بررسی ترکیبات جانبی و عوامل پایدارکننده قرص کلر

قرص کلر چیست و چه کاربردهایی دارد ؟

قرص کلر یک ماده‌ ی جامد سفید رنگ است که به‌ طور گسترده برای ضدعفونی کردن آب و سطوح استفاده می ‌شود. ترکیب اصلی آن معمولاً تری ‌کلرو ایزوسیانوریک اسید (TCCA) یا دی کلرو ایزوسیانوریک اسید (DCC) است که به ‌عنوان عامل گندزدا عمل می‌ کند و با از بین بردن باکتری ‌ها ، ویروس ‌ها و سایر میکروارگانیسم‌ ها آب و سطوح را پاکیزه می‌ کند. این خاصیت گندزدایی قوی باعث کاربرد وسیع آن در تصفیه ‌ی آب استخرها ، تصفیه‌ ی آب آشامیدنی ، ضدعفونی کردن سطوح بیمارستان‌ ها و صنایع غذایی می ‌شود. قرص‌ های کلر به ‌دلیل راحتی استفاده و حمل و نقل در مقایسه با سایر روش ‌های گندزدایی محبوبیت زیادی دارند.

ترکیبات فعال موجود در قرص کلر

ماده مؤثره‌ ی اصلی در اکثر قرص‌ های کلر تری‌ کلرو ایزوسیانوریک اسید (TCCA) است. این ترکیب یک عامل کلر آزاد کننده‌ ی قوی است که به سرعت در آب حل شده و اسید هیپوکلرو (HOCl) تولید می ‌کند. HOClیک گندزدا بسیار مؤثر است که با اکسید کردن اجزای سلولی میکروارگانیسم ‌ها آن‌ ها را از بین می ‌برد. برخی قرص ‌ها از دی کلرو ایزوسیانوریک اسید (DCC) یا مخلوطی از این دو ترکیب استفاده می‌ کنند. پارامترهایTCCA یا DCC برای غلظت در انواع قرص ‌های کلر متفاوت بوده و بر اساس نوع کاربرد مورد نظر تعیین می ‌شود.

چرا به ترکیبات جانبی در قرص کلر نیاز داریم ؟

افزودن ترکیبات جانبی به قرص ‌های کلر به منظور بهبود عملکرد و پایداری آن ‌ها ضروری است. این ترکیبات جانبی نقش‌های مختلفی دارند از جمله پایدار کردن ماده‌ ی فعال و جلوگیری از تجزیه‌ ی آن در طول زمان ذخیره ‌سازی ، تنظیم PH محلول و بهبود عملکرد گندزدایی ، افزایش سرعت حل شدن قرص کلر استخر در آب و کاهش تولید ترکیبات جانبی مضر. مثلاً استفاده از مواد جاذب رطوبت از کلوخه شدن قرص جلوگیری می‌ کند و افزودن بافرها PH محلول را در محدوده‌ ی بهینه برای گندزدایی حفظ می‌ کند. بنابراین ترکیبات جانبی نقش کلیدی در افزایش بازده ، طول عمر و ایمنی قرص ‌های کلر دارند.

سدیم بی‌ کربنات : کنترل‌ کننده PH

سدیم بی ‌کربنات (NaHCO₃) یک عامل بافر مؤثر در قرص‌ های کلر است. افزودن آن به فرمولاسیون باعث تنظیم PH محلول می ‌شود و از افت شدید PH جلوگیری می ‌کند. محیط اسیدی باعث تجزیه ‌ی سریع کلر و کاهش اثربخشی آن می ‌شود. سدیم بی ‌کربنات با خنثی کردن اسیدیته ‌ی حاصل از آزاد شدن کلر ، PH را در محدوده ‌ی بهینه برای فعالیت ضدعفونی ‌کنندگی کلر حفظ می‌ کند و به افزایش طول عمر و قدرت گندزدایی قرص ‌های کلر کمک می ‌کند. به عبارت دیگر این ترکیب باعث افزایش پایداری و کارایی کلر در آب می‌ شود.

