کلر چیست؟ راهنمای کامل استفاده از کلر برای ضدعفونی آب استخر

کلر چیست؟ راهنمای کامل استفاده از کلر برای ضدعفونی آب استخر

مهمترین استفاده از کلر در تصفیه و گندزدایی آب با هدف از بین بردن باکتری‌ها و مواد آلوده کننده آن است. البته این عنصر به عنوان یک ماده آلی شیمیایی در تولید مواد شیمیایی و پلاستیکی نیز کاربرد دارد.

کلر یکی از مهمترین عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که به دلیل دو خاصیت مهم سفیدکنندگی و گندزدایی، در صنعت و منازل کاربردهای فراوانی دارد. در این مقاله به معرفی کامل ماده شیمیایی کلر (Chlorine)، خواص، کاربرد و همچنین نکات مهم مربوط به استفاده از کلر برای ضدعفونی کردن آب استخر می‌پردازیم.

کلر چیست؟

در جدول تناوبی عناصر، کلر در بخش p گروه ۱۷ و دوره ۳ قرار گرفته است. نماد شمیایی این عنصر CL، عدد اتمی آن ۱۷ و جرم اتمی میانگینش برابر با ۳۵٫۴۵ است. نام کلر از یک واژه یونایی به معنی سبز گرفته شده است، چرا که کلر خالص به صورت گازی شکل و رنگی زرد مایل به سبز دارد. از خواص فیزیکی این عنصر می‌توان به فراریت بالا اشاره کرد. این گاز به اندازه ۲,۵ بار از هوا سنگین تر بوده و بوی بد نامطبوعی دارد. کلر گازی سمی است و منجر به بروز مشکلات تنفسی و حتی خفگی می شود، به همین دلیل استفاده از کلر در محیط‌های بسته ممنوع است.

خواص فیزیکی کلر

از جمله خواص مهم کلر، ناپایداری این گاز است که باعث شده است نگهداری از آن تنها در مخازن مخصوصی ممکن باشد. نقطه جوش کلر ۳۴ درجه سانتیگراد است. داشتن این نقطه جوش برای کلر، مایع کردن آن در محیطی با فشاری بالاتر از فشار جو را فراهم کرده است. قدرت اکسندگی و واکنش‌پذیری کلر خیلی زیاد است و به آسانی با مواد آلی وارد واکنش شیمیایی می‌شود.

ایزوتوپ‌های کلر

وقتی یک عنصر با عدد اتمی یکسان، دارای اعداد جرمی متفاوتی باشد، به شکل‌های مختلف آن عنصر، ایزوتوپ گفته می‌شود. کلر نیز عنصری با عدد اتمی ۱۷، ولی با ۹ عدد جرمی یا وزن اتمی متفاوت است. پس می‌توان گفت کلر دارای ۹ ایزوتوپ با اعداد جرمی بین ۳۲ تا ۴۰ است. از بین این ایزوتوپ‌ها، کلر ۳۵، کلر ۳۷ و کلر۳۶ به شکل طبیعی وجود دارند. در این بین، ایزوتوپ‌های ۳۵ و ۳۷ پایدار بوده و کلر ۳۶، رادیواکتیو است. ایزوتوپ‌های ۳۵ و ۳۷ کلر به نسبت های ۱ به ۳ وجود دارند. واکنش‌های پروتون‌های اشعه کیهانی باعث پراشیدن آرگون ۳۶ و تشکیل کلر ۳۶ در اتمسفر می‌شود. کلر ۳۵ با جذب نوترون در زیر سطح زمین، کلر ۳۶ را تولید می‌کند.

نکته: میزانی از کلر ۳۶ نیز در فاصله بین سال‌های ۱۹۵۲ و ۱۹۵۸، بر اثر انفجارهای اتمی سلاح‌های اتمی تولید شده است.

کاربرد کلر

همان‌طور که گفته شد، مهمترین استفاده از کلر در تصفیه و گندزدایی آب با هدف از بین بردن باکتری‌ها و مواد آلوده کننده آن است. البته این عنصر به عنوان یک ماده آلی شیمیایی در تولید مواد شیمیایی و پلاستیکی نیز کاربرد دارد.

