Chimica dell'acido ipocloroso: pKa e pH

L'acido ipocloroso in sintesi

Proprietà	Valore
Nome	Acido ipocloroso
Formula	HOCl
Numero CAS	7790-92-3
Massa molare	52.46 g/mol
Acidità	pKa 7,53 (acido debole)
Aspetto	Soluzione incolore in acqua

Fonti: (PubChem CID 24341; Wikipedia: Hypochlorous acid)

Termini correlati: "acqua elettrolizzata", "acqua elettrolizzata ossidante" e "acqua elettroattivata" sono nomi di soluzioni ottenute per elettrolisi che contengono HOCl. Non sono altri nomi della molecola di HOCl.

Elettrolisi dell'acqua salata: le basi

L'elettrolisi usa una corrente elettrica continua per far avvenire una reazione chimica che non avverrebbe da sola. Gli ioni positivi si muovono verso l'elettrodo negativo (catodo) e quelli negativi verso l'elettrodo positivo (anodo). Perdere elettroni è ossidazione; acquistarli è riduzione. (Wikipedia: Electrolysis) Michael Faraday descrisse per primo le leggi dell'elettrolisi nel 1833. (Britannica: Faraday's laws of electrolysis)

Quando si elettrolizza acqua salata (salamoia di cloruro di sodio):

All'anodo: 2 Cl⁻ → Cl₂ + 2 e⁻
Al catodo: 2 H₂O + 2 e⁻ → H₂ + 2 OH⁻
Cloro in acqua: Cl₂ + H₂O ⇌ HOCl + HCl
L'HOCl come acido debole: HOCl ⇌ H⁺ + OCl⁻

(Wikipedia: Chloralkali process; Wikipedia: Hypochlorous acid)

pH dell'acido ipocloroso: HOCl o ipoclorito

Il pH decide quale forma assume il cloro libero. Il pKa dell'HOCl è circa 7,5, quindi a pH 7,5 HOCl e ipoclorito sono presenti in quantità più o meno uguali. Al di sotto prevale l'HOCl; al di sopra prende il sopravvento l'ipoclorito (OCl⁻). A pH molto basso, il cloro libero può uscire dall'acqua come cloro gassoso. (PubChem CID 24341; Wikipedia: Hypochlorous acid)

Grafico delle forme di cloro libero in base al pH: rischio di cloro gassoso, soprattutto acido ipocloroso (HOCl), soprattutto ipoclorito (OCl⁻), circa 50/50 al pKa 7,5

Due tipi di cella elettrolitica

Cella divisa (a membrana o a diaframma). Una barriera separa il lato anodico da quello catodico, quindi la cella produce due flussi: un anolita acido e un catolita alcalino. Gli impianti industriali di cloro usano celle a diaframma dal 1890 e a membrana dal 1975. (ACS, Today's Chemist at Work; Asahi Kasei: chlor-alkali; University of Pretoria thesis, ch. 1)
Cella a flusso singolo (non divisa). Entrambi gli elettrodi si trovano in un unico scomparto e la cella produce una sola soluzione. Il generatore di HOCl EWCO 300 usa una cella brevettata a flusso singolo e senza membrana.

Il lato delle macchine, con un confronto tra i nostri tre generatori: come funziona un generatore di acido ipocloroso.

Cella elettrolitica divisa che produce due flussi, anolita e catolita

Cella elettrolitica a flusso singolo che produce una sola soluzione di HOCl

Produci acido ipocloroso con un generatore di HOCl

Per la casa c'è la macchina portatile per acido ipocloroso Eco One. Per le aziende ci sono il generatore di acido ipocloroso Hypo 7.5 (lotti da 7,5 L a 200 o 500 ppm) e il generatore di HOCl a flusso continuo EWCO 300. Segui la ricetta del manuale del tuo modello.

Maneggiare con cura

Non mescolare mai la soluzione di HOCl con candeggina, ammoniaca o acidi forti. In caso di ingestione o contatto con gli occhi, chiama Poison Help al numero 1-800-222-1222 (la linea Poison Help degli USA). Fuori dagli USA, contatta il centro antiveleni della tua zona.