کلر یکی از شناخته شده ترین مواد شیمیایی جهان است که نقشی حیاتی در زندگی روزمره و صنایع مختلف ایفا می کند. این عنصر با قدرت بالای گندزدایی، به عنوان یکی از اصلی ترین روشهای تصفیه و ضد عفونی آب شناخته شده و از سالها پیش در سیستمهای آبرسانی شهری، صنایع غذایی و حتی مصارف خانگی مورد استفاده قرار می گیرد. اهمیت کلر به اندازه ای است که در بسیاری از کشورها همچنان نخستین انتخاب برای حذف عوامل بیماری زا در آب آشامیدنی به شمار می رود.
کلر چیست؟
کلر (Chlorine) عنصری شیمیایی با عدد اتمی 17 و نماد Cl است که در طبیعت به صورت ترکیب با سایر عناصر یافت می شود و به شکل خالص، گازی زرد مایل به سبز با بوی تند و نافذ است. این ماده به دلیل خاصیت اکسیدکنندگی بسیار قوی، توانایی از بین بردن طیف گسترده ای از میکروارگانیسم ها مانند باکتری ها، ویروس ها و انگل ها را دارد. همین ویژگی سبب شده کلر از اوایل قرن بیستم تا امروز به عنوان اصلی ترین ماده گندزدای آب آشامیدنی در سراسر دنیا استفاده شود.
اشکال تجاری کلر
کلر بسته به نیاز مصرف کنندگان و نوع کاربرد، به صورت های مختلف تولید و عرضه می شود. هر شکل از کلر ویژگی ها، مزایا و محدودیتهای خاص خودش را دارد و انتخاب درست آن می تواند در بهره وری و ایمنی مصرف بسیار تعیین کننده باشد.
گاز کلر
گاز کلر به رنگ زرد ـ سبز و با بوی تند و نافذ است و معمولاً در سیلندرها یا کپسول های تحت فشار ذخیره می شود. این نوع کلر برای تصفیه خانه های بزرگ شهری و صنعتی کاربرد اصلی دارد، زیرا قدرت گندزدایی بالایی دارد و قابلیت تزریق دقیق به آب را فراهم می سازد. هر چند کار با گاز کلر به دلیل خطرات ایمنی (نشت، استنشاق، خورندگی) نیازمند تجهیزات ویژه و اپراتور آموزش دیده است.
پودر کلر یا پرکلرین
پرکلرین به شکل گرانول یا قرص سفیدرنگ عرضه می شود و یکی از رایج ترین اشکال تجاری کلر است. این محصول معمولاً با خلوص ۶۵ تا ۷۰ درصد در بازار ایران یافت می شود و به دلیل حمل ونقل آسان، گزینه ای مناسب برای استخرها، روستاها، کمپ ها و صنایع غذایی است. پایداری بالا و امکان استفاده بدون تجهیزات پیچیده از مهم ترین مزایای این نوع کلر محسوب می شود.
کلر مایع یا هیپوکلریت سدیم
کلر مایع که بیشتر با نام وایتکس یا سفیدکننده شناخته می شود، محلولی زرد رنگ با خاصیت قلیایی است. این ماده در غلظت های مختلف تولید می شود و برای گندزدایی آب آشامیدنی، شست وشوی سطوح، صنایع نساجی، صنایع غذایی و ضدعفونی بیمارستان ها به کار می رود. عیب اصلی کلر مایع، ناپایداری آن است؛ به طوری که در تماس با نور و گرما به سرعت تجزیه می شود و باید تازه مصرف گردد.
کلر آلی یا ایزوسیانورات ها
این گروه شامل موادی مثل تری کلرو ایزوسیانوریک اسید (TCCA) و دی کلرو ایزوسیانوریک اسید (SDIC) است که به شکل قرص یا گرانول عرضه می شوند. ویژگی برجسته این ترکیبات، پایداری بالا و آزادسازی تدریجی کلر در آب است که آنها را به گزینه ای ایده آل برای استخرها و منابع آب با مصرف مداوم تبدیل می کند. همچنین به دلیل سهولت جابجایی و انحلال یکنواخت، در میان کاربران خانگی و تجاری محبوبیت زیادی دارند.