از کلر همچنین در تولید مواد غذایی، رنگدانه‌ها، رنگ‌ها، حشره‌کش‌ها، پلاستیک، دارو، مواد کاغذی، فرآورده‌های نفتی (به دلیل اکسندگی بالا) و … استفاده می‌شود. حلال‌هایی مانند تتراکلرید کربن، کلروفرم و هممچنین کلرات‌ها نیز در ترکیب خود کلر دارند. در ترکیبات آلی، کلر نقش اکسنده دارد که خواص این ترکیبات با قرار گرفتن کلر به جای هیدروژن ایجاد می‌شود.

استفاده از کلر برای ضدعفونی کردن استخر

همانطور که اشاره شد یکی از مهمترین استفاده‌های کلر در تصفیه آب و فاضلاب است. از آنجایی‌که آب استخر با پوست افراد تماس مستقیم دارد، به همین دلیل نمی‌توان از هر ماده شیمیایی برای ضد عفونی کردن آن مورد استفاده نمود. چه مالک یک استخر عمومی بزرگ باشید و چه از یک استخر کوچک شخصی برای شنا استفاده کنید، ضدعفونی و گندزدایی آب استخر یکی از چالش‌های بسیار مهم برای شما است. کلر در واکنش با آب، تولید اسید هیپوکلرو می‌کند و می‌تواند در مدت زمان بسیار کمی، میکروب‌های موجود در آب‌ها را از بین ببرد.

آب استخر برای پاکیزه نگهداشته شدن، نیازمند رسیدگی‌های خاصی است زیرا در این حجم آب، بسیاری از جلبک‌ها، ویروس‌ها و باکتری‌ها رشد می‌کنند و ممکن است سلامت افراد را به خطر بیاندازند. در حال حاضر از کلر به سه شکل قرص کلر، پودر کلر و کلر مایع برای ضدعفونی آب استخر استفاده می‌شود.

پودر کلر

استفاده، اندازه‌گیری و کنترل آسان و همچنین قیمت مناسب و دوام بیشتر در مقایسه با سایر ضدعفونی کننده‌‌های رایج، از جمله ویژگی‌هایی هستند که پودر کلر را به یکی از پرکاربردترین ضدعفونی کننده‌های مورد استفاده در جهان برای برای غیرفعال‌سازی میکروارگانیسم‌های بیماری زا تبدیل است. پودر کلر دارای سه نوع هیپوکلریت کلسیم، هیپوکلریت لیتیوم و سدیم دی کلرو ایزو سیانورات است.

هیپوکلریت لیتیوم

هیپوکلریت لیتیوم دارای انحلال سریع  و AC (کلر در دسترس) موجود در آن ۳۵ درصد است. این ترکیب برای استخرهای ساخته شده از فایبر گلاس و افرادی که با آب سخت و سطح کلسیم آب مشکل دارند، بسیار مناسب است. اما قدرت پاک کنندگی تقریبا پایین و هزینه بالای خرید آن باعث شده است که هیپوکلریت لیتیوم اغلب به عنوان ضد عفونی کننده در استخرهای خانگی مورد استفاده قرار بگیرد و در استخرهای عمومی کاربرد چندانی نداشته باشد.

سدیم دی کلرو ایزو سیانورات (کلر۹۰%)

سدیم دی کلرو ایزو سیانورات، پودر کلر مبتنی بر سدیم با pH 7 است، به این معنی که بدون افزودن محصولات اضافی می‌تواند به صورت مستقیم وارد استخر شود. سدیم دی کلرو ایزو سیانورات یک گزینه عالی برای استخرهای روباز در معرض آفتاب است. پایه سدیمی دی کلرو، باعث شده است که این ماده شیمیایی، یک گزینه بسیار مناسب برای افرادی باشد که به دنبال ضدعفونی کننده‌ای با قدرت انحلال سریع و بدون باقیمانده هستند. سطح AC دی کلر، معمولاً ۹۰% است و از طریق تغذیه کننده‌های شیمیایی یا شناورها وارد آب می‌شود. به دلیل سطح بالای AC از این پودر کلر برای رفع مشکلات استخرهای روباز مثل سبز شدن آب و رشد جلبک‌ها نیز استفاده می‌شود.

