Kloorivalkaisuaine on natriumhypokloriitin ja veden liuos. Kloorikaasua syntyy, kun rikkihappoa sekoitetaan kloorivalkaisuaineen kanssa. Tämä reaktio on liuoksen pH: n muutoksen funktio emäksisestä happamaksi yhdistettynä hypokloorihapon voimakkaisiin hapettimiin.
Hapot ja emäkset
Happo on kemiallinen yhdiste, joka luovuttaa vetyionia (H +) toiselle yhdisteelle. Vetyionia vastaanottavaa yhdistettä kutsutaan emäkseksi. Puhtaan veden normaali pH-mittaus on 7,0. Kun hapan yhdiste liuotetaan veteen, tuloksena oleva liuos jonka pH on alle 7,0. Kun emäs tai emäksinen yhdiste liuotetaan veteen, liuoksen pH on korkeampi kuin 7.0.
Hapettavat aineet
Hapettava aine on kemikaali, jolla on voimakas affiniteetti elektroneihin. Hapetus-pelkistysreaktiossa (tai redox-kemiallisessa reaktiossa) hapettava aine vastaanottaa elektroneja, kun taas pelkistin menettää elektroneja.
Kloorivalkaisu
Natriumhypokloriitti (NaClO) on stabiloitu kloorin muoto. Kodissa käytettävä kloorivalkaisuainetta on yleensä 3-6% natriumhypokloriittia sekoitettuna veteen. Natriumhypokloriitin lisääminen veteen tuottaa hypokloorihappoa (HOCl) ja natriumhydroksidia (NaOH). Kaava tälle reaktiolle voidaan ilmaista seuraavasti: NaOCl + H20? HOCl + NaOH-. Natriumhydroksidi on emäs, joka tekee kotitalouksien valkaisuainesta emäksiseksi ja jonka pH on noin 12,5.
Rikkihappo
Rikkihappo (H2SO4) on väritön, hajuton ja viskoosi neste. Rikkihappo on erittäin syövyttävä hapetin. Laimennettuna vesiliuokseen rikkihappo hajoaa vety (H +) kationiksi ja sulfaatti (SO4-2) anioniksi. Rikkihappo vedessä luo erittäin happaman liuoksen, jonka pH vaihtelee rikkihapon ja veden osuuden mukaan.
Valkaisuainetta ja rikkihappoa
Kun happo sekoitetaan natriumhypokloriitin kanssa, happo luovuttaa vetymolekyylin yhdisteelle korvaamalla natriummolekyylin (Na) hypokloorihapon (HClO) tuottamiseksi. Rikkihapon sekoittaminen natriumhypokloriittiliuoksen kanssa johtaa natriumsulfaatin (Na2SO4) ja hypokloorihapon liuokseen.
Käyttämällä alaindeksiä (aq) edustamaan yhdisteitä liuoksessa, kaava voidaan ilmaista seuraavasti: 2NaOCl (aq) + H2SO4 (aq) => Na2SO4 (aq) + 2HClO (aq).
Valkaisuainetta ja kloorikaasua
Rikkihapon ja natriumhypokloriitin reaktio ei pysähdy natriumsulfaatin ja hypokloorihapon tuotannolla. Vesiliuoksissa hypokololoriitti (HClO) ja kloori (Cl2) saavuttavat tasapainon, joka riippuu liuoksen pH: sta. Happamassa liuoksessa tasapaino suosii klooria seuraavalla tavalla: Hypokloorihappo hajoaa osittain hypokloriittianioniksi (OCl3) ja vetykationiksi (H +). Hypokloorihappo on voimakas hapetin, joten liuoksessa jäljellä oleva hypokloorihappo hapettaa hypokloriittianionin ja tuottaa ärsyttävää ja myrkyllistä kloorikaasua (Cl2).