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 塩素系漂白剤の1つのブランド | |
| 臨床データ | |
|---|---|
| その他の名前 | 塩素放出消毒剤、[1]塩素系化合物、塩素放出漂白剤、塩素系漂白剤 |
| 薬物クラス | 消毒剤 |
| ATCコード |
|
塩素放出化合物は、塩素塩基化合物とも呼ばれ、消毒剤や漂白剤として使用される特定の塩素含有物質を表す専門用語です。これらの化学物質には、次亜塩素酸ナトリウム（漂白剤の有効成分）、クロラミン、ハラゾン、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムが含まれます。[2]これらは、水や医療機器、表面、布などの漂白材料の消毒 に広く使用されています。有機物が存在すると、消毒剤としての効果が低下する可能性があります。[3]これらは液体溶液として、または使用前に水と混合する粉末として提供されます。[2]
接触した場合の副作用としては、皮膚の炎症や目の化学火傷などがある。[2]また腐食を引き起こす可能性もあるため、洗い流す必要がある。[3]このファミリーの具体的な化合物としては、次亜塩素酸ナトリウム、モノクロラミン、ハラゾン、二酸化塩素、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムなどがある。[2] [4]これらは、細菌胞子を含むさまざまな微生物に対して有効である。[4] [3]
塩素放出化合物は、1785年頃に漂白剤として初めて使用され、[5] 1915年には消毒剤としても使用されるようになりました。 [6]これらは世界保健機関の必須医薬品リストに掲載されています。[7]これらは医療業界と食品業界の両方で広く使用されています。[4]
用途
塩素系化合物は通常、水溶液、粉末、または錠剤の形で取り扱われ、使用前に水と混合されます。[2] 金属の腐食や有機物の劣化を防ぐため、使用後は洗い流す必要がある場合があります。[3]
消毒剤
塩素系化合物は、細菌胞子を含むさまざまな微生物に対して有効です。[4] [3]これらは、世界保健機関によってあらゆる医療システムに不可欠な医薬品として リストされています。
消毒剤を散布した場所に他の有機物が存在すると、放出された塩素の一部が消費され、消毒剤の効果が低下する可能性があります。 [3]
美白剤
塩素系漂白剤は、18 世紀後半から綿や麻の衣類を白くするために使用され、天然繊維の色や汗やその他の有機残留物の汚れを除去してきました。家庭では今でも洗濯や表面の 有機汚れ (カビなど) の除去に使用されています。
天然素材の色は、通常、ベータカロチンなどの有機色素から生じます。塩素系化合物は、色素の発色団を構成する化学結合を破壊することによって作用します。これにより、分子は発色団を含まないか、可視光を吸収しない発色団を含む別の物質に変化します。
工業的には、塩素系漂白剤は木材パルプの漂白を含むさまざまなプロセスで使用されています。
安全性
塩素放出製品には重大なリスクがあります。2002年には、英国の家庭で液体漂白剤が原因で病院での治療を必要とする事故が約3,300件、漂白剤粉末が原因で約160件発生したと推定されています。[8]
化学熱傷
液体漂白剤や漂白粉末の溶液などの塩素放出溶液は、特に濃縮された形で使用された場合、皮膚を火傷させたり、目を損傷したりする可能性がある[2]。しかし、NFPAが認識しているように、重量の40％を超える次亜塩素酸ナトリウムを含む溶液のみが危険な酸化剤とみなされます。40％未満の溶液は、中程度の酸化危険性に分類されます（NFPA 430、2000）。
塩素ガスの放出
次亜塩素酸系漂白剤を酸と混ぜると塩素ガスが放出される可能性があります。
塩素は呼吸器を刺激し、粘膜を攻撃し、皮膚を焼く。3.53 ppmという低濃度でも臭いとして検知され、1000 ppm では深呼吸を数回するだけで死に至る可能性がある。塩素への暴露は、米国労働安全衛生局によって 0.5 ppm (8 時間加重平均、週 38 時間) に制限されている。[9]輸送と取り扱いの安全性の懸念から、水処理には塩素ガスよりも次亜塩素酸ナトリウムの使用が好まれている。[10]
他の製品との反応
塩素を放出する化合物は、酢やアンモニアなどの他の一般的な家庭用化学物質と反応して有毒ガスを生成する可能性があります。