اسید ایزوسیانوریک و نقش آن در پایداری کلر

اسید ایزوسیانوریک (cyanuric acid) یک تثبیت‌ کننده‌ ی کلر است که از تجزیه ‌ی نوری آن جلوگیری می ‌کند. اشعه‌ ی ماوراء بنفش خورشید می ‌تواند باعث تجزیه‌ ی سریع کلر در آب شود و اثربخشی آن را کاهش دهد. اسید ایزوسیانوریک با ایجاد یک کمپلکس پایدار با هیپوکلریت (کلر فعال) از تجزیه ‌ی نوری کلر جلوگیری کرده و طول عمر کلر را در آب افزایش می ‌دهد. این عمل به ‌ویژه در استخرهای شنا که در معرض نور خورشید هستند اهمیت ویژه ‌ای دارد و باعث صرفه ‌جویی در مصرف کلر می ‌شود.

نقش عوامل ضدکپک و ضدقارچ در قرص کلر

برای افزایش طول عمر و جلوگیری از رشد کپک و قارچ در قرص ‌های کلر به‌ ویژه در محیط‌ های مرطوب و گرم از عوامل ضدکپک و ضدقارچ استفاده می ‌شود. این ترکیبات از رشد میکروارگانیسم ‌ها بر روی قرص ‌ها جلوگیری کرده و از تجزیه‌ ی ماده‌ ی فعال TCCA یا DCC جلوگیری می ‌کنند. برخی از ترکیبات متداول ضدقارچ در این زمینه شامل ترکیبات فنلی ، ایمی دازول ‌ها و بنزوات ‌ها هستند. افزودن این ترکیبات به حفظ کیفیت و پایداری قرص‌ های کلر در طول زمان ذخیره‌ سازی کمک کرده و از افت قدرت گندزدایی آن ‌ها جلوگیری می ‌کند.

ترکیبات ضد رسوب : جلوگیری از تجمع مواد معدنی

سختی آب ناشی از یون ‌های کلسیم و منیزیم باعث تشکیل رسوبات آهکی و کاهش راندمان تجهیزات تصفیه آب می‌ شود. قرص ‌های کلر برای جلوگیری از این مشکل حاوی ترکیبات ضد رسوب هستند. این افزودنی ‌ها اغلب پلی ‌فسفات ‌ها یا کی‌ لات‌ کننده‌ های آلی هستند که با یون ‌های کلسیم و منیزیم کمپلکس تشکیل می ‌دهند و از رسوب آن ‌ها جلوگیری می‌ کنند. این عمل عمر مفید سیستم ‌های تصفیه آب را افزایش می ‌دهد و هزینه ‌های تعمیرات و نگهداری را کاهش می ‌دهد. انتخاب ترکیبات ضد رسوب مناسب به میزان سختی آب و نوع تجهیزات مورد استفاده بستگی دارد. عملکرد بهینه این ترکیبات با حفظ پایداری شیمیایی و جلوگیری از انسداد لوله ‌ها و فیلترها در نهایت باعث افزایش راندمان سیستم می‌ شود.

سولفات‌ ها و فسفات‌ ها : عوامل بافر در قرص کلر

محلول کلر به دلیل واکنش‌ های شیمیایی مختلف مستعد تغییرات PH است. نوسانات PH نه تنها بر اثربخشی ضدعفونی‌ کنندگی کلر تأثیر می‌ گذارد بلکه می ‌تواند باعث خوردگی تجهیزات نیز شود. سدیم سولفات و سایر سولفات ‌ها و فسفات ‌ها به عنوان عوامل بافر این نوسانات را کنترل می ‌کنند. این ترکیبات با جذب یا آزادسازی یون ‌های هیدروژن PH محلول را در محدوده مناسب حفظ می‌ کنند. با ثبات نگه داشتن PH از تجزیه سریع کلر جلوگیری می ‌شود و اثربخشی ضدعفونی ‌کنندگی آن برای مدت طولانی ‌تری حفظ می ‌گردد. استفاده از بافرها به افزایش طول عمر قرص‌ های کلر و کاهش خوردگی تجهیزات کمک می ‌کند.

اثر پرکننده ‌ها (Fillers) بر خواص قرص کلر

پرکننده‌ ها مواد غیرفعال در فرمولاسیون قرص ‌های کلر هستند که ویژگی ‌های فیزیکی قرص را تنظیم می‌ کنند. موادی مانند آهک ، بوراکس و سیلیکا به ‌عنوان پرکننده در تولید قرص ‌های کلر استفاده می ‌شوند. این مواد به بهبود تراکم ، شکل و اندازه قرص کمک کرده و هزینه تولید را کاهش می ‌دهند. علاوه بر این نوع پرکننده بر سرعت حل شدن قرص در آب تأثیر می ‌گذارد. پرکننده‌ هایی با قابلیت جذب آب بالا باعث افزایش سرعت حل شدن و آزادسازی کلر می‌ شوند.

