Axit hypoclorơ là gì? (Có công thức là HClO hoặc HOCl)

Axit hypoclorơ là một phân tử clo tự do có cấu trúc hóa học HOCl. Đây là dạng clo tự do chiếm ưu thế trong các dung dịch clo có độ pH hơi chua đến trung tính. HOCl là một chất oxy hóa mạnh hơn nhiều so với natri hypoclorit (hoặc thuốc tẩy clo).

Nó có trong tự nhiên không? 

Axit hypoclorơ được sản xuất tự nhiên bởi các tế bào bạch cầu của tất cả các động vật có vú. Nó được các tế bào bạch cầu sử dụng để tiêu diệt mầm bệnh vi khuẩn xâm nhập.

Nó tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh thế nào? 

Axit hypoclorơ (HOCl) là một phân tử tích điện trung tính. Vi khuẩn có thành tế bào tích điện âm. Các phân tử có cùng điện tích sẽ đẩy nhau, giống như nam châm. Ví dụ, phân tử tích điện âm (OCl-) đẩy các thành tế bào vi khuẩn. Đây không phải là trường hợp với HOCl mang điện tích trung tính. HOCl dễ dàng thâm nhập thành tế bào vi khuẩn. HOCl sẽ, hoặc oxy hóa các thành tế bào giết chết vi khuẩn, hoặc đi qua các thành tế bào và phá hủy các thành phần quan trọng bên trong vi khuẩn.

Axit hypoclorơ được tạo ra như thế nào? 

Axit hypoclorơ được tạo ra thông qua quá trình điện phân. Bằng cách cho dòng điện đi qua dung dịch natri clorua (NaCl) thông qua một tế bào điện phân có chứa một cực dương và một cực âm, nước điện phân được tạo ra. Có hai phương pháp điện phân thường được sử dụng để tạo ra axit hypoclorơ là điện phân tế bào màng và điện phân tế bào đơn. Điện phân tế bào màng chuyển đổi nước muối thành hai dung dịch, dung dịch axit hypoclorơ ở anolyte axit mạnh và dung dịch natri hydroxit ở catholyte kiềm mạnh. Điện phân tế bào đơn chuyển đổi nước muối thành một dung dịch là axit hypoclorơ có tính axit nhẹ đến trung tính của anolyte.

Có thể tạo ra axit hypoclorơ từ thuốc tẩy clo không? 

Có thể pha loãng thuốc tẩy clo để tạo ra axit hypoclorơ nhưng sẽ có những hạn chế. Axit hypoclorơ hầu như không tồn tại trong dung dịch clo tự do với độ pH trên 9. Thuốc tẩy clo có độ pH trên 13. Bằng cách pha loãng thuốc tẩy clo, độ pH có thể được giảm xuống tuy nhiên nồng độ clo tự do cũng sẽ được giảm xuống. Khi pha loãng thuốc tẩy clo đến pH 8,5, phần trăm của clo tự do trong axit hypoclorơ nhỏ hơn 5%. Pha loãng nhiều hơn sẽ làm loãng nồng độ clo tự do có sẵn đến mức vô tác dụng. Nếu giảm độ pH bằng các chất axit hóa sẽ không giúp ích gì vì thuốc tẩy clo sẽ phản ứng mạnh và sản phẩm clo tự do được tạo ra sẽ ở dạng khí. Do đó, điện phân là phương pháp an toàn duy nhất để tạo ra nồng độ cao của các dung dịch clo tự do có pH từ axit đến trung tính bị axit hypoclorơ chiếm ưu thế. Ở pH bằng 5, tỷ lệ clo tự do trong axit hypoclorơ cao hơn 99%.

axit hypoclorơ có ổn định không? 

Tùy thuộc vào quá trình được sử dụng để tạo ra axit hypochlorous, dung dịch có thể ổn định. Điện phân tế bào màng tạo ra hai dòng với thế oxi hóa – khử trái dấu và pH đối nhau. Điều này được thực hiện bằng cách buộc ion natri tích điện dương đi qua màng về phía cathode. Ở phía anode, nồng độ anolyte rất cao được tạo ra có tính axit mạnh (~ pH 3). Tạo axit hypoclorơ bằng phương pháp này không ổn định như phương pháp tạo ra bởi công nghệ tế bào đơn. Công nghệ tế bào đơn sử dụng nước muối đã axit hóa và chỉ có một dòng dung dịch được tạo ra trong khoảng pH 5-7. Khi tạo ra axit hypoclorơ qua một tế bào đơn, không sử dụng áp suất cao và không có ion nào bị ép xuyên qua màng. axit hypoclorơ tạo ra ổn định, không tìm kiếm một trạng thái cân bằng mới như anolyte được tạo ra từ các hệ thống tế bào màng.

Axit hypoclorơ bị vô hiệu hóa như thế nào? 

Axit hypoclorơ là một chất oxy hóa mạnh đang tìm cách nhận các electron từ một phân tử khác. Bề mặt tổng hợp rất khó để nhận các electron, tuy nhiên chất hữu cơ, mầm bệnh vi khuẩn, hoặc ôxy trong không khí dễ dàng nhận các electron hơn. Khi axit hypoclorơ nhận một electron, nó liên kết với phân tử đó và tạo thành một phân tử mới, quay trở lại thành hypochlorite, hoặc muối.

Axit hypoclorơ có hiệu quả như thế nào trong việc tiêu diệt vi khuẩn? 

Chlorine là chất tẩy trùng cực kỳ hiệu quả đối với vi khuẩn bất hoạt. Một nghiên cứu được tiến hành trong thập niên 1940 điều tra mức độ bất hoạt theo chức năng thời gian của vi khuẩn E. coli, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhi, và Shigella dysenteriae  (Butterfield et al., 1943).  Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng HOCl hiệu quả hơn OCl- (còn gọi là thuốc tẩy clo) để khử hoạt tính của những vi khuẩn này. Các kết quả này đã được một số nhà nghiên cứu xác nhận và kết luận rằng HOCl hiệu quả từ hơn từ 70 đến 80 lần so với OCl- đối với các vi khuẩn bất hoạt.   (Culp/Wesner/Culp, 1986).  Kể từ năm 1986, có hàng trăm tài liệu được công bố xác nhận tính ưu việt của HOCl so với OCl-   (bấm vào đây để truy cập cơ sở dữ liệu nghiên cứu).  HOCl có thể hiệu quả hơn OCl- vì hai lý do, thứ nhất do khả năng giữ điện tích trung tính và do đó có thể dễ dàng thâm nhập vào các thành tế bào tích điện âm. Lý do thứ hai là vì HOCl có tiềm năng oxy hóa cao hơn nhiều so với OCl-.

Nó có hiệu quả tiêu diệt virus như thế nào?

Axit hypoclorơ (HOCl) đã được nghiên cứu và chứng minh là có hiệu quả chống lại nhiều vi rút   Nhấn vào đây để truy cập vào các nghiên cứu về vi rút .