酸性クリーナーと次亜塩素酸塩漂白剤を混ぜると、有毒な塩素ガスが放出される可能性があります。次亜塩素酸イオンと塩素は水中で平衡状態にあります。平衡状態の位置はpHに依存し、低pH（酸性）では塩素が有利になります。[11]
- Cl 2 + H 2 O ⇌ 2H + + Cl − + ClO −
次亜塩素酸塩漂白剤は過酸化水素と激しく反応し、酸素ガスを発生させる可能性があります。
- H 2 O 2 (水溶液) + NaOCl (水溶液) → NaCl (水溶液) + H 2 O(l) + O 2 (g)
2008 年の研究では、いくつかの家庭用洗剤に含まれる次亜塩素酸ナトリウムと有機化学物質 (界面活性剤、香料など) が反応して塩素化揮発性有機化合物(VOC) を生成する可能性があることが示されています。[12]これらの塩素化化合物は洗浄時に放出され、その一部は有毒で、おそらく人体に対する発がん性があります。この研究では、漂白剤を含む製品の使用中に、室内空気の濃度が大幅に増加することが示されています (家庭内の基準量より、クロロホルムの場合は 8 ～ 52 倍、四塩化炭素の場合は 1 ～ 1170 倍)。塩素化揮発性有機化合物の濃度の増加は、プレーンな漂白剤の場合が最も低く、「濃い液体とゲル」の形の製品の場合が最も高かったです。いくつかの塩素化 VOC (特に四塩化炭素とクロロホルム) の室内空気の濃度の大幅な増加は、漂白剤の使用がこれらの化合物の吸入暴露の点で重要な原因である可能性があることを示しています。著者らは、これらの洗浄製品の使用は癌のリスクを大幅に高める可能性があると示唆した。[12]
液体漂白剤や漂白粉末に含まれる次亜塩素酸塩は、アンモニアと反応してモノクロラミン（NH
2Cl）、次にジクロラミン（NHCl
2）そして最後に三塩化窒素（NCl
3）。アミンや関連化合物と生物学的物質（尿など）でも同様の反応が起こる可能性がある。結果は温度、濃度、混合方法に依存する。[13] [14] これらの化合物は目や肺に非常に刺激性があり、一定濃度を超えると有毒になる。例えば、消毒剤として塩素が使用されているプールの空気からの慢性的な暴露は、アトピー性喘息の発症につながる可能性がある。[15] 三塩化窒素も非常に敏感な爆発物である。
腐食
塩素を放出する製品は、多くの材料の腐食や着色製品の予期せぬ漂白を引き起こす可能性もあります。 [3]
中和
チオ硫酸ナトリウムは効果的な塩素中和剤です。5mg/Lの溶液ですすいだ後、石鹸と水で洗うと、手から塩素臭が除去されます。[16]
主な化合物
このファミリーの具体的な化合物としては以下が挙げられる: [2] [4]
- 次亜塩素酸ナトリウム、NaOCl。この塩素放出化合物は、最も一般的な漂白および消毒化合物です。歴史的にはオー・ド・ラバラクまたは「ラバラク水」として知られている、水に希釈された（3〜6％）水溶液[17]は、「液体漂白剤」または単に「漂白剤」という名前で家庭用洗剤として広く販売されています。より濃縮された溶液は、飲料水の消毒や工業プロセスの漂白剤として使用されます。より希釈された溶液（最大0.5％）は、1915年以来、ダキン溶液という名前で傷の洗浄と消毒に使用されています。[17] [18] [19] [2]
- 次亜塩素酸カルシウム、Ca(OCl)
2[20]この製品は「漂白剤」または「塩素化石灰」として知られ、次亜塩素酸ナトリウムと同じ用途で多く使用されていますが、より安定しており、より多くの有効塩素を含んでいます。通常、次亜塩素酸塩に加えて、水酸化カルシウムCa(OH)を含む白い粉末として販売されています 。
2（「石灰」）と塩化カルシウム CaCl
2[21]より純粋で安定した形態の次亜塩素酸カルシウムは、HTHまたは高濃度次亜塩素酸カルシウムと呼ばれます。また、錠剤が崩れるのを防ぐために次亜塩素酸カルシウムと他の成分を含む漂白錠剤としても利用できます。次亜塩素酸カルシウムと生石灰（酸化カルシウム）のより安定した混合物は、「熱帯漂白剤」として知られています。[22]これらの物質の 活性塩素の割合は、漂白剤の20％からHTHの70％までの範囲です。 - 次亜塩素酸カリウム、KOCl 。これは最初の塩素系漂白剤で、1785 年頃にEau de Javelまたは「Javel 水」という名前で利用可能になりました。現在では一般的には使用されておらず、より安価なナトリウム類似物に取って代わられています。
- クロラミン、NH
2Cl。この化学物質は、通常、希薄水溶液として取り扱われます。飲料水やプールの消毒に、塩素や次亜塩素酸ナトリウムの代替として使用されます。 - クロラミン-T、またはトシルクロラミドナトリウム塩、[(H