افزودنی ‌های ضدکف برای کنترل واکنش ‌های سطحی

حل شدن قرص‌ های کلر در آب منجر به کف زیاد می شود که علاوه بر ظاهر نامطلوب ، اندازه‌ گیری دقیق کلر و عملکرد صحیح سیستم را مختل می ‌کند. افزودنی‌ های ضدکف موادی مانند سیلیکون ‌ها یا پلی ‌دی ‌متیل ‌سیلوکسان‌ ها هستند که با کاهش کشش سطحی آب از کف کردن جلوگیری می ‌کنند. این ترکیبات به مقدار کم به فرمولاسیون قرص ‌ها اضافه می ‌شوند و با کنترل واکنش‌ های سطحی ، پایداری و کارایی قرص کلر را بهبود می ‌بخشند. انتخاب افزودنی ضدکف مناسب به عوامل مختلفی مانند نوع سیستم و غلظت کلر بستگی دارد و باید با رعایت ملاحظات زیست ‌محیطی انجام شود.

عوامل پایدارکننده نوری در قرص کلر

کلر به ویژه هیپوکلریت سدیم به نور فرابنفش حساس است و در اثر تابش نور به تدریج تجزیه می ‌شود. این تجزیه نه تنها به کاهش غلظت کلر و کاهش اثربخشی ضدعفونی ‌کنندگی منجر می ‌شود بلکه می ‌تواند باعث کاهش عمر ذخیره ‌سازی قرص ‌ها نیز شود. برای جلوگیری از این مشکل از عوامل پایدارکننده نوری در فرمولاسیون قرص‌ های کلر استفاده می ‌شود. این ترکیبات مانند برخی از مواد آلی یا معدنی با جذب نور فرابنفش از رسیدن نور به کلر جلوگیری کرده و از تجزیه آن محافظت می‌ کنند. استفاده از این مواد به افزایش عمر ذخیره‌ سازی قرص ‌ها و حفظ قدرت ضدعفونی ‌کنندگی آن ‌ها برای مدت طولانی‌ تر کمک می‌ کند.

ملاحظات ایمنی ترکیبات جانبی در قرص کلر

ترکیبات جانبی موجود در قرص ‌های کلر اگرچه برای بهبود عملکرد و پایداری قرص ‌ها ضروری هستند ، اما ممکن است خطرات ایمنی خاصی داشته باشند. برخی از این ترکیبات می‌ توانند تحریک ‌کننده پوست یا چشم باشند یا در صورت بلعیده شدن باعث مشکلات سلامتی شوند. بنابراین نکات ایمنی در تولید ، بسته ‌بندی و استفاده از قرص ‌های کلر بسیار مهم است. استفاده از دستکش و ماسک در هنگام کار با قرص ‌های کلر ، نگهداری قرص ‌ها در محیطی خشک و خنک و دور از دسترس کودکان و رعایت دستورالعمل ‌های تولیدکننده از مهم ‌ترین ملاحظات ایمنی هستند. همچنین باید از استفاده از قرص ‌های کلر در مجاورت مواد قابل احتراق خودداری کرد. اطلاعات کامل در مورد ترکیبات جانبی و خطرات ایمنی آن‌ ها باید بر روی بسته‌ بندی قرص ‌ها قید شود.

استانداردهای جهانی برای ترکیبات قرص کلر

تولید و استفاده از قرص‌ های کلر تحت مقررات و استانداردهای بین ‌المللی برای تضمین کیفیت ، ایمنی و اثربخشی قرار دارد. سازمان ‌های نظارتی مانند آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده EPA و سازمان جهانی بهداشت WHO دستورالعمل ‌های دقیقی در مورد ترکیبات مجاز ، میزان حداکثر مجاز آلاینده ‌ها و سطوح ایمن کلر در آب آشامیدنی و کاربردهای صنعتی ارائه می ‌دهند. این استانداردها محدودیت ‌هایی را برای ترکیبات جانبی مانند فلزات سنگین ، مواد آلی فرار و سایر مواد شیمیایی مضر تعیین می‌ کنند. رعایت این استانداردها برای حفاظت از سلامت انسان و محیط زیست ضروری است و تولیدکنندگان موظف به ارائه گواهی ‌های مناسب هستند. تغییر و به‌ روزرسانی این استانداردها با توجه به پیشرفت ‌های علمی و تکنولوژی به ‌طور مرتب انجام می شود.