مزایا و ویژگی های کلر
کلر به عنوان یکی از پرمصرف ترین مواد شیمیایی در جهان، مزایای متعددی دارد که باعث شده همچنان پرکاربردترین گزینه در حوزه ضدعفونی و تصفیه آب باقی بماند. مهم ترین ویژگی ها و مزایای کلر عبارت اند از:
- قدرت بالای گندزدایی و اثرگذاری سریع: کلر در مدت زمان کوتاهی قادر است انواع میکروارگانیسم های بیماری زا شامل باکتری ها، ویروس ها و انگل ها را نابود کند.
- امکان سنجش و کنترل آسان میزان مصرف: کلر را می توان به راحتی با ابزارهای ساده اندازه گیری و کنترل کرد. این ویژگی کمک می کند تا دوز تزریقی دقیق و مطابق استانداردهای بهداشتی باشد.
- ماندگاری و اثر حفاظتی طولانی تر: بر خلاف برخی روشهای جایگزین مانند ازن ژنراتور یا اشعه فرابنفش (UV) که فقط در لحظه ضد عفونی می کنند، کلر در آب باقی می ماند و تا مدت ها از رشد مجدد میکروب ها جلوگیری می کند.
- دسترسی آسان و قیمت اقتصادی: کلر در اشکال مختلف به طور گسترده در دسترس است و نسبت به بسیاری از فناوری های جدید ضدعفونی، گزینه ای ارزان تر و اقتصادی تر محسوب می شود.
- قابلیت استفاده در صنایع متنوع: کلر علاوه بر تصفیه آب، در صنایع شیمیایی، غذایی، دارویی، نساجی و کاغذ کاربرد دارد و همین گستردگی استفاده، ارزش آن را دوچندان می کند.
- سابقه طولانی و اثبات شده: استفاده از کلر در تصفیه آب بیش از یک قرن قدمت دارد و امنیت و کارایی آن در مقیاس جهانی تأیید شده است.
همین مجموعه از ویژگی ها باعث شده کلر همچنان به عنوان اصلی ترین ماده گندزدای آب آشامیدنی در جهان شناخته شود و در بسیاری از صنایع جایگزین مناسبی برای آن وجود نداشته باشد.
کاربردهای کلر
مهم ترین کاربردهای کلر عبارت اند از:
- کلر اصلی ترین ماده برای نابودی میکروارگانیسم های بیماری زا در آب است و به همین دلیل در شبکه های آبرسانی شهری، روستایی و همچنین در تصفیه خانه های فاضلاب به کار می رود.
- برای گندزدایی و کنترل رشد باکتری ها و جلبک ها در آب استخرهای شنا، کلر همچنان پرمصرف ترین ماده شیمیایی محسوب می شود.
- در فرآیند سفید کنندگی الیاف و پارچه ها در صنایع نساجی، کلر و ترکیبات کلردار نقش کلیدی ایفا می کنند.
- صنایع کاغذ و چوب، کلر در فرآیند سفید کردن خمیر کاغذ و نیز برای جلوگیری از رشد میکروارگانیسم ها در محصولات سلولزی استفاده می شود.
- در صنایع شیمیایی، کلر ماده اولیه تولید هزاران ترکیب شیمیایی مانند PVC، حلال ها، آفت کش ها و مواد ضد عفونی کننده می باشد.
- در مرحله نهایی سپتیک تانک برای ضد عفونی پساب و کاهش آلودگی‌های میکروبی استفاده میشود و مانع انتقال بیماری به محیط اطراف می‌گردد.
- صنایع دارویی بمنظور در تولید برخی داروهای آنتی سپتیک و همچنین مواد واسط شیمیایی داروسازی به کار می رود.
