можно вычислить число молей п раств оренного вещества, а затем и саму молекулярную массу вещества М = т1п. Таким образом можно определить степень диссоциации или ассоциации вещества в растворе. В этом случае следует умножить правую часть уравнений (355) и (356) на введенный Вант-Гоффом в соответствии с уравнением (322) коэффициент . Понижение температуры замерзания раствора повареной соли примерно в два раза больше, чем для раствора сахарозы той же моляльной концентрации. На практике чаще используют криоскопический метод, так как он более прост в экспериментальном исполнении, а кроме того, как правило, криоскопическая константа для одного и того же растворителя больше, чем эбулиоскопическая. Для растворителя камфары, например, =40 К-кг/моль. 

[c.281]

    Однако на этом этапе ситуация усложнилась. Логично было предположить, что при растворении, например в воде, вещество распадается на отдельные молекулы. Однако наблюдаемое понижение температуры замерзания соответствовало предполагаемому только в тех случаях, когда растворялся неэлектролит, например сахар. При растворении электролита типа поваренной соли ЫаС1 понижение температуры замерзания вдвое превышало ожидаемое, т.

е. число частиц, содержащихся в растворе, должно было быть в два раза больше числа молекул соли. А при растворении хлорида бария ВаСи число частиц, находящихся в растворе, должно было превышать число молекул втрое. [c.119]


    Во избежание просаливания рыбы при замораживании применяют раствор поваренной соли с температурой, близкой к точке его замерзания, т. е. осмотически пассивный и почти исключающий возможность проникновения соли в ткани рыбы. Криогидратная температура раствора поваренной соли равна —21,2°, а следовательно, практически рассол может быть охлажден только до температуры —18°, при которой рыба обычно замораживается до 
[c.121]

    Водные растворы солей. Классическим примером бинарной смеси с одним компонентом в одной из фаз может служить водный раствор поваренной соли (рис. 13,г). В состоянии А раствор концентрации = 1а при температуре tл является жидким. При / = 0° С и р = 1 атм он еще не замерзает, и только при более низкой температуре в точке Я образуются первые кристаллы льда, часть воды, вымерзая, переходит в твердую фазу, концентрация остаточного раствора постепенно увеличивается, и точка замерзания понижается.

В точке Я устанавливается равновесие между жидким раствором концентрации и первыми кристаллами чистого льда ( = 0), причем обе фазы имеют одинаковые температуру и давление. Состояние смеси при дальнейшем охлаждении постепенно изменяется (от точки Я до Р) и тогда выпадает новая порция льда, а жидкая часть становится более концентрированной и достигает точки О, где раствор снова находится в равновесии, но уже при более низкой температуре. Кривая равновесия ВНОЕ — является кривой льда (40]. 
[c.37]

    Все химически чистые вещества имеют определенные температуры (точки) замерзания и кипения вода замерзает при 0° и кипит ири 100 С (имеется в виду нормальное давление). У растворов этого пе наблюдается, они отличаются от чистых растворителей по свойствам. Присутствие растворенного вещества понижает температуру замерзания и повышает температуру кппенпя раствора. Поэтому водные растворы замерзают прп более низкой температуре, чем чистая вода. Чем копцентрированнее раствор, тем ниже точка его замерзания. Например, если в 100 г воды растворено 10 г поваренной соли, то раствор замерзает при —13,6 , а если растворить 30 г Na l, то он будет замерзать при —21,2 °С. Подобно этому, температура кипения водных растворов лежит выше 100 °С и зависит от копцептрацпи. Так, если в 100 г воды растворить 21 г хлористого кальция, то раствор закипит при 104 , а если растворить 69 г a L, — то при 120 °С. 

[c.113]

    Для этой цели пользуются в качестве охлаждающей жидкости водными растворами солей, чаще всего поваренной соли. Такие растворы замерзают при температурах ниже 0°. Чем больше концентрация раствора соли, тем ниже (до известного предела) температура его замерзания. Обычно пользуются рассолом, содержащим около 20% соли и замерзающим при температуре —18°. Рассол предварительно охлаждают в специальной холодильной установке до температуры от —12° до —15° и затем подают в рубашки или змеевики охлаждаемых аппаратов. Воду и рассол вводят в рубашку или змеевик снизу, а отводят сверху.

[c.97]

    В погружных испарителях в качестве вторичного теплоносителя применяют водный раствор поваренной соли с удельным весом 1,16 и температурой замерзания —18,2°. При закрытых испарителях используют водный раствор хлористого кальция с удельным весом 1,22 и температурой замерзания —25,7°. 

[c.375]

    В 1753—1756 гг. М. В. Ломоносов провел экспериментальные исследования водных растворов. Он был одним из первых ученых, поставивших себе целью изучить растворимость солей в воде при различных температурах. Им была изучена растворимость многих солей при различных температурах. М. В. Ломоносов наблюдал зависимость температуры замерзания растворов от количества растворенной соли. Он опытным путем установил, например, что растворы поваренной соли (а также морская вода) замерзают тем ниже, чем концентрированнее раствор. [c.17]

    Хлорид натрия Na l (поваренная соль, галит, каменная соль) — белые кристаллы. Получается путем выпаривания рассолов и добычи в твердом состоянии.

Используется без всякой обработки или в виде приготовленного солевого раствора при заканчивании и капитальном ремонте скважин (см. главу 10) для приготовления насыщенного водного раствора для разбуривания каменной соли для снижения температуры замерзания бурового раствора для повышения плотности (в виде взвешенной твердой фазы) в качестве закупоривающего материала в насыщенных растворах, а также в повышающих устойчивость ствола буровых растворах на углеводородной основе (см. главы 8 и 9). Концентрации от 30 до 360 кг/м . Потребление в 1978 г. 60 тыс. т. [c.496]

    Температура кипения и з аме р з а н и я растворов. Растворы твердых веществ закипают при более высокой температуре и замерзают при более низкой температуре, чем чистые растворители. Морская вода, воды соленых озер замерзают несколько ниже 0°, а кипят несколько выше 100°. Лед может существовать при 0°, но известно, что если лед посыпать поваренной солью, то он начнет таять. Температура замерзания раствора поваренной соли лежит ниже той температуры, при которой находится лед, поэтому он ве может оставаться в твердом состоянии вместе с поваренной солью и тает.

При таянии льда происходит большое поглощение теплоты, вызывающее сильное охлаждение. Это обстоятельство часто используется в химических и других работах для искусственного получения низких температур. С этой целью готовят специальные охлаждающие смеси . Смесью 3 весовых частей снега или толченого льда с одной весовой частью поваренной соли Na l достигается снижение температуры до—22°. Смесью одной части снега с 1,4 части хлорида кальция a lj eHjO достигается снижение температуры до —55°. 
[c.64]


    При отрицательной температуре воздуха гидравлические испытания аппаратов производят с помощью подогретой паром воды или специальных водных растворов, имеющих низкую температуру замерзания. Обычно для этих целей используют растворы хлористого кальция или хлористого натрия (поваренную соль)  [c.42]

    Температура таяния льдосоляной смеси и ее охлаждающий эффект, т. е. холодопронзводительность, зависят от количества и сорта соли, находящейся в смеси. При использовании технической поваренной соли (ЫаС1) температура охлаждения может достигнуть — 16-г—18 С, при использовании хлористого кальция (СаС12) — более низких температур (—46- —48° С). С повышением содержания соли в льдосоляной смеси температура ее плавления и равная ей температура замерзания раствора соответствующей концентрации понижается. Раствор соли с наи-низшей температурой замерзания называется эвтектическим, а температура замерзания эвтектического раствора, называется криогидратной температурой или криогидратной точкой. [c.28]

    Известно, что растворенные в воде вещества, в том числе поваренная соль и сахар (сахароза), понижают температуру замерзания растворов. Поэтому можно не бояться охлаждения банок с вареньем или солеными огурцами на 1—2 градуса ниже нуля, это не принесет вреда. Но при сильном морозе консервы могут замерзнуть, и хотя пищевая ценность при этом не изменится, внешний вид и вкус продукта пострадают непоправимо кристаллы льда повредят оболочки растительных клеток, сок вытечет, фрукты и овощи станут мягкими и дряблыми. Перемороженные огурцы годятся разве что на рассольник. [c.68]

    Экспериментально измеренное осмотическое давление растворов солей, кислот и оснований оказывается всегда больше теоретически рассчитанного. Наоборот, молекулярный вес этих веществ, рассчитанный по повышению температуры кипения или по понижению температуры замерзания растворов, меньше теоретического. Так, теоретический молекулярный вес (масса) поваренной соли 58,5, а измеренный криоскопическим методом — 30,1. Молекулярный вес хлористого калия, вычисленный по повышению температуры кипения раствора, равен 38,7, а теоретический — 74,5. [c.172]

    Свойство поваренной соли понижать в растворе температуру замерзания воды с древних времен используется для борьбы с гололедом на дорогах. Предприятия коммунального и дорожного хозяйства в зимнее время года давно применяют поваренную соль для посыпки дорог, для предупреждения аварий и травматизма. На посыпку дорог используется в основном попутная соль калийных производств. По данным ГИПРОДОРНИИ, потребность в поваренной соли только для автодорожных предприятий РСФСР к 1990 г. составит 1,8 млн. т/год. [c.16]

    Температура охлаждающей воды, текущей по змеевикам и другим охлаждающим элементам, не может быть ниже 0°, так как при олее низкой температуре она замерзает. При необходимости иметь более низкие температуры пользуются в качестве охлаждающей жидкости не чистой водой, а водными растворами солей, чаще всего поваренной соли. Такие растворы замерзают при температурах ниже 0°, причем чем крепче раствор, тем ниже (До извест ного предела) его температура замерзания. На практике обычно пользуются рассолами крепостью приблизительно 20%, замерзающими при температуре около —18°. Охлаждение таких рассолов производится на специальных холодильных установках, откуда рассол с температурой обыч.чо от —12° до —15° подается центробежными насосами в охлаждающие элементы аппаратов — змеевики, рубашки, 228 [c.228]

    Известно, что температура замерзания растворителя понижается при растворении в нем нелетучего вещества. Например, вода, замерзающая при О °С, не замерзает при той же температуре в том случае, когда в нее добавлена поваренная соль или хлористый кальций, температура замерзания понижается. Вообще, растворы замерзают при более низких температурах, чем чистые растворители. Эффект понижения температуры замерзания жидкости при растворении в ней твердого вещества используется в методе криоскопии. Заметим, что величина, на которую понижается температура замерзания, зависит от числа молекул растворенного вещества в единице объема раствора и не зависит от их размеров (массы) и химической природы. Это означает, что если метод криоскохши применяют для определения молекулярной массы полимера, то получается среднечисловая молекулярная масса М . Если обозначить снижение температуры замерзания как ДГотв> то его связь с М и концентрацией определяется следующим уравнением  [c.304]

    Для выполнения эксперимента необходимы следующее оборудование и реактивы прибор для определения понижения температуры замерзания водных растворов бюретка для титрования — 2 шт. пипетка на 15 мл пипетка на 10 мл колба для титрования на 100 мл снег или лед поваренная соль раствор 0,6 М USO4 в 5 М растворе аммиака раствор HG1 0,1 М раствор NaOH 0,1 М раствор метилоранжа 20%-ный раствор KI раствор ЫагЗгОз 0,1 М раствор крахмала. [c.353]

    При замерзании рассола с концентрацией ниже криогидратной точки сна-члт выделяется лед, поэтому левую ветвь можно назвать кривой выделения льда. Например, если охлаждать раствор поваренной соли, имеюпщй концентрацию 15%, то до температуры —11°С (точка а) концентрация его будет постоянной, а при дальнейшем охлажде- W 20 30 40 НИИ начнется выделение льда. Концентрация оставшегося жидкого раствора р с. и. Диаграмма темпера-будет увеличиваться по левой ветви кри- тур затвердевания рассолов, вых, а температура затвердевания будет [c.35]

    В качестве рассолов применяют водные растворы хлористого натрия N801 (поваренной соли) и хлористого кальция СаСЬ, которые имеют достаточно низкие температуры замерзания и дешевы. Растворы пригодны для использования лишь при температурах, превышающих те, при которых они замерзают как однородная смесь, образуя соленый лед (криогидратная точка). Криоги-дратной точке для раствора ЫаС1 с концентрацией 22,4% (по весу раствора) соответствует температура минус 21,2° С, а для раствора СаСЬ с концентрацией 29,9%—температура минус 55° С. Поэтому для получения низких температур применяется СаСЬ. [c.245]

    Характерным для рассолов, как это показано на рис. 7.1, является следующее. При температуре замерзания из рассолов, концентрация которых менее 22,4% Na I, выпадают кристаллы льда, не содержащие поваренной Обсоли. Поэтому по мере охлаждения gg таких рассолов концентрация Na l в растворе возрастает, при ми-нус 21,2 °С содержание поварен-ной соли в растворе достигает  [c.227]

    При колонковом буренпп скважин в устойчивых породах может быть применена промывка водой. При бурении скважин в породах малоустойчивых (пористых и сыпучих) промывка осуществляется глинистым раствором. При бурении в вечной мерзлоте приходится пршменять сильно охлажденные растворы поваренной соли в глинистом растворе с температурой замерзания более низкой, чем температура почвы. [c.8]

    Таким образом, замерзание растворов солей, а следовательно, и плавление льдосоляных смесей, происходит при переменной температуре, величина которой связана с концентрацией соли в жидкой фазе. Только раствор состояния 3, имеющий эвтектическую концентрацию д, при достаточном охлаждении замерзает при постоянной температуре 4, а замороженный раствор эвтектической концентрации, называемый эвтектическим льдом или звтек-тиком, плавится при этой же постоянной и наинизшей температуре для смесей льда и данной соли. Так, смесь льда и хлорида калия, содержащая 19,3% по массе соли, представляет собой эвтектическую смесь, плавящуюся при температуре —11,Г С эвтектическая смесь льда и поваренной соли содержит 23,1% соли и плавится при температуре —21,2° С эвтектическая смесь льда и хлорида кальция, в составе которой 29,9% соли, плавится при —55° С. На рис. 10.6 область Л Р между линией А и изотермой эвтектической температуры t , отвечает сосуществованию двух фаз льда и раствора. Соотношение между массами отдельных фаз определяется, как в любых двухфазных системах, по правилу рычага. В свою очередь, область С + Р соответствует двухфазному состоянию смеси соли и раствора. При температурах ниже эвтектической смеси льда и соли могут существовать только в твердом состоянии. Область Л + Э является зоной существования смеси льда и эвтектика, а область С + Э — смеси соли и эвтектика. [c.322]


Противоморозная добавка PolyFrost -15

Твердение бетонов и растворов при пониженной температуре происходит медленно, так как замедляется процесс гидратации цемента. Уже при температуре ― 3…- 6 °С вода в бетоне замерзает, и процессы гидратации вяжущего и твердения бетона практически прекращаются. При оттаивании, при условии сохранения жидкой фазы, эти процессы возобновляются, и бетон продолжает увеличивать свою прочность. Однако для бетона, замороженного в раннем возрасте, после оттаивания и последующей выдержки характерны рыхлая структура, низкая прочность и морозостойкость. Это объясняется тем, что свежеуложенный бетон содержит много воды, которая при замерзании расширяется, разрыхляет цементный камень и нарушает сцепление заполнителя с цементной матрицей.

