次亜塩素酸(HOCl):性質、製造、用途と注意事項
次亜塩素酸(HOCl)は、消毒剤および酸化剤として用いられる反応性の塩素含有化合物です。化学的性質、製造方法、用途、安全上の考慮事項を解説します。
概要
次亜塩素酸は、分子式HClO(HOClと表記されることが多い)をもつ単純な塩素オキソ酸です。塩素は低い正の酸化数(+1)にあり、対応する塩化物イオンよりはるかに強い酸化剤です。水中では共役塩基である次亜塩素酸イオン(OCl−)と平衡状態にあり、両者の比率はpHに依存します。化学的には、HOClは弱酸に分類されますが、強力な酸化剤および消毒剤(酸化剤)でもあります。
化学的特性
HOClは多くの一般的な酸と比べて不安定です。有機物や無機還元剤と容易に反応し、アミンをクロラミンへ変換するほか、硫化物、チオール、その他の官能基を酸化します。水溶液では、非荷電分子であるHOClのほうが微生物の細胞壁をより効果的に透過するため、OCl−ではなくHOCl自体が活性な抗菌形態であることが多いとされます。光への曝露や長期保存によって分解し、条件に応じたさまざまな経路で塩化物または塩酸、および酸素を生じます(安定性、光分解)。
製造と調製
次亜塩素酸の商業的・実験室的な調製には、一般に次亜塩素酸ナトリウム溶液の酸性化、または弱酸性水の電解生成が用いられます。典型的な実験室での方法では、希薄な次亜塩素酸ナトリウム溶液に、それ自体は酸化されない酸(例えばリン酸)を加えます。これにより、次亜塩素酸イオンと次亜塩素酸の平衡がHOCl側へ移動し、HOClを破壊せずに済みます(次亜塩素酸ナトリウム、酸化されない酸)。酸化される酸を用いるとHOClが消費される可能性があるため、注意が必要です。塩酸のような強酸とHOClを反応させると塩素ガスが放出されることがあるため、適切な管理が求められます(塩素の生成)。
用途と応用
次亜塩素酸は、広域の抗菌活性をもつことから、医療、食品加工、水処理、表面洗浄における消毒剤・殺菌剤として広く使用されています。他の塩素化学品の製造にも用いられ、衛生管理のために電気化学装置で現場生成されることもあります。生物学では、HOClは自然免疫応答の一部として免疫細胞である好中球により産生され、細菌や病原体の殺傷に役立ちます。その消毒作用は、産業上重要である主な理由の一つです(消毒用途)。
注意事項と主な事実
- HOClは反応性が高く、高濃度では金属を腐食させたり、一部の材料を損傷させたりすることがあります。
- 濃い次亜塩素酸溶液を酸、アンモニア、または特定の有機物と混合すると、塩素などの有毒ガスが放出されたり、クロラミンが生成したりすることがあります。混合不適合な物質との混合は避けるべきです。
- 不安定であるため、希薄溶液は通常、使用場所の近くで調製するか、効力を維持するために電解によって生成します。
性質、反応性、安全な取扱いに関するより技術的なデータについては、信頼できる化学資料および安全データシートを参照してください。合成、環境中での挙動、規制上の指針に関する詳細は専門資料で確認できます(物質情報、酸化数、酸化剤、前駆体、酸の選択、分解、光化学、塩素のリスク、用途)。
関連項目
著者
AlegsaOnline.com 次亜塩素酸(HOCl):性質、製造、用途と注意事項 Leandro Alegsa
URL: https://ja.alegsaonline.com/art/46195
出典
- doi.org : 10.1016/0043-1354(75)90160-8