تويت
القصارة
القصارة أو مسحوق التبييض bleaching powder حجر الزاوية في العديد من الصناعات الكيمياوية، وذات أهمية عظيمة لصناعة النسيج والورق. وهي مزيج من هيبو كلوريت الكلسيوم مع كلور الكلس القاعدي (المعادلة 1 من جدول المعادلات).
تحضر القصارة بإمرار غاز الكلور على الكلس المطفأ. وهناك طريقتان لتحضيرها صناعياً:
تسمى الطريقة الأولى طريقة «بخمان» Bachmann، وفيها ينشر الكلس المطفأ على قاع غرف مغلقة ذات أحواض واسعة كي يكون سطح التفاعل كبيراً، ثم يمرر غاز الكلور داخل هذه الغرف فيبدأ التفاعل بسرعة كبيرة في البداية ثم يتباطأ تدريجياً , تحرك كتلة الكلس بوساطة أذرع تتحرك عمودياً، ويتم امتصاص الكلور في 12ـ14 ساعة.
أما الطريقة الثانية فتدعى طريقة هازنكلفرHasenclever، وتتم في مفاعلات أسطوانية أفقية (من 3 إلى 8مفاعلات) من معدن مقاوم، متصل بعضها ببعض تسلسلياً وأحدها فوق الآخر، وتجهز كل أسطوانة بغلاف مزدوج يجري فيه ماء بارد للمحافظة على درجة حرارة منخفضة منتظمة (دون الخمسين درجة مئوية)، وفي كل أسطوانة محور متصل بأذرع تعمل خلاطاً. يدفع الكلس المطفأ من الأسطوانة العلوية باستمرار، ويدفع الكلور من الأسطوانة السفلية، وهكذا فإن تيار الكلور الصاعد، يتعاكس مع تيار الكلس المطفأ الهابط فيتم التفاعل.
يراوح محتوى الكلور الفعال في القصارة المستحصل عليها بكلا هاتين الطريقتين بين 35و45 % حسب عدد الأسطوانات وشروط التفاعل ودرجة الحرارة. وتعبأ القصارة الناتجة في أكياس من البولي إثيلين ضمن براميل حديدية أو بلاستيكية.
وتعد القصارة من المواد الحاملة للكلور الفعال, إذ تطلقه بسهولة وبالدرجة العادية من الحرارة بتأثير غاز كربون الجو أو الأحماض اللاعضوية، مكونة الملح الكالسيومي, كما تتفاعل مع الماء الأكسجيني فينطلق الأكسجين الفعال، ولذلك تستعمل في تعقيم المياه والمسابح والحمامات والمداجن والمستشفيات كما تستعمل في إزالة ألوان الألياف النباتية (القطن والكتان والقنب والورق). ولدى تخزينها فترة طويلة يحدث تحلل في تركيبها على النحو الآتي: (المعادلة 2 من جدول المعادلات).
تقدر كمية الكلور الفعال في مركبات الهيبو كلوريت كافة (الكالسيوم أو الصوديوم) بمعالجة وزن معين من المركب بكمية زائدة من محلول يود البوتاسيوم المحمض بحمض الخل , ثم معايرة اليود المتحرر بمحلول معروف التركيز من ثيوسلفات الصوديوم.
إضافة إلى القصارة هناك مواد مبيضة كلورية أخرى أهمها:
آ ـ هيبوكلوريت الكلسيوم calcium hypochlorite (Ca(OCl)2: ويمكن تصنيعها بطرائق عدة منها الطريقة التي تستخدم في تصنيع مسحوق التبييض نفسه، ومن ثم فصل هيبوكلوريت الكلسيوم عن المحلول بالتمليح بكلور الصوديوم NaCl وتبخير المحلول فراغياً.
ومنها كذلك كلورة مزيج من هدروكسيد الصوديوم وهدروكسيد الكلسيوم ليتشكل مزيج منهما [2(OCl)2.NaOCl.NaCl.12H2O]، ويتفاعل هذا المزيج مع روبة الكلس المكلورة، ثم يُرشح لإزالة الملح، ويُجفف، فيحتوي الناتج النهائي المستقر 65ـ70% من Ca(OCl)2. وفيما يأتي التفاعل النهائي: (المعادلة 3 من جدول المعادلات).