3C)(C
6H
4）（それで
2)(NHCl)]−
ナ+
この固体化合物は錠剤または粉末の形で入手可能で、医療施設では表面、機器、器具の消毒に使用されています。[2] - ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム [((ClN)(CO))
2（下士官）−
ナ+
この固形化合物は錠剤として販売されており、飲料水、プール、食器、農業施設、空気の殺菌、工業用消臭剤として広く使用されています。また、繊維の漂白にも使用されています。[2] - ハラゾン、または4-((ジクロロアミノ)スルホニル)安息香酸、(HOOC)(C
6H
4)（それで
2)(NCl
2この化合物は、しばらくの間、現場で飲料水の消毒に使用されていましたが、その用途では主にジクロロイソシアヌル酸ナトリウムに置き換えられました。[2] - 二酸化塩素、ClO
2[23]これは不安定なガスで、通常はその場で調製されるか、希薄水溶液として保存されます。これらの制限にもかかわらず、木材パルプ、油脂、セルロース、小麦粉、繊維、蜜蝋、皮膚の漂白や、その他多くの産業で大規模に使用されています。また、水道水の塩素処理にも使用されています。
作用機序
塩素放出化合物の作用と用途は多岐にわたります。強い酸化特性を持つものもあります。塩素は芳香族環の二重結合を含む二重結合に容易に挿入され、塩素化有機化合物を生成します。多くの有色有機物質の色はこのような結合を持つ化合物によるものであるため、これが漂白作用の原因となります。[要出典]
塩素の広範な反応性は、微生物の代謝に不可欠な多くのタンパク質やその他の化学物質を破壊したり変性させたりできるため、その広範な抗菌効果にも寄与しています。
遊離塩素
塩素放出溶液の濃度、および水の塩素処理やプールの消毒などの用途におけるその投与量は、通常、「遊離塩素」または「有効塩素」の質量濃度として表されます。これは、問題の液体の特定の質量または容量に含まれる（または適用される）製品と同じ酸化力を生み出す塩素ガス（Cl 2）の質量です。濃度は、たとえば、1リットルあたりのグラム数（g/L）、 1リットルあたりのミリグラム数（mg/L）、または100万分の1（ppm）で表すことができます。したがって、たとえば「15 mg/Lの有効塩素」は、1リットルの液体に含まれる製品の量が15 mgの塩素と同じ酸化力を持つことを意味します。[24] [25]
市販の塩素放出製品の濃度は、有効成分の濃度、質量パーセント、重量パーセント、またはリットルあたりのグラム数で指定されることがあります。製品の遊離塩素含有量を決定するには、成分が使用中に受ける酸化反応を考慮する必要があります。たとえば、家庭用漂白剤製品のラベルには、「重量で 5% の次亜塩素酸ナトリウム」と記載されている場合があります。これは、製品 1キログラムに 0.05 × 1000 g = 50 g のNaClOが含まれていることを意味します。
典型的な酸化反応はヨウ化物 Iの変換である。−
元素ヨウ素 I
2関連する反応は
- NaClO + 2H+
+ 2私−
→ NaCl + H
2O +私
2 - 塩素
2+ 2時間+
+ 2私−
→ 2塩素−
+ H
2O +私
2
つまり、NaClOの1分子はClの1分子と同じ酸化力を持つ。
2それらのモル質量はそれぞれ 74.44 g と 70.90 g です。したがって、1キログラムの溶液には 1000 × 0.05 × 70.90/74.44 = 47.62 g の「遊離塩素」が含まれています。
質量比と体積あたりの質量を変換するには、問題の液体の密度を考慮する必要があります。塩素処理された水の場合、密度は純水と同じ約 1000 g/L (より正確には、25 °C で約 997 g/L) と想定できます。液体漂白剤のようなより濃縮された溶液の場合、密度は成分とその濃度に依存し、通常は表から得られます。[24] 製品を希釈する場合、希釈溶液の容量は製品と水の容量の合計ではない可能性があることに注意する必要があります。たとえば、1 ml の 5.25 wt% NaClO 漂白剤を 10 リットルの水に加えると、NaClO 濃度は約 5.76 mg/L、遊離塩素は 5.48 mg/L になります。[24]
歴史
