Il clorito di sodio è il sale di sodio dell’acido cloroso instabile con formula NaClO2. Appare come un solido bianco cristallino solubile in acqua.
Sommario
1. Proprietà del clorito di sodio
Il clorito di sodio è un sale solido con un peso molecolare di 90,45 g/mol. Esiste sia in forma anidra che triidrata (punto di transizione: 38 °C). I cristalli ad alta purezza sono bianchi ma in genere hanno una tinta verdastra dovuta alla presenza di biossido di cloro (ClO2) come impurità in tracce.
Possiede una bassa sensibilità all’impatto in assenza di materia organica. Può essere colpito con una superficie metallica pulita senza detonazione. Tuttavia, materiali organici, come la pellicola su un martello, possono causare sbuffi spontanei all’impatto.
Come forte ossidante, il clorito di sodio solido forma miscele esplosive con materiali ossidabili come zolfo, carbone in polvere, polveri metalliche e composti organici. Le soluzioni di clorito di sodio non devono mai asciugarsi sui tessuti per evitare di creare miscele infiammabili.
Il clorito di sodio è solubile in acqua (Tabella 1) e la sua solubilità è influenzata dalla presenza di altre sostanze come idrossido di sodio, clorato di sodio, cloruro di sodio e carbonato di sodio.
| Temperatura, °C | Solubilità, wt% |
|---|---|
| 5 | 34 |
| 17 | 39 |
| 20 | 40,5 |
| 30 | 46 |
| 40 | 50,7 |
| 45 | 53 |
| 50 | 53,7 |
| 60 | 55 |
L’esposizione alla luce dovrebbe essere ridotta al minimo per le soluzioni acquose di clorito di sodio. A pH basso (circa 2), le soluzioni di clorito contengono acido cloroso, che si decompone in biossido di cloro e clorato:
4 HClO2 → 2 ClO2 + HClO3 + HCl + H2O
La decomposizione rallenta a pH 3–4. Le soluzioni alcaline di clorito di sodio sono stabili e le soluzioni diluite possono anche essere bollite senza decomposizione. Le soluzioni alcaline concentrate si decompongono lentamente se riscaldate:
3 NaClO2 → 2 NaClO3 + NaCl
La reazione del clorito di sodio con l’ipoclorito dipende dal pH. Il biossido di cloro viene prodotto a pH basso, mentre il clorato si forma a pH elevato. Una reazione con il cloro produce biossido di cloro e cloruro di sodio:
2 NaClO2 + Cl2 → 2 ClO2 + 2 NaCl
Il clorito di sodio cristallino presenta una leggera igroscopicità senza agglomerazione. Richiede una stabilizzazione alcalina per la conservazione a lungo termine. Il riscaldamento a 180–200 °C provoca una decomposizione parziale in clorato di sodio e cloruro di sodio o una decomposizione completa in cloruro di sodio e ossigeno.
La Tabella 2 mostra alcune proprietà fisiche del clorito di sodio.
| Proprietà | Valore |
|---|---|
| Formula chimica | NaClO2 |
| Massa molare | 90,442 g/mol (anidro) 144,487 g/mol (triidrato) |
| Aspetto | solido bianco |
| Odore | inodore |
| Densità | 2,468 g/cm3 |
| Punto di fusione | Anidro: si decompone a 180–200 °C Triidrato: si decompone a 38 °C |
| Solubilità in acqua | 75,8 g/100 mL (25 °C) 122 g/100 mL (60 °C) |
| Solubilità | leggermente solubile in metanolo, etanolo |
| pKa | 10-11 |
| Entalpia di formazione | -307,0 kJ/mol |
2. Produzione industriale di clorito di sodio
Il clorito di sodio è prodotto dalla reazione del biossido di cloro con l’idrossido di sodio:
2 ClO2 + 2 NaOH → NaClO2 + NaClO3 + H2O
Il clorito di sodio e il clorato di sodio condividono simili solubilità in acqua, rendendo difficile la loro separazione. L’attuale processo industriale si basa sull’assorbimento di biossido di cloro in una soluzione di idrossido di sodio con contemporanea riduzione del clorato a clorito utilizzando un agente riducente adatto, come il perossido di idrogeno:
2 ClO2 + 2 NaOH + H2O2 → 2 NaClO2 + 2 H2O + O2
Questo processo produce una soluzione di clorito di sodio al 33% in peso. Dopo le fasi di lavorazione, si ottiene un solido secco contenente circa l’80% in peso di clorito di sodio e stabilizzanti.
Sebbene siano stati sintetizzati numerosi cloriti complessi, solo il clorito di sodio ha un valore commerciale significativo.
I tentativi di produrre clorito di sodio tramite elettrolisi, simili ai metodi utilizzati per ipoclorito e clorato, non hanno avuto successo. La sintesi da biossido di cloro e amalgama di sodio si è dimostrata non praticabile a causa delle difficoltà nel controllo del potenziale redox e del pH. Altri metodi proposti per la riduzione diretta del biossido di cloro mancavano di efficienza.
3. Usi del clorito di sodio
Il clorito di sodio è utilizzato come agente sbiancante altamente efficace grazie al suo potenziale di ossidazione specifico. A differenza di altri agenti sbiancanti, consente processi di sbiancamento controllati, rendendolo utile nell’industria tessile.
Può essere utilizzato come precursore per la produzione di biossido di cloro su piccola scala.
Alcuni degli usi comuni del clorito di sodio sono:
- Disinfettante in una varietà di applicazioni, tra cui il trattamento dell’acqua potabile, la lavorazione alimentare e gli ambienti industriali.
- Agente sbiancante nell’industria della carta e della cellulosa e nello sbiancamento tessile.
- In alcuni paesi, il clorito di sodio viene utilizzato come additivo alimentare per prevenire la crescita di batteri.
- Basse concentrazioni di clorito di sodio vengono utilizzate in alcuni collutori e dentifrici come antimicrobico agente.
Riferimento
- Chlorine Oxides and Chlorine Oxygen Acids; Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. – https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/14356007.a06_483.pub2