هیپوکلریت کلسیم (۶۰-۷۰%)

هیپوکلریت کلسیم نوع دیگری از پودر کلر است که دارای فرمول مولکولی Ca (ClO) 2 است. این پودر توسط Vedant Bodkhe از ترکیب آهک و کلرید کلسیم ساخته شد و در حال حاضر برای تصفیه آب در حجم بسیار زیاد تولید و به بازار عرضه می‌شود. هیپوکلریت کلسیم دارای ترکیب نسبتاً پایدار است و کلر موجود در آن بیشتر از هیپوکلریت سدیم (سفید کننده مایع) می‌باشد.

این ماده شیمیایی یک جامد سفید رنگ است، اگرچه نمونه‌های تجاری آن کمی زرد رنگ به نظر می‌رسند و به دلیل تجزیه آهسته دارای بوی شدید کلر هستند. هیپوکلریت کلسیم در آب، چندان محلول نیست و ترجیحاً بیشتر در آب نرم و آب‌های با سختی متوسط استفاده می‌شود. از نظر تجاری، هیپوکلریت کلسیم یکی از مواد اولیه موجود در پودر سفید کننده و پودر کلر است. ترکیب شیمیایی هیپوکلریت کلسیم در مقیاس صنعتی از طریق واکنش گاز کلر با هیدروکسید کلسیم تولید می‌شود.

مزایای استفاده از پودر کلر با کیفیت برای ضدعفونی کردن آب استخر

همانطور که گفته شد پودر کلر با کیفیت ۹۰% به سرعت در آب حل می شود و به این ترتیب احتمال به وجود آمدن رسوب روی دیوارها و کاشی‌های استخر کاهش می‌یابد. به خاطر داشته باشید که هرچه سطح AC بیشتر باشد، مواد ضد عفونی کننده بیشتری به استخر وارد می‌شود. این ترکیب نه تنها برای شوک دادن به استخر استفاده می‌شود بلکه در تغذیه کننده‌های فرسایشی به عنوان اصلی‌ترین راه برای ضدعفونی کردن استخر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پودر کلر با درصدهای خلوص ۶۵% و ۷۰% (هیوکلریت کلسیم) معمولاً برای ضد عفونی کردن استخرهای عمومی و آب آشامیدنی استفاده می‌شود. این ماده همچنین در تصفیه خانه فاضلاب صنعتی، تمیز کردن سرویس‌های بهداشتی خانگی، ضدعفونی سبزیجات و همچنین برای تمیزکردن استخرهای پرورش ماهی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

عوامل متعددی بر روند ضدعفونی آب تأثیر می‌گذارند. از این میان، غلظت یا دوز کلر و زمان تماس با کلر (زمانی که کلر اجازه می‌دهد با هرگونه ناخالصی موجود در آب واکنش نشان دهد) مهمترین عوامل هستند. کلر به زمان نیاز دارد تا هرگونه میکروارگانیسم موجود در آب تصفیه شده را غیرفعال کند. هرچقدر زمان تماس کلر با میکروارگانیسم ها بیشتر باشد، این روند موثرتر خواهد بود. زمان تماس، از لحظه افزودن کلر برای اولین بار تا زمان استفاده یا مصرف آب در نظر گرفته می‌شود. هرچه غلظت کلر بیشتر باشد فرآیند ضدعفونی آب نیز موثرتر خواهد بود.

روش نگهداری پودر کلر

محل نگهداری پودرکلر باید حتما به سیستم تهویه مناسب مجهز باشد. توجه داشته باشید که پودر کلر در کنار سایر مواد فرار، قرار نگیرد و افرادی که از آن استفاده می‌کنند از دارای لباس محافظ باشند.

هیپوکلریت کلسیم بسیار پایدار است ولی چنانچه به درستی بسته بندی شده باشد، می توان مقدار زیادی از آن را خریداری و تا زمان مورد نیاز ذخیره کرد.