スウェーデンの化学者シェーレは1774年に塩素を発見し、[26] 1785年にフランスの科学者クロード・ルイ・ベルトレは塩素が布地の漂白に使えることを認識した。[26]ベルトレは次亜塩素酸カリウムも発見し、これが最初の市販の漂白剤となり、生産されたパリの自治区にちなんで「オー・ド・ジャヴェル（ジャヴェル水）」と名付けられた。
スコットランドの化学者で実業家のチャールズ・テナントは1798年にジャベル水の代替として次亜塩素酸カルシウム溶液を提案し、1799年に漂白剤（次亜塩素酸カルシウムを含む固形製品）の特許を取得しました。 [26]
1820年頃、フランスの化学者ラバラクは次亜塩素酸塩の消毒効果を発見し、より安価な次亜塩素酸ナトリウム溶液（オー・ド・ラバラク、「ラバラクの水」として知られる）をその目的で世界中で普及させた。[27]彼の研究は、パスツールらが病気の細菌説を確立する数十年前に 、医療行為、公衆衛生、病院、屠殺場、動物製品を扱うすべての産業の衛生状態を大きく改善した。[28]特に、腸チフスやコレラなどの病気の蔓延を防ぐために、水道水の塩素処理がほぼ普遍的に行われるようになった。[29] [6]
1915年、第一次世界大戦中にフランスの野戦病院で働いていたイギリスの化学者ヘンリー・デイキンは、傷口の消毒や敗血症の予防に使用できる化合物について広範囲にわたる研究を行った。彼はクロラミンが最適であることを発見したが、コストと入手しやすさの理由から、希釈した次亜塩素酸ナトリウム溶液（現在でも「デイキン溶液」という名前で使用されている）に落ち着いた。[19] [17]
参照
参考文献
- ^ Cheesbrough M (2005). 熱帯諸国における地域研究所の実践。ケンブリッジ大学出版局。p. 68。ISBN 9781139445290。
- ^ abcdefghijk 世界保健機関(2009). Stuart MC, Kouimtzi M, Hill SR (編). WHO モデル処方集 2008 . 世界保健機関. pp. 323–324. hdl :10665/44053. ISBN 9789241547659。
- ^ abcdefg Hayes R (2013). 食品微生物学と衛生学（第2版）. Springer Science & Business Media. p. 361. ISBN 9781461535461。
- ^ abcde Block SS (2001). 消毒、滅菌、保存。Lippincott Williams & Wilkins. p. 1082. ISBN 9780683307405。
- ^ Bartels V (2011). 医療用繊維ハンドブック. エルゼビア. p. 370. ISBN 9780857093691。
- ^ ab Sondossi M (2000)。「殺生物剤」。Alexander M、Bloom BR、Hopwood DA、Hull R、Iglewski B、Laskin AI、Oliver SG、Schaechter M、Summers WC (編)。微生物学百科事典、4巻セット(第2版)。Academic Press。p. 447。ISBN 9780080548487。
- ^ 世界保健機関(2019).世界保健機関の必須医薬品モデルリスト: 2019年第21版。ジュネーブ: 世界保健機関。hdl : 10665 /325771。WHO /MVP/EMP/IAU/2019.06。ライセンス: CC BY-NC-SA 3.0 IGO。
- ^ 英国事故防止協会（2002年）：家庭およびレジャー事故監視システム（HASS）第24回報告書。150ページ。2018年6月18日にアクセス。
- ^ OSHA (2018):「表Z-1」。許容暴露限界の付録 - 注釈付き表。米国労働安全衛生局発行。2018年6月18日にアクセス。
- ^ 次亜塩素酸ナトリウム化学製品。Intratec 著。2012 年 9 月 27 日。ISBN 978-0615702179。
- ^ コットン FA、ウィルキンソン G (1972)。『上級無機化学』、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ社、ISBN 0-471-17560-9。
- ^ ab Odabasi M (2008年3月). 「塩素系漂白剤を含む家庭用品の使用によるハロゲン化揮発性有機化合物」.環境科学技術. 42 (5): 1445–1451. Bibcode :2008EnST...42.1445O. doi :10.1021/es702355u. PMID 18441786.