يتميز هيبوكلوريت الكلسيوم بحسنة كبيرة هي كونه لا يتحلل في أثناء التخزين كمسحوق التبييض. وتبلغ نسبة الكلور الفعال فيه ضعف نسبة الكلور الفعال في مسحوق التبييض حيث تبلغ تقريباً 74%. ومن خواصه أنه يذوب في الماء بكثرة وهو غير مسترطب. يستخدم هيبوكلوريت الكلسيوم لتحضير محلول هيبو كلوريت الصوديوم القاصر (ماء جافيل) بمعالجته بمحلول كربونات الصوديوم: (المعادلة 4 من جدول المعادلات).
ب ـ هيبوكلوريت الصوديوم NaOCl sodium hypochlorite:
يستخدم هيبوكلوريت الصوديوم مادة مطهرة ومزيلة للرائحة في المصانع الغذائية ومشتقاتها، ومعقم للمياه وللأغراض المنزلية، ويستخدم أيضاً مادة قصر وتبييض في مغاسل الملابس. واستخدم إبان الحرب العالمية الأولى في معالجة الجروح كمحلول مستقر متساوي التوتر. وهو عامل تبييض مفيد جداً للقطن والكتان والقنب وعجينة الورق.
يحضر هيبوكلوريت الصوديوم بمعالجة محلول هدروكسيد الصوديوم بغاز الكلور: (المعادلة 5 من جدول المعادلات).
وهناك طريقة أخرى لتحضيره أيضاً بالتحليل الكهربائي لمحلول مركز لكلور الصوديوم في خلايا غلكتروليتية لا تحمل رقائق أو أغشية وتعمل بتيار عالي الكثافة في محلول متعادل تقريباً. تصمم الخلايا للعمل عند درجة حرارة منخفضة ولجعل محلول الصودا الكاوية المتشكل عند المهبط على تماس مع الكلور المنطلق عند المصعد. (المعادلتان 6 و7 من جدول المعادلات).
ج ـ ومن المواد القاصرة أيضاً: بيسلفيت الصوديوم NaHSO3، وفوق أكسيد الهدروجين (الماء الأوكسجيني) H2O2، وهدرو سلفيت الصوديوم Na2S2O، وبيربورات الصوديوم Na2B4O7، وكلوريت الصوديوم NaClO2، وغاز الكبريتي SO2.
طارق إسماعيل كاخيا
القصارة أو مسحوق التبييض bleaching powder حجر الزاوية في العديد من الصناعات الكيمياوية، وذات أهمية عظيمة لصناعة النسيج والورق. وهي مزيج من هيبو كلوريت الكلسيوم مع كلور الكلس القاعدي (المعادلة 1 من جدول المعادلات).
تحضر القصارة بإمرار غاز الكلور على الكلس المطفأ. وهناك طريقتان لتحضيرها صناعياً:
تسمى الطريقة الأولى طريقة «بخمان» Bachmann، وفيها ينشر الكلس المطفأ على قاع غرف مغلقة ذات أحواض واسعة كي يكون سطح التفاعل كبيراً، ثم يمرر غاز الكلور داخل هذه الغرف فيبدأ التفاعل بسرعة كبيرة في البداية ثم يتباطأ تدريجياً , تحرك كتلة الكلس بوساطة أذرع تتحرك عمودياً، ويتم امتصاص الكلور في 12ـ14 ساعة.
أما الطريقة الثانية فتدعى طريقة هازنكلفرHasenclever، وتتم في مفاعلات أسطوانية أفقية (من 3 إلى 8مفاعلات) من معدن مقاوم، متصل بعضها ببعض تسلسلياً وأحدها فوق الآخر، وتجهز كل أسطوانة بغلاف مزدوج يجري فيه ماء بارد للمحافظة على درجة حرارة منخفضة منتظمة (دون الخمسين درجة مئوية)، وفي كل أسطوانة محور متصل بأذرع تعمل خلاطاً. يدفع الكلس المطفأ من الأسطوانة العلوية باستمرار، ويدفع الكلور من الأسطوانة السفلية، وهكذا فإن تيار الكلور الصاعد، يتعاكس مع تيار الكلس المطفأ الهابط فيتم التفاعل.
يراوح محتوى الكلور الفعال في القصارة المستحصل عليها بكلا هاتين الطريقتين بين 35و45 % حسب عدد الأسطوانات وشروط التفاعل ودرجة الحرارة. وتعبأ القصارة الناتجة في أكياس من البولي إثيلين ضمن براميل حديدية أو بلاستيكية.