انواع پودر کلر باید در منطقه‌ای خشک و دور از مواد آلی نگهداری شود. هرگز نباید آن‌ها را در نزدیکی چوب، منسوجات یا بنزین ذخیره کرد زیرا ترکیب هیپوکلریت کلسیم و مواد آلی می‌تواند گرمای کافی برای انفجار ایجاد کند. همچنین باید از رطوبت دور نگه داشته شوند زیرا قرص‌ها و پودر کلر به راحتی رطوبت را جذب کرده و گاز کلر (سمی) ایجاد می‌کنند.

نکات مهم استفاده از پودر کلر یا هیپوکلرید کلسیم

پودر کلر یک ماده شیمیایی خطرناک و خورنده است که در صورت استفاده نادرست می‌تواند باعث تحریک شدید و سوختگی شیمیایی شود. این ترکیب می‌تواند به بافت های انسانی مانند پوست و چشم‌ها، لوله های فلزی و تجهیزات مختلف آسیب برساند و همچنین باعث آتش‌سوزی و انفجار شود. بنابراین با احتیاط زیاد با آن برخورد کنید.

هیپوکلرید کلسیم یک ماده اکسید کننده قدرتمند است، و به ویژه در صورت وجود آب یا در دمای بالا، باعث آزاد شدن گازهای اکسیژن و کلر می‌شود.

ترکیب پودر کلر با برخی از مواد شیمیایی آزمایشگاهی ممکن است باعث انفجار شود. به همین دلیل بدون دانش کافی و آگاهی از نتایج آن، هرگز پودر کلر را با ماده دیگری ترکیب نکنید.

این ماده شیمیایی بسیار خورنده است و هنگام استفاده از آن برای تصفیه آب باید از تجهیزات محافظ استفاده نمود.

سایر کاربردهای هیپوکلریت کلسیم

هیپوکلریت کلسیم به دلیل خاصیت اکسیدکنندگی در شیمی آلی بطور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عنوان مثال از این ترکیب جهت تجزیه گلیکول‌ها، اسیدهای α-هیدروکسی کربوکسیلیک و اسیدهای کتو و همچنین برای تولید آلدهیدهای کوچک تر یا کربوکسیلیک اسید استفاده می‌شود.

از هیپوکلریت کلسیم می‌توان برای به دست آوردن آلدئیدها یا اسیدهای کربوکسیلیک با قطع پیوندهای گلیکول و کتواسید استفاده کرد. این ترکیب همچنین در واکنش هالوفرم استفاده می‌شود و کلروفرم تولید می‌کند.

هیپوکلریت کلسیم در آشپزخانه‌ها برای ضدعفونی سطوح و تجهیزات استفاده می‌شود. سایر کاربردهای رایج شامل پاک کننده‌های حمام، اسپری‌های ضدعفونی کننده خانگی، جلبک کش‌ها، علف کش‌ها و شوینده‌های لباسشویی است. هیپوکلریت کلسیم در برخی از محلول‌های سفید کننده نیز استفاده می‌شود.

هیپوکلریت کلسیم به عنوان یک پودر کلر تجاری با خلوص ۶۸٪ (با افزودنی های دیگر بر اساس هدف مورد نظر محصول) به فروش می‌رسد. برای مثال، به عنوان یک ماده شیمیایی ضد عفونی کننده استخر، اغلب با تثبیت کننده‌هایی مانند اسید سیانوریک و عوامل ضد شوره (به منظور کاهش از دست رفتن کلر در برابر اشعه ماوراء بنفش و جلوگیری از سخت شدن و رسوب کلسیم) مخلوط می‌شود.

قرص کلر

قرص کلر، یک روش متداول برای ضدعفونی آب در مقابل میکروب‌ها، باکتری‌ها و جلبک‌ها است. به طور معمول، قرص‌های کلر در یک پخش کننده شناور یا یک تغذیه کننده خارجی قرارگرفته و به آرامی در مخزن آب حل می‌شوند.