- ^ Rizk-Ouaini R, Ferriol M, Gazet J, Saugier-Cohen A, Therese M ( 1986). 「次亜塩素酸ナトリウムによるアンモニアの酸化反応。クロラミンの生成と分解反応」。フランス化学協会紀要。4 : 512–521。
- ^ Krieger GR、Sullivan Jr JB (2001)。臨床環境衛生と毒性暴露（第2版）。フィラデルフィア、ペンシルバニア州：Lippincott Williams & Wilkins。p. 968。ISBN 9780683080278。
- ^ Nickmilder M、Carbonnelle S、Bernard A (2007 年 2 月)。「塩素系漂白剤を使用した 家の掃除と子供のアレルギーおよび呼吸器疾患のリスク」。小児アレルギーおよび免疫学。18 (1 ) : 27–35。doi :10.1111/j.1399-3038.2006.00487.x。PMID 17295796。S2CID 24606118 。
- ^ Eaton AD、Greenberg AE、Rice EW、Clesceri LS、Franson MA 編 (2005)。水と廃水の検査のための標準方法(第 21 版)。アメリカ公衆衛生協会。ISBN 978-0-87553-047-5方法 9060a。CD-ROM およびオンライン購読でも入手可能。
- ^ abc ドーフレーヌ M (1916).強力な次亜塩素酸塩の治療法 - Dakin と Labarraqu の治療法との違い。 Vol. xxiv。メディカル報道。 p. 474.
- ^ > Dakin HD (1915年8 月)。「感染した傷の治療における特定の消毒物質の使用について」。British Medical Journal。2 ( 2852): 318–20。doi : 10.1136 / bmj.2.2852.318。PMC 2303023。PMID 20767784。
- ^ ab Dakin HD、Kunham EK (1918)。『防腐剤ハンドブック』ニューヨーク：マクミラン。
- ^ Hugo W (2012). 微生物細胞の阻害と破壊。エルゼビア。p. 383。ISBN 9780323142304。
- ^ Vogt H、Balej J、Bennett JE、Wintzer P、Sheikh SA、Gallon P (2010)。「塩素酸化物と塩素酸素酸」。Ullmann 's Encyclopedia of Industrial Chemistry。Wiley -VCH。doi :10.1002 / 14356007.a06_483.pub2。ISBN 9783527303854. S2CID 96905077。
- ^ 「次亜塩素酸カルシウム：次亜塩素酸カルシウムのさまざまな形態」（PDF）。世界保健機関。 2012年5月27日閲覧。
- ^ Quinn PJ、Markey BK、Leonard FC、Hartigan P、Fanning S、Fitzpatrick ES (2011)。獣医微生物学と微生物疾患。John Wiley & Sons。p. 866。ISBN 9781118251164。
- ^ abc 「OxyChem 次亜塩素酸ナトリウムハンドブック」（PDF） . oxy.com . OxyChem. 2018年4月18日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2018年6月13日閲覧。
- ^ 「パンフレット 96、次亜塩素酸ナトリウムマニュアル」。www.chlorineinstitute.org。塩素協会。
- ^ abc Chisholm H編 (1911)。。ブリタニカ百科事典(第11版)。ケンブリッジ大学出版局。
- ^ Labarraque AM (1828)。Labarraque の塩素製剤の消毒特性について。Scott JS Highley 訳。
- ^ “ラバラクAG”.ヌーヴェル・バイオグラフィー・ジェネラル。28 : 323–324。 1859年。
- ^ Reece RJ (1907)。リンカーン市における1904-5年の腸チフスの流行に関する報告書。地方自治委員会の第35回年次報告書、1905-6年：1905-6年の医療責任者の報告書を含む補足資料。 (報告書)。ロンドン：地方自治委員会。
