روش های تعیین غلظت صحیح آب ژاول

آب ژاول یا سدیم هیپوکلریت (NaOCl) یکی از پرمصرف‌ترین محلول‌های ضدعفونی‌کننده و سفیدکننده در جهان است. از خانه‌های کوچک تا کارخانه‌های تولید مواد غذایی و حتی سیستم‌های تصفیه آب شهری، این ماده نقشی اساسی ایفا می‌کند. غلظت بیش از حد می‌تواند باعث خوردگی فلزات، آسیب به بافت‌های زنده و ایجاد بخارات سمی شود. غلظت کمتر از حد مجاز اثربخشی حذف میکروارگانیسم‌ها را کاهش می‌دهد. به همین دلیل سازمان‌های استاندارد ملی و بین‌المللی محدوده‌های خاصی را برای کاربردهای مختلف مشخص کرده‌اند. در این مقاله همه چیز درباره غلظت استاندارد آب ژاول را از دیدگاه علمی، ایمنی، کاربردی و اقتصادی بررسی می‌کنیم.

تعریف علمی آب ژاول چیست؟

سدیم هیپوکلریت یک ترکیب شیمیایی معدنی با فرمول NaOCl است که خاصیت اکسیدکنندگی قوی دارد. این محلول با آزاد کردن یون‌های کلر فعال باعث تخریب ساختار سلولی میکروارگانیسم‌ها می‌شود.

تاریخچه کشف آب ژاول

آب ژاول در اواخر قرن ۱۸ میلادی توسط شیمی‌دان فرانسوی Claude Louis Berthollet معرفی شد. او طی آزمایش‌های خود، کلر گاز را در محلول هیدروکسید سدیم حل کرد و محلول حاصل را برای سفید کردن منسوجات استفاده نمود. با گذر زمان کاربرد این محلول از صنعت نساجی به ضدعفونی آب، پاک‌سازی فاضلاب، و استفاده‌های خانگی گسترش پیدا کرد. 

 استاندارد ملی غلظت آب ژاول در ایران

طبق استاندارد ملی ایران (ISIRI 338) غلظت سدیم هیپوکلریت در آب ژاول صنعتی باید حدود ۱۲ تا ۱۵ درصد و برای مصارف خانگی بین ۳ تا ۶ درصد باشد. pH محلول باید بالاتر از ۱۱ باشد تا پایداری آن حفظ شود.

استانداردهای بین‌المللی غلظت آب ژاول

• ایالات متحده (EPA): محلول‌های خانگی با ۵.۲۵ درصد تا ۶ درصد NaOCl
• اتحادیه اروپا: محدوده ۳ درصد تا ۵ درصد برای مصرف خانگی، ۷ درصد تا ۱۵درصد برای صنعتی
• سازمان بهداشت جهانی (WHO): محلول ۰.۵درصد برای ضدعفونی تجهیزات پزشکی

روش‌های اندازه‌گیری غلظت آب ژاول

روش‌های رایج:

1. تیتراسیون با تیوسولفات سدیم: دقیق و آزمایشگاهی
2. نوارهای تست کلر آزاد: سریع و ساده
3. اسپکتروفتومتری: برای اندازه‌گیری دقیق در صنایع

دستورالعمل رقیق‌سازی آب ژاول برای مصارف خانگی

چه عواملی باعث کاهش غلظت موثر آب ژاول می‌شوند؟

۱. دمای بالا (بیش از ۲۵ درجه سانتی‌گراد)

افزایش دما باعث تسریع تجزیه سدیم هیپوکلریت می‌شود. در گرما پیوندهای شیمیایی NaOCl شکسته و بخشی از آن به نمک (NaCl) و گازهای غیر فعال مانند کلر تبدیل می‌گردد. هر ۱۰ درجه افزایش دما، سرعت افت غلظت تقریبا دو تا سه برابر می‌شود.

۲. نور به‌ویژه نور خورشید

تابش مستقیم نور فرابنفش (UV) ساختار مولکولی هیپوکلریت را تخریب می‌کند. اگر محلول در ظروف شفاف یا در فضای روشن نگهداری شود، کلر فعال به تدریج کاهش می‌یابد و رنگ محلول زردتر می‌شود.

۳. کاهش pH (کمتر از حدود ۱۱)

سدیم هیپوکلریت فقط در محیط قلیایی پایدار است. وقتی pH محلول پایین بیاید، یون هیپوکلریت به اسید هیپوکلرو تبدیل می‌شود که خیلی ناپایدار بوده و سریع تجزیه می‌شود. نتیجه، کاهش شدید کلر آزاد قابل استفاده است.