وتعد القصارة من المواد الحاملة للكلور الفعال, إذ تطلقه بسهولة وبالدرجة العادية من الحرارة بتأثير غاز كربون الجو أو الأحماض اللاعضوية، مكونة الملح الكالسيومي, كما تتفاعل مع الماء الأكسجيني فينطلق الأكسجين الفعال، ولذلك تستعمل في تعقيم المياه والمسابح والحمامات والمداجن والمستشفيات كما تستعمل في إزالة ألوان الألياف النباتية (القطن والكتان والقنب والورق). ولدى تخزينها فترة طويلة يحدث تحلل في تركيبها على النحو الآتي: (المعادلة 2 من جدول المعادلات).
تقدر كمية الكلور الفعال في مركبات الهيبو كلوريت كافة (الكالسيوم أو الصوديوم) بمعالجة وزن معين من المركب بكمية زائدة من محلول يود البوتاسيوم المحمض بحمض الخل , ثم معايرة اليود المتحرر بمحلول معروف التركيز من ثيوسلفات الصوديوم.
 |
آ ـ هيبوكلوريت الكلسيوم calcium hypochlorite (Ca(OCl)2: ويمكن تصنيعها بطرائق عدة منها الطريقة التي تستخدم في تصنيع مسحوق التبييض نفسه، ومن ثم فصل هيبوكلوريت الكلسيوم عن المحلول بالتمليح بكلور الصوديوم NaCl وتبخير المحلول فراغياً.
ومنها كذلك كلورة مزيج من هدروكسيد الصوديوم وهدروكسيد الكلسيوم ليتشكل مزيج منهما [2(OCl)2.NaOCl.NaCl.12H2O]، ويتفاعل هذا المزيج مع روبة الكلس المكلورة، ثم يُرشح لإزالة الملح، ويُجفف، فيحتوي الناتج النهائي المستقر 65ـ70% من Ca(OCl)2. وفيما يأتي التفاعل النهائي: (المعادلة 3 من جدول المعادلات).
يتميز هيبوكلوريت الكلسيوم بحسنة كبيرة هي كونه لا يتحلل في أثناء التخزين كمسحوق التبييض. وتبلغ نسبة الكلور الفعال فيه ضعف نسبة الكلور الفعال في مسحوق التبييض حيث تبلغ تقريباً 74%. ومن خواصه أنه يذوب في الماء بكثرة وهو غير مسترطب. يستخدم هيبوكلوريت الكلسيوم لتحضير محلول هيبو كلوريت الصوديوم القاصر (ماء جافيل) بمعالجته بمحلول كربونات الصوديوم: (المعادلة 4 من جدول المعادلات).
ب ـ هيبوكلوريت الصوديوم NaOCl sodium hypochlorite:
يستخدم هيبوكلوريت الصوديوم مادة مطهرة ومزيلة للرائحة في المصانع الغذائية ومشتقاتها، ومعقم للمياه وللأغراض المنزلية، ويستخدم أيضاً مادة قصر وتبييض في مغاسل الملابس. واستخدم إبان الحرب العالمية الأولى في معالجة الجروح كمحلول مستقر متساوي التوتر. وهو عامل تبييض مفيد جداً للقطن والكتان والقنب وعجينة الورق.
يحضر هيبوكلوريت الصوديوم بمعالجة محلول هدروكسيد الصوديوم بغاز الكلور: (المعادلة 5 من جدول المعادلات).
وهناك طريقة أخرى لتحضيره أيضاً بالتحليل الكهربائي لمحلول مركز لكلور الصوديوم في خلايا غلكتروليتية لا تحمل رقائق أو أغشية وتعمل بتيار عالي الكثافة في محلول متعادل تقريباً. تصمم الخلايا للعمل عند درجة حرارة منخفضة ولجعل محلول الصودا الكاوية المتشكل عند المهبط على تماس مع الكلور المنطلق عند المصعد. (المعادلتان 6 و7 من جدول المعادلات).
ج ـ ومن المواد القاصرة أيضاً: بيسلفيت الصوديوم NaHSO3، وفوق أكسيد الهدروجين (الماء الأوكسجيني) H2O2، وهدرو سلفيت الصوديوم Na2S2O، وبيربورات الصوديوم Na2B4O7، وكلوريت الصوديوم NaClO2، وغاز الكبريتي SO2.
طارق إسماعيل كاخيا