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2023
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Proceso de producción del hipoclorito de sodio, propiedades químicas y papel fundamental en la desinfección para el tratamiento del agua
La dosis de hipoclorito de sodio debe determinarse de manera experimental en función de la calidad del agua y de los requisitos del tratamiento. Una dosificación excesiva aumenta el riesgo de formación de subproductos de desinfección; es necesario lograr un equilibrio entre la seguridad y la eficacia de la desinfección.
El hipoclorito de sodio, como desinfectante que contiene cloro de alta eficiencia, se produce principalmente mediante dos procesos: la cloración con hidróxido de sodio y la electrólisis. En el proceso de cloración con hidróxido de sodio, se hace pasar gas cloro a una solución diluida de hidróxido de sodio, lo que provoca la formación de hipoclorito de sodio, cloruro de sodio y agua. La temperatura de la reacción debe mantenerse en un rango bajo para evitar la descomposición del hipoclorito de sodio. En el proceso de electrólisis, se somete a electrólisis una solución salina en una celda electrolítica sin diafragma. En el ánodo se genera gas cloro y en el cátodo se produce hidróxido de sodio; ambos reaccionan en la solución para formar hipoclorito de sodio. En la producción industrial, suele emplearse el proceso de cloración para obtener soluciones de hipoclorito de sodio de alta concentración, con un contenido de cloro activo superior al 10 %, lo que facilita su transporte y almacenamiento. La solución de hipoclorito de sodio es un líquido amarillo pálido, transparente y de olor penetrante. Es químicamente reactivo y se descompone fácilmente bajo la acción de la luz, el calor y los iones de metales pesados, por lo que debe almacenarse en un lugar fresco y oscuro.
El papel fundamental del hipoclorito de sodio en la desinfección del agua se basa en sus potentes propiedades oxidantes. Al disolverse en agua, el hipoclorito de sodio se disocia en iones hipoclorito y iones sodio. Los iones hipoclorito se combinan con los iones hidrógeno presentes en el agua para formar ácido hipocloroso. El ácido hipocloroso puede penetrar las paredes celulares de los microorganismos, oxidando los sistemas enzimáticos intracelulares y el material genético, lo que provoca la muerte de los patógenos. El hipoclorito de sodio presenta un efecto letal de amplio espectro y altamente eficaz sobre bacterias, virus, hongos y algas. En el tratamiento del agua potable, el hipoclorito de sodio se utiliza ampliamente como desinfectante. La dosis se determina en función de la calidad del agua bruta y de la longitud de la red de tuberías, a fin de garantizar que el contenido residual de cloro en el agua tratada y en el extremo de la red cumpla con las normas de higiene. En comparación con la desinfección por cloro, la solución de hipoclorito de sodio resulta de fácil manejo, no requiere equipos complejos de cloración y es más segura, lo que la hace especialmente adecuada para plantas de tratamiento de agua de pequeño y mediano tamaño, así como para proyectos de abastecimiento de agua en zonas rurales.
La aplicación del hipoclorito de sodio en el tratamiento de aguas residuales es igualmente importante. En las plantas urbanas de tratamiento de aguas residuales, el hipoclorito de sodio se utiliza para la desinfección del efluente, con el fin de eliminar microorganismos patógenos como los coliformes fecales y garantizar que el efluente cumpla con los estándares de vertido. En el tratamiento de aguas residuales industriales, el hipoclorito de sodio sirve para eliminar contaminantes reductores, como el nitrógeno amoniacal, el cianuro y los sulfuros, oxidar y descomponer la materia orgánica y reducir la demanda química de oxígeno (DQO). En el tratamiento de aguas residuales hospitalarias, el hipoclorito de sodio es un desinfectante de uso común que elimina eficazmente patógenos y virus presentes en las aguas residuales médicas, previniendo así la propagación de enfermedades. En el tratamiento de las aguas de refrigeración en circuito cerrado, el hipoclorito de sodio se emplea para inhibir el crecimiento microbiano, evitar que la biopelícula obstruya las tuberías y disminuya la eficiencia del intercambio térmico. La dosis de hipoclorito de sodio debe determinarse experimentalmente en función de la calidad del agua y de los requisitos del proceso de tratamiento. Una dosificación excesiva aumenta el riesgo de formación de subproductos de desinfección; por ello, es necesario lograr un equilibrio entre la seguridad y la eficacia desinfectante.
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