حمض هيبوكلوروس (HClO) الفورمولا ، والخصائص والاستخدامات

ال حمض هيبوكلوروس, المعروف أيضا باسم حمض أحادي الكلور (I) ، هو مركب كيميائي من الصيغة HClO. وهو جزيء بسيط يحتوي على أكسجين مركزي متصل بذرات الكلور والهيدروجين من خلال روابط بسيطة. 

إنه أوكسيد الكلور الذي يحتوي على التكافؤ (1). إنه حمض ضعيف يتكون عادة عندما يذوب الكلور في الماء. تتم الإشارة إلى عدة أسماء أخرى ، مثل: حمض الكلوريك ، الكلورانول ، هيبوكلوريت الهيدروجين وهيدروكسيد الكلور.

يتم إنتاج حمض الهيبوكلوروس في الجسم البشري بواسطة خلايا الدم البيضاء لمحاربة العدوى ، لأنه يعمل ضد مجموعة واسعة من الكائنات الحية الدقيقة.

إن إضافة الكلور إلى الماء يعطي حامض هيبوكلوروس مع حمض الهيدروكلوريك (HCl):

Cl2 + H2O OC HOCl + HCl

يكون رد الفعل أعلاه في حالة توازن وليس من السهل عزل HOCl عن هذا الخليط. ومع ذلك ، يمكن الحصول على أملاح هيبوكلورية مستقرة عن طريق إذابة غاز الكلور في محلول هيدروكسيد الصوديوم ، أو المحاليل القاعدية المائية الأخرى.

يمكن أيضًا تحضير HOCl عن طريق إذابة أول أكسيد ثنائي الكلور في الماء (استخدامات حمض الهيبوكلوروس ، الخواص ، التركيب ، الصيغة ، S.F).

Cl2O + H2O → 2HOCl

مؤشر

• 1 الخصائص الفيزيائية والكيميائية
• 2 عمل مضادات الميكروبات
• 3 الاستخدامات
  • 3.1 تشكيل الكلورهيدرين
  • 3.2 صناعة مستحضرات التجميل
  • 3.3 معالجة المياه
  • 3.4 علاج الحكة
• 4 المراجع

الخصائص الفيزيائية والكيميائية

حمض الهيبوكلوروس موجود فقط كمحلول مائي. إنه حل عديم اللون وخصائصه الفيزيائية الدقيقة متغيرة ، لأنها تعتمد على تركيز المحلول. من المستحيل تحضير حمض الهيبوكلوروس اللامائي أو الجاف ، لأن الجزيء موجود في حالة توازن مع أنهيدريد (المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية ، 2017)..

وزنه الجزيئي 52.46 جم / مول و pKa هو 7.53. قابل للذوبان في الماء.

HOCl هو مؤكسد قوي ويمكن أن تشكل مخاليط متفجرة. كما أنه عامل اختزال قادر على التأكسد إلى أشكال الكلور والكلوريك والبيركلوريك للحمض. في المحاليل المائية ، كونه حمض ضعيف ، ينفصل جزئيًا في أيون الهيبوكلوريت (OCl-) و H+.

يتفاعل HOCl مع القواعد لتشكيل أملاح تسمى هيبوكلوريت. على سبيل المثال ، يتم تشكيل هيبوكلوريت الصوديوم (NaOCl) ، وهو العنصر النشط في التبييض ، عن طريق تفاعل حمض الهيبوكلوروس مع هيدروكسيد الصوديوم (الجمعية الملكية للكيمياء ، 2015).

HOCl + NaOH → NaOCl + H2O

حمض الهيبوكلوروس يتفاعل بسهولة أيضًا مع مجموعة متنوعة من الجزيئات العضوية والجزيئات الحيوية.

لا يعتبر حمض الهيبوكلوروس ضارًا ، لأنه يحدث بتركيزات منخفضة في جسم الإنسان وله تأثير مضاد للميكروبات.

حمض الهيبوكلوروس يتفاعل ببطء مع الحمض النووي والحمض النووي الريبي ، وكذلك جميع النيوكليوتيدات في المختبر.

GMP هو الأكثر تفاعلًا لأن HClO يتفاعل مع كل من مجموعة NH غير المتجانسة والمجموعة الأمينية.

وبالمثل ، فإن TMP مع مجموعة NH غير متجانسة واحدة فقط والتي تتفاعل مع HClO هي الثانية الأكثر تفاعلية.

AMP و CMP ، التي تحتوي فقط على مجموعة أمينية تفاعلية واحدة ببطء ، أقل تفاعلاً مع HClO.

تم الإبلاغ عن UMP أن يكون رد الفعل فقط بوتيرة بطيئة للغاية. مجموعات NH الحلقية غير المتجانسة أكثر تفاعلًا من المجموعات الأمينية ، والكلورامين الثانوي قادر على التبرع بالكلور.

من المحتمل أن تتداخل هذه التفاعلات مع الاقتران الأساسي للحمض النووي ، وتمشيا مع هذا ، تم الإبلاغ عن انخفاض في لزوجة الحمض النووي المعرض له حمض الهيدروكلوريك مماثلة لتلك التي شوهدت مع تغيير الحرارة (Prütz ، 1996)..