Поэтому для обеспечения требуемого набора прочности бетона в зимнее время необходимо создавать такие условия, при которых будут активно протекать процессы твердения вяжущего, т. е. необходимо обеспечивать наличие жидкой фазы. Эту задачу можно решить, например, путем выдерживания забетонированной конструкции при положительной температуре. Такое выдерживание можно осуществлять при обогреве бетона в термоактивной опалубке, использованием разогретых смесей с последующим укрытием поверхности конструкции теплоизоляционными материалами и другими способами.

В тех случаях, когда на строительной площадке по техническим или организационным причинам такие способы не могут быть реализованы, целесообразно в бетон вводить противоморозные добавки — вещества, понижающие температуру замерзания воды и способствующие твердению бетона при отрицательных температурах.

Применение бетонов с противоморозными добавками осуществляется при возведении монолитных бетонных и железобетонных сооружений, монолитных частей сборно-монолитных конструкций, замоноличивании стыков сборных конструкций, при изготовлении сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций в условиях полигона при установившейся среднесуточной температуре наружного воздуха и грунта не ниже 5 °С и минимальной суточной температуре ниже 0 °С.

В настоящее время наиболее эффективными и проверенными в производственных условиях противоморозными добавками являются добавки европейских, турецких, российских и белорусских производителей.

Все перечисленные добавки одновременно являются и добавками-ускорителями схватывания и твердения бетонов и растворов, однако их концентрация в «холодных» бетонах значительно (в 2-3 раза) превышает ту, которая необходима для ускорения процессов твердения бетонов при температуре выше 0 °С.

 

Противоморозные добавки допускаются к применению в тяжелых и легких бетонах. Ориентировочный расход противоморозных добавок в зависимости от расчетной температуры твердения бетона составляет 2-5% для сухого вещества и 4-7% в жидком виде от массы сухого цемента.

Процесс кристаллизации солей происходит с увеличением объёма, поэтому их накопление в отдельных зонах конструкций может привести к дефектам и разрушению этих зон. Опасными в этом отношении являются, добавки, содержащие поташ и нитрат кальция. В следствии активного участия ряда добавок в процессах гидратации цемента, оптимальное их количество для той или иной отрицательной температуры, а также скорость твердения бетона на морозе в значительной мере зависят от минералогического и вещественного состава цемента.

Вид противоморозной добавки выбирается в зависимости от типа и условий эксплуатации конструкций, темпа строительства, метеорологических условий (температуры наружного воздуха и скорости ветра) и технико-экономических показателей.

Количество выбранной противоморозной добавки для получения требуемого снижения температуры замерзания воды устанавливается в зависимости от класса бетона или марки раствора, марки или активности цемента, подвижности бетонной или растворной смеси, предельной крупности и зернового состава заполнителя. При этом, количество добавки, вводимой с целью предотвращения замерзания воды затворения и воды, поглощаемой крупным заполнителем, назначается не от массы цемента, как величины при прочих равных условиях переменной, а от расхода воды затворения бетонной смеси.

Для правильного дозирования и равномерного распределения противоморозные добавки следует вводить в бетонную смесь в виде водного раствора рабочей концентрации, т. е. раствора, которым затворяется смесь без дополнительного введения в неё воды. Требуемая концентрация рабочего раствора устанавливается при подборе состава бетона.

Расход противоморозной добавки устанавливается по формуле:

Д = В · Дт.п., кг/м3,

где В ― расход воды для затворения бетонной смеси, л/м3;

Дт.п. — содержание сухого вещества (твердого продукта) противоморозной добавки в 1 л водного раствора заданной концентрации в зависимости от требуемой температуры замерзания воды, кг/л.

Расход противоморозной добавки Д, определенный по вышеприведенной формуле, следует проверять и сопоставлять с нормативными допусками её содержания в бетоне (С) в зависимости от расхода цемента:

С = Д · 100/Ц, %,

где Ц ― расход цемента на 1 м3 бетона, кг.

Если установленное количество С превышает предельно допустимое содержание добавки в бетоне, то такую добавку можно применять только с добавлением ингибиторов коррозии стали.

При поставке противоморозной добавки в жидком виде (концентрированный раствор) раствор рабочей концентрации приготовляется смешиванием добавки с водой затворения. Если добавка доставляется в виде твердого продукта или в пастообразном состоянии, то раствор рабочей концентрации может приготовляться путем растворения добавки в заданном количестве воды, либо сначала готовится концентрированный раствор добавки, который затем разбавляется водой.

При приготовлении раствора рабочей концентрации необходимое количество добавки для получения раствора требуемой концентрации определяется по данным Руководства в зависимости от содержания безводного продукта в 1 л раствора определенной плотности.

При выборе дозировок добавок следует учитывать следующие ограничения:

при работе на холодных материалах в бетоны с водоцементным отношением В/Ц < 0,5 необходимо назначать меньшее из указанных пределов количество добавок, а в бетоны с В/Ц > 0,5 — большее;

в бетоны на портландцементах, содержащих С3А более 6 %, при работе на подогретых заполнителях следует вводить меньшее количество добавок, а при содержании в портландцементах С3А меньше 6 % следует вводить меньшее количество.

Назначение оптимального количества противоморозной добавки имеет важное значение, так как при недостаточном ее количестве может произойти преждевременное замерзание бетона, а при избыточном — темп твердения бетона может замедлиться и неоправданно увеличивается стоимость бетона.

Применение бетонов с противоморозными добавками осуществляется при возведении монолитных бетонных и железобетонных сооружений, монолитных частей сборно-монолитных конструкций, замоноличивании стыков сборных конструкций, при изготовлении сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций в условиях полигона при установившейся среднесуточной температуре наружного воздуха и грунта не ниже 5 °С и минимальной суточной температуре ниже 0 °С.

Сущность технологии зимнего бетонирования заключается в том, что растворы солей, введенные в бетонную смесь при ее приготовлении, в процессе выдерживания уложенного в конструкцию бетона, имеющего положительную начальную температуру, значительно продлевают состояние жидкой фазы, обеспечивая тем самым протекание реакции гидратации даже в условиях отрицательных температур. К числу используемых солей относятся нитрит натрия, нитрит кальция, поташ, хлористый натрий и др.

Область применения данной технологии — бетоны в конструкциях, армированных нерасчетной арматурой с защитным слоем бетона не менее 50 мм. Количество противоморозных добавок определяют в процентном отношении к массе цемента. Подбор состава бетона с требуемыми добавками осуществляют с учетом типа и условий эксплуатации монолитной конструкции, температуры наружного воздуха. Количество вносимых добавок увеличивается при возрастании значения отрицательной температуры относительно расчетной.

Применению бетонов с противоморозными добавками должно предшествовать испытание образцов на коррозийное воздействие добавок на бетон, образование высолов на наружной поверхности бетона, скорость твердения бетона и его прочностные характеристики

Температура бетона с противоморозными добавками к началу выдерживания должна оставаться положительной. Ее значение должно превышать температуру наружного воздуха не менее чем на 5°С со знаком «+» (температура воздуха — 13°С, температура укладываемого бетона не менее +18°С). Незаопа-лубленные поверхности монолитных конструкций должны быть теплоизолированы для предотвращения вымораживания влаги с этих участков.

При ведении бетонных работ без искусственного обогрева контролю  подвергают:

•          условия бетонирования и начальную температуру укладываемой бетонной смеси;

•          среднюю температуру бетона в период выдерживания;

•          продолжительность остывания бетона до 0°С при методе «термоса» и до расчетной минусовой температуры при использовании противоморозных добавок;

•          теплоизолирующее покрытие конструкции, его соответствие требуемому значению теплопередачи;

•          максимальную глубину оттаивания основания и отогрева смежного с бетонируемым участка ранее уложенного бетона (ранее имевших температуру наружного воздуха), на которые будет укладываться  бетонная  смесь;

•          резкое изменение температурных условий твердения бетона, требующее принятия дополнительных оперативных мер для обеспечения получения критической прочности бетона до его замерзания. К таким мерам относятся устройство дополнительной теплоизоляции бетона, продление сроков его выдерживания, при необходимости, применение искусственного прогрева конструкции.

Безобогревные методы зимнего бетонирования имеют хорошие перспективы для применения. Их прогресс основывается на разработке новых теплоизоляционных материалов, обеспечивающих надежную изоляцию свежеуложенного бетона в конструкцию любой формы, внедрении новых недорогих и эффективных добавок — ускорителей твердения бетона, одновременно являющихся противоморозными, в обеспечении оперативных расчетов и автоматического контроля за условиями выдерживания  бетона.

Что в Белизне тебе моей или Справочное пособие по гипохлориту натрия («хлорке»)

Не передать, насколько мне приятно это писать. Данная статья

полностью профинансирована подписчиками каналаLAB66

. Ни один производитель описанных в тексте средств -  своего участия не проявил, так что никакой скрытой рекламы, чиcтый альтруизм и потребительский интерес 🙂

Сегодня читаем о самом простом, самом доступном и самом действенном антисептике — про гипохлорит натрия (он же «Белизна»). Совместимость с различными материалами, техника безопасности, свойства и эффективность не только против коронавируса, но и против страшной плесени и ее микотоксинов. В качестве «вишенки» — контрольная закупка магазинных отбеливателей и оценка их состава. Чтобы узнать как в эпоху пандемии нас дурят производители бытовой химии и прочий «менеджерский брат» — идем под кат. И обязательно закидываем в закладки. Эта информация пригодится еще не раз 😉



Важно

! Информацию, предложенную в данной статье, вы не найдете больше ни на одном русскоязычном ресурсе. Поэтому публикую на хабре, на портале высшего пользовательского доверия. Просьба ко всем ресурсам сомнительного качества — давайте ссылку на первоисточник. Не переписывайте без понимания — не плодите бесполезный информационный шум, от которого в последнее время уже и так некуда деться. Разномастному «ученому люду» тоже рекомендую не стесняться писать в своих «методических указаниях» ссылку на Хабр. Я то вижу откуда вы все копируете, книгами 50-60 годов вечно прикрываться не получится 😉 Так что настоятельно рекомендую меня уведомлять об использовании материалов, а в свой список литературы писать можно что-то вроде:

Бесараб, С. В. Что в Белизне тебе моей или Справочное пособие по гипохлориту натрия («хлорке»)[Электронный ресурс] – Режим доступа: — habr.com/ru/post/494512/- Дата доступа: 04.04.2020.

Предисловие от автора

. Смотрю колонку «сейчас читают» на хабре и с сожалением вижу, что принцип «пока гром не грянет — мужик не перекрестится» работает даже здесь. Один сплошной коронавирус. И вспоминается сразу мне моя статья, опубликованная в конце января (

Коронавирус 2019-nCoV. FAQ по защите органов дыхания и дезинфекции

) у которой 30% минусов были с пометкой «не соответствует тематике Хабра». Соответствовать, видимо, начинает лишь тогда, когда указание сверху поступит…

Ладно, чего о грустном говорить. Если пару тысяч читателей еще тогда, в январе, без паники и спешки, смогли купить себе СИЗ и нужные антисептики — можно считать, что цель моя достигнута. А сейчас просто вольюсь в тренд и расскажу об самом простом, доступном и очень эффективном антисептике. Не думаю, что он когда-то сможет исчезнуть так же, как исчез этанол. Сырья хватает, гипохлорит натрия можно производить до тех пор, пока существует электричество…

Есть такая интересная (интересная не только для химика, но и для других специалистов, владеющих английским языком) книга — 100 самых важных химических соединений: Cправочное руководство (The 100 Most Important Chemical Compounds: A Reference Guide). В этом руководстве в разделе солей натрия находятся рядом пищевая сода, карбонат натрия, поваренная соль, гидроксид натрия (средство «Крот») и гипохлорит натрия. В принципе, понятно чем многие из этих солей заслужили такое право. А вот на гипохлорите натрия я остановлюсь сегодня подробнее. Первым делом, конечно же определение:

Гипохлорит натрия представляет собой химическое соединение с формулой NaOCl или NaClO, включающее катион натрия (Na+) и гипохлоритный анион (OCl или ClO). Это соединение можно рассматривать как соль неустойчивой хлорноватистой кислоты. Гипохлорит натрия чаще всего встречается в виде бледно-зеленовато-желтого разбавленного раствора, который с 18-го века используется в качестве отбеливающего, а позднее и дезинфицирующего средства. Стоит отметить, что гипохлорит натрия можно считать в некотором роде эндогенным для человека веществом, так как клетки-нейтрофилы иммунной системы человека производят небольшое количество этого вещества внутри фагосом, которые «переваривают» бактерии и вирусы.

С момента своего открытия в 1787 году химиком

Клодом Луи Бертолле

(тем самым, которому мы должны быть благодарны за хлопушки, спичечные головки, салюты и проч. изобретения, где используется т.н.

бертолетова соль

) гипохлорит натрия достаточно долго выступал сугубо как отбеливающий агент и только примерно с середины 19 века началось его шествие как дезинфектанта. Поэтому пройдусь немного по химическим свойствам, сохраняя «историческую хронологию».