انواع قرص کلر موجود در بازار ایران

در حال حاضر انواع قرص  آنزیم دار و ساده ۹۰ درصد ۲۰ و ۲۰۰ گرمی برای ضد عفونی کردن آب استخرهای شنا و جکوزی  و آبنماها با حلالیت ۱۰۰ % در آب و بدون ته نشینی در بازار وجود دارد. هر یک عدد قرص را می‌توان برای تصفیه ۱۰ هزار لیتر آب در یک هفته  استفاده کرد. از مزایای قرص‌های کلر این است که به آرامی در آب پخش شده و دیگر نیاز به استفاده مکرر از پودر کلر به صورت روزانه نیست.

این قرص‌ها برای ضدعفونی استخرهایی که فقط آخر هفته استفاده می‌شوند یا در طول هفته امکان ضدعفونی کردن استخر با پودر کلر را ندارند، بسیار ایده‌آل است زیرا با تابش نور خورشید پودر کلر استفاده شده در استخر بی‌اثر خواهد شد. اغلب قرص‌های کلر موجود در بازار، در بسته‌های ۱ کیلویی و داخل یک بشکه ۵۰ کیلویی بزرگ بسته‌بندی می‌شوند.

متاسفانه بعلت افزایش قیمت دلار و قیمت قرص کلر در یک‌سال گذشته بعضی از فروشندگان کلر ۶۵% ایرانی (هیپوکلریت کلسیم) را تحت پرس قرار داده و بعنوان قرص کلر ۹۰% (تری کلرو ایزوسیانوریک اسید) به مصرف کنندگان می‌فروشند که بخاطر کیفیت پایین سبب مشکلات و نارضایتی زیادی در استخردارها شده است.

راه‌های اضافه کردن کلر به استخرها

در قسمت به بیان توضیحاتی درباره روش‌های رایج اضافه کردن کلر به استخر می‌پردازیم.

کلرزن شناور

یکی ازشیوه‌های اضافه کردن کلر به استخرها با استفاده از ظرف‌هایی به نام کلرزن شناور است. این ظروف، دارای محفظه‌هایی برای قرار گرفتن پودر یا قرص کلرهستند. کلرزن شناور، به دلیل اینکه تنها در سطح آب غوطه‌ور است در برخی اوقات نمی‌تواند به خوبی کلر را در تمامی قسمت‌های استخر پخش کرده و آن را ضدعفونی کند. یکی از دیگر معایب استفاده از شناور، احتمال برخورد و گیر کردن آن به نردبان و پله‌های استخر است. نکته مهم دیگر پخش همیشگی بوی کلر در فضای استخر به دلیل وارد شدن دایمی کلر به آن (حتی در زمان خاموش بودن پمپ) است.

اسکیمر

اسکیمر قسمتی از سیستم فیلتر استخر است که با اضافه کردن کلر به آن، کلر وارد آب استخر شده و آب را ضدعفونی می‌کند. ازآنجاییکه وقتی قرص کلر در سبد اسکیمر قرار می‌گیرد، آب پرفشار از روی کلر رد می‌شود، در مقایسه با کلرزن شناور، کلرزنی با نسبت بهتری انجام می‌شود. البته در صورت خاموش بودن پمپ، ورود مقدار زیاد کلر به اسکیمر می‌تواند باعث خورده شدن اجزای سیستم شود. کلر زیاد همچنین سبب خورندگی در لوله‌ها می‌شود. به همین جهت بهتر است که در هنگام عدم استفاده از استخر و سیستم تصفیه و پمپ، کلر را از اسکیمر خارج کنید.

کلریناتور اتوماتیک

دستگاه کلریناتور به فیلتر و تصفیه آب متصل می‌شود.  با استفاده از این دستگاه، میزان مورد نیاز کلر برای استخر اندازه‌گیری شده و به آسانی وارد آب می‌شود. نکته منفی استفاده از کلریناتور اتوماتیک، هزینه بالای آن در مقایسه با سایر روش‌هایی است که پیشتر معرفی شدند.