بقايا السكر غير متفاعلة ولا ينكسر العمود الفقري للحمض النووي. يمكن أن يتفاعل NADH مع TMP المكلور و UMP وكذلك HClO. هذا التفاعل يمكن أن يجدد UMP و TMP وينتج عن مشتق 5-هيدروكسي من NADH.

رد الفعل مع TMP أو UMP هو عكسها ببطء لتجديد حمض الهيدروكلوريك. يحدث رد فعل ثانٍ أبطأ مما يؤدي إلى انشقاق حلقة البيريدين عند وجود HClO الزائد. NAD + خامل ل HClO.

عمل مضادات الميكروبات

في السنوات الـ 15 الماضية ، برزت أكثر حلول حمض الهيبوكلوروز تقدماً على أساس الكيمياء الكهربائية كعوامل تطهير آمنة وقابلة للحياة وكذلك علاجات تكميلية لعلاج الالتهابات.

المحلول الهيبوكلوري (HOCl) هو مؤكسد قوي ويميل إلى القضاء على الإلكترونات من مادة أخرى. يشيع استخدام ملح الصوديوم ، وهيدروكسيد الصوديوم (NaClO) ، أو ملح الكالسيوم ، هيدروكسيد الكالسيوم (Ca (ClO) 2) بشكل شائع في مواد التبييض ومزيلات العرق والمطهرات.

يوجد HOCl كمكون داخلي طبيعي في الإنسان والحيوان وهو جزء مهم من الجهاز المناعي الفطري. يتم إنتاج HOCl بواسطة المحببات العدلات ، وهو النوع الأكثر وفرة من خلايا الدم البيضاء في الثدييات. يشارك في الخطوة الأخيرة من طريق الأكسدة في مكافحة العدوى وغزو المواد الأجنبية.

عندما تكتشف الخلية غزو مادة غريبة ، فإنها تخضع لخلايا البلعمة ، والتي خلالها يبتلع العدلات الكائنات الحية الدقيقة أو الجسيمات الداخلية ويستوعبها. ينتج عن هذا الحدث البلعم إفراز أنواع الأكسجين التفاعلية والإنزيمات المائية (Kavros، S.F.).

ينطوي استهلاك الأكسجين أثناء توليد أنواع الأكسجين التفاعلية ، والمسمى "الانفجار التفاعلي" ، على تنشيط إنزيم NADPH أوكسيديز ، الذي ينتج كميات كبيرة من أكسيد الفائق.

يتحلل هذا النوع من الأكسجين شديد التفاعل إلى بيروكسيد الهيدروجين ، والذي يتم تحويله بعد ذلك إلى HOCl. HOCl يمارس خصائص مبيد للجراثيم ويدمر على الفور البكتيريا التي ابتلعتها العدلات. على الرغم من نشاط HOCl الكبير ضد الكائنات الحية الدقيقة ، فإنه ليس سامًا للخلايا للخلايا البشرية أو الحيوانية. قد يكون هذا مرتبطًا بوجودها الداخلي في الجهاز المناعي لخلايا الثدييات (Chanson Water Ionizers USA، Inc، 2016).

في الآونة الأخيرة ، تم اقتراح أن تثبيط البكتيريا بواسطة HOCl هو نتيجة تثبيط تكرار الحمض النووي. عندما تتعرض البكتيريا لـ HOCl ، يكون هناك انخفاض مفاجئ في تخليق الحمض النووي الذي يسبق تثبيط تخليق البروتين ، ويشبه إلى حد بعيد فقدان قابلية البقاء (Davies ، 1988)..

أثناء تكرار الجينوم البكتيري ، يرتبط أصل التكاثر (oriC في E. coli) بالبروتينات المرتبطة بغشاء الخلية ، ولوحظ أن العلاج باستخدام HOCl يقلل من تقارب الأغشية المستخرجة من oriC ، و هذا التقارب ينخفض ​​بالتوازي مع فقدان الجدوى.

في عمل هنري روزن (1998) ، قارنوا معدل تثبيط HOCl لتكاثر DNA البلازميدي بأصول مختلفة من التكرار ووجدوا أن بعض البلازميدات أظهرت تأخيرًا في تثبيط النسخ المتماثل عند مقارنتها بالبلازميدات التي أنها تحتوي على oriC. اقترحت مجموعة روزن أن تعطيل بروتينات الغشاء المتورطة في تكرار الحمض النووي هو آلية عمل HOCl.

تطبيقات

تشكيل الكلوروهيدرين

يستخدم حمض الهيبوكلوروس في التخليق العضوي ، حيث يحول الألكينات إلى الكلورو هيدرين.

يتفاعل الحمض الهيبوكلوريوس مع الروابط غير المشبعة في الدهون ، ولكن ليس في الروابط المشبعة ، ولا يشارك ClO-ion في هذا التفاعل.

