Дихлоризоцианурат натрия

Дихлоризоцианурат натрия (натриевая соль дихлоризоциануровой кислоты, DCCNa, NaDCC) — органическое соединение, гетероциклическое хлорпроизводное, натриевая соль дихлоризоциануровой кислоты. Представляет собой белый кристаллический порошок или гранулы с характерным запахом хлора. Относится к классу хлорсодержащих дезинфицирующих средств и отбеливателей, является источником активного хлора. Широко применяется для обеззараживания воды (в том числе питьевой и в бассейнах), дезинфекции поверхностей, а также в качестве отбеливающего и антимикробного компонента в бытовой химии.

Химические и физические свойства

Дихлоризоцианурат натрия имеет химическую формулу C₃Cl₂N₃NaO₃. Молярная масса составляет 219,95 г/моль. Вещество хорошо растворимо в воде (до 25 г на 100 мл при 20 °C), при растворении образует щелочную среду (pH 1%-ного раствора около 6,5–7,5). В сухом виде стабильно, но при контакте с влагой или органическими веществами может разлагаться с выделением хлора.

Основные физико-химические параметры:

• Внешний вид: белые гранулы, таблетки или порошок.
• Температура плавления: разлагается при нагревании выше 240 °C.
• Содержание активного хлора: в чистом веществе — до 62 %, в коммерческих продуктах — обычно 55–60 %.
• Гигроскопичность: умеренная, при хранении в герметичной таре не слеживается.
• Растворимость в воде: высокая, полное растворение за 1–2 минуты при комнатной температуре.

При гидролизе в воде дихлоризоцианурат натрия образует хлорноватистую кислоту (HOCl), которая является основным действующим агентом, обеспечивающим бактерицидные, вирулицидные и спороцидные свойства.

История

Впервые дихлоризоцианурат натрия был синтезирован в середине XX века в ходе поиска стабильных и безопасных источников активного хлора для дезинфекции воды. До его появления основными хлорсодержащими реагентами были газообразный хлор (опасен в обращении) и гипохлорит натрия (нестабилен при хранении). Разработка изоциануратов позволила создать соединения, которые сохраняют активность в сухом виде в течение длительного времени и медленно высвобождают хлор при растворении.

Массовое промышленное производство началось в 1960-х годах. В СССР и России дихлоризоцианурат натрия выпускался под названием «ДХЦ» или «ДХЦН» и использовался в основном для обеззараживания воды в полевых условиях и в системах водоснабжения. В настоящее время является одним из наиболее распространённых дезинфектантов в мире.

Получение

Промышленный синтез дихлоризоцианурата натрия осуществляется в несколько стадий:

1. Синтез циануровой кислоты — термической полимеризацией мочевины или гидролизом меламина.
2. Хлорирование циануровой кислоты — обработкой газообразным хлором в щелочной среде с образованием дихлоризоциануровой кислоты.
3. Нейтрализация — реакция дихлоризоциануровой кислоты с гидроксидом натрия (NaOH) с получением натриевой соли.

Готовый продукт сушат, гранулируют или таблетируют. В зависимости от назначения могут добавляться стабилизаторы (например, борная кислота) и наполнители.

Применение

Дезинфекция воды

Основная область применения — обеззараживание воды в плавательных бассейнах, системах питьевого водоснабжения, а также в чрезвычайных ситуациях (полевые условия, аварийное водоснабжение). Дихлоризоцианурат натрия обеспечивает пролонгированное действие: в отличие от гипохлорита натрия, он медленно высвобождает хлор, что позволяет поддерживать стабильную концентрацию активного хлора в воде в течение нескольких часов. Для бассейнов используется в виде таблеток медленного растворения (обычно 200–300 г), которые помещают в скиммер или специальный дозатор.

Дезинфекция поверхностей и помещений

Водные растворы дихлоризоцианурата натрия применяются для обработки:

• медицинских учреждений (операционные, палаты, инструментарий);
• предприятий общественного питания и пищевой промышленности;
• животноводческих и птицеводческих помещений;
• объектов водоснабжения и канализации.

Концентрация рабочего раствора зависит от цели: для текущей дезинфекции — 0,01–0,1 %, для генеральной — 0,5–2 % по активному хлору.

Отбеливание и стирка

Входит в состав многих отбеливателей и пятновыводителей для тканей, особенно для белого белья. Эффективен при низких температурах (20–40 °C), не разрушает волокна хлопка и синтетики. В отличие от кислородных отбеливателей, действует быстрее, но может вызывать пожелтение некоторых видов тканей при передозировке.

Другие области

• Обеззараживание сточных вод — на очистных сооружениях.
• Дезинфекция в сельском хозяйстве — обработка семян, кормов, инвентаря.
• Производство чистящих средств — в составе таблеток для посудомоечных машин, санитарных очистителей.

Безопасность и токсичность

Дихлоризоцианурат натрия относится к веществам 3-го класса опасности (умеренно опасные) по ГОСТ 12.1.007-76. При попадании на кожу и слизистые оболочки вызывает раздражение, при вдыхании пыли — ожоги дыхательных путей. При работе с веществом необходимо использовать средства индивидуальной защиты: резиновые перчатки, защитные очки, респиратор.

При растворении в воде выделяется хлор, который в высоких концентрациях токсичен. Предельно допустимая концентрация (ПДК) хлора в воздухе рабочей зоны — 1 мг/м³. При случайном проглатывании концентрированного раствора возможны ожоги пищевода и желудка, требуется немедленная медицинская помощь.

Хранение: в сухом, прохладном, хорошо вентилируемом помещении, отдельно от кислот, органических веществ, горючих материалов. При контакте с кислотами выделяет ядовитый хлор. Запрещается смешивать с другими дезинфицирующими средствами (особенно с аммиаком и аммонийными соединениями — образует взрывоопасные хлорамины).

Экологические аспекты

При разложении в окружающей среде дихлоризоцианурат натрия распадается на хлориды, циануровую кислоту и углекислый газ. Циануровая кислота является биологически инертной, но может накапливаться в воде бассейнов, снижая эффективность хлорирования. Поэтому в системах с постоянной циркуляцией воды (бассейны) рекомендуется периодически контролировать уровень циануровой кислоты и при необходимости разбавлять воду.

В сточных водах соединение быстро гидролизуется, его остаточные концентрации не представляют значительной угрозы для водных экосистем при соблюдении нормативов сброса.

Сравнение с другими хлорсодержащими дезинфектантами

Нормативные документы

В Российской Федерации дихлоризоцианурат натрия регламентируется:

• ГОСТ 32380-2013 «Дихлоризоцианурат натрия. Технические условия»;
• СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы...» (предельно допустимые концентрации в воде);
• СанПиН 3.2.3215-14 (дезинфекция в медицинских организациях);
• Список разрешённых к применению дезинфицирующих средств (Роспотребнадзор).

В пищевой промышленности допускается для обработки оборудования и тары при условии последующего смыва водой.

Источники

1. ГОСТ 32380-2013 «Дихлоризоцианурат натрия. Технические условия».
2. СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».
3. Химическая энциклопедия: в 5 т. — М.: Большая российская энциклопедия, 1995. — Т. 2.
4. Руководство по дезинфекции и стерилизации / под ред. В. В. Власова. — М.: Медицина, 2005.
5. Вода питьевая. Методы определения содержания остаточного активного хлора. — М.: Изд-во стандартов, 1990.
6. Справочник по дезинфекции и стерилизации / под ред. А. П. Красильникова. — М.: Медицина, 2007.