Nguyên tử Cl và ứng dụng của chúng trong xử lý nước thải

Nguyên tử Cl, khi được ứng dụng đúng cách trong các sản phẩm làm sạch, có thể tiêu diệt vi khuẩn gây hại mà không gây hại cho môi trường. Hãy cùng Envico khám phá những bí mật thú vị về nguyên tử Cl và vai trò của nó trong việc bảo vệ sức khỏe gia đình bạn.

Nguyên tử clo là gì? 

Hình 1: Nguyên tử Clo, hay còn được gọi là Chlorine

Nguyên tử Clo, hay còn được gọi là Chlorine, là một nguyên tố hóa học đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Với ký hiệu hóa học Cl và số nguyên tử 17, Chlorine nằm ở ô số 17, chu kỳ 3 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Thuộc nhóm halogen, Chlorine thể hiện tính oxi hóa mạnh, khả năng phản ứng cao và đặc biệt là khả năng tiêu diệt vi khuẩn, virus và các chất hữu cơ gây hại. 

Chính vì vậy, Chlorine được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, điển hình như xử lý nước sinh hoạt, khử trùng bể bơi, sản xuất hóa chất và dược phẩm. Trong quá trình xử lý nước, Chlorine không chỉ loại bỏ các tác nhân gây bệnh mà còn khử mùi, khử màu, đảm bảo nguồn nước sạch và an toàn cho người sử dụng.

Tính chất vật lý của clo

Hình 2: Tính chất vật lý của clo

Với công thức hóa học Cl2 và khối lượng phân tử 71 đvC, Clo nặng hơn không khí khoảng 2,5 lần. Điều này khiến cho khí Clo có xu hướng lắng xuống những nơi thấp trũng. Bên cạnh đó, Clo còn có khả năng tan trong nước, tạo thành dung dịch nước Clo. Tuy nhiên, độ tan của Clo trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ. Cụ thể, ở nhiệt độ thấp, Clo tan tốt hơn trong nước so với ở nhiệt độ cao.

Tính chất hóa học của clo

Nguyên tử Clo, với vai trò là một phi kim điển hình, sở hữu khả năng oxi hóa mạnh mẽ. Chính đặc tính này đã khiến Clo trở thành một nguyên tố hóa học vô cùng hoạt động và có nhiều ứng dụng quan trọng trong công nghiệp và đời sống.

Trong các hợp chất hóa học, Clo thường thể hiện số oxi hóa -1. Tuy nhiên, khi kết hợp với những nguyên tố có độ âm điện mạnh hơn như Flo hoặc Oxi, Clo có thể mang các số oxi hóa dương như +1, +3, +5 hoặc +7.

Ứng dụng của clo trong đời sống sản xuất

Ứng dụng của nguyên tử clo trải rộng từ những hoạt động hàng ngày đơn giản đến các quy trình sản xuất phức tạp.

Clo dùng sản xuất công nghiệp

Trong công nghiệp hóa chất, nguyên tố Clo được sử dụng để sản xuất các hợp chất hữu cơ như cloroform, đicloetan, cacbon tetraclorua. Những hợp chất này có nhiều ứng dụng quan trọng như làm dung môi, chất tẩy rửa, chất chữa cháy,… Ngoài ra, Clo còn là nguyên liệu không thể thiếu trong quá trình sản xuất nhựa PVC, một loại nhựa dẻo được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng, bao bì và nhiều lĩnh vực khác.

Clo điều chế chất tẩy rửa

Khả năng sát khuẩn và tẩy trắng mạnh mẽ của Clo chính là nhờ vào tính oxi hóa mạnh của axit hipoclorơ (HClO) được tạo thành khi Clo tác dụng với nước. Trong quá trình này, HClO phân hủy tạo ra oxi nguyên tử (O) có khả năng oxy hóa rất mạnh, phá hủy các liên kết trong các hợp chất hữu cơ gây bẩn, màu và vi khuẩn. Clo được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất các chất tẩy rửa, khử trùng: 

• Nước Javen: Là dung dịch hỗn hợp của natri clorua (NaCl), natri hipoclorit (NaClO) và nước. Nước Javen có khả năng tẩy trắng mạnh, thường được sử dụng để tẩy trắng giấy, vải, sợi và khử trùng các bề mặt, vật dụng.
• Clorua vôi: Là hợp chất chứa canxi hipoclorit (Ca(ClO)2). Clorua vôi có tính oxi hóa mạnh hơn nước Javen, được sử dụng rộng rãi trong việc tẩy trắng, khử trùng, xử lý nước thải, khử trùng chuồng trại, khử trùng các chất độc hại và làm sạch các bề mặt.

Nhờ khả năng tẩy trắng và khử trùng hiệu quả, các chất tẩy rửa có nguồn gốc từ Clo đã trở thành vật dụng không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày, giúp chúng ta giữ gìn vệ sinh và đảm bảo an toàn cho sức khỏe.

