حمض الهيبوكلوروز مقابل المبيّض
آخر تحديث:
يحمل حمض الهيبوكلوروز (HOCl) والمبيّض (هيبوكلوريت الصوديوم، NaOCl) الكلور الفعال نفسه، ويحدد الرقم الهيدروجيني (pH) أي الشكلين هو السائد1,2. المبيّض المخفف قلوي، لذا يكون معظم الكلور فيه على شكل أيون الهيبوكلوريت، وهو المنظف الأفضل؛ أما HOCl فيسود عند pH أقل من نحو 7.5 وهو الأقوى في قتل الجراثيم، لكنه يتحلل أسرع بفعل الضوء والهواء والحرارة1,2,3.
ما الفرق بين حمض الهيبوكلوروز وهيبوكلوريت الصوديوم؟
حمض الهيبوكلوروز حمض أكسجيني للكلور: حمض ضعيف وغير مستقر لا يوجد إلا في محلول1. أما هيبوكلوريت الصوديوم، وهو المادة الفعالة في مبيّض الكلور المنزلي، فهو ملح لحمض الهيبوكلوروز، وكذلك هيبوكلوريت الكالسيوم1,4. وعند إضافة أي من الملحين أو غاز الكلور إلى الماء، تكون النتيجة خليطًا من حمض الهيبوكلوروز وأيون الهيبوكلوريت والكلور، يُسمّى مجتمعًا الكلور الحر المتاح1,2.
يحدد الرقم الهيدروجيني التوازن بين هذه الأشكال. فحمض الهيبوكلوروز حمض ضعيف يتفكك إلى أيون الهيبوكلوريت (OCl-) وبروتون تبعًا للرقم الهيدروجيني للمحلول2. ويتراوح الرقم الهيدروجيني لهيبوكلوريت الصوديوم المخفف إلى نطاق العمل الشائع البالغ 50 إلى 200 ملغ من الكلور المتاح لكل لتر من 8.5 إلى 10، حيث يكون معظم الكلور على شكل أيون الهيبوكلوريت2. ويكون حمض الهيبوكلوروز الشكل السائد من pH 2 إلى 7.5، وعند pH 6.5 يكون نحو 95% من الكلور على شكل حمض الهيبوكلوروز1. لذا فإن منتج حمض الهيبوكلوروز ومحلول المبيّض المخفف يختلفان أساسًا في الرقم الهيدروجيني والتركيز، لا في الكلور الذي يحتويانه.
| الرقم الهيدروجيني للمحلول | الشكل الرئيسي للكلور | ماذا يعني ذلك عمليًا |
|---|---|---|
| أقل من 4 | غاز الكلور (Cl2) | يتصاعد الكلور من المحلول، وتنخفض الفعالية، وتُسبّب الحموضة تآكل المعدات1,2 |
| 4 إلى 6 | حمض الهيبوكلوروز | أعلى نشاط مبيد للجراثيم2 |
| 6 إلى 7 | حمض الهيبوكلوروز في الغالب (95% عند pH 6.5) | النطاق المستخدم عادةً للحد من تآكل المعادن مع الحفاظ على فعالية جيدة1,2 |
| 8.5 إلى 10 | أيون الهيبوكلوريت في الغالب | مبيّض منزلي مخفف إلى 50 إلى 200 ملغ لكل لتر2 |
| أعلى من 10 | أيون الهيبوكلوريت | مستقر جدًا: يبقى الكلور المتاح شبه ثابت على مدى 6 أشهر من التخزين2 |
أيهما أفضل في قتل الجراثيم، حمض الهيبوكلوروز أم المبيّض؟
يُعدّ حمض الهيبوكلوروز عمومًا النوع الكيميائي الفعال في قتل الجراثيم في محاليل الكلور، بينما يُعد أيون الهيبوكلوريت مفتاح قوة التنظيف2. وعند القياس بحاصل ضرب التركيز في زمن التلامس، أفادت التقارير بأن حمض الهيبوكلوروز أكثر فعالية بمقدار 80 مرة من أيون الهيبوكلوريت ضد بكتيريا Escherichia coli، وأكثر فعالية بنحو 100 إلى 1,000 مرة ضد أبواغ Bacillus2. ويتيح له تعادله الكهربائي وحجمه الصغير المماثل لحجم جزيء الماء اختراق الخلايا الميكروبية ومهاجمتها من الداخل، بينما يعمل أيون الهيبوكلوريت المشحون أساسًا من الخارج2.