Хлорочка как отбеливатель

Отбеливающий эффект гипохлорита — это целиком и полностью заслуга неустойчивой хлорноватистой кислоты. Ибо эта HClO является очень сильным окислителем (даже сильнее, чем газообразный Cl

2

) и может реагировать и разрушать многие типы молекул, включая красители. В водной среде гипохлорит натрия NaOCl обратимо гидролизуется с образованием хлорноватистой кислоты и щелочи:


NaOCl + H2O → HOCl + NaOH

В свою очередь хлорноватистая кислота HOCl распадается на атомарный кислород (O*) и соляную кислоту:


HOCl → HCl + O*

Ну а атомарный кислород — очень ядреная штука, один из мощнейших окислителей на нашей планете. Кстати, именно благодаря атомарному кислороду озон проявляет свои бактерицидные свойства. Так что, в некотором роде, озон и гипохлорит натрия — «кислородные братья» 🙂

Отбеливающая способность гипохлорита натрия (и подобных ему химикатов) обусловлена их способностью разрушать светопоглощающие структуры (т.н. хромофоры) в органических молекулах. Притом это могут быть не только хромофоры на тканях. Гипохлорит неплохо отбеливает пятна плесени на плитке, зубные пятна, вызванные флюорозом и удаляет пятна от танинов чая на кружках (т.н. «чайный камень»).

если в школе химию знал на тройку — спойлер можешь даже не открывать

Хромофоры часто связаны с сопряженными системами, которые представляют собой структуры с чередующимися одинарными и двойными связями. Электроны в сопряженных системах делокализованы и способны существовать на разных молекулярных орбиталях. Электрон в определенном орбитальном состоянии может поглощать энергию и подниматься до более высокого энергетического состояния. Электронные переходы, возникающие в результате поглощения определенных длин волн, создают цвет, который является визуальным дополнением к длине волны поглощенного света. Атомарный кислород гипохлорита натрия либо разрушает сам хромофор, либо разрушает двойные связи в нем и изменяет краситель так, что он больше не может поглощать видимый свет «окрашивающей» длины волны.

Справедливости ради, стоит отметить, что хлорноватистая кислота образует соли не только с натрием, но и, например, с кальцием. Примером может служить та самая хлорная известь, широко используемая из-за своей дешевизны для дезинфекции складских помещений, животноводческих ферм, туалетов и т.д и т.п. На долю гипохлорита натрия приходится около 83% мирового потребления (в роли отбеливателя/дезинфектанта), на хлорную известь — остается 17%. В 2005 году в мире было использовано около 1 миллиона тонн гипохлорита натрия, причем около 53% этого количества использовалось в домашних хозяйствах для дезинфекции и отбеливания белья (+ мытья, т.к. щелочная среда раствора гипохлорита неплохо омыляет жиры и делает их водорастворимыми). Оставшиеся 47% приходились на очистку сточных вод и подготовку питьевой воды (а также очистку бассейнов и градирен ГЭС от биообрастания/водорослей/моллюсков, отбеливание целлюлозы/бумаги/тканей, и использование в роли реактива для химических синтезов). Водоочистной эффект, кстати, это не только дезинфекция. Это и удаление запахов (NaOCl нейтрализует сероводород и аммиак) и даже обезвреживание цианидов в сточных водах (например, после золотодобычи или гальванических ванн).

Хлорочка, как дезинфектант

Любое несчастье как индикатор проявляет самые лучшие и самые худшие черты человека. Так и с пандемией коронавируса. Для меня удивительно, что многие трезвомыслящие, прекрасные специалисты, поддавшись панике начали терять голову и выдавать что-то вроде «гипохлорит не убьет коронавирус» (или еще лучше «коронавирус — это ГМО бактерия»). Меня мало волнует мнение многочисленных youtube-блогеров и диванных аналитиков и т.п. с их дилетантскими «рассуждениями о рыбалке» (в канале

LAB-66

уже приходится у особо рьяных кликуш и «одержимых мировым заговором» даже требовать диплом о наличии профильного образования). А вот к информации от WHO, CDC, EPA я стараюсь четко прислушиваться. Ожидаемо, что в мартовском бюллетене выпущенном одной из упомянутых организаций (

EPA’s Registered Antimicrobial Products for Use Against Novel Coronavirus SARS-CoV-2, the Cause of COVID-19

) в списке эффективных «коронавирусных» дезсредств оказалось достаточно много гипохлорита. Удивляться здесь нечему, ведь NaOCl — это одно из оптимальнейших дезсредств (из-за комбинации широкого спектра активности, доступности и отсуствия долгосрочного вреда для окружающей среды). По поводу дезинфицирующего эффекта смотрим картинку (кликабельна):


На всякий случай напоминаю, COVID-19 — это болезнь, вызванная оболочечным вирусом SARS-CoV-2, который содержит внутри своего «конвертика» одноцепочную РНК.

В принципе, любые дезинфицирующие средства на основе хлора, так или иначе действуют через образование HOCl (та самая хлорноватистая кислота). Но сильный бактерицидный эффект гипохлорита связан не только со способностью продуцировать атомарный кислород, но и с действием гидроксильных ионов. Щелочная среда нарушает целостность цитоплазматической мембраны и приводит к необратимому ферментативному ингибированию, изменению клеточного метаболизма и деградации фосфолипидов (как при гипероксидировании липидов). Гипохлорит натрия воздействует на ферментативный аппарат бактерий, способствуя необратимой инактивации, вызванной щелочной средой и хлораминированию вызванному хлором. Т.е. можно сказать, что при обработке гипохлоритом зараженного объекта одновременно происходят реакции омыления липидов, нейтрализации аминокислот и хлораминирования. Таким образом не только дезактивируются многие микроорганизмы, но и происходит деградация липидов и жирных кислот, с образованием ПАВ (=мыла) и глицерина, т. е. уже упомянутая реакция омыления. Гипохлорит не только дезинфицирует, но еще и моет 🙂 Логично, что при таком действии выработать резистентность (как к антибиотикам) практически не реально.

При обработке живых тканей важна еще и такая вещь, как биосовместимость. Это способность химического реагента вообще не реагировать с биологическими тканями на протяжении какого-то периода времени (и иметь умеренную реакционную способность в течение недели, постепенно снижающуюся к 0). Высокие концентрации гипохлорита достаточно агрессивны (см. раздел про технику безопасности), но вот в концентрациях 0,5-1% это очень даже биосовместимый препарат. Поэтому гипохлорит натрия высоких концентраций используется для хлорирования воды на некоторых (!) станциях водоподготовки — 12% раствор — некоторых, потому что чаще всего используют хлор в баллонах. 15% раствор используют для обеззараживания сточных вод на очистных сооружениях. Растворы с концентрацией не менее 10% используются для очистки воды в бассейнах и удаления биопленок. Кстати, именно гипохлорит натрия может быть прекрасным средством для уничтожения возбудителей легионеллёза. Эти микроорганизмы, кстати, очень часто в тех самых биопленках и обитают.

Ну а в дезинфицирующих спреях и салфетках, используемых на твердых поверхностях, чаще всего используются концентрации до 1,5%. Кстати, про то, как сделать самодельные салфетки с гипохлоритом я достаточно давно писал на Patreon в своей статье «Реверс-инжиниринг влажной салфетки или Гипохлорита вам в ленту». Кстати, пользуясь случаем выражаю благодарность всем моим «патронам». Вас мало, но вы поддерживаете серьезно!


Традиционно считается, что для обработки больниц и помещений, загрязненных жидкостями организма (кровью и т.п.) необходимо использовать 0,5% раствор. Такой концентрации достаточно, чтобы дезактивировать клостридиум диффициле в фекалиях или уничтожить какие-нибудь папилломавирусы человека. Для обработки/мытья рук чаще всего используется 0,05% раствор гипохлорита, который готовят из гранул (на картинке — выдержка из инструкции по обеззараживанию в условиях эпидемии лихорадки Эбола):

На Западе также активно используется т. н. «

раствор Дакина

» (

почти уверен, что у нас такого ничего нет, у нас многие лекарства и растворы заменяет панацея -> «авось пронесет»

) он же раствор Карреля-Дакина, он же жидкость Карреля-Дакина. Раствор этот представляет собой разбавленный раствор гипохлорита натрия (от 0,4% до 0,5%) с добавкой стабилизирующих ингредиентов (борная кислота или пищевая сода), и активно используется в качестве антисептика для очистки ран/обработки ожогов и т.п (

метода приготовления

для интересующихся). Такой раствор

показывает

эффективность дезинфицирования для некоторых микроорганизмов даже с концентрацией 0,025%.

Замечание 1. о других «хлорных дезинфектантах»

Помимо упомянутых уже мной гипохлорита натрия и гипохлорита кальция, существуют и другие вещества, способные активно продуцировать хлор (ну а хлор с водой = «малостабильная хлорноватистая кислота HOCl» и далее опять см. п. «Хлорочка, как дезинфектант»). Притом там могут быть и вещества органической природы. На просторах интернета я нашел информацию (скорее всего выдранную из какой-то советской книги по гражданского обороне — потому что многие наименования, да и сами препараты давно перестали существовать). Эта таблица дает примерное представление о спектре препаратов и их сравнительной «дезмощности по хлору». Почистил авторски и предлагаю на ваш суд. Можно, по крайней мере, примерно прикинуть/сравнить активность разных дезсредств (если захочется что-то отличное от старого доброго NaOCl):


Возможно, читателю может встретится такой дезинфектант, как хлорцин (это НЕ украинская мазь с одноименным названием). Это Na-ДХЦК (натриевая соль дихлоризоциануровой кислоты — хлорцин Н) — 30,0% (или К-ДХЦК — 20,0% — хлорцин К), триполифосфат натрия — 6%, ПАВ (сульфонол) -3%, сульфат натрия — до 100%. Хлорцин содержит 11 — 15% активного хлора. Может встречатся и т.н. препарат ДП-2. Зашифрованного названия не стоит пугаться, по сути — обычная трихлороизоциануровая кислота с добавками ПАВ.

Сюда ж внесу и замечание от eteh: «… электролизный ГПХН возможен и 5-7%. При получении, соответственно, не проточным электролизом, а мембранным — из соли и воды без добавления дополнительных реагентов. Ну а выше, да, там только отдельно готовить концентрированный щелочной раствор для насыщения хлором».

Замечание 2. «хлорка которая лечит»

Все яд и все лекарство. Не стали исключением и гипохлорит, который может не только уничтожать все живое, но и лечить, например, поражения кожи. Сразу хочется вспомнить ванны с разбавленным гипохлоритом, которые на Западе (

у нас все лечат радоном 🙂

) десятилетиями использовались для лечения умеренной и тяжелой экземы (

ссылка

). Притом механизм действия достаточно долго оставался неясен. Но в 2013 году в Стэнфорде появилась интересная информация (

пруф

) о том, что очень разбавленный (0,005%) гипохлорит натрия успешно лечит воспалительные повреждения кожи у лабораторных мышей, вызванные лучевой терапией, переизбытком солнца или старением (

Ким Ир Сену нужно было не в крови девственниц купаться, а в гипохлорите, чисто по принципу бритвы Оккама, и «джиннов бы изгнал» и омолодился

). Мыши с радиационным дерматитом, купавшиеся каждый день по 30 минут в гипохлорите (=«купавшиеся в отечественных бассейнах») имели лучшую динамику заживления кожи и отрастания волос, чем мыши купавшиеся в обычной воде. У старых мышей кожа после купаний вообще становилась моложе, утолщалась, увеличивалась

пролиферация

(размножение делением) клеток. Казалось бы вот она, панацея для престарелых правителей, но нет. Эффект исчезал после того, как купания прекращались…

В «медразделе» не грешно упомянуть и про применение гипохлорита натрия в стоматологии (ибо именно стоматологи у меня чаще всего интересовались вопросами концентрации, разведения в и т.п.). Гипохлорит натрия является препаратом выбора в эндодонтии и очистке корневых каналов. Чаще всего стоматологами используются концентрации от 0,5% до 5,25% (стандартный — 2%).

Здесь работает правило — низкие концентрации гипохлорита удаляют преимущественно некротические ткани и некоторые виды бактерий, высокие концентрации — повреждают живые ткани, но наиболее полно уничтожают микробы. Кстати, вместо повышения концентрации можно подогреть раствор (50-60 °C), что даст сравнимую с более концентрированным раствором эффективность в удалении мягких тканей и дезинфицировании корневого канала.

Замечание 3. Об очистке воды в полевых условиях

Тема очистки воды достаточно обширна и вполне достойна отдельной статьи. Я же кратко упомяну об очистке воды в полевых условиях. Ведь бывают ситуации, когда ни то что озонатор или уф-лампу использовать, а даже и закипятить воду тяжело. Поэтому у химических обеззараживателей,

на мой взгляд

, пока особой альтернативы не видно. Хлорное обеззараживание может считаться старейшим вариантом полевой дезинфекции воды. Американские военные еще во время Второй мировой войны в составе сухпайка имели таблетки «Halazone», с натриевой солью 4-[(дихлорамино)сульфонил]бензойной кислоты.

Потом постепенно это вещество вытеснил дихлоризоцианурат натрия (тот самых ДХЦК), именно он был в составе широко известных в узких кругах таблеток «Пантоцид». Американский вариант — это ДХЦК спрессованый с адипиновой кислотой и содой, быстрорастворимые таблетки. Стоит отметить, что для полевой дезинфекции могут использоваться и таблетки для обеззараживания бассейнов (двухкомпонентные, содержащие смесь хлорит+хлорат+карбонат натрия и гидросульфат натрия), продуцирующие диоксид хлора. В целом, такой вариант подходит и для обеззараживания питьевой воды. Причем этот вариант, например, эффективен против

лямблий

больше чем обычный хлор. Все описанные варианты — удобны in situ (туристы, военные, МЧС и т.п.). Для вариантов вроде стихийного бедствия или какой-нибудь техногенной катастрофы таблетки могут быть недоступны, а то и слишком дороги. Для этой цели вполне можно использовать и Белизну (желательно без всяких ПАВ-ов и отдушек). Необходимо всего пару капель 5% гипохлорита натрия на литр воды с выдержкой в емкости с закрытой крышкой в течение 30-60 минут. Перед непосредственным употреблением желательно крышку открыть и «дать проветриться». Не стоит сразу лить в себя, как бы там ни хотелось пить.