Clo khử trùng nước bể bơi hiệu quả

Hình 3: Clo khử trùng nước bể bơi hiệu quả

Môi trường hồ bơi thường xuyên tiếp xúc với ánh nắng, mưa, bụi bẩn, tế bào da chết và các chất hữu cơ khác, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi khuẩn, nấm và các loại vi sinh vật gây bệnh. Để đảm bảo nước hồ bơi luôn sạch sẽ và an toàn, việc sử dụng hóa chất chứa Clo là điều cần thiết.

Khi cho nguyên tử Clo vào nước, nó sẽ phản ứng tạo thành axit hipoclorơ (HClO) và ion hipoclorit (OCl-). Đây chính là hai “chiến binh” giúp tiêu diệt vi khuẩn, virus và các loại vi sinh vật gây bệnh trong nước. Cơ chế hoạt động của chúng khá đơn giản: HClO và OCl- sẽ tấn công và phá hủy màng tế bào, các enzyme và cấu trúc protein của vi sinh vật, khiến chúng bị tiêu diệt. Nhờ vậy, nước hồ bơi luôn được giữ ở trạng thái sạch sẽ, trong suốt và an toàn cho người sử dụng.

Clo được dùng làm sạch nước sinh hoạt

Khi đưa khí Clo vào nước, một phần sẽ tan vào nước và tạo thành dung dịch nước Clo. Dung dịch này là hỗn hợp của khí Clo hòa tan (Cl₂), axit clohiđric (HCl) và axit hipoclorơ (HClO). Chính axit hipoclorơ là thành phần chính có khả năng tiêu diệt vi khuẩn, virus và các mầm bệnh khác trong nước.

Nồng độ Clo trong nước sinh hoạt được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo vừa đủ tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh mà không gây hại cho sức khỏe con người. Theo quy định, hàm lượng Clo dư trong nước sinh hoạt thường dao động từ 0,3 đến 0,5 mg/lít. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, do nguồn nước bị ô nhiễm nặng hoặc nhu cầu sử dụng nước tăng cao, nồng độ Clo có thể vượt quá mức cho phép. Điều này tiềm ẩn nhiều nguy hại đối với sức khỏe con người.

Xem thêm: Top 9 loài thực vật thủy sinh lọc nước hiệu quả hiện nay

Nguyên tử Clo trong y tế

Hình 4: Nguyên tử Clo trong y tế

Trong bệnh viện, nguyên tử Clo được sử dụng để khử trùng các bề mặt tiếp xúc như tay nắm cửa, bàn làm việc, dụng cụ y tế… Nhờ khả năng diệt khuẩn nhanh chóng và hiệu quả, Clo giúp ngăn chặn sự lây lan của vi khuẩn và bảo vệ sức khỏe cho bệnh nhân cũng như nhân viên y tế. Ngoài ra, Clo còn được sử dụng để xử lý nước thải y tế, đảm bảo nước thải được xử lý sạch trước khi thải ra môi trường.

Ứng dụng của Clo trong xử lý nước thải

Clo đóng vai trò quan trọng trong xử lý nước thải, giúp đảm bảo an toàn sức khỏe cộng đồng và bảo vệ môi trường. Tuy nhiên, cần cân nhắc kỹ lưỡng về liều lượng, phương pháp sử dụng và các biện pháp phòng ngừa để tránh những tác hại tiềm ẩn.

Cơ chế hoạt động của nguyên tử Cl:

• Khử trùng: Clo tiêu diệt vi khuẩn, virus và các mầm bệnh khác trong nước thải bằng cách phá vỡ cấu trúc tế bào của chúng.
• Oxy hóa: Clo oxy hóa các hợp chất hữu cơ như amoniac, sulfua hydro và sắt, loại bỏ mùi hôi khó chịu và cải thiện tính thẩm mỹ của nước thải.
• Kiểm soát mùi: Clo giúp loại bỏ mùi hôi do các hợp chất lưu huỳnh và amoniac sinh ra trong quá trình phân hủy chất hữu cơ.

Kết luận

Nguyên tử Cl là một phần không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại. Việc hiểu rõ về nguyên tố này sẽ giúp chúng ta tận dụng tối đa những lợi ích mà nó mang lại và hạn chế những tác động tiêu cực. Để tư vấn về những giải pháp xử lý nước thải hiệu quả, khách hàng hãy liên hệ ngay với công ty môi trường Envico theo thông tin bên dưới nhé.

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG ENVICO

Địa chỉ: Lầu 3, Indochina Tower, 4 Nguyễn Đình Chiểu, P. ĐaKao, Quận 1, Tp. HCM

Hotline: 0909 794 445 (Mr.Huy)

Điện thoại: (028) 66 797 205

E-mail: admin@envico.vn

Website: Congnghemoitruong.net 

Fanpage : Môi trường Envico