El clorito de sodio es la sal de sodio del ácido cloroso inestable con la fórmula NaClO2. Aparece como un sólido cristalino blanco que es soluble en agua.
Tabla de contenido
1. Propiedades del Clorito de Sodio
El clorito de sodio es una sal sólida con un peso molecular de 90,45 g/mol. Existe tanto en forma anhidra como trihidratada (punto de transición: 38 °C). Los cristales de alta pureza son blancos pero normalmente tienen un tinte verdoso debido a la presencia de dióxido de cloro (ClO2) como traza de impureza.
Posee baja sensibilidad al impacto en ausencia de materia orgánica. Se puede golpear con una superficie metálica limpia sin detonar. Sin embargo, los materiales orgánicos, como la película de un martillo, pueden provocar una hinchazón espontánea al impactar.
Como oxidante fuerte, el clorito de sodio sólido forma mezclas explosivas con materiales oxidables como azufre, carbón en polvo, polvos metálicos y compuestos orgánicos. Las soluciones de clorito de sodio nunca deben secarse sobre las telas para evitar crear mezclas inflamables.
El clorito de sodio es soluble en agua (Tabla 1), y su solubilidad está influenciada por la presencia de otras sustancias como hidróxido de sodio, clorato de sodio, cloruro de sodio y carbonato de sodio.
| Temperatura, °C | Solubilidad, % en peso |
|---|---|
| 5 | 34 |
| 17 | 39 |
| 20 | 40,5 |
| 30 | 46 |
| 40 | 50,7 |
| 45 | 53 |
| 50 | 53,7 |
| 60 | 55 |
Se debe minimizar la exposición a la luz para las soluciones acuosas de clorito de sodio. A un pH bajo (alrededor de 2), las soluciones de clorito contienen ácido cloroso, que se descompone en dióxido de cloro y clorato:
4 HClO2 → 2 ClO2 + HClO3 + HCl + H2O
La descomposición se ralentiza a un pH de 3 a 4. Las soluciones alcalinas de clorito de sodio son estables y las soluciones diluidas pueden incluso hervirse sin descomponerse. Las soluciones alcalinas concentradas se descomponen lentamente al calentarse:
3 NaClO2 → 2 NaClO3 + NaCl
La reacción del clorito de sodio con el hipoclorito depende del pH. El dióxido de cloro se produce a un pH bajo, mientras que el clorato se forma a un pH alto. Una reacción con cloro produce dióxido de cloro y cloruro de sodio:
2 NaClO2 + Cl2 → 2 ClO2 + 2 NaCl
El clorito de sodio cristalino exhibe una ligera higroscopicidad sin apelmazarse. Requiere estabilización alcalina para almacenamiento a largo plazo. Calentar a 180-200 °C provoca una descomposición parcial en clorato de sodio y cloruro de sodio o una descomposición completa en cloruro de sodio y oxígeno.
La Tabla 2 muestra algunas propiedades físicas del clorito de sodio.
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Fórmula química | NaClO2 |
| Masa molar | 90,442 g/mol (anhidro) 144,487 g/mol (trihidrato) |
| Apariencia | blanco sólido |
| Olor | inodoro |
| Densidad | 2,468 g/cm3 |
| Punto de fusión | Anhidro: se descompone a 180–200 °C Trihidrato: se descompone a 38 °C |
| Solubilidad en agua | 75,8 g/100 ml (25 °C) 122 g/100 ml (60 °C) |
| Solubilidad | ligeramente soluble en metanol, etanol |
| pKa | 10-11 |
| Entalpía de formación | -307,0 kJ/mol |
2. Producción industrial de clorito de sodio
El clorito de sodio se produce por la reacción del dióxido de cloro con hidróxido de sodio:
2 ClO2 + 2 NaOH → NaClO2 + NaClO3 + H2O
El clorito de sodio y el clorato de sodio comparten solubilidades en agua similares, lo que dificulta su separación. El proceso industrial actual se basa en la absorción de dióxido de cloro en una solución de hidróxido de sodio con la reducción simultánea de clorato a clorito utilizando un agente reductor adecuado, como el peróxido de hidrógeno:
2 ClO2 + 2 NaOH + H2O2 → 2 NaClO2 + 2 H2O + O2
Este proceso produce una solución de clorito de sodio al 33% en peso. Después de los pasos de procesamiento, se obtiene un sólido seco que contiene aproximadamente 80% en peso de clorito de sodio y estabilizadores.
Si bien se han sintetizado numerosos cloritos complejos, sólo el clorito de sodio tiene un valor comercial significativo.
Los intentos de producir clorito de sodio mediante electrólisis, similar a los métodos utilizados para el hipoclorito y el clorato, no han tenido éxito. La síntesis a partir de dióxido de cloro y amalgama de sodio resultó inviable debido a las dificultades para controlar el potencial redox y el pH. Otros métodos propuestos para la reducción directa del dióxido de cloro carecían de eficiencia.
3. Usos del clorito de sodio
El clorito de sodio se utiliza como agente blanqueador muy eficaz debido a su potencial de oxidación específico. A diferencia de otros agentes blanqueadores, permite procesos de blanqueo controlados, lo que lo hace útil en la industria textil.
Puede utilizarse como precursor para la producción de dióxido de cloro a pequeña escala.
Algunos de los usos comunes del clorito de sodio son:
- Desinfectante en una variedad de aplicaciones, incluido el tratamiento de agua potable, el procesamiento de alimentos y entornos industriales.
- Agente blanqueante en la industria de la celulosa y el papel y en el blanqueo textil.
- En algunos países, el clorito de sodio se utiliza como aditivo alimentario para prevenir el crecimiento de bacterias.
- En algunos enjuagues bucales y pastas de dientes se utilizan bajas concentraciones de clorito de sodio como agente antimicrobiano.
Referencia
- Chlorine Oxides and Chlorine Oxygen Acids; Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. – https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/14356007.a06_483.pub2