CDC в рамках своей стратегии «Безопасная система водоснабжения» (SWS) для развивающихся стран рекомендует для обеззараживания воды использовать 0,5–1,5% раствор гипохлорита натрия (две-три капли на литр и экспозиция 30 минут). EPA, кстати, советует использовать 8,25% раствор гипохлорита натрия (две капли на литр и экспозиция 30 минут), важное замечание «удвойте количество отбеливателя, если вода мутная, окрашенная или очень холодная. после обработки вода должна иметь слабый запах хлора. Если нет, повторите дозировку и дайте постоять еще 15 минут перед использованием«. Стоит отметить, что на крайний случай, для дезинфекции воды можно использовать и гипохлорит кальция («хлорную известь»).

Замечание 4. «Хлорка» vs плесень, грибки и микотоксины

А затем они повредили его нервную систему русским боевым микотоксином…
Уильям Гибсон «Нейромант»

Существует в немногочисленном мире «химиков, которые в теме» такой «Грааль» как микотоксины.

Обыватель чаще всего ничего про это не слышал, или слышал краем уха (типа «Джонни Мнемоника отравили таким веществом…»). По сути ж, это тема отдельной и очень интересной статьи. Пока же просто скажу, что микотоксины в простейшем применении = плесень, плесневые грибы различных разновидностей, которые могут встречаться на овощах, фруктах, крупах и т.д. и т.п. Микотоксины — невозможно смыть водой или мылом, невозможно удалить срезав подгнившую кожицу. Микотоксины — могут равномерно распределятся по всему объему картошки/яблока и т.д. и т.п. И, к сожалению, многие микотоксины в человеческом организме вызывают множественные симптомы поражения органов (при попадании на кожу, в лёгкие или в желудок). Из-за того, что концентрации их достаточно малы (сомневаюсь, что кто-то постоянно ест гнилые фрукты или плесневелые орехи) — воздействие это растянуто по времени и кажется чем-то привычным (= «заболел от генетической предрасположенности/пьянства/плохого воздуха», а не потому что отравлен микотоксинами из некачественных круп). Про это можно говорить долго, но герой моей статьи гипохлорит, а значит надо бы свести тему к нему.

А сводится все к тому, что гипохлорит натрия в определенных концентрациях может использоваться не только для уничтожения микробов и плесневых грибов (см. таблицу в начале раздела «Хлорочка, как дезинфектант«), но и для дезактивации того, что после них осталось, в т.ч. плесневых, растительных токсинов и токсинов животного происхождения.. Более подробно — смотрите таблицу (30-минутная экспозиция). Плюсик — токсин дезактивируется, минус — нет.

Так что, глянув на таблицу, можно увидеть, что гипохлорит натрия способен дезактивировать Т-2 микотоксин, который выделяется плесневыми грибами рода

Fusarium

.


T-2 токсин — трихотеценовый микотоксин, чрезвычайно токсичен для эукариотических организмов. Вследствие употребления заплесневевшего зерна или муки возникают отравления человека или сельскохозяйственных животных. Острые токсические симптомы включают рвоту, диарею, раздражение кожи, зуд, сыпь, волдыри, кровотечение и одышку. Если человек подвергается воздействию Т-2 в течение более длительного периода, наблюдается постепенная дегенерация костного мозга и развивается пищевая токсическая алейкия (АТА).

И уже привычно не отмахнешся, не успокоишь себя фразой «да где тот микотоксин и Fusarium, а где я» и водочкой, привычно, не полечишь… Потому что они — много где. На клубнике например:


Или даже на тыквах…

Так что, вполне себе вариант снижения количества микотоксинов в подозрительных фруктах и овощах — это купание их в щелочном гипохлорите натрия с последующим обычным мытьем. При таком варианте обработки убиваются практически все возможные «поверхностные зайцы».

Стабильность и сроки хранения (=есть ли смысл закупать впрок?)

Если химия и медицина для рядового технаря не особо интересны (достаточно знать работает или нет), то вопросы стабильности при хранении — наоборот, первостепенны. Ведь гипохлорит натрия — вещество малостабильное. При комнатной температуре распадается примерно 0,75 г активного хлора в сутки, т. е. раствор с содержанием 250 г/л гипохлорита натрия теряет примерно половину активного хлора за 5 мес, с содержанием 100 г/л - за 7 мес, 50 г/л - за 2 года, а 25 г/л - за 5–6 лет.

Его устойчивость зависит от ряда факторов:

  • Концентрация гипохлорита
  • Температура
  • Щелочность и значение pH
  • Концентрация примесей, которые катализируют разложение и/или образование хлоратов
  • Воздействие света

В большинстве случаев распад протекает по таким вот основным механизмам:


2NaOCl → 2NaCl + O2 (A)
3NaOCl → 2NaCl + NaClO3 (B)

Пройдусь по каждому пункту отдельно:

Концентрация: чем более концентрированный раствор, тем быстрее он разлагается, соответственно самые слабые растворы — самые стабильные. Литературные данные указывают на то, что при снижении концентрации гипохлорита натрия в два раза, скорость разложения уменьшается в 5 раз. Это связано с уменьшением общей концентрации ионов и со снижением ионной силы раствора. Разбавление снижает как концентрацию NaOCl, так и концентрацию других ионов (равновесных хлоридов, хлоратов, гидроксидов и т.д. — см. картинку «равновесия рН» ниже).

Температура: распад гипохлорита с повышением температуры в 90% случаев проходит по уравнению (B). Можно держать в уме следующее правило — скорость разложения возрастает в 3–4 раза, для каждых 10 °C для растворов с концентрациями гипохлорита натрия от 5 до 16%. А если напрячься и снизить температуру хранения хлорки до 5 °C (при условии полного отсутствия примесей металлов и других факторов ускоряющих разложение), то хранить в темной бутылке можно будет практически вечно.

Щелочность и рН раствора: для стабильного хранения раствор гипохлорита должен иметь pH от 11,5 до 12,5. В случае разбавленных растворов NaOCl при pH ниже 10,8 скорость разложения начинает значительно увеличиваться, достигая максимального значения в диапазоне 5-9. Но здесь есть нюанс. Когда рН раствора уменьшается, содержание HOCl увеличивается и растет окислительно-восстановительный потенциал (см. картинку с изменением форм активного хлора в растворе гипохлорита натрия в зависимости от рН раствора, Сl2 — молекулярный хлор, ClO-гипохлорит-ион, HClO-хлорноватистая кислота).

Т.е. для хранения оптимальнее высокощелочные растворы, а для экстренной дезинфекции — растворы с низким рН. Хотя, говоря начистоту, повышать рН тоже необходимо до разумного предела. Если pH превышает значение 13 — скорость разложения опять скачкообразно увеличивается. Это происходит из-за увеличения ионной силы раствора, вызванного присутствием сильного избытка щелочи (NaOH). В целом можно использовать за правило — для хлор-содержащих дезсредств используем только щелочную среду. Для пероксидных дезсредств — наиболее эффективна кислая среда. ЧАС-ы несовместимы с кислотами и резко теряют в их присутствии свои дезинфицирующие свойства. Альдегиды (вроде формалина и глутаральдегида) — работают и в кислой, и в щелочной среде)

Примеси: алюминий, медь, никель, железо, кобальт, марганец и т. д. являются катализаторами разложения NaOCl. Металлы в основном катализируют разложение по реакции (A) с образованием газообразного кислорода. Твердые суспензии, такие как, например, частицы графита в гипохлорите натрия, получаемом электрохимическим методом, также вызывают разложение NaOCl, в частности, по реакции (B) с образованием хлората натрия. Кстати, как говорят некоторые производители дезсредств, добавки сульфата магния, силиката натрия, борной кислоты -  замедляют распад.

Воздействие света: воздействие света ускоряет процесс разложения NaOCl в растворе. Современные методы упаковки и использование непрозрачных полиэтиленовых бутылок практически исключают влияние света на стабильность растворов. Янтарные или зеленые стеклянные бутылки также имеют такой же результат. Если важны конкретные цифры — получится вот так:

Для предотвращения разложения гипохлорита требуется контейнер, который отсекает свет ниже 475 нм и пропускает менее 2% при 500 нм.

Подводя итог, можно сказать следующее. Самым долгоиграющим будет препарат, который:

  • Имеет низкую концентрацию гипохлорита
  • 11,5< рН в диапазоне >13
  • В котором отсутствуют примеси металлов/графита (=отфильтрованный)
  • Хранится при температуре <30°С (=в холодильнике)
  • Упакован в абсолютно непроницаемые для света контейнеры

Совместимость материалов

Вопрос совместимости материалов перекликается со сказанным ранее (особенно, относительно металлов). На представленной ниже

таблице

можно даже увидеть с какой скоростью что корродирует.


Здесь же и видно, что вопрос совместимости материалов актуален в основном для случая хранения/перевозки гипохлорита высоких концентраций и рядового «дезинфектора» волновать должен слабо. В общую копилку упомяну еще несколько материалов, которые рекомендуются на роль прокладок/конструкционных материалов при работе с концентрированным гипохлоритом натрия:

  • PVDF (фторированный поливинилиден)
  • Этиленпропиленовый каучук
  • Хлорбутилкаучук
  • CPVC (хлорированный поливинилхлорид)
  • Тантал
  • FRP (стеклопластик с подходящей инертной смолой и системой отверждения)
  • Полидициклопентадиен

Американская табличка устойчивости к гипохлориту

Взято

отсюда

, буква S = совместимость удовлетворительная (satisfactory), буква U = совместимость неудовлетворительная (unsatisfactory). Табличка кликабельна.



Техника безопасности при работе с гипохлоритом

В целом, типичный (=разбавленный) бытовой отбеливатель вроде белизны не опаснее воды (если с ним уважительно обращаться, бутылочку там подписывать, от детей прятать и т.п.). По статистике, в 2002 году в Великобритании было зафиксировано около 3300 несчастных случаев, связанных с гипохлоритом натрия. И абсолютное большинство из них — употребление дезинфектанта внутрь… Думаю, комментарии излишни.

Что касается гипохлорита натрия «промышленной концентрации», т.е. такого которым очищают сточные воды, то он уже относится к суровому первому классу опасности (класс 1B-поражение кожи + класс 1-поражение глаз).

Если расшифровать — при попадании на кожу и в глаза вызывает химические ожоги. Будет вызывать раздражение и при попадании на слизистые оболочки верхних дыхательных путей (при вдыхании). Отдельного упоминания заслуживает и такой камень преткновения, как «хлорка в воде бассейна».

Как правило

, концентрация гипохлорита натрия, присутствующая в плавательных бассейнах абсолютно не вредна для людей. Но! Но дело меняется, если в воде присутствует большое количество мочевины (смесь мочи и пота), и тут уж хлорноватистая кислота и мочевина вступают в реакцию с образованием ядреных хлораминов (о механизме образования — ниже). Именно хлорамины раздражают слизистые оболочки и дают т.н. «запах хлора». В нормальных бассейнах этого быть не должно (нормальный = тот, в котором меняют воду и работает вентиляция). Если же этого не происходит, то постоянное воздействие летучих хлораминов может даже привести к развитию атопической астмы (см.

статью

).

Лечение при отравлении:

Учитывая все выше сказанное, решил я прикрепить и небольшую «памятку для врача», чтобы случись что — все было под рукой. Описание действий на случай отравления гипохлоритом натрия. Оно, кстати, примерно такое же, как и в случае отравления щелочью (cкользкое ощущение отбеливателя на коже связано с омылением кожных масел и разрушением тканей). НО! Но это только для чистого гипохлорита натрия. В случае его комбинация с различными бытовыми химикатами — лечить возможно придется от отравления продуктами реакции (см. следующий пункт).


Замечание про «запах хлора»:

часто можно услышать от читателей вопрос «чем убрать этот неприятный запах хлора с рук/полумаски/предметов». В таком случае поможет тиосульфат натрия, притом для активного удаления запаха хватит и раствора с концентрацией около 5 мг/л (0,005%). Промываем этим раствором руки или __ (вписать нужное), а затем промываем водой с мылом. Если же тиосульфата найти не удалось, то остается только проверенный способ — «выветривание запаха со временем».

Кстати, для нейтрализации разливов концентрированного гипохлорита натрия (будем считать что 5% и выше) можно также использоваться сульфит натрия, он работает по реакции:

NaOCl + Na2SO3 → NaCl + Na2SO4

или

гидросульфит натрия

, который работает по реакции:


NaOCl + NaHSO3 + NaOH → NaCl + Na2SO4 + H2O

А можно, в случае очень небольшого количества гипохлорита, использовать и перекись водорода, но с осторожностью (!) ибо там выделяется кислород.

Опасное соседство — НЕсовместимая бытовая химия

Гипохлорит натрия, являясь очень активным компонентом, легко вступает в химические реакции (в т.ч. и в фотохимические — т.е. с солнечным светом и ультрафиолетом от популярных ныне бактерицидных ламп). Часто в результате этих реакций выделяется хлор (=серьезный раздражающий агент), например при контакте нашей белизны и средства для очистки от ржавчины. При контакте гипохлорита с соединениями аммиака (в т.ч. с любимыми народом ЧАС-ы, которые сейчас начали добавлять в средства для мытья полов), и даже при контакте с мочой (!) в которой содержится мочевина — могут образовываться токсичные в обычных условиях хлорамины:


NH3 + NaOCl → NaOH + NH2Cl
NH2Cl + NaOCl → NaOH + NHCl2
NHCl2+ NaOCl → NaOH + NCl3

При контакте белизны с некоторыми бытовыми моющими средствами, содержащими ПАВы и различные отдушки могут образовываться летучие (!) хлорорганические соединения, вроде четыреххлористого углерода (CCl

4

) и хлороформа (CHCl

3

). Классы их опасности каждый может посмотреть сам. Например в

статье

исследователи показали, что при работе с некоторыми «хитрыми» средствами бытовой химии концентрации этих растворителей повышаются в 8–52 раза для хлороформа и в 1–1170 раз для четыреххлористого углерода выше допустимых соответственно. Самый низкий «выхлоп» летучей хлорорганики дает самый простой отбеливатель (читай «белизна»), а вот самый высокий — средства в форме «густой жидкости и геля» (типа всяких там Доместосов и иже с ними, которые и развести толком нельзя). Поэтому, на будущее, а) стоит всячески избегать «суперэффективных средств с новой формулой» (= дерьма, которое разработал менеджер, а не инженер) и придерживаться классической формулы «лучшая белизна = гипохлорит да вода». И б) использовать при уборке квартиры респираторы с угольным фильтром (=«для задерживания паров растворителей»).