- در صنایع غذایی، برای ضد عفونی تجهیزات و خطوط تولید مواد غذایی و نوشیدنی ها و نیز شست وشوی سبزیجات و میوه ها در مراحل فرآوری.
- در بیمارستان ها و مراکز درمانی، کلر در ضد عفونی تجهیزات پزشکی، لباس ها و سطوح کاربرد دارد.
- در کشاورزی، برای ضد عفونی بذرها، گلخانه ها، سیستم های آبیاری و کنترل برخی بیماری های گیاهی.
- در محیط های عمومی همچون شهرداری ها و مراکز خدماتی از کلر برای ضدعفونی سرویس های بهداشتی عمومی، وسایل نقلیه و اماکن شلوغ استفاده می کنند.
- در مصارف خانگی، کلر به شکل محلول های سفید کننده و ضد عفونی کننده (وایتکس) برای نظافت سطوح، سرویس های بهداشتی و شست و شوی لباسها در منازل کاربرد دارد.
- در خروجی پکیج تصفیه فاضلاب، کلر برای گندزدایی نهایی و اطمینان از بهداشتی بودن پساب به کار می‌رود تا امکان تخلیه یا استفاده مجدد آن فراهم شود. پکیج تصفیه فاضلاب
نکات ایمنی هنگام استفاده از کلر
کلر (اعم از گاز، پودر یا مایع) ماده ای قدرتمند و در عین حال بسیار خطرناک است که در صورت استفاده نادرست می تواند باعث آسیب های جدی به سلامتی انسان و محیط زیست شود. به همین دلیل، رعایت نکات ایمنی در هنگام کار با کلر ضروری است:
- استفاده از تجهیزات حفاظت فردی: هنگام کار با کلر همیشه از ماسک تنفسی فیلتر دار، دستکش مقاوم در برابر مواد شیمیایی، عینک ایمنی و لباس کار مخصوص استفاده کنید. این تجهیزات اولین سد حفاظتی در برابر تماس یا استنشاق کلر هستند.
- تهویه مناسب محیط: هر نوع کار با کلر باید در فضایی با سیستم تهویه قوی و جریان هوای مداوم انجام شود. تجمع بخارات یا گاز کلر در محیط بسته می تواند باعث خفگی و آسیب جدی به ریه ها شود.
- اجتناب از تماس با پوست و چشم: کلر در هر شکلش خورنده و تحریک کننده است. تماس مستقیم می تواند موجب سوختگی شیمیایی، قرمزی چشم یا التهاب پوستی شود. در صورت تماس، ناحیه آسیب دیده را فوراً با آب فراوان بشویید.
- پرهیز از استنشاق گاز یا بخار کلر: تنفس کلر باعث سرفه، تنگی نفس، ورم ریه و مسمومیت تنفسی می شود. در صورت استنشاق، فرد باید سریعاً به هوای آزاد منتقل شده و در صورت بروز علائم شدید، اقدامات اورژانسی مانند تنفس مصنوعی انجام گردد.
- دور نگه داشتن از مواد ناسازگار: کلر با مواد اسیدی، مواد آلی و سوختنی ها واکنش شدید نشان می دهد و می تواند گازهای سمی یا حتی انفجار ایجاد کند. بنابراین نباید در کنار این مواد نگهداری یا مصرف شود.
- شرایط نگهداری ایمن: کلر باید در ظروف مقاوم و دربسته نگهداری شود. مکان نگهداری باید خنک، خشک، دور از نور مستقیم خورشید و مجهز به سیستم ایمنی باشد.
- اقدامات فوری در شرایط اضطراری: در صورت بروز نشت یا تماس گسترده با کلر، محل باید فوراً تخلیه و تیم ایمنی آموزش دیده وارد عمل شود. تماس با اورژانس یا مراکز درمانی در این شرایط الزامی است.