ولهذا يقتل الكلور نفسه الجراثيم بسرعة أكبر عندما ينخفض الرقم الهيدروجيني. إذ يُظهر الماء المحلل كهربائيًا أقصى نشاط مبيد للبكتيريا بين pH 4 و6، حيث يكون تركيز حمض الهيبوكلوروز في أعلى مستوياته2. وعمليًا، تُستخدم محاليل الهيبوكلوريت الضعيفة الحموضة عادةً بتركيز 50 إلى 200 ملغ لكل لتر مع زمن تلامس من 1 إلى 2 دقائق لتطهير المنتجات الطازجة وأسطح التصنيع2.
يبقى المبيّض مطهرًا قويًا عند التخفيف الصحيح. فوفقًا لجدول صادر عن إدارة الصحة بولاية واشنطن، يُخفف المبيّض إلى نحو 1,000 جزء في المليون لتطهير الأسطح الصلبة ونحو 100 جزء في المليون للتطهير الصحي للأسطح الملامسة للأغذية، مع زمن تلامس لا يقل عن 2 دقائق5.
أيهما أفضل على الأسطح المتسخة؟
المبيّض. فالفعل التنظيفي لهيبوكلوريت الصوديوم ينتج عن القدرة المؤكسدة لأيون الهيبوكلوريت مقترنة بأيونات الهيدروكسيد التي تذيب البروتينات والسكريات المتعددة والدهون2. وكثيرًا ما يضيف المصنعون هيدروكسيد الصوديوم إلى هيبوكلوريت الصوديوم لتعزيز قدرته التنظيفية وتثبيت الكلور وتقليل تآكل المعادن2. في المقابل، فإن الماء المحلل كهربائيًا ومحاليل الهيبوكلوريت الضعيفة الحموضة ضعيفة القدرة على إزالة الخلايا الميكروبية والأوساخ العضوية2.
كلاهما يفقد قوته في وجود الأوساخ. فالمواد العضوية مثل البقايا والأتربة والكائنات الدقيقة تقلل فعالية المطهر الصحي، لذا يجب مراقبة محاليل العمل وتجديدها1. وفي محلول حمض الهيبوكلوروز، تستهلك البروتينات والكربوهيدرات الزائدة حمض الهيبوكلوروز بسرعة وتخفض نشاطه المبيد للميكروبات بدرجة كبيرة3. والبكتيريا في الأغشية الحيوية أكثر مقاومة لحمض الهيبوكلوروز عند pH 7 بمقدار 150 إلى 3,000 مرة مقارنة بالخلايا الحرة العائمة، ومن المتوقع أن يكون التناوب بين محلول هيبوكلوريت قلوي وآخر ضعيف الحموضة فعالًا ضد الأغشية الحيوية2.
القاعدة العملية واحدة لكليهما: نظفوا بالماء والصابون واشطفوا قبل التطهير أو التطهير الصحي5.
هل حمض الهيبوكلوروز ألطف من المبيّض على الجلد والمعدات؟
عند الرقم الهيدروجيني المتعادل، نعم. فمع الماء المحلل كهربائيًا المتعادل، يقل القلق بشأن تآكل معدات التصنيع وتهيج اليدين، ويكون الفولاذ المقاوم للصدأ شديد المقاومة، ويقل فقد الكلور بدرجة كبيرة عند pH 6 إلى 81. كما أن حمض الهيبوكلوروز هو المؤكسد الذي تنتجه العدلات في الجسم نفسه لمكافحة العدوى1.