С перекисью водорода гипохлорит натрия реагирует достаточно бурно, с образованием хлорида натрия (ваша любимая поваренная соль) и кислорода:

H2O2 + NaOCl → NaCl (водный) + H2O + O2

Гетерогенные реакции гипохлорита с металлами протекают достаточно медленно и дают в результате оксид металла (ну или гидроксид). На примере цинка:

NaOCl + Zn → ZnO + NaCl

С различными комплексами металлов белизна реагирует не в пример быстрее.

Как уже упоминалось, гипохлорит натрия не любит высокую температуру (выше 30°C), и при нагревании распадается на хлорат натрия и кислород (для 5% раствора температура разложения ~40°C), если удастся нагреть до 70°С разложение может протекать со взрывом.

В целом, гипохлорит высоких концентраций негорюч и взрывобезопасен. Но при контакте с органическими горючими веществами (опилки, ветошь и др.) в процессе высыхания может вызывать возгорание. Вообще, такая реакционная способность — это одновременно и благо, т.к. вещество не может долго находится в неизменном состоянии в окружающей среде и быстро дезактивируется (=можно просто смыть в сточные воды).

В качестве выводов — все написанное выше сведено в единую таблицу несовместимых компонентов (кликабельна).


Некоторые из этих соединений можно найти в бытовых, автомобильных и промышленных химикалиях и смесях химикалий = средства для чистки окон, унитазов и поверхностей, обезжиривающие средства, антифризы, средства для очистки воды, химия для бань и бассейнов. Поэтому чаще смотрите на этикетку. Требуйте, чтобы на этикетке писали состав! Покупайте только то средство, где на этикетке есть максимальная информация о составе. Пора уже голосовать рублем за адекватное отношение к покупателю.

Практикум или Вся Белизна Минска

Полностью разобравшись с теорией, теперь мы подходим к самому интересному. К лабораторным занятиям. Как и обещал читателям, я проехался по Минску и собрал все доступные варианты жидкого отбеливателя (именно жидкого, на гели и т.п. я даже не смотрел). Теперь же я хочу рассказать как я их сравнивал и «проверял на вшивость» (= подходят ли они для целей дезинфекции).

Кстати, отмечу, что все описанные в статье методы вполне себе работоспособны в мирное время, для проверки качества воды в бассейнах или кранах. Если вдруг у кого-то возникнет желание сказать «вода плохая - воняет хлоркой» , то после прочтения статьи, надеюсь, это можно будет сделать без проблем. А нынче, нынче вода с хлоркой это благо во время пандемии…

В общем, первым делом подбираем себе необходимые СИЗ (по желанию). Как я уже упоминал выше, для большинства задач (и прямых рук) достаточно перчаток. Не зная что в бутылках за смеси, я решил перестраховаться и использовать полный комплект защиты (только со своей полумаски 3М 7502 «коронавирусные» противоаэрозольники 6035 я заменил на угольные патроны класса «газы/пары» — типа ABE1, как в моем случае, или лучше ABEK1. Пойдут и отечественные противогазные коробки и респираторы для работы с парами растворителей.

выбор фильтров для работы с бытовой химией (кликабельно)

С предварительными приготовлениями разобрались, и теперь я представляю вашему вниманию всю Белизну Минска! Встречайте беларуских красавиц! Это, кстати, все что удалось найти в гипермаркетах города-героя.

Первым делом я оценил внешний вид, т.е. цвет и консистенцию предлагаемых растворов. Хотя ожидать здесь чего-то экстраординарного не приходится (т.к. по условиям задачи — никаких гелей и прочего «химо-фарша», максимальная простота).

Потом измерил их плотность (кликабельно) + рН, он же водородный показатель.


Чем плотность и рН дома измерять?

Плотность измеряем вот такими советскими ареометрами да стеклянным цилиндриком

А рН, рН — уж чем бог пошлет (вплоть до индикаторных бумажек, но учитывайте что краситель в бумажках будет моментально «выгорать» и обесцвечиваться). В моем же дорожном чемоданчике случайно завалялись рН-метры Hanna:


В результате получилась вот такая сводная таблица с данными (кое-что пришлось переписать с этикеток):

Отдельно напишу состав (т.е. то, что там есть еще КРОМЕ гипохлорита натрия, это важно, особенно учитывая всякие хлорамины и летучую хлорорганику, о которых я писал выше). Стиль написания сохранен, чтобы читатель понимал, кто пишет инструкции.

образец 1. Вода, анионный ПАВ – менее 5%, стабилизатор, комплексообразователь
образец 2. Вода
образец 3. Вода, НПАВ менее 5 (%), ароматизатор (свежесть) –менее 5%
образец 4. Вода, анионный ПАВ – менее 5%, стабилизатор, комплексообразователь
образец 5. Вода, щелочь – менее 5%, вода 30% и более
образец 6. <5% щелочь, вода, отдушка
образец 7. Более 30% вода питьевая, трилон Б, натрия гидроксид – менее 5%

Возможно «в рамках факультатива» я когда-нибудь сделаю анализ гелей с активным хлором. Но такая форма очень неудобна по нескольким причинам. Во-первых в составе могут быть взаимоисключающие компоненты (см. таблицу несовместимости) и при открывании бутылки вы сразу начнете получать дозу хлора/хлорамина и т.п. Во-вторых из-за кучи добавок не совместимых с человеческим организмом — гели нельзя использовать для той же дезинфекции воды. Ну и в третьих, высокая вязкость раствора не позволит его ни развести нормально, ни использовать в комбинации с распылителем (например, для орошения ручек дверей).

Ну и наконец с подготовительным этапом закончили, теперь самое важное и интересное — концентрация гипохлорита натрия. Важна она потому что именно к этому показателю привязываются все рекомендации по дезинфекции. Ну а сами производители не идут навстречу покупателю и пишут черт-те что (cм. далее). Хотя узнать, сколько там гипохлорита не так уж и сложно. Поможет в этом такая методика, как титрование. Мы будем просто добавлять один компонент до тех пор, пока он полностью не прореагирует со вторым (сигнализировать об этом будет изменение цвета раствора). Для определения активного хлора в гипохлорите можно применить отечественную ГОСТ-овскую методику, а можно применить американскую АSTM.

Отличие аналитических реакций

В отечественном методе используется серная кислота и реакция:

NaClO + 2KI + 2H2SO4 → NaCl + I2 + K2SO4 + H2O

В американском методе используется уксусная кислота и реакция:

NaOCl + 2KI + 2CH3COOH → I2 + NaCl + 2KC2H3O2 + H2O

И в том, и в том методе выделившийся иод определяют титрованием тиосульфатом натрия.


В принципе, разницы по которой работать я лично не вижу, здесь играет роль доступность реагентов, я использовал ГОСТ-скую, т.к. серная кислота не так воняет как уксусная.

Метода

ГОСТ Р 57568-2017

(упрощенная):

Для работы нам нужны следующие компоненты:

1)Серная кислота 1н.

Отмеряем 28,6 мл концентрированной серной кислоты (плотность = 1, 84 г/см3) и доводим до литра дистиллированной водой.

2)10 % раствор иодида калия

Взвешиваем 10 грамм иодида калия и растворяем в 90 мл дистиллированной воды. Раствор применяется свежеприготовленный

3)Раствор тиосульфата натрия 0.1н

Взвешиваем 25 г тиосульфата натрия (пентагидрата) и доводим дистиллированной водой до 1 л. Хранить в темной бутылке.

4)Раствор крахмала 1%

Взвешиваем 1 г крахмала (кукурузного, картофельного и т.п., хоть картошку натирайте и заваривайте, но! но не забудьте профильтровать 🙂 ) и размешиваем с 10 мл дистиллированной воды. Затем кипятим в стакане 90 мл дистиллированной воды и когда закипела — вливаем наши 10 мл с крахмалом. Варим, перемешивая 2-3 минуты. Используем свежеприготовленным.

Сама процедура проверки следующая. Отбираем образец гипохлорита объемом 10 мл, и доводим водой до 250 мл. Отбираем из этого объема 10 мл и переносим в стакан, в этот же стакан добавляем 10 мл раствора иодида калия и 20 мл серной кислоты. Хорошо перемешиваем и ставим в темноту на 5 минут. По прошествии 5 минут капаем по каплям (из калиброванной капельницы, а еще лучше бюретки) раствор тиосульфата натрия пока раствор красного цвета (из-за выделившегося иода) не станет прозрачным.


устал от заводской бюретки и достал свой дорожный вариант

Когда жидкость приобретет соломенный (светло-желтый) цвет — доливаем в стакан 2-3 мл крахмала, раствор синеет.

вот так он синеет

Теперь потихоньку добавляем тиосульфат пока синий цвет не исчезнет.

Какие могут быть нюансы, влияющие на результат определения? А вот следующие (советую их держать в уме).

  • Недостаточное количество иодида калия (= при приготовлении раствора вы использовали старый полуразложившийся реактив) добавленного к образцу приведет к тому, что прореагирует не весь гипохлорит и показатели активного хлора будут занижены. Поэтому лучше небольшой избыток иодида.
  • Плохое перемешивание иодида калия с гипохлоритом даст ту же ошибку, что и в предыдущем пункте. Поэтому очень хорошо перетрясите смесь растворов.
  • Готовить впрок раствор иодида калия нет смысла — его нужно использовать свежеприготовленным. При хранении в растворе иодид будет разрушаться, и в итоге давать заниженный показатель активного хлора.
  • Добавление кислоты до внесения раствора иодида приведет к потере определенной доли свободного хлора. Поэтому важно соблюдать упомянутый мной порядок: сначала иодид, потом кислота.
  • Титрование без добавления крахмала. Человеческий глаз слабо чувствителен к изменениям желтого цвета, что может привести к ошибкам и низкой точности полученных результатов.
  • Слишком раннее добавление крахмала приведет к необратимой реакции крахмала с йодом (образование красноватой окраски) и вам попросту не удастся отследить конец реакции. Добавляем крахмал когда цвет раствора соломенный (светло-желтый), а не красноватый.
  • Использование старого тиосульфата натрия. Этот реактив в растворе склонен к разложению (поэтому его нужно хранить в темной бутылке, вдали от солнечных лучей). Как вариант, либо каждый раз готовить свежий раствор, либо проверять существующий и вносить соответствующие поправки (первое — рекомендуется).

Во время нашего титрования подсчитываем количество капель, которое пошло на нейтрализацию гипохлорита и рассчитываем массовую концентрацию активного хлора по формуле:


Х=(Объем тиосульфата*0,003545*250*1000)/100.

для фанатов всего американского 🙂

Все реактивы, за исключением уксусной кислоты — готовятся по идентичному ГОСТ-овскому методу (п.2-п.4 основной методики). Уксусная кислота (=замена серной кислоты из п.1) для «титрования по американски» готовится растворением 500 мл ледяной уксусной кислоты в 500 мл воды.

Подготовка пробы: отбираем 25 мл исследуемого гипохлорита натрия, переносим в 250 мл колбу/стакан и взвешиваем на весах с точностью до 0,01 грамма. Затем доводим дистиллированной водой до метки в 250 мл. Хорошо перемешиваем. Затем отбираем из этой колбы/стакана 10 мл раствора и переносим в новую колбу/стакан на 250 мл. Добавляем туда 50 мл дистиллированной воды, мешаем, добавляем 25 мл 10% раствора иодида калия и опять мешаем. Раствор приобретает красно-коричневый цвет (см. картинку выше). Добавляем 10 мл нашего раствора уксусной кислоты. Опять мешаем 3-5 минут. Затем титруем, по каплям добавляя раствор 0,1 н. раствор тиосульфата натрия. Считаем объем тиосульфата, который на это идет. После того, как раствор приобретает соломенно-желтую окраску, добавляем 5 мл раствора крахмала и острожно, по капле добавляем в посиневший (см. картинку выше) раствор тиосульфат. Когда синий цвет исчез и раствор стал прозрачным — титрование закончено. Записываем потраченный объем тиосульфата натрия. Концентрация гипохлорита натрия рассчитывается по формуле:

% NaOCl = (Объем потраченного тиосульфата натрия*N*3,723722)/0,04*масса образца гипохлорита

N — нормальность раствора тиосульфата, у нас она 0,1


В результате титрования моих образцов получилось следующее (в скобках концентрация гипохлорита, которая считается по формуле: концентрация гипохлорита (NaOCl) = концентрация хлора*1,05:

образец 1. хлор 19.32 г/л = (NaOCl 20, 29 г/л) = 2,029 % раствор
образец 2. хлор 5.67 г/л = (NaOCl 5, 96 г/л) = 0,596 % раствор
образец 3. хлор 32.26 г/л = (NaOCl 33, 87 г/л) = 3,387 % раствор
образец 4. хлор 21.27 г/л = (NaOCl 22, 33 г/л) = 2,233 % раствор
образец 5. хлор 20.74 г/л = (NaOCl 21, 76 г/л) = 2,176 % раствор
образец 6. хлор 18.97 г/л = (NaOCl 19, 91 г/л) = 1,991 % раствор
образец 7. хлор 14.18 г/л = (NaOCl 14, 89 г/л) = 1,489 % раствор

Т.е. если считать что крайняя «короноубойная» концентрация гипохлорита натрия = 0,5%, то выходит что растворы нужно разбавлять в: 4 раза (средство 1, средство 6), 4,4 раза (средство 5) 4,5 раза (средство 4), в 7 раз нужно разбавлять средство 3. Средство 7 разбавляем в 3 раза, а средство 2 — вообще разбавлять не нужно (вот вам и прозрачная тара). Напоследок — фото с победителем:


Гомельский ОДО БУДМАШ! Хабра-привет вам и respect за вашу продукцию :).

На закуску покажу как полученные экспериментальные данные коррелируют с писаниной на этикетке:

образец 1. «гипохлорит натрия – 30% и более» = 2,029 %
образец 2. «гипохлорит натрия (5% или более, но не менее 15%) = 0,596 %
образец 3. «гипохлорит натрия 30 (%) и более» = 3,387 %
образец 4. «гипохлорит натрия – 30% и более» = 2,233 %
образец 5. «гипохлорит натрия – 5% и более, но менее 15%» = 2,176 %
образец 6. «<30% натрия гипохлориД» = 1,991 %
образец 7. «15% или более, но менее 30% натрия гипохлорит» = 1,489 %

Ответ — никак. Полный рандом. Так что здесь совет даже не «Доверяй, но проверяй!», а просто «Сразу проверяй, проверяй, проверяй!»