معایب و خطرات کلر
هیچ عنصر شیمیایی و یا هیچ دستگاه صنعتی را نمیتوان یافت که فقط دارای مزایای مثبت باشد و قطعاَ نکات منفی و کاستیهایی در عناصر و تجهیزات دیده میشود. ماده کلر و انواع تجهیزات کلرزن و هیپوکلریناتور نیز مسلماَ از این قاعده مستثنی نیستند. برخی از معایب کلر به عنوان ضدعفونی کننده عبارتند از:
- تأثیر منفی بر پوست و موی انسان (در صورت قرارگیری مدت مشخصی در استخرها)
- سوزش چشم افراد
- ایجاد مشکلات گوارشی خفیف در انسانها. (درصورت بهره گیری از کلرها در آبهای آشامیدنی و یا وجود کلرها در لوله‌کشیهای آب شهری. گاهاَ برای گندزدایی و رسوب زدایی لوله‌های آب شهری، از این عناصر استفاده میشود)
- ذخیره سازی کلر و استفاده از آن، باید به دقت کافی و وافی نیاز داشته باشد.
- کلر هنگامی که با گاز مونوکسید کربن مخلوط می شود، یک ترکیب بسیار انفجاری را تشکیل می دهد. باید شرایطی برای ورود هوا به داخل انبار از بالا در نظر گرفته شود تا گاز کلر سنگین‌تر را از طریق هواکش‌های موجود در سطح کف، خارج سازد.
- باقیمانده کلر بزرگتر، ممکن است باعث طعم بد شود.
- درصورت استفاده کم از مخازن و سیستمهای توزیع آب تصفیه، کلرها میتوانند رسوبهای خطرناک و پرهزینه‌ای را ایجاد کنند!
به همین دلایل، اگرچه کلر یک ماده حیاتی در بهداشت و صنعت است، اما باید دوز مصرف، شرایط نگهداری و اقدامات ایمنی با دقت رعایت شود تا از بروز مشکلات انسانی و زیست محیطی جلوگیری گردد.
البته بهره‌گیری صحیح از هیپوکلریتهای سدیمی و کلسیمی در تجهیزات هیپوکلریناتور، بخشی از معضلات فوق را که مربوط به سیستمهای گازی کلریناتوری بود، برطرف نموده است.
روش تولید کلر
بخش عمده کلر تجاری جهان از طریق فرایند الکترولیز محلول آب نمک (NaCl) تولید می شود. در این فرآیند، آب نمک درون سلول های الکترولیز قرار می گیرد و با عبور جریان برق مستقیم (DC)، واکنش های الکتروشیمیایی منجر به تولید سه محصول اصلی می شوند:
- کلر (Cl₂): در آند آزاد می شود و به صورت گاز جمع آوری می گردد.
- هیدروژن (H₂): در کاتد تشکیل شده و به عنوان محصول جانبی با ارزش مورد استفاده قرار می گیرد.
- سود سوزآور (NaOH): در محلول باقی می ماند که یکی از پرمصرف ترین مواد شیمیایی جهان است.
امروزه برای تولید کلر از سه نوع سلول الکترولیز استفاده می شود:
- سلول دیافراگمی: قدیمی ترین روش که در آن از دیافراگم برای جداسازی محصولات استفاده می شود.
- سلول جیوه ای: اگرچه خلوص بالایی از سود سوزآور تولید می کند، اما به دلیل مسائل زیست محیطی و آلودگی جیوه در بسیاری از کشورها کنار گذاشته شده است.
- سلول غشایی: پیشرفته ترین و ایمن ترین روش که در آن از غشای تبادل یونی برای جداسازی محصولات استفاده می شود و امروزه رایج ترین فناوری تولید کلر به شمار می آید.
به این ترتیب، تولید کلر نه تنها خود این ماده حیاتی را تأمین می کند، بلکه دو محصول ارزشمند دیگر یعنی هیدروژن و سود سوزآور را نیز در اختیار صنایع مختلف قرار می دهد. به همین دلیل، واحدهای تولید کلر و سود یکی از مهم ترین بخش های صنایع پتروشیمی و شیمیایی محسوب می شوند.