ينتج هذا التفاعل عن طريق التحلل المائي بإضافة الكلور إلى أحد الكربونات وهيدروكسيل واحد إلى الآخر. المركب الناتج هو كلوروهدرين. الكلور القطبي يعطل طبقات ثنائية الدهون وقد يزيد من النفاذية.

عندما يحدث تشكيل الكلورهيدرين في طبقات الدهون في خلايا الدم الحمراء ، تزداد النفاذية. يمكن أن يحدث انقطاع إذا تم تشكيل ما يكفي من الكلوروهدرين.

إضافة الكلوروهيدرين المشكل إلى خلايا الدم الحمراء يمكن أن يؤثر أيضًا على النفاذية. وقد لوحظت أيضًا كلورات هيدرين الكوليسترول ، ولكنها لا تؤثر بشكل كبير على النفاذية ، ويعتقد أن Cl2 مسؤول عن هذا التفاعل.

صناعة مستحضرات التجميل

في صناعة مستحضرات التجميل ، يتم استخدامه كعامل تنظيف للبشرة ، والذي يفيد جلد الجسم بدلاً من التسبب في الجفاف. كما أنه يستخدم في منتجات الأطفال ، لأن جلد الطفل حساس بشكل خاص ويمكن تهيجه بسهولة.

معالجة المياه

في معالجة الماء ، يعتبر حمض الهيبوكلوريوس هو المطهر النشط في المنتجات التي تعتمد على الهيبوكلوريت (على سبيل المثال ، يستخدم في حمامات السباحة).

في الخدمات الغذائية وتوزيع المياه ، تستخدم المعدات المتخصصة لتوليد حلول ضعيفة من حمض الهيدروكلوريك من الماء والملح في بعض الأحيان لتوليد كميات كافية من المطهر الآمن (غير المستقر) لمعالجة الأسطح والإمدادات الخاصة بإعداد الأغذية. من الماء.

علاج الحكة

في الآونة الأخيرة ، تم اقتراح حمض الهيبوكلوريك الموضعي (HOCl) كعلاج للحكة. يتم اقتراح آليتين يمكن من خلالهما HOCl تقليل الحكة:

1) HOCl هو مبيد للجراثيم لمسببات الأمراض الجلدية ، وخاصة المكورات العنقودية الذهبية في التهاب الجلد التأتبي.

2) HOCl مضاد للالتهابات ويقلل من أنشطة الهستامين ، والليوكوترين B4 والإنترلوكين -2 ، وكلهم متورطون في الفيزيولوجيا المرضية للحكة.

هناك ظروف يمكن في ظلها HOCl أن تسبب الحكة كتأثير سلبي. على سبيل المثال ، يزيد HOCl من نشاط عامل نمو الأعصاب ، الذي يشجع الحكة. قد يؤدي التعرض لفترات طويلة أو جرعة عالية من HOCl أيضًا إلى التهاب الجلد التماسي المهيج ، أو التهاب الجلد التماسي التحسسي الأقل شيوعًا (Robert Y. Pelgrift، 2013).

مراجع

1. Chanson Water Ionizers USA، Inc. (2016). اكتشاف حمض الهيبوكلوروس. المستصلحة من chansonalkalinewater: chansonalkalinewater.com.
2. ديفيز ، س. م. (1988). تثبيط نمو البكتيريا بواسطة حمض هيبوكلوريس. الدور المحتمل في نشاط مبيد للجراثيم من الخلايا البالعة. Biochem J. 254 (3) ، 685-692. ncbi.nlm.nih.gov.
3. EMBL-بنك الإمارات الدولي. (2014 ، 31 مارس). حمض هيبوكلوروس. تم الاسترجاع من ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
4. هنري روزن ، ب. ر. (1998). التأثيرات التفاضلية للأكسدة المشتقة من المايلوبروكسيديز على تكاثر الحمى الإشريكية القولونية الإشريكية القولونية. مناعة العدوى. 66 (6) ، 2655-2659. ncbi.nlm.nih.gov.
5. استخدامات حمض الهيبوكلوروس وخصائصه وهيكله وصيغته. (وس. ف.). استعادت ديسوفتسكولس: softschools.com.
6. كافروس ، س. استخدام محلول حمض الهيبوكلوروس في إدارة الجروح. تعافى من faim.org.
7. المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية ... (2017 ، 25 مارس). قاعدة بيانات PubChem المركبة ؛ إدارة البحث الجنائي = 24341. تم الاسترجاع من PubChem.
8. Prütz، W. A. ​​(1996). تفاعلات حمض الهيبوكلوروس مع الثيول ، النيوكليوتيدات ، الدنا ، والركائز البيولوجية الأخرى. محفوظات الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية ، المجلد 332 ، العدد 1 ، 110-120. تعافى من sciencedirect.com.
9. Robert Y. Pelgrift، A. J. (2013). حمض الهيبوكلوروس الموضعي (HOCl) كعلاج محتمل للحكة. تقارير الأمراض الجلدية الحالية ، المجلد 2 ، العدد 3 ، 181. تم استرجاعها من springer.com.
10. الجمعية الملكية للكيمياء. (2015). حمض الهيبوكلوروس. تم الاسترجاع من chemspider: chemspider.com.