Что ж делать тем, кому титрование не по душе (хотя имхо — это самый простой и доступный даже в далекой деревне вариант, знай себе, только капли считай). Таким людям могут помочь специальные тест-полоски Дезиконт-ГН-01 (индикаторные полоски для экспресс-контроля концентраций рабочих растворов дезинфицирующего средства «Гипохлорит натрия»). Которые найти наверное гораздо сложнее, чем этанол в эпоху пандемии коронавируса 🙂

Можно попробовать прикинуть определить концентрацию и по температуре замерзания (чем она ниже — тем концентрированней гипохлорит).

Можно измерить поверхностное натяжение, вязкость или проводимость раствора (TDS-метром с алиэкспресс, ага). Для 1% раствора NaOCl поверхностное натяжение = 75 дин/см, вязкость = 0,968 сантипуаз, проводимость = 65,5 миллисименс. Но корреляции на большую/меньшую концентрацию оооччееень условны и зависят от множества факторов.

Некоторым подспорьем, в случае отсутствия реагентов для титрования может оказаться сводная таблица корреляции плотности/избытка щелочи с концентрацией гипохлорита (правда только в случае, если концентрация >4%, что в наших краях возможно только если покупать промышленный гипохлорит используемый для нужд водоканалов, ибо белизна — сами видите, какая белизна):


Кстати, допустим вы определились с необходимой для дезинфекции концентрацией, и с концентрацией купленной белизны, но… Но внезапно не знаете как развести ваше средство (фантастический, имхо, сценарий, но мало ли что, мы рождены ж чтоб сказку сделать былью). Для решения такой задачи вам понадобится пойти по ссылке «калькулятор разбавления растворов» и вписать туда нужные цифры. В качестве примера, возьмем нашего победителя, 1 литр белизны с концентрацией гипохлорита натрия 3,387 % от гомельского Будмаш и разведем до 0,5%, чтобы «помыть полы от коронавируса». Калькулятор нам пишет — нужно добавить 5,774 литра воды («растворителя»).

Как видите, ничего сложного. Обеззараживайтесь! 🙂

Краткие выводы


  • Гипохлорит натрия — это замечательный многофункциональный дезинфицирующий (и даже моющий) агент, это «химический швейцарский нож». Пригодиться он может не только в случае коронавируса, но и при обеззараживании питьевой воды, для удаления плесени и грибков и даже для удаления чайного налета с кружек. Но стоит помнить, что гипохлорит натрия и хлорсодержащие соединения проявляют наибольшую активность только в щелочной среде
  • При работе с гипохлоритом стоит использовать не только перчатки, но и угольные респираторы (особенно для новомодных гелей и т.п., выдающих потенциально канцерогенные пары)
  • На этикетках продающихся в магазинах отбеливателей пишут лишь бы что (надеюсь, коронавирус это исправит). И в случае дефицита дезсредств — надеяться можно только на свою голову и инструкцию из статьи. Пока же, чемпион по содержанию NaOCl в Беларуси — Белизна гомельского завода Будмаш.
  • Раздражаюший запах хлора с предметов (после протирания/орошения гипохлоритом) можно убрать а)проветриванием б)обработкой растворами тиосульфата натрия, сульфита натрия, гидросульфита натрия или перекиси водорода.

Disclaimer

: вся информация, изложенная в статье, предоставлена сугубо с информационными целями и не является прямым призывом к действию. Все манипуляции с химическими реактивами и оборудованием вы проводите на свой страх и риск. Автор не несет никакой ответственности за небрежное обращение с агрессивными растворами, безграмотность, отсутствие базовых школьных знаний и т.п. Если не чувствуете в себе уверенности понять написанное — попросите проконтролировать ваши действия родственника/друга/знакомого который имеет хотя бы какое-то техническое образование (=«в школе неплохо учился»). Постарайтесь использовать СИЗ и максимально соблюдать технику безопасности. И да,

обязательно убирайте домашних животных

во время обработки! И если сами не моете свои руки 0,5% гипохлоритом натрия, то не делайте это и для лап своей собаки!

На этом все! Традиционно, предлагаю подписаться на мой научно-технический канал и подключаться к обсуждению!

Грантовая поддержка исследования

Фактически, в роли «научного грантодателя» для этой статьи выступают мои «меценаты» с Patreon. Благодаря им все и пишется. Поэтому и ответ они могут получить раньше всех других, и черновики увидеть, и даже предложить свою тему статьи. Так что, если интересно то, о чем я пишу и/или есть что сказать — поспешите стать моим «патроном» (картинка кликабельна):



Список использованных источников

• Ronco, C. Mishkin, G.J. Disinfection By Sodium Hypochlorite Dialysis Applications/Nephrology, 2007, Vol. 154.

• Jeffrey M. Levine Dakin’s Solution: Past, Present, and Future /Advances in Skin & Wound Care: The Journal for Prevention and Healing, 2013,volume 26, issue 9, pages 410–414

• D. N. Herndon, and M. C. Robson Bactericidal and Wound-Healing Properties of Sodium Hypochlorite Solutions: The 1991 Lindberg Award/Journal of Burn Care & Rehabilitation, 1991, volume 12, issue 5, pages 420–424.

• L. Wang; et al. Hypochlorous Acid as a Potential Wound Care Agent/Journal of Burns and Wounds, 2007, 6: e5

• Sandin, Rasmus K. B. Karlsson, and Ann Cornell Catalyzed and Uncatalyzed Decomposition of Hypochlorite in Dilute Solutions/Industrial Engineering Chemical Research, 2015, volume 54, issue 15, pp. 3767–3774.

• Daniele S. Lantagne Sodium hypochlorite dosage for household and emergency water treatment/ e-Journal AWWA. 2008, 100 (8).

• Rutala, William A., Weber, David J. Guideline for Disinfection and Sterilization in Healthcare Facilities» (PDF).

www.cdc.gov

. [2008]

• J. P. Heggers, J. A. Sazy, B. D. Stenberg, L. L. Strock, R. L. McCauley, D. N. Herndon, and M. C. Robson Bactericidal and Wound-Healing Properties of Sodium Hypochlorite Solutions: The 1991 Lindberg Award»/Journal of Burn Care & Rehabilitation, 1991, volume 12, issue 5, pp. 420–424.


Root Canal Irrigants and Disinfectants

. Endodontics: Colleagues for Excellence. Published for the Dental Professional Community by the American Association of Endodontists. 2011. —

• Hülsmann, M.; Hahn, W.

Complications during root canal irrigation – literature review and case reports

» (PDF). International Endodontic Journal. 2000, 33 (3): 186–193. —

• Odabasi, Mustafa Halogenated Volatile Organic Compounds from the Use of Chlorine-Bleach- Containing Household Products/Environmental Science & Technology. 42 (5): 1445–1451.

• Jones, F.-L. Chlorine poisoning from mixing household cleaners/J. Am. Med. Assoc. 1972, 222 (10)

• Minimizing Chlorate Ion Formation in Drinking Water when Hypochlorite is the Chlorinating Agent, American Water Works Association (AWWA) Research Foundation, G. Gordon and L. Adam, Miami University, Oxford, OH & B. Bubnis, Novatek, Oxford

• Emergency Response Plans for Chlor-Alkali, Sodium Hypochlorite, and Hydrogen Chloride Facilities, ed. 7; Pamphlet 64; The Chlorine Institute: Arlington, VA, 2014.



Автор выражает благодарность своему главному ассистенту — научному сотруднику Юстыне за помощь в испытаниях беларуских гипохлоритов и моей украинской parteigenosse Саше aka infiltree за ____ (впиши сама, ок?) :).

Благодарю всех администраторов своего канала, которые провели (и проводят даже сейчас) огромную разьяснительную работу, с невероятной выдержкой, раз за разом объясняя людям какие СИЗ можно использовать, чем дезинфицировать, какой нужен спирт, даже какого размера вирион коронавируса. Ребята — S Sh, Воля, O! Пусть мы не заметны в этом информационном шуме — низкий вам поклон от steanlab. Хотя бы со страниц хабра! В это тяжелое время —Vivat комьюнити LAB-66!

Благодарю всех читателей, которые поддерживают наш канал своими донатами! Без вас ничего бы не вышло!!! Надеюсь я не слишком затянул с написанием, и правильную Белизну еще можно будет найти в магазинах.


Важно! Если информация из статьи пригодилась вам в жизни, то еще не поздно:

Стать спонсором и поддержать канал/автора (=«на реактивы»)!
Перевод Киви (QIWI) 79176005394
ЯндексДеньги: 410018843026512 (перевод на карту)
WebMoney: 650377296748
BTC: 3QRyF2UwcKECVtk1Ep8scndmCBoRATvZkx
Ethereum (ETH): 0x3Aa313FA17444db70536A0ec5493F3aaA49C9CBf
Patreon — steanlab

Мы все кричим о мороженом

Обзор

Вода замерзает при температуре 32°F (0°C). Добавление соли в воду снижает температуру замерзания. То, насколько низко опустится точка замерзания, зависит от количества соли в воде. Студенты будут делать домашнее мороженое, но «время замерзания» будет варьироваться с использованием разного количества соли, чтобы снизить температуру замерзания воды.

ОБЩЕЕ ВРЕМЯ 30 минут.
ПРИНАДЛЕЖНОСТИ Для каждой пары учащихся: Один пластиковый пакет с застежкой-молнией для сэндвичей и один для заморозки; 4 унции молока, сливок или пополам; щепотка ванильного экстракта или 1 чайная ложка шоколадного сиропа; 2 чайные ложки сахара; 2 пластиковые ложки
Для занятий в классе: Несколько пакетов со льдом; Каменная соль
ПЕЧАТНЫЕ/AV МАТЕРИАЛЫ Нет
УЧИТЕЛЬ
ПОДГОТОВКА
Нет
ФОКУС БЕЗОПАСНОСТИ Защита от холода

Процедура

  1. Для каждой пары учащихся смешайте молоко, сахар и ванильный/шоколадный сироп в пакете размером с бутерброд и закройте его.
  2. Предложите учащимся встряхивать/мять пакеты в течение одной минуты, чтобы тщательно перемешать содержимое.
  3. Поместите пакет в большой пластиковый пакет с застежкой-молнией для морозильной камеры и заполните его наполовину дробленым льдом.
  4. С шагом в 2 унции, до 10 унций, помещайте различное количество каменной соли в каждый большой пакет. Включите пару или двух студентов без добавления соли.
  5. Пусть каждая пара оценит, сколько времени потребуется, чтобы их смесь замерзла.
  6. Все учащиеся начинают одновременно, пусть они смешивают и взбивают пакетики в быстром темпе, пока содержимое не затвердеет.
  7. Запишите их время.
  8. Когда закончите, выбросьте большую сумку и съешьте мороженое.

Обсуждение

Пакеты с наибольшим количеством соли должны «заморозиться» первыми, а пакеты с меньшим количеством соли требуют больше времени. Чем выше содержание соли, тем ниже температура замерзания воды, и, следовательно, более холодный раствор соленой воды и льда быстрее приводит к образованию мороженого.

Водоем Точка замерзания
Балтийское море 31,3°F (-0,3°C)
Черное море 30,2°F (-1,0°C)
Океаны 28,5°F (-2,0°C)
Красное море 27,9°F (-2,6°C)
Большое Соленое озеро 11,8°F (-11.2°С)
Мертвое море -6,0°F (-21,1°C)

Распространенное заблуждение состоит в том, что соль заставляет лед таять быстрее. Соль не имеет ничего общего с тем, как быстро тает лед — она просто определяет, при какой температуре он будет таять (или замерзать). В таблице (справа) указаны средние температуры замерзания воды для различных водоемов в зависимости от их солености.

Самая низкая температура замерзания солевого раствора -6.0°F (-21,1°C). При этой температуре соль начинает кристаллизоваться из раствора вместе со льдом, пока раствор полностью не замерзнет. Ниже -6,0 ° F (-21,1 ° C) замороженный раствор представляет собой смесь отдельных кристаллов морской воды и кристаллов пресной воды, а не однородную смесь кристаллов морской воды.

Мешочки без соли не замерзнут. Почти все, что растворяется в воде (или молоке), снижает температуру замерзания; например сахар. Соль используется на дорогах, потому что она недорогая.Добавление сахара в молоко понизило температуру замерзания ниже, чем у обычного льда (32 ° F), и поэтому оно не замерзнет.

Создание нации, готовой к погодным условиям

Воздействие холода может вызвать обморожение или переохлаждение и стать опасным для жизни. То, что представляет собой экстремальный холод, различается в разных частях страны. На Глубоком Юге температура, близкая к нулю, может считаться экстремальным холодом.

Низкие температуры могут нанести серьезный ущерб цитрусовым и другой растительности.Трубы могут замерзнуть и лопнуть в домах с плохой изоляцией или без отопления. На севере экстремальные холода означают температуры значительно ниже нуля.

Обморожение — это повреждение тканей тела, вызванное сильным холодом. Обморожение вызывает потерю чувствительности и побеление или бледность конечностей, таких как пальцы рук и ног, мочки ушей или кончик носа.

При обнаружении симптомов немедленно обратитесь за медицинской помощью! Если вам необходимо дождаться помощи, медленно согрейте пораженные участки. Однако, если у человека также проявляются признаки гипотермии, сначала согрейте центр тела, а затем конечности.

Зачем мы зимой посыпаем солью обледеневшие тротуары?

[ Примечание редактора: в своем ответе на этот вопрос покойный Джон Маргрейв утверждал, что соль растворяется в воде в виде ионов натрия и хлора, и эти ионы гидратируют или присоединяются к молекулам воды. В ходе этого процесса выделяется тепло, которое оттаивает лед. Ряд читателей предупредил нас о проблемах с этим объяснением. Профессор химического машиностроения Артур Пелтон из Университета Монреаля внес репрезентативную поправку.Далее следует его объяснение, а ниже приводится первоначальный ответ Маркгрейва. ]

Хотя в процессе гидратации выделяется тепло, оно с лихвой компенсируется теплом, поглощаемым при начальном разложении соли на ионы. Другими словами, весь процесс растворения — разложение на ионы плюс гидратация — поглощает тепло. Это легко продемонстрировать: налейте немного воды в стакан и проверьте ее температуру пальцем. Добавьте немного соли, перемешайте и снова проверьте. Температура снизится.