نحوه بسته بندی و نگهداری کلر
کلر به دلیل ماهیت شیمیایی خورنده و سمی، نیازمند بسته بندی و شرایط نگهداری ویژه است تا ایمنی حمل ونقل، ذخیره سازی و استفاده از آن تضمین شود. نوع بسته بندی و روش نگهداری بسته به شکل تجاری کلر (گاز، پودر یا مایع) متفاوت است.
- گاز کلر
- معمولاً در سیلندرها و کپسول های فولادی تحت فشار ذخیره و عرضه می شود.
- این سیلندرها باید دارای شیر و تجهیزات ایمنی استاندارد باشند.
- نگهداری آنها باید در مکانهای خنک، دارای تهویه قوی و دور از منابع حرارت و آتش انجام گیرد.
- پودر کلر (پرکلرین – هیپوکلریت کلسیم)
- به صورت کیسه های چندلایه، بشکه های پلاستیکی یا فلزی دربسته بسته بندی می شود.
- باید در محیطی خشک، خنک و دور از رطوبت و نور خورشید نگهداری گردد، زیرا رطوبت باعث تجزیه و کاهش کارایی آن می شود.
- تماس با مواد اسیدی یا قابل اشتعال کاملاً خطرناک است و باید از آن جلوگیری شود.
- کلر مایع (هیپوکلریت سدیم)
- معمولاً در بطری های پلی اتیلنی، گالن ها یا تانکرهای پلاستیکی ضد اسید بسته بندی می شود.
- این محلول ناپایدار است و در برابر گرما و نور تجزیه می شود، بنابراین باید در ظروف دربسته، در جای تاریک و خنک نگهداری شود.
- بهترین حالت مصرف، استفاده سریع پس از تولید یا خرید است تا غلظت آن کاهش نیابد.
قیمت کلر
قیمت کلر بسیار مناسب و ارزان است. این ماده پرکاربرد و پرمصرف راحت در دسترس قرار می گیرد و قابل خرید است. هنگام خرید به کیفیت کلر دقت نمایید و سعی کنید محصولی باکیفیت و مرغوب خریداری کنید. برای اطلاع دقیق از قیمت پودر پرکلرین و ثبت سفارش با همکاران ما در بخش فروش تماس بگیرید.
کلرهای نامرغوب قیمت ارزان تر و پایین تری دارند. شما می توانید از روی رنگ این ماده شیمیایی پرکاربرد، مرغوب بودن یا نامرغوب بودن آن را تشخیص دهید. کلر مرغوب و باکیفیت سفید رنگ است، در حالی که مدل نامرغوب این ماده شیمیایی رنگی متمایل به زرد دارد. از سوی دیگر نمونه مرغوب این ماده، دارای بویی شبیه گاز است.
امروزه کلر به دلیل قیمت مناسب و راحت در دسترس بودنش، طرفداران زیادی دارد و در زمینه های زیادی مورد استفاده قرار می گیرد. بیشترین استفاده از پرکلرین، برای تصفیه و گندزدایی آب و فاضلاب و ضدعفونی کردن استخرها است. کلر خاصیت پاک کنندگی و سفید کنندگی بالایی نیز دارد، از این رو در خشک شویی‌ها و نساجی ها زیاد از آن استفاده می شود.
نتیجه نهایی اینکه؛ کلر ماده ای سمی و خطرناک است و هنگام استفاده از آن باید حتما نکات ایمنی رعایت شود. به طور کلی امروزه این ماده پرمصرف، به یکی از مهمترین و بهترین ابزار مورد استفاده انسان تبدیل شده است که می توان از آن در همه جا استفاده کرد.
امروزه در سیستم های تصفیه آب و فاضلاب از گاز ازن و دستگاه اوزون ساز بیشتر استفاده میشود. دلیل این موضوع را شاید بتوان در کارایی بیشتر ازن ژنراتور و هزینه‌های تعمیر و نگهداری بسیار کم اوزون توجیه نمود.