A che cosa serve l'acido ipocloroso?
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L'acido ipocloroso (HOCl) è un acido debole del cloro usato per sanificare e disinfettare superfici a contatto con gli alimenti, ortofrutta, acque di lavorazione di carne e pollame, gusci d'uovo, ricoveri per animali e superfici cliniche1,5,4. Si produce per elettrolisi di acqua salata, è la forma attiva germicida del cloro in soluzione e agisce al meglio su superfici pulite a pH da leggermente acido a neutro1,2,3.
Che cos'è l'acido ipocloroso?
L'acido ipocloroso (HOCl, scritto anche HClO) è un ossiacido del cloro: un acido debole molto instabile che esiste solo in soluzione1. Si forma ogni volta che il cloro gassoso o i sali di ipoclorito, come l'ipoclorito di sodio venduto come candeggina, si sciolgono in acqua, e può anche essere generato direttamente dall'acqua salata per elettrolisi, nel qual caso è spesso venduto come acqua elettrolizzata1.
Anche l'organismo lo produce. I neutrofili, un tipo di globuli bianchi, usano l'enzima mieloperossidasi per trasformare il perossido di idrogeno e il cloruro in acido ipocloroso, che si lega alle membrane batteriche e uccide i batteri1,4.
| Proprietà | Valore |
|---|---|
| Formula chimica | HOCl (HClO)1 |
| Numero CAS | 7790-92-31 |
| Massa molare | 52,46 g/mol1 |
| Aspetto | Soluzione acquosa incolore1 |
| Costante di dissociazione acida (pKa) | 7.531 |
| Formazione dal cloro gassoso | Cl2 + H2O dà HOCl + HCl1 |
Come uccide i germi l'acido ipocloroso e perché il pH è importante?
L'acido ipocloroso è un agente ossidante. I composti di cloro attivo danneggiano le membrane microbiche, e tra gli altri modi d'azione riportati figurano la decarbossilazione degli amminoacidi, le reazioni con gli acidi nucleici e la perdita di enzimi chiave1. Si ritiene generalmente che l'HOCl sia la specie germicida attiva nelle soluzioni di cloro, mentre lo ione ipoclorito (OCl-) è il principale responsabile dell'azione detergente2.
Essendo un acido debole, l'HOCl si dissocia in ione ipoclorito e un protone a seconda del pH2. È la specie di cloro dominante tra circa pH 2 e 7,5, e a pH 6,5 circa il 95% del cloro è in forma di HOCl, l'intervallo che offre il maggiore effetto sanificante1. Al di sotto di circa pH 4, il cloro gassoso disciolto può andare perso per volatilizzazione, il che indebolisce la soluzione, crea problemi di salute e sicurezza e può corrodere le attrezzature1.
| Tipo | pH | Potenziale di ossidoriduzione | Note |
|---|---|---|---|
| Acida (lato anodo) | Da 2 a 6 | 1.000 mV o più | Da 10 a 90 ppm di cloro1 |
| Leggermente acida | Da 5,