Фактическая причина того, что применение соли вызывает таяние льда, заключается в том, что раствор воды и растворенной соли имеет более низкую температуру замерзания, чем чистая вода. При добавлении ко льду соль сначала растворяется в пленке жидкой воды, всегда присутствующей на поверхности, тем самым понижая температуру ее замерзания ниже температуры льда. Поэтому лед при контакте с соленой водой тает, создавая более жидкую воду, которая растворяет больше соли, тем самым вызывая таяние большего количества льда, и так далее.Чем выше концентрация растворенной соли, тем ниже ее общая температура замерзания. Однако существует ограничение на количество соли, которое можно растворить в воде. Вода, содержащая максимальное количество растворенной соли, имеет температуру замерзания около нуля градусов по Фаренгейту. Следовательно, применение соли не растопит лед на тротуаре, если температура ниже нуля градусов по Фаренгейту.

Чтобы понять, почему вода, содержащая растворенные соли, имеет более низкую температуру замерзания, чем чистая вода, учтите, что при контакте льда и воды происходит динамический обмен на границе двух фазовых состояний.Из-за тепловых колебаний во льду большое количество молекул в секунду отрывается от его поверхности и попадает в воду. За это же время большое количество молекул воды прикрепляется к поверхности льда и становится частью твердой фазы. При более высоких температурах первая скорость выше, чем вторая, и лед тает. При более низких температурах происходит обратное. В точке замерзания обе скорости равны. Если соль растворена в воде, скорость отрыва молекул льда не изменяется, но скорость, с которой молекулы воды прикрепляются к поверхности льда, снижается, главным образом потому, что концентрация молекул воды в жидкости (молекул на кубический сантиметр) ниже.Следовательно, температура плавления ниже.

Объясняет Джон Маргрейв, профессор химии Университета Райса.

Все ледяные поверхности содержат небольшие лужи воды. Поскольку соль растворима в воде, соль, нанесенная на такие поверхности, растворяется. Жидкая вода обладает так называемой высокой диэлектрической проницаемостью, которая позволяет ионам соли (положительно заряженному натрию и отрицательно заряженному хлору) разделяться. Эти ионы, в свою очередь, реагируют с молекулами воды и гидратируются, т. е. образуют гидратированные ионы (заряженные ионы, присоединенные к молекулам воды).В этом процессе выделяется тепло, поскольку гидраты более стабильны, чем отдельные ионы. Затем эта энергия плавит микроскопические части поверхности льда. Таким образом, значительное количество соли, разбросанной по большой поверхности, может фактически растопить лед. Кроме того, если вы едете по льду в своем автомобиле, давление помогает вдавливать соль в лед, и происходит дополнительное увлажнение.

Каменная соль, применяемая зимой на обледенелых дорогах, — это то же самое вещество, которое выходит из вашей солонки.Единственная разница заключается в размере. Каменная соль представляет собой материал, который кристаллизовался в более крупные куски, тогда как поваренная соль была измельчена и измельчена до более или менее равномерного распределения по размеру. Хлористый кальций так же широко используется для растапливания льда на улицах, как и хлористый натрий. На самом деле, это дешевле, чем хлорид натрия. Компании производят большое количество хлорида кальция из рассолов и других природных материалов, которые можно использовать для той же цели.

Первоначально опубликовано 8 декабря 2003 г.

Почему мы зимой посыпаем дороги солью?

Каждую зиму в Шарлотте выпадает в среднем около 4 дюймов снега в год, но мы также получаем больше всего льда в год.

Что происходит, когда погода Шарлотты требует гололеда, снега и скользких дорог? Ну, это солевой раствор!

В преддверии зимы Департамент транспорта Шарлотты распылит влажную смесь из двух видов соли — хлорида натрия и хлорида магния — вместе с водой, чтобы сделать «соляной раствор» на ключевых улицах.Этот метод называется защитой от обледенения или предварительным увлажнением и используется во многих городах США в качестве превентивной меры до наступления ненастной погоды.

После накопления осадков вы также можете увидеть грузовики с солью, разбрасывающие твердую каменную соль по заснеженным и обледенелым дорогам.

Так зачем они это делают? Почему соль растапливает лед и снег?

Соль вызывает явление, называемое снижением температуры замерзания, что означает понижение температуры замерзания воды.Вода обычно замерзает при 32 градусах по Фаренгейту, но когда вы добавляете соль, этот порог может упасть до 20 градусов по Фаренгейту. Это означает, что если снежная буря в этом районе имеет наружную температуру 30 градусов по Фаренгейту, поверхности, обработанные раствором соли, замерзнут только в том случае, если температура снаружи упадет еще на 10 градусов. Если посыпать солью лед, он растает по тем же причинам.

Когда лед растает в лужи соленой воды, он распространится на окружающие дороги, смешиваясь с другим близлежащим льдом.В конце концов, вся поверхность льда превратится в соляную жижу, которая не растает, пока температура снаружи не упадет значительно. Насколько быстро растает лед и насколько низкой станет температура замерзания этой лужи, будет зависеть от того, сколько соли вы добавите.

Точно так же, как соль снижает температуру замерзания воды при низких температурах, она также повышает точку кипения при высоких температурах. Вы можете увидеть этот принцип в действии при приготовлении пасты.

С небольшой помощью науки вы теперь можете наслаждаться своими снежными днями с безопасно посоленными дорожками и паровой кастрюлей с макаронами!

Великолепная наука: приготовление мороженого в пакете

Принесите науку домой

Холодное, съедобное задание по химии от Science Buddies

Реклама

Ключевые понятия
Пищевая наука
Химия
Замораживание
Фазы материи
Решения

Введение
Вы когда-нибудь готовили домашнее мороженое? Это может быть очень весело, и вы получите вкусное замороженное лакомство! На самом деле для приготовления мороженого требуется много интересной химии.Например, подумайте о том, как вы начинаете с охлажденных (или даже комнатной температуры) ингредиентов, а затем вам нужно охладить их, чтобы превратить их в мороженое. Как ингредиенты меняются в этом процессе? Как вы думаете, насколько важно, чтобы они охлаждались до определенной температуры? В этом научном задании вы будете делать свое собственное мороженое (в пакете!) и исследовать лучший способ охладить ингредиенты, чтобы они стали вкусной наградой!

Фон
Чтобы приготовить мороженое, ингредиенты — обычно молоко (или половину на половину), сахар и экстракт ванили — необходимо охладить.Один из способов сделать это — использовать соль. Если вы живете в холодном климате, вы, возможно, видели, как зимой грузовики посыпают улицы солью и песком, чтобы дороги не были скользкими после снега или льда. Почему это? Соль снижает температуру замерзания воды, поэтому с солью лед будет таять, даже если температура ниже нормальной точки замерзания воды.

Технически температура, которую понижает соль, называется точкой замерзания. Когда температура замерзания понижается, например, путем добавления соли в воду, этот процесс называется снижением точки замерзания.Как мы увидим в этом упражнении, понижение температуры замерзания характерно не только для растворов, состоящих из воды и соли; это также происходит с другими растворами. (Раствор образуется, когда вещество, такое как соль, растворяется и становится растворенным веществом . Среда, в которой оно растворяется, представляет собой растворитель — обычно жидкость, подобную воде.)

Материалы

  • Мерные ложки
  • Мерный стакан
  • Сахар
  • Половина и половина (В качестве альтернативы можно использовать молоко или густые взбитые сливки.)
  • Экстракт ванили
  • Соль (Различные типы солей, такие как поваренная соль или каменная соль, должны работать, но могут давать немного разные результаты.)
  • Два небольших закрывающихся пакета, таких как Ziplocs размером с пинту или сэндвич
  • Герметичные пакеты объемом два галлона
  • Восемь чашек кубиков льда
  • Прихватки или маленькое полотенце
  • Таймер или часы

Подготовка
  • В каждый маленький пакетик положите одну столовую ложку сахара, полстакана взбитых сливок (или молока, или густых взбитых сливок) и одну четверть чайной ложки ванильного экстракта.Запечатайте каждый пакет после добавления ингредиентов. Храните пакеты в холодильнике, пока не будете готовы продолжить процедуру.

Процедура
  • Добавьте четыре чашки кубиков льда в один из больших пакетов объемом галлон. Затем добавьте в пакет полстакана соли. Как вы думаете, что сделает соль?
  • Поместите один из приготовленных вами маленьких пакетов в большой пакет с кубиками льда. Убедитесь, что оба пакета запечатаны.
  • Наденьте прихватки или оберните пакет небольшим полотенцем и встряхивайте пакет в течение пяти минут.Ощупывайте меньший пакетик каждые пару минут, пока вы его встряхиваете и смотрите на него. Что происходит с ингредиентами со временем? Когда пять минут истекут, как выглядят ингредиенты? А как насчет кубиков льда — как они меняются со временем и как выглядят в конце?
  • Теперь добавьте четыре стакана кубиков льда в другой большой мешок размером с галлон, но на этот раз не добавляйте в него соль. Как вы думаете, что произойдет без использования соли?
  • Поместите другую маленькую сумку, которую вы приготовили, в эту большую сумку.Убедитесь, что оба пакета запечатаны.
  • Наденьте прихватки или заверните пакет в маленькое полотенце и встряхивайте пакет в течение пяти минут, как вы это делали раньше. Опять же, ощупывайте меньший пакетик каждые пару минут, пока вы его встряхиваете, и взгляните на него. Что теперь происходит с ингредиентами со временем? Когда пять минут истекли, как они выглядят сейчас по сравнению с прошлым разом? А кубики льда изменились точно так же?
  • Вы также можете сравнить, насколько холодны разные пакеты для льда. Один чувствует себя намного холоднее, чем другой?
  • Если вы успешно приготовили мороженое, вы можете насладиться им прямо сейчас в качестве вкусной награды за испытание по химии! Если ингредиенты в одном из ваших пакетов не превратились в мороженое, ознакомьтесь с дополнительными советами ниже, чтобы узнать, как превратить их в мороженое.
  • Дополнительно: Если один из ваших пакетов не приготовил мороженое, попробуйте положить его обратно в большой пакет с кубиками льда и солью, а затем потрясите его в течение пяти минут. Он превратился в мороженое? Как вы думаете, почему вы добились таких результатов?
  • Дополнительно: Вместо половины на половину вы можете использовать молоко или жирные взбитые сливки для приготовления мороженого в этом упражнении. Насколько приготовление мороженого из половинок по сравнению с использованием молока или густых взбитых сливок?
  • Дополнительно: В этом упражнении вы можете приготовить мороженое, используя различные виды соли, но вы можете получить разные результаты. Чем мороженое, приготовленное в пакетиках с поваренной солью, отличается от мороженого, приготовленного из каменной или другой соли? Можете ли вы объяснить свои результаты?

 
Наблюдения и результаты
Превратились ли ингредиенты, взболтанные в большом пакете с кубиками льда и солью, в мороженое, тогда как ингредиенты, взболтанные только с кубиками льда (без соли), остались жидкими и не затвердели в мороженое?

Вы бы видели, что кубики льда в большом мешке с солью таяли намного сильнее и ощущались намного холоднее, чем кубики льда в большом мешке без соли.Поскольку было достаточно холодно (на несколько градусов ниже нуля), пакет для кубиков льда с солью должен был охлаждать ингредиенты достаточно, чтобы они затвердели и превращались в мороженое, в то время как пакет для кубиков льда без соли был недостаточно холодным для этого. это, оставляя ингредиенты жидкими. (Если положить жидкие ингредиенты обратно в пакет с кубиками льда и солью и встряхивать их около пяти минут, ингредиенты должны достаточно охладиться, чтобы превратиться в мороженое!)

Если вы когда-либо готовили мороженое в старомодной машине с ручным заводом, вы, вероятно, набивали контейнер со сливками смесью льда и каменной соли.Сочетание льда и соли становится холоднее, чем чистый водяной лед, и может заморозить ингредиенты в машине для мороженого (и в пакетах, которые вы использовали в этом упражнении), превратив их в мороженое. (Это тот же процесс, который происходит, когда на обледенелые дороги посыпают солью, чтобы растопить лед, делая дороги менее скользкими при более низких температурах.) Хотя чистая вода замерзает при 0 градусов по Цельсию (32 градуса по Фаренгейту), вода, смешанная с солью, замерзает. замораживать только при более низких температурах ниже 0 градусов по Цельсию.

Очистка
Если вы еще этого не сделали, вы можете насладиться вкусным мороженым сейчас или сохранить его в морозильной камере на потом.

Дополнительные материалы для изучения
Повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания от Университета штата Айова
Приготовление мороженого в пакетике от About.com Химия
Развлечение, научные занятия для вас и вашей семьи от Science Buddies
Химия приготовления мороженого: снижение температуры замерзания воды от Science Buddies

Это задание было предложено вам в сотрудничестве с Science Buddies

Читать дальше

Информационный бюллетень

Будьте умнее.Подпишитесь на нашу новостную е-мэйл рассылку.

Поддержите научную журналистику

Откройте для себя науку, которая изменит мир. Изучите наш цифровой архив с 1845 года, включая статьи более 150 лауреатов Нобелевской премии.

Подпишитесь прямо сейчас!

Влияет ли добавление соли на температуру замерзания воды? – Restaurantnorman.com

Влияет ли добавление соли на температуру замерзания воды?

Температура замерзания пресной воды составляет 0° по Цельсию или 32° по Фаренгейту. Однако присутствие соли в воде снижает температуру замерзания воды.Чем больше соли в воде, тем ниже будет температура замерзания.

Почему при добавлении соли температура замерзания воды снижается?

При добавлении ко льду соль сначала растворяется в пленке жидкой воды, всегда присутствующей на поверхности, тем самым понижая температуру ее замерзания ниже температуры льда. Поэтому лед при контакте с соленой водой тает, создавая более жидкую воду, которая растворяет больше соли, тем самым вызывая таяние большего количества льда, и так далее.

Что происходит с температурой замерзания чистой воды при добавлении соли для приготовления раствора соленой воды?