نکات مهم استفاده از قرص کلر

این قرص به دلیل داشتن سولفات مس از تولید جلبک و سبز شدن استخر و لیز شدن کف استخر جلوگیری کرده و باکتری‌های بیماریزا و سایر میکروارگانیسم‌ها را از بین می‌برد. قرص کلر همچنین ماندگاری آب را افزایش داده و نیاز به تعویض آب استخر را کاهش می‌دهد.

نگهداری صحیح از ظرف حاوی قرص کلر بسیار مهم است چرا که  قرص کلر می‌تواند بوی شدیدی در فضا منتشر کند؛ این امر، در فضاهای بسته خطرناک است.

سطح بالای کلر می‌تواند باعث تحریک پوست شود؛ بنابراین برای جلوگیری از تماس مستقیم قرص‌ها با سطح پوست از دستکش استفاده کنید.

برای انتشار یکنواخت کلر در آب و همچنین جلوگیری ازآسیب دیدن سطوح و تجهیزات استخر توصیه می‌شود قرص کلر را مستقیماً در داخل آب استخر قرار ندهید و از روش‌های معرفی شده مثل کلرزن و یا سبد اسکیمر استفاده نمایید.

به هیچ عنوان انواع قرص‌های ضد عفونی کننده را با سایر مواد شیمیایی مانند پاک کننده‌های خانگی مخلوط نکنید.

کلر مایع

کلر مایع راهکاری آسان برای اضافه کردن کلر طور مستقیم که در استخرها است. به دلیل انتشار سریع این نوع از کلر اغلب از آن برای اسخترهای بسیار بزرگ استفاده می‌شود. آب ژاول یا هیپوکلریت سدیم مهمترین ترکیب کلر مایع است و با توجه به خاصیت سفیدکنندگی در صنایع رنگرزی، نساجی و تولید کاغذ کاربرد دارد. آب ژاول منجر به کاهش PH محلول می شود و کاهش PH برای بهتر کردن واکنش هیپوکلریت سدیم با میکروب‌های موجود در آب لازم است. اما در نهایت بعد از اتمام تصفیه آب، میزان PH دوباره افزایش می‌یابد. با این عمل خصلت اسیدی یا بازی محلول استاندارد می‌شود. لازم به ذکر است که برای استفاده از کلر مایع به دلیل PH قلیایی که دارد نیاز به استانداردسازی و صرف هزینه‌های بیشتر است.

مزایا و معایب استفاده از کلر در استخرها

اولین مزیت استفاده از کلر برای ضدعفونی کردن آب اسخر هزینه کمتر آن در مقایسه با سیستم‌های تصفیه مثل اسمز معکوس، آب نمک و … است. اما از آنجاییکه کلر یک ماده شیمیایی است می‌تواند باعث خشکی مو شده و چشم و پوست را تحریک کند. مواردی چون سمی بودن، سوزش پوست در صورت تماس با آن، قدرت واکنش‌پذیری بالا در مواجه با مواد شیمیایی دیگر و تولید محصولات جانبی در هنگام استفاده از آن در گندزدایی آب استخرها، مهمترین معایبی هستند که استفاده از کلر می‌تواند در پی داشته باشد. همچنین گازهایی که در نتیجه استفاده از کلر برای ضدعفونی در سطح استخر متساعد می‌شوند، می توانند برای برای محیط زیست مضر می‌باشند.

کلام پایانی

اگرچه  کلر گزینه بسیار مناسبی برای از بین بردن میکروب‌ها و باکتری‌های موجود در استخرها و ضدعفونی کردن آن‌ها است اما به خاطر داشته باشید که هرگز نباید کلر را با سایر مواد شیمیایی و پاک کننده‌های دیگر ترکیب کرد. این امر می‌تواند باعث ایجاد واکنش‌های شیمیایی خطرناکی شود. در هنگام استفاده از کلر باید وسایل حفاظت کننده چشم و بینی را به کار گرفت تا از اثرات تحریک پذیر گاز کلر جلوگیری شود. کلر نیز مانند سایر مواد شیمیایی خطرناک باید همواره از دسترس کودکان دور نگه داشته شود.

نظرات
سردبیر تجارت‌نیوز پیشنهاد می‌کند