📖 پیشنهاد مطالعه: راهنمای کامل رقیق سازی آب ژاول

۴. زمان نگهداری طولانی

حتی در شرایط مناسب، آب ژاول به مرور زمان تجزیه می‌شود. معمولا در دمای معمولی، ماهانه حدود نیم تا یک درصد از غلظت موثر کاهش می‌یابد. هرچه فاصله بین تولید و مصرف بیشتر باشد، قدرت ضدعفونی کمتر خواهد شد.

۵. تماس با فلزات یا آلودگی‌های معدنی

یون‌های فلزی مانند مس، آهن یا نیکل نقش کاتالیزور دارند و باعث تسریع واکنش‌های تجزیه آب ژاول می‌شوند. اگر ظرف یا لوله از جنس فلز باشد، محلول خیلی سریع‌تر ضعیف می‌شود.

۶. رقیق‌سازی با آب سخت یا دارای ناخالصی

آب‌های سخت حاوی یون‌های کلسیم و منیزیم هستند. این یون‌ها می‌توانند با هیپوکلریت واکنش داده و رسوب تشکیل دهند، در نتیجه مقدار ماده موثر کاهش پیدا می‌کند.

۷. تکان دادن یا هوادهی بیش از حد

حرکت شدید یا ورود هوا می‌تواند باعث آزاد شدن گاز کلر از محلول شود. این گاز از محلول خارج می‌شود و در نتیجه مقدار کلر فعال و قدرت ضدعفونی‌ کاهش می‌یابد.

دستورالعمل رقیق‌سازی آب ژاول برای مصارف صنعتی

تاثیر pH و دما بر پایداری ژاول

سدیم هیپوکلریت در pH کمتر از ۱۱ به سرعت تجزیه می‌شود و کلر گازی آزاد می‌کند. دمای بالا (>۲۵°C) نیز باعث کاهش پایداری محلول می‌شود. به همین دلیل باید در جای خنک و تاریک نگه‌داری شود.

جدول مقایسه کاربری بر اساس غلظت ژاول

پرسش‌های متداول کاربران

۱. آیا استفاده از آب ژاول در خانه خطرناک است؟

در صورت استفاده با غلظت استاندارد و تهویه کافی، خیر. فقط در صورتی که آب ژاول فاسد شده باشد، می تواند علاوه بر عملکرد ضعیف برای فرد مصرف کننده خطرناک باشد.

۲. آیا می‌توان آب ژاول را با شوینده دیگر مخلوط کرد؟

خیر، مخلوط با آمونیاک یا اسید خطرناک و سمی است.

۳. بهترین غلظت برای ضدعفونی کرونا چیست؟

۰.۱% تا ۰.۵% بر اساس دستورالعمل WHO

تفاوت غلظت اسمی و غلظت موثر در آب ژاول

وقتی از درصد غلظت در بطری آب ژاول صحبت می‌کنیم، باید بدانیم که این عدد همیشه نشان‌دهنده قدرت واقعی ضدعفونی‌کنندگی در زمان استفاده نیست.

در واقع دو مفهوم متفاوت وجود دارد:

• غلظت اسمی (Labeled or Nominal Concentration)

 همان عددی است که روی برچسب محصول نوشته می‌شود. مثلا:

آب ژاول 5 درصد، 15 درصد

این عدد در کارخانه در لحظه تولید و در شرایط استاندارد اندازه‌گیری می‌شود.

• برای مثال

آب ژاول ۱۵٪ تولیدی در کارخانه یعنی در هر ۱۰۰ میلی‌لیتر محلول، ۱۵ گرم NaOCl خالص وجود داشته است.
این مقدار معادل با حدود ۱۵۰٬۰۰۰ ppm کلر فعال تئوریک است. اما مشکل اینجاست که NaOCl یک ماده‌ی نابُرِقرار (نسبتا ناپایدار) است و به مرور زمان تجزیه می‌شود. به همین دلیل این عدد همیشه ثابت نمی‌ماند و وارد مفهوم دوم می‌شویم.

• غلظت موثر یا واقعی (Available or Effective Concentration)

 غلظت موثر یعنی چقدر کلر فعال (Free Available Chlorine) در لحظه مصرف واقعا در دسترس است تا کار اکسیدکنندگی و میکروب‌کشی انجام دهد.

به زبان ساده‌تر:

غلظت موثر = غلظتی که واقعا کار می‌کند، نه فقط عددی که روی ظرف نوشته شده.

جمع‌بندی

غلظت استاندارد آب ژاول بسته به کاربرد از ۰.۰۵ درصد تا ۱۵درصد متغیر است. رعایت دستورالعمل‌های رقیق‌سازی و ایمنی، کلید اثربخشی و پیشگیری از خطرات است.