Например, когда в воду добавляют соль, образующиеся в воде ионы разрушают обычную сеть водородных связей, образующихся при замерзании.В результате температура замерзания раствора ниже, чем у чистого растворителя. Это называется депрессией точки замерзания.

Что произойдет, если добавить соль в холодную воду?

Добавление соли в ледяную воду снижает температуру с нормальной точки замерзания воды (0 °C или 32 °F) до -21 °C или -5 °F. Вы получите тот же эффект, если добавите соль в кубики льда, потому что внешняя поверхность льда всегда содержит тонкую пленку воды. В конце концов, весь лед тает, оставляя очень холодную соленую воду.

Почему каменная соль делает лед холоднее?

Когда в ванну со льдом добавляется соль (обычно это каменная соль при приготовлении мороженого), она вступает в контакт с тонким слоем воды на поверхности тающего льда. Эта соленая вода имеет более низкую температуру замерзания, поэтому температура ледяной ванны может стать еще ниже, что приведет к более быстрому замораживанию мороженого.

Таяние льда и каменная соль — одно и то же?

Разница заключается в смеси. Галит, также известный как каменная соль, представляет собой строго минеральный хлорид натрия.Растаявший лед обычно представляет собой смесь хлорида натрия с другими минералами, такими как магний и кальций.

Насколько холоднее лед с солью?

Однако соленая ледяная вода может быть намного холоднее, чем обычная вода. Хотя соленый лед с температурой 0°F все еще будет таять, его температура не повысится до 32°F, как в обычной воде. Вместо этого соль превратит его в воду с температурой 0°F.

Зачем мы добавляем соль в мороженое?

Чтобы приготовить мороженое, ингредиенты — обычно молоко (или половину на половину), сахар и экстракт ванили — необходимо охладить.Один из способов сделать это — использовать соль. Соль снижает температуру замерзания воды, поэтому с солью лед будет таять, даже если температура ниже нормальной точки замерзания воды.

В мороженом много соли?

Ответ «да». Точно, в мороженом есть «натрий». 1/2 стакана обычного мороженого, в котором содержится около 50 мг натрия. Добавляйте немного соли при приготовлении мороженого, это может сделать ваше мороженое более гладким и иметь приятный вкус.

Почему Океан не замерзает?

Высокая концентрация соли в океанской воде снижает ее точку замерзания с 32° F (0° C) до 28° F (-2° C).В результате, чтобы заморозить океан, температура окружающей среды должна быть ниже, чем для замерзания пресноводных озер.

Может ли весь океан замерзнуть?

Первоначальный ответ: Насколько холодным должно быть море, чтобы полностью замерзнуть океан, а не только его поверхность? Океан никогда не замерзает полностью. Даже при температуре воздуха -60°С температура воды на глубине все равно будет выше 0°С. Земля достаточно теплая, чтобы не допустить замерзания глубоких вод.

Океаны когда-нибудь замерзают?

Океаническая вода замерзает так же, как пресная, но при более низкой температуре.Пресная вода замерзает при 32 градусах по Фаренгейту, но морская вода замерзает при температуре около 28,4 градусов по Фаренгейту из-за содержащейся в ней соли. Не менее 15 процентов океана покрыто морским льдом какую-то часть года.

Реки замерзают?

Вода у поверхности подвергается воздействию холодного воздуха и может отдавать свою энергию воздуху быстрее, чем вода внизу. Если достаточно холодно, река может замерзнуть, но большинство рек не замерзают. Чтобы заморозить реку значительных размеров, на очень долгое время должно быть очень холодно.

Морская вода замерзает быстрее?

Что замерзает быстрее, вода или соленая вода? Ответ 1: В то время как чистая вода замерзает при 0 ° C (32 ° F), соленая вода должна быть холоднее, прежде чем она замерзнет, ​​поэтому обычно замерзание занимает больше времени. Чем больше соли в воде, тем ниже температура замерзания.

Какая жидкость может мгновенно что-то заморозить?

Это быстрое замораживание осуществляется путем погружения образца в жидкий азот или смесь сухого льда и этанола. Американский изобретатель Кларенс Бердсай разработал процесс «быстрой заморозки» для сохранения пищевых продуктов в 20 веке.

Сахар быстрее замораживает воду?

Мы пришли к выводу, что разные вещества могут влиять на скорость замерзания воды. Сахарная вода замерзла быстрее всего.

Очищенная вода замерзает быстрее?

Нет, водопроводная вода замерзает медленнее, чем дистиллированная вода, поскольку водопроводная вода содержит примеси в виде солей и минералов, которые снижают температуру замерзания воды.

Какая вода не замерзнет?

Используя жидкий гелий, исследователи смогли охладить липидную мезофазу, состоящую из химически модифицированного моноацилглицерина, до температуры минус 263 градуса Цельсия, что всего на 10 градусов выше температуры абсолютного нуля, при этом кристаллы льда не образовались.

Почему очищенная вода мгновенно замерзает?

Когда вода охлаждается до точки замерзания, в воде могут начать собираться кристаллы льда. Когда в эту переохлажденную чистую воду добавляют примеси (например, кристаллы льда), это еще больше ускоряет процесс кристаллизации. Вода мгновенно замерзает, нигде в ней нет слякоти. Это называется «мгновенной заморозкой».

Что происходит с дистиллированной водой при замерзании?

Поскольку дистиллированная вода — это просто вода без осадка, она замерзает при той же температуре: 0 градусов по Цельсию.Также важно не переполнять лоток — вода при замерзании расширяется, поэтому для этого ей нужно место. И, конечно же, убедитесь, что лоток ровно расположен в морозильной камере, чтобы предотвратить расплескивание.

Можно ли использовать дистиллированную воду, даже если она замерзнет?

Чистая дистиллированная вода замерзает не быстрее и не медленнее, чем чистая водопроводная вода. Заморозить дистиллированную воду на самом деле довольно просто, и это точно так же, как заморозить «обычную» воду из-под крана или воду в бутылках.

Плохо ли замораживать дистиллированную воду?

Да, дистиллированную воду можно заморозить.Это не займет больше времени по сравнению с водой, которую мы пьем. В химии хорошо обсуждается понижение температуры замерзания, и температура замерзания может быть снижена, если в замерзающей среде присутствуют примеси.

Безопасна ли дистиллированная вода для льда?

Дистиллированная вода даст вам немного более чистый лед, но подойдет и любая чистая вода. Поместите его в морозильную камеру, оставив крышку открытой или снятой.

каменной соли против таяния льда и как их правильно использовать | Торговая страховая группа

 

Что такое каменная соль? Чем каменная соль отличается от других продуктов «таяния льда»? Как узнать, какой купить? Как правильно его использовать? Есть ли товары в этой категории для домашних животных?

Ниже мы ответили на эти и другие вопросы для вас!

 

Что такое каменная соль?

Каменная соль, иногда известная как галит, представляет собой хлорид натрия, то же самое, что и поваренная соль, но каменная соль не подвергалась очистке для потребления человеком, как поваренная соль.Каменная соль остается в естественном виде с примесями.

Каменная соль снижает температуру замерзания воды, образуя рассол из соли и воды. Раствор течет подо льдом и разрывает связь между льдом и поверхностью, например, тротуаром.

Существуют и другие рецептуры таяния льда, которые могут быть более безопасными для окружающей среды. При растворении эти последние соединения выделяют меньше хлора, нанося меньше вреда окружающей среде.

Эта информация предоставлена ​​компанией Weaver’s Ace Hardware.

 

Что такое таяние льда?

Расплавленный лед представляет собой смесь хлорида натрия, а также хлорида магния и/или хлорида кальция. Хлорид кальция обычно считается лучшим средством для таяния льда за счет быстрого таяния и длительного действия. Таяние льда иногда бывает в виде чешуек. Он действует быстро и часто распыляется с индикатором синего цвета для простоты применения.

Эта информация взята из Weaver’s Ace Hardware и Angie’s List.

 

Должен ли я использовать каменную соль или таяние льда?

Это действительно зависит от вас! Оба хорошо работают, чтобы растопить лед и создать сцепление. Однако между ними есть некоторые ключевые различия. Если какая-либо из перечисленных ниже категорий является для вас решающим фактором, вы можете отдать предпочтение одной из двух:

  • Скорость: Каменная соль имеет тенденцию работать немного быстрее, чем таяние льда, снижая скользкость за счет создания сцепления. С другой стороны, поскольку лед тает при отрицательных температурах до -15°F (а продукт с хлоридом кальция работает при температуре -25°F), традиционная каменная соль работает только при 5°F и выше.Основываясь на этой информации, при отрицательных температурах таяние льда, особенно содержащего хлорид кальция, будет вашим лучшим выбором.
  • Стоимость: В общем, каменная соль значительно более рентабельна, чем таяние льда.
  • Риск повреждения: Хотя известно, что каменная соль со временем наносит ущерб асфальту, бетону и транспортным средствам, таяние льда, по-видимому, вызывает аналогичные проблемы только с бетоном, а не с асфальтом, и оказывает более ограниченное воздействие на транспортные средства.
  • Безопасность в ландшафтном дизайне: Самые распространенные и дешевые формы каменной соли нанесут самый большой ущерб вашему ландшафту весной.Более дорогие каменные соли лучше использовать для защиты газона, но на самом деле они могут быть более вредными для ваших автомобилей. Если безопасность ландшафта является вашей главной заботой, лед тает с использованием хлорида магния, хотя он и дороже, чем каменная соль, но, вероятно, будет лучшим выбором.

На основе информации от Earth Development Inc. и Consumer Reports.

 

Есть ли каменная соль или лед, пригодный для домашних животных?

Хотя таяние льда может быть необходимостью, имейте в виду, что эти вещества потенциально опасны для вашей кожи, вашего двора и ваших животных.Некоторые из них могут вызывать расстройство желудка при попадании в организм, а другие вызывают раздражение лап, кожи или слизистых оболочек.

Хотя все продукты несут определенный риск для домашних животных, некоторые из них «более безопасны», чем другие. По данным PetMD, некоторые из самых безопасных средств для таяния льда — это средства для таяния льда на основе пропиленгликоля, и, хотя они обычно считаются относительно безопасными для домашних животных, они не так эффективны, как другие варианты таяния льда. Домашние и другие животные должны быть максимально удалены от таких материалов.

 

Как использовать каменную соль или лед?

Сначала сгребите как можно больше снега.Хотя может возникнуть соблазн пропустить этот шаг, каменная соль работает намного лучше, когда снега меньше. Вы используете гораздо меньше каменной соли, что и является вашей целью. Обратите внимание, что в больших объемах каменная соль может повредить бетон, поэтому ее следует использовать как можно меньше.

После уборки лопатой нанесите соль на замерзшие участки с помощью разбрасывателя соли или чашки, следуя инструкциям производителя. Если вы используете руки, обязательно наденьте перчатки, так как это может вызвать раздражение голой кожи.

Лед начнет таять быстро, но более толстые участки могут занять больше времени.Пусть постоит какое-то время поработает. Повторно наносите по мере необходимости в проблемных зонах, пока пятно не станет безопасным, а затем сгребите ворс лопатой. Смеси снега и льда должно быть намного легче поднимать после того, как соль некоторое время подействовала.

 

Какие советы и предупреждения?
  • Покупайте оптом: соли можно покупать в начале зимы или даже летом, так как они имеют длительный срок хранения, и вы предотвращаете их исчерпание и, возможно, получение по более низкой цене. Вы также можете сэкономить деньги, купив соль весной, так как многие магазины пытаются избавиться от ее запасов.
  • Различные типы таяния льда, такие как хлорид магния, хорошо работают только при температуре выше 20 градусов по Фаренгейту. Если температура ниже, другие вещества, такие как песок или пепел, могут работать лучше, поскольку они обеспечивают мгновенное сцепление, хотя они не растопят лед.
  • Хлорид кальция выпускается в виде округлых белых гранул. Прикосновение к нему голыми руками может привести к раздражению кожи. Как и обычная каменная соль, сток хлорида кальция может нанести вред бетону и растительности в сезон таяния.
  • Если в вашем районе для покрытия дорог используется соль, внимательно следите за днищем автомобиля, так как оно может заржаветь.
  • Держите подальше от газонов, так как хлор убивает траву и другие растения, оставляя коричневые пятна, когда лед тает.
  • Хранить вдали от металлов, так как при намокании они разъедают материал. Если ваше сообщество использует соль для покрытия дорог, следите за днищем вашего автомобиля и колесными арками, так как они могут быстро заржаветь.

 

 

*Это сообщение было первоначально опубликовано 12 февраля 2020 г.

Всесторонний обзор материалов, технологий и приложений для хранения холодной тепловой энергии при отрицательных температурах: современное состояние и последние разработки

https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2021.116555Получить права и контент

Обобщает широкий температурный диапазон материалов для хранения холодной тепловой энергии.

Термические свойства материала с фазовым переходом значительно ухудшаются с температурой.

Детальный анализ методов моделирования и экспериментальных результатов.

Будущие исследования должны быть сосредоточены на улучшении теплопередачи и механической конструкции.

Анализ приложений с технологической готовностью.

Abstract

Энергетическая отрасль должна принять меры против изменения климата путем повышения эффективности и увеличения доли возобновляемых источников энергии в энергетическом балансе.Кроме того, на холодильное оборудование, кондиционирование воздуха и тепловые насосы приходится 25–30% мирового потребления электроэнергии, и в ближайшие десятилетия их объем резко возрастет. Тем не менее, некоторые бросовые источники энергии холода используются не полностью. Эти проблемы вызвали интерес к разработке концепции хранения холодной тепловой энергии, которую можно использовать для рекуперации отработанной холодной энергии, повышения производительности холодильных систем и улучшения интеграции возобновляемых источников энергии. В этой статье всесторонне рассматривается исследовательская деятельность по технологиям хранения холодной тепловой энергии при отрицательных температурах (приблизительно от −270 °C до ниже 0 °C).Широкий спектр существующих и потенциальных материалов для хранения сведен в таблицу с указанием их свойств. Систематически обобщаются численные и экспериментальные работы, проведенные для различных типов хранилищ. Текущие и потенциальные применения хранения холодной тепловой энергии проанализированы с подходящими материалами и совместимыми типами накопителей. Также представлены критерии выбора материалов и типов хранения. Этот обзор призван предоставить краткий справочник исследователям и отраслевым экспертам по проектированию систем холодного теплоснабжения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.