لا يعني ذلك أن أيًا من المنتجين غير ضار. فقد ثبت أن مطهرات الكلور تسبب التهاب الجلد المهني وتهيج الجلد1. وتُطلق محاليل الكلور الشديدة الحموضة التي يقل رقمها الهيدروجيني عن 4 غاز الكلور، مما يخلق مخاطر صحية، وقد تسبب تآكل المعدات وأسطح الأدوات1. وقد أدى ابتلاع المبيّض المنزلي عن طريق الخطأ إلى حرقة في الفم والحلق وتهيج في المعدة وقيء1. وعند تخفيف المبيّض، ارتدوا القفازات وواقي العينين، واخلطوه في ماء بارد في مكان جيد التهوية، ولا تخلطوا المبيّض أبدًا مع مواد كيميائية أخرى5.
| الخاصية | محلول حمض الهيبوكلوروز | المبيّض المنزلي |
|---|---|---|
| الشكل الرئيسي للكلور | حمض الهيبوكلوروز، السائد من pH 2 إلى 7.51 | أيون الهيبوكلوريت عند pH 8.5 إلى 10 عند التخفيف2 |
| التركيز عند البيع أو الاستخدام | لا يتجاوز 200 جزء في المليون من الكلور المتاح كمطهر صحي للأسطح الملامسة للأغذية6 | 2.75% إلى 8.25% من هيبوكلوريت الصوديوم عند البيع؛ اقرؤوا الملصق5 |
| قتل الجراثيم لكل وحدة من الكلور | أقوى2 | أضعف2 |
| إزالة الأوساخ العضوية | ضعيف2 | جيد2 |
| الثبات أثناء التخزين | يتحلل بفعل الأشعة فوق البنفسجية وأشعة الشمس وملامسة الهواء والحرارة البالغة 25 درجة مئوية أو أكثر3 | مستقر عند درجة pH أعلى من 102؛ تُحضَّر محاليل الاستخدام المخففة طازجة كل يوم5 |
| التآكل والتهيج | مصدر قلق أقل عند درجة pH المتعادلة1 | قفازات وواقٍ للعينين عند الخلط5 |
هل يمكن تحضير حمض الهيبوكلوروز من المبيّض في المنزل؟
صناعيًا، نعم: محلول الهيبوكلوريت ضعيف الحموضة المحضَّر بإضافة حمض الهيدروكلوريك إلى هيبوكلوريت الصوديوم المخفف مطابق كيميائيًا للماء المحلل كهربائيًا ضعيف الحموضة2. أما الماء المحلل كهربائيًا نفسه فيُصنع بتمرير تيار كهربائي عبر محلول ملحي مخفف، فيتكوّن حمض الهيبوكلوروز عند المصعد1.
في المنزل، لا. عند خلط مبيّض الكلور مع حمض ينطلق غاز الكلور، ومن الأحماض الشائعة الخل وبعض منظفات الزجاج ومنظفات المراحيض ومنظفات المصارف ومزيلات الصدأ4. يكاد غاز الكلور يهيّج دائمًا العينين والحلق والأنف حتى بمستويات منخفضة ولفترات قصيرة، ويمكن أن تسبب المستويات الأعلى الالتهاب الرئوي وتجمّع السوائل في الرئتين4. ومن السهل تجاوز درجة pH المطلوبة، وعند درجة pH أقل من 4 يتحول حمض الهيبوكلوروز إلى غاز كلور يتسرب من المحلول2. وخلط المبيّض مع الأمونيا خطِر بالقدر نفسه، لأنه ينتج غازات الكلورامين السامة4.
الطرق التجارية خاضعة للتنظيم. تسجّل وكالة US EPA المعقِّمات والمطهرات بوصفها مبيدات آفات، في حين أن مولّدات الماء المحلل كهربائيًا في الموقع التي لا تستخدم سوى الملح والماء غير مسجلة كمبيدات آفات لكن يجب أن تمتثل للائحة 40 CFR 152.5001. أيًّا كان المنتج الذي تستخدمونه، اتبعوا ملصق المنتج.
كم تدوم محاليل حمض الهيبوكلوروز والمبيّض؟
حمض الهيبوكلوروز هو الأكثر هشاشة بين الاثنين. فقد كان محلول بتركيز 200 ppm ودرجة pH 6 غير مستقر عند تعرضه للأشعة فوق البنفسجية وضوء الشمس وملامسة الهواء ودرجات حرارة 25 درجة مئوية (77 درجة فهرنهايت) أو أعلى3. كما تستهلكه الأيونات غير العضوية مثل النتريت والكبريتيت والحديد والنحاس بسرعة3. ويحتاج حمض الهيبوكلوروز المستقر إلى ماء شديد النقاء وتخزين في ظروف مظلمة وباردة دون 10 درجات مئوية (50 درجة فهرنهايت)3. وحتى في غياب الملوثات، يتحلل حمض الهيبوكلوروز غير المتفكك في نطاق pH المتعادل من 6.5 إلى 7.5 بمعدل مرتفع نسبيًا أثناء التخزين2.
يصمد المبيّض المركّز مدة أطول لأن الكلور فيه يوجد على شكل أيون الهيبوكلوريت في ماء قلوي: فعند درجة pH أعلى من 10 يظل الكلور المتاح ثابتًا تقريبًا بعد 6 أشهر2. أما المبيّض المخفف فمختلف. إذ توصي الإرشادات الصحية بتحضير محلول مبيّض جديد كل يوم، ووضع ملصق عليه يبيّن كمية المبيّض والتاريخ، والتحقق من تركيزه بشرائط اختبار الكلور5. ويُباع المبيّض بتركيزات متعددة، لذا فإن نسبة هيبوكلوريت الصوديوم المدونة على الملصق هي التي تحدد الكمية التي تُضاف إلى كل غالون5.
أهم الخلاصات
- يحتوي حمض الهيبوكلوروز والمبيّض على الكلور الفعال نفسه؛ ودرجة pH هي التي تحدد ما إذا كان موجودًا على شكل حمض الهيبوكلوروز أو على شكل أيون الهيبوكلوريت.
- يقتل حمض الهيبوكلوروز الميكروبات أسرع لكل وحدة من الكلور، في حين ينظف المبيّض القلوي الأوساخ العضوية بشكل أفضل.
- يفقد كلاهما فعاليته في وجود الأوساخ، لذا نظّفوا الأسطح واشطفوها قبل التطهير.
- لا تحمّضوا المبيّض في المنزل أبدًا: فالأحماض مثل الخل تطلق غاز الكلور، والأمونيا تطلق الكلورامينات.
- يتحلل حمض الهيبوكلوروز بفعل الضوء والهواء والحرارة، ويُحضَّر المبيّض المخفف طازجًا يوميًا.
المراجع
- Hypochlorous Acid, Handling: Technical Evaluation Report
- Mechanisms of Actions of Sodium Hypochlorite in Cleaning and Disinfection Processes
- Stability of Weakly Acidic Hypochlorous Acid Solution with Microbicidal Activity
- Dangers of Mixing Bleach with Cleaners
- Disinfecting and Sanitizing with Bleach: How to Mix Bleach for Child Cares (DOH Publication 970-216)
- 40 CFR 180.940 Tolerance exemptions for active and inert ingredients for use in antimicrobial formulations (Food-contact surface sanitizing solutions)
- Application of slightly acidic electrolyzed water for inactivating microbes in a layer breeding house
الأسئلة الشائعة
هل يمكن استخدام حمض الهيبوكلوروز في عنبر الدواجن؟
نعم، فقد اختبرته الأبحاث هناك. ففي بيت لتربية الدجاج البيّاض، عطّل الماء المحلل كهربائيًا خفيف الحموضة (pH من 5.0 إلى 6.5) بتركيز 250 ملغ من الكلور المتاح لكل لتر البكتيريا والفطريات الموجودة في الغبار والفضلات والريش والعلف بكفاءة أعلى من كلوريد البنزالكونيوم أو البوفيدون اليودي بنسبة 1:1,000، وقلّل الميكروبات بشكل كبير على أسطح الأرضيات والجدران ومعالف العلف وأنابيب المياه7. وكان لرش الأسطح بماء الصنبور أولًا دور مهم في هذه النتيجة7.
هل يُسمح باستخدام حمض الهيبوكلوروز على الأسطح الملامسة للأغذية؟
نعم، ضمن حدود. تعفي القواعد الأمريكية حمض الهيبوكلوروز من حد التحمل للمتبقيات في محاليل تعقيم الأسطح الملامسة للأغذية عندما لا يتجاوز التركيز الجاهز للاستخدام 200 ppm من إجمالي الكلور المتاح وعندما يُترك السطح حتى يتصفّى قبل ملامسته للأغذية6. كما تسمح لوائح FDA باستخدام محاليل التعقيم بهيبوكلوريت الصوديوم على معدات تصنيع الأغذية والأسطح الملامسة للأغذية1.