في الكيمياء يظهر هيبوكلوريت الكالسيوم والذي هو أحد المركبات الكيميائية ويمتلك الصيغة الكيميائية التالية (CaOCl2) على شكل مادة صلبة حبيبية بيضاء أو على صورة أقراص مضغوطة من الحبيبات برائحة الكلور، وهو عبارة عن مادة سامة ومهيجة للجلد، علما أنه غير قابل للاحتراق ولكنه سيعمل على التسريع من حرق المواد القابلة للاحتراق.
قد يؤدي التعرض المطول للنار أو الحرارة إلى تحلل قوي لمادة هيبوكلوريت الكالسيوم وتمزق الحاوية التي تحتويه، علما أنه قد تخضع العينات المخففة لتفاعلات إذا كانت تحتوي على أقل من نسبة 39٪ من الكلور المتاح ولكنها تستغرق وقتًا أطول من أجل أن تتفاعل، كما وتتفاعل بشكل أقل قوة، وتستخدم لتنقية المياه، كما وتستخدم كمطهر لحمامات السباحة من أجل تبييض الورق والمنسوجات.
هيبوكلوريت الكالسيوم
- إن مركب هيبوكلوريت الكالسيوم عبارة عن أحد المركبات غير العضوية، وهو عبارة عن المكون الأساسي النشط للمنتجات التجارية والتي يطلق عليها اسم كلا من مسحوق التبييض، ومسحوق الكلور، أو الجير المكلور، كما ويستعمل من أجل عملية معالجة المياه وكعامل تبيض.
- إن المركب هيبوكلوريت الكالسيوم عبارة عن أحد المركبات المستقرة نوعا ما، ويتضمن كمية أعلى من الكلور من مركب هيبوكلوريت الصوديوم (تبيض سائل)، وهو عبارة عن مادة صلبة ذو لون أبيض، بينما في الواقع تظهر العينات التجارية منه باللون الأصفر، علما أنه تنطلق منه رائحة الكلور الواضحة، وذلك بسبب عملية تحللها البطيئة في الهواء الرطب.
- من الممكن أن يتم استخدام مركب هيبوكلوريت الكالسيوم على النحو التالي: عامل تجفيف وتقوية، عامل التصفية، كما أنه يدخل في معالجة مياه الصرف الصحي، علما أنه تتم عملية إنتاجه هذا المركب صناعيًا من خلال عملية معالجة الجير بغاز الكلور.
- علما أنه من الممكن أن يتم إجراء التفاعل على عدة خطوات من أجل إعطاء تراكيب مختلفة ولكل منها تراكيز مختلفة من مادة هيبوكلوريت الكالسيوم، كما أنه جنبًا إلى جنب مع الجير غير المحول وكلوريد الكالسيوم، تظهر عملية التحويل الكاملة كما في المعادلة التالية:
2 Cl2 + 2 Ca(OH)2 → Ca(OCl)2 + CaCl2 + 2 H2O
- إن مسحوق التبييض الذي صنع من مادة الجير المطفأ يتسم بالرطوبة قليلاً إلى حدا ما، حيث أنه لا يعد عبارة عن خليط بسيط من مادة هيبوكلوريت الكالسيوم ومادة كلوريد الكالسيوم ومادة هيدروكسيد الكالسيوم، بينما في الواقع هو عبارة عن خليط يتكون أساسًا من هيبوكلوريت الكالسيوم (Ca(OCl)2)، وهيبوكلوريت الكالسيوم ثنائي القاعدة (Ca3(OCl)2(OH)4) (كما ويُكتب أيضًا على صيغة (Ca (OCl) 2 · 2Ca(OH)2)) وثنائي القاعدة كلوريد الكالسيوم (Ca3Cl2 (OH)4).
- هيبوكلوريت الكالسيوم هو عبارة عن عامل مؤكسد قوي حيث أنه يحتوي على أيون هيبوكلوريت عند التكافؤ +1 (حالة الأكسدة والاختزال: Cl + 1)، ويجب عدم تخزين مادة هيبوكلوريت الكالسيوم رطبة أو ساخنة أو بالقرب من أي حمض أو مواد عضوية أو معادن، علما أن الشكل غير المائي أكثر أمانًا في التعامل معه.
معلومات عامة عن هيبوكلوريت الكالسيوم
- إن هذه المادة عبارة عن مسحوق صلب أو حبيبات ذات اللون الأبيض أو الرمادي، ويمتلك رائحة نفاذة وهو عبارة عن مادة أكالة وسامة، وعندما يذوب في الماء فإنه يطلق كلا من الحرارة والأكسجين، أما عندما يتفاعل مع المواد العضوية والزيوت، فإنه يسبب الاحتراق بسبب التحلل العنيف.
- الوزن الجزيئي لهيبوكلوريت الكالسيوم يساوي 142.98، ويمتلك نقطة الغليان (760 ملم زئبق)، كما ويتحلل عند 100 درجة مئوية، والثقل النوعي: 2.35 (الماء = 1)، أما الذوبان في الماء فهو يذوب بنسبة 21.4٪ عند 76 درجة فهرنهايت (25 درجة مئوية).
- يتوفر هيبوكلوريت الكالسيوم بشكل عام إما على شكل مسحوق أبيض أو حبيبات أو ألواح مسطحة، ويتحلل بسهولة في الماء أو عند تسخينه ويطلق الأكسجين والكلور، كما ويمتلك رائحة كلور قوية ولكن الرائحة قد لا توفر تحذيرًا مناسبًا للتركيزات الخطرة.
- هيبوكلوريت الكالسيوم غير قابل للاشتعال ولكنه يعمل كعامل مؤكسد مع مادة قابلة للاحتراق وقد يتفاعل بشكل متفجر مع الأمونيا أو الأمينات أو الكبريتيدات العضوية، كما ويجب أن يتم تخزين هيبوكلوريت الكالسيوم في منطقة جافة جيدة التهوية عند درجة حرارة أقل من 120 درجة فهرنهايت (50 درجة مئوية) مفصولة عن الأحماض والأمونيا والأمينات وعوامل الكلورة أو المؤكسدة الأخرى.
- تحتوي كل أشكال مادة هيبوكلوريت الكالسيوم على بقايا، وتكون هذه البقايا غير قابلة للذوبان لذا فإنها تعمل على تشكيل رواسب في المحلول، كما أنه من المهم أن يتم التخلص من الرواسب قبل حقن محلول هيبوكلوريت الكالسيوم في خزان مياه معالج لتجنب الانسداد.
- من الممكن أن تحدث عمليات تآكل موضعية مثل حدوث النقور وتآكل لمادة الفولاذ المقاوم للصدأ في وجود مادة هيبوكلوريت الكالسيوم، ومن المهم أن تتم عملية حفظ لهذه المادة في مكان بارد وجاف وبعيدًا عن أي مادة عضوية، علما أنه من المعروف أن هيبوكلوريت الكالسيوم تخضع للتسخين الذاتي والتحلل السريع المصحوب بإطلاق غاز الكلور السام، وهو عبارة عن مادة شديدة التآكل.
- العنصر النشط في مسحوق التبييض هو هيبوكلوريت الكالسيوم، إذ أنه يذوب هذا المركب في الماء من أجل تشكيل محلول قلوي يحتوي على كلا من هيدروكسيد الكالسيوم وحمض هيبوكلوروس “أقوى مطهر معروف”، ويتفاعل هيبوكلوريت الكالسيوم أيضًا مع ثاني أكسيد الكربون من أجل تكوين كربونات الكالسيوم وغاز يحتوي على الكلور مما يعطي مسحوق التبييض رائحته المميزة.
- يجب أن يتم التعامل مع مساحيق أو حبيبات أو أقراص هيبوكلوريت الكالسيوم بحذر، ولا يحترق المركب ولكن نظرًا لأنه عامل مؤكسد قوي فإنه سيسرع من احتراق المواد العضوية مثل الورق المقوى والورق، كما أنه سام ومهيج للجلد.
- تجدر الإشارة إلى أن مسحوق التبييض ليس مثل المبيض، حيث أن هذا الأخير عبارة عن محلول سائل يحتوي على هيبوكلوريت الصوديوم كمكون فعال للتبييض.
- يعود تاريخ مسحوق التبييض إلى أواخر القرن الثامن عشر عندما طور الكيميائيان الاسكتلنديان تشارلز تينانت وتشارلز ماكنتوش عملية من أجل تصنيعه، حيث أنه تضمنت العملية تفاعل الجير المطفأ الجاف مع غاز الكلور، ويتم تحضير الجير المطفأ المعروف اليوم باسم هيدروكسيد الكالسيوم من خلال عملية خلط الجير وهو عبارة عن أكسيد الكالسيوم مع الماء، كما ويتم الحصول على الأكسيد نفسه من خلال عملية تسخين معادن كربونات الكالسيوم مثل الطباشير أو الحجر الجيري.
- حصل تينانت على براءة اختراع لصنع مسحوق التبييض في عام 1799 ميلادي، وفي العام السابق حصل على براءة اختراع لعملية مماثلة لإنتاج سائل التبييض وهو محلول هيبوكلوريت الكالسيوم في الماء، واستحوذت (Tennant) و (Macintosh) وشركاؤهم في العمل على أرض بالقرب من غلاسكو حيث بنوا مصنعًا يُعرف باسم أعمال (St Rollox) الكيميائية.
