Ağır su

Ağır su, beyazlatıcı, beyazlatıcı veya ağartıcı hepsi aynı anlama gelir ve bu anlam, daha çok kumaşlar ve giysilerle ilgili olan beyazlatma ve dezenfekte etme anlamına gelir. Elbette ağır su, İran'da yaygın bir terimdir ve dünyanın çoğunda beyazlatıcı için Bleach terimi kullanılmaktadır. Ağır su satın almak genellikle endüstriyel ve evsel dezenfekte ve sterilizasyon için yapılmaktadır. Ağır su satın alındığında genellikle kimyasal formül sodyum hipoklorit, NaOCl, aklımızdadır. Bu kimyasal bileşik, on sekiz derece santigrat sıcaklıkta erir ve yüz bir derece santigrat sıcaklıkta kaynar ve genel olarak ışık ve ısıya maruz kalırsa özelliklerini kaybedecektir.

Beyazlatıcıların geniş spektrumlu antibakteriyel (mikrop öldürücü) özellikleri vardır ve dezenfekte ve sterilizasyon için oldukça faydalıdır. Örneğin, ağır su havuz ortamında bakterileri, virüsleri ve algleri yok etmek için kullanılır ve ayrıca yabani otları, küfü ortadan kaldırmak ve odun hamurlarını beyazlatmak için de kullanılır. Bazı beyazlatıcılar oksitleyici, bazıları ise indirgendir ve neredeyse hepsi doğal pigmentlerle birleşme ve onları ortamdan çıkarma yeteneğine sahiptir. Beyazlatıcıların cilt ve gözle teması tehlikelidir ve onlara zarar verecektir. Ayrıca, düşük konsantrasyonda uzun süre solunması zehirlenme belirtileri oluşturacak ve yüksek konsantrasyonlarda solunması solunum sistemine zarar verecektir.

Ağır su tarihçesi

Beyazlatıcı veya ağartıcı tarihi, M.Ö. yıllarına kadar uzanmaktadır, her ne kadar ağır su, M.S. yıllarından sonra insanların yaşamına girmiştir ve hatta Bleach kelimesi, insanlık tarihinde on iki yüzyıl sonra kaydedilmiştir, ancak kendisi beyazlatıcı M.Ö. üç bin yıl önce keşfedilmiş ve ilk süreci de iki bin yıl önce gerçekleştirilmiştir. Tarihte ilk beyazlatma süreci, M.Ö. beş bin yıl önce Mısırlılar tarafından güneş kullanılarak kaydedilmiştir. Onlar, keten kumaşlarını suyla yıkayıp güneşin altında sererek beyaz (daha açık) hale getiriyorlardı.

Kanıtlar, Mısırlılardan iki bin yıl sonra insanların, odun külünden beyazlatıcı bir çözüm yapma bilgisine sahip olduklarını göstermektedir; bu çözüm suyla karıştırıldığında alkali bir suya dönüşüyordu ve renkleri açma ve bazı durumlarda temizleme yeteneğine sahipti. İlginçtir ki, onlar giysileri uzun süre bu hazırlanan alkali çözümde bekletiyorlar ve tamamen beyazlatıyorlardı. Elbette bu süreç oldukça zaman alıcıydı ve kumaşın dokusuna zarar veriyordu ve yüksek alkali olmasından dolayı çözümle çalışırken çok dikkatli olunması gerekiyordu.

Hollandalılar onuncu ve on ikinci yüzyılda Avrupa'da beyazlatma ustaları olarak tanınırlardı. Onlar, ekşi sütü bir baharat gibi alkali suya ekliyorlardı; bu da giysi veya kumaşın beyazlatıldıktan sonra yumuşak olmasını sağlıyor ve dokusu üzerindeki olumsuz etkileri azaltıyordu. İlginçtir ki, bu işlemi aralarında bir sır olarak saklıyorlardı ve bu işlemi gerçekleştirdikten yıllar sonra, süreç Hollanda'da bir sır olarak korunuyordu.

Bu süreç, M.Ö. 1322'de İngiltere'de kaydedilmesine rağmen, on sekizinci yüzyılın ortalarına kadar Hollandalılar dünyada beyazlatmanın tartışmasız hükümdarıydılar; üretilen kahverengi keten kumaşların çoğu, özellikle İskoç kumaşları, beyazlatma için doğrudan Hollanda'ya gönderiliyordu, ancak bu süreç çok uzun sürüyordu; kumaşların istenen şekilde beyazlatılması için yedi ila sekiz ay sürüyordu, çünkü beyazlatma süreci dışında, kumaşların kurutulması için de geniş bir alana ihtiyaç vardı (Hollanda'nın batısındaki Haarlem şehri bu iş için bir merkez haline gelmişti). Bu nedenle, on yedinci yüzyılın ortalarından itibaren bilim insanları, bu süreci hızlandırmak için süt yerine bir şeyler kullanmayı düşündüler.

M.Ö. 1746'da İngiliz bilim adamı John Roebuck, sulfat asidi yerine ekşi süt kullandı. Bu değişiklik oldukça etkili oldu ve beyazlatma sürecinin süresini altı haftadan iki aya, sadece yirmi dört saate ve bazen on iki saate düşürdü ve bu ticarette muazzam bir ekonomik büyüme sağladı.

M.Ö. 1774'te İsveçli kimyager Carl Wilhelm Scheele (oksijenin keşfi) klor gazının, yeşilimsi sarı bir gaz olduğunu ve halojen ailesine ait olduğunu ve rahatsız edici olduğunu keşfetti; bu gazın bitkisel renkleri yok etme yeteneğine sahip olduğunu keşfetti. Bu keşif, Claude Louis Berthollet'in M.Ö. 1785'te ağır suyu keşfetmesi için ilham kaynağı oldu.

Ağır suyun keşif süreci yedi yıl sürdü; ilk deneyler sağlık açısından yüksek risk taşıyordu; klor gazı, kumaşlara doğrudan maruz bırakılıyor veya çözeltide doğrudan ekleniyordu; bu da Berthollet'in birçok başarısız denemesiyle sonuçlandı. M.Ö. 1792'de Paris yakınlarındaki Javel şehrinde, ağır su (bu şehirde üretilmesinden dolayı adlandırılmıştır) bir bölüm potasyum çözeltisi ile sekiz bölüm su karıştırılarak elde edildi. Berthollet daha sonra sodyum hipokloriti keşfetti ve Birinci Dünya Savaşı'ndan önce ağır suyun ticari olarak üretilmesi mümkün oldu.

Bununla birlikte, beyazlatma endüstrisindeki en büyük an, M.Ö. 1799'da Glasgow'dan Charles Tennant tarafından kalsiyum klorürün (beyazlatıcı tozu olarak bilinir) tanıtılmasıyla gerçekleşti. O, kalsiyum hipokloriti ağır suya alternatif olarak tanıttı.

M.Ö. 1820 civarında Fransız kimyager Antoine Germain Labarracque, sodyum hipokloritin antibakteriyel ve anti-kirlilik özelliklerini keşfetti ve tıbbi aletlerin dezenfeksiyonunda büyük bir ilerleme sağladı ve genel olarak insan sağlığı, hastanelerin temizliği, ameliyat odaları ve kesimhaneler (et üretimi) üzerinde büyük bir etki bıraktı.

Her ne kadar o zamandan beri beyazlatma alanında birçok ilerleme kaydedilmiş olsa da, günümüzde ağır su (o zamanlar %17-18 yerine %5) birçok diğer beyazlatıcı ile birlikte insanların ailevi ve endüstriyel yaşamında önemli bir rol oynamaktadır ve her ne kadar yutulması zehirleyici (kazara yutulduğunda hemen süt içilmelidir) ve cilt, göz ve solunum sistemine zarar verse de, varlığı insan sağlığında büyük bir ilerleme sağlamıştır.

Ağır suyun özellikleri

Ağır su veya beyazlatıcı, renksiz veya sarımsı yeşil bir sıvıdır ve rahatsız edici bir klor kokusuna sahiptir; moleküler ağırlığı 442.74 gram/mol'dür. Yoğunluğu suya oldukça yakın olup 1.11 gram/santimetreküp'tür. Ağır su beş hidrat, on sekiz derece santigrat sıcaklıkta erir ve yüz bir derece santigrat sıcaklıkta atmosfer basıncında kaynar ve parçalanacaktır. Ağır su, sıfır derece santigrat sıcaklıkta 29.3 gram/100 mililitre suya çözülür ve üç ağır atom ile iki kovalent bağ içerir.

Su olmadan hipoklorit, havada oldukça kararsızdır, ancak sodyum hidroksit ile birleştiğinde kararlıdır. Bu bileşik parçalandığında tehlikeli gazlar olan Na2O ve HCl üretir ve patlayıcıdır. Genellikle beş hidrat hipoklorit, daha kararlı olduğu ve patlayıcı olmadığı için daha fazla kullanılmaktadır ve on hidrat hipoklorit olarak ticari olarak dağıtılmaktadır. Ağır suyun kristal şekli ortorombik olup, oda sıcaklığında hızla parçalanır ve buharlaşır; ancak yedi derecede sadece %1'i bir yıl sonra parçalanacak ve buharlaşacaktır ve dört derece santigrat sıcaklıkta iki yıl boyunca bozulmadan kalacaktır.

Ağır suyun hazırlanma yöntemi

Genel olarak şu anda ağır su üretimi için beş yöntem bulunmaktadır ve bunları inceleyeceğiz:

1- Klor gazının kostik soda ile enjekte edilmesi

Potasyum hipoklorit, Claude Louis Berthollet tarafından Javel'de, alkali su çözeltisinde klor gazı geçirilerek üretilmiştir. Bu zayıf çözeltinin, Anthony Labarracque tarafından potasyum çözeltisi yerine kostik soda çözeltisi ile değiştirilmesiyle sodyum hipoklorite dönüştürülmüştür.

Cl2(g) + 2NaOH(aq) → NaCl(aq) + NaClO(aq) + H2O(aq)

Bu reaksiyonda klor aynı anda oksitlenir ve indirgenir ve bu süreçte beş hidrat hipoklorit de NaOH çözeltisi kullanılarak %45-48 oranında hazırlanacaktır.

2- Kalsiyum hipokloritten

Bu yöntemde, sodyum karbonat ve beyazlatıcı tozu (kalsiyum hipoklorit, kalsiyum klorür ve kalsiyum hidroksit karışımı) arasındaki reaksiyon kullanılarak sodyum hipoklorit üretilmektedir. Bu yöntem, ağır suyun savaş sonrası hastanelerde dezenfektan olarak kullanılmak üzere üretileceği zaman kullanılmıştır.

3- Tuzlu suyun elektrolizi

On dokuzuncu yüzyılın sonlarında E. S. Smith, tuzlu suyun elektrolizi ile sodyum hipoklorit üretme yöntemi geliştirmiştir. Bu yöntemde öncelikle sodyum hidroksit ve klor gazı üretilir ve ardından karışım ağır suya dönüştürülür. Bu işlem, sodyum hipoklorit üretimini daha önceki yöntemlerden çok daha ucuz hale getirmiştir ve günümüzde geliştirilmiş süreci, Hoekstra süreci olarak bilinir ve ağır su üretimi için endüstriyel ölçekte kullanılan tek süreçtir. Bu süreçte klor gazı, soğutulmuş sodyum hidroksit çözeltisinden geçirilerek NaOCl ve NaCl üretir ve klor gazı da bu yöntemle elektroliz ile üretilmektedir. Sürecin sıcaklığı 40 derece santigratın altında tutulur, böylece istenmeyen sodyum klorat üretimi önlenir ve üretilen tuz yan ürün olarak sunulacaktır.

4- Hipoklorik asit ve kostik soda kombinasyonu

Bu yöntem, 1966 yılında hipoklorik asit ve sodyum hidroksit çözeltisi kullanılarak iki hidrat sodyum hipoklorit üretmek için kaydedilmiştir. Elbette 1991 yılında da bu yönteme dayalı olarak beş hidrat sodyum hipoklorit üretimi için bir yöntem önerilmiştir; ancak bu ekonomik olarak büyük ölçek için uygun değildir.

5- Ozon ve tuz kombinasyonu

Ozon ve tuz kombinasyonu, araştırma çalışmaları için ağır su hazırlamak için pahalı ama kolay bir yöntemdir. Bu yöntemde tuz, ozon gazı ile azaltılır ve sodyum hipoklorit üretilir ve oksijen gazı serbest bırakılır. Bu reaksiyon oda sıcaklığında gerçekleşir ve alkol oksidasyonu için de uygundur.

Ağır suyun uygulamaları

Kısaca, ağır su, dezenfekte etme veya beyazlatma ihtiyacı olan her yerde kullanılmaktadır. Genel olarak ağır suyun uygulamaları dört ana kategoriye ayrılabilir: beyazlatıcı, temizleyici, dezenfektan ve sterilizasyon. Diğer uygulamaları arasında diş kanal tedavisi, atık su arıtımı, sinir gazını nötralize etme ve egzama sırasında ciltteki hasarı azaltma yer almaktadır.

Sıradan bir suyun tüm özellikleri – tarihçe, faydaları, kullanımları

Araç Trans şirketi tarafından üretilen yeni ve yaratıcı Yuuk Fırınlarının tasarımı tanıtıldı.

Onikinci Uluslararası Petrol Endüstrisi Fuarı, Huzistan

Araç kutusu ve alet çantası

Polietilen su deposu hakkında sıkça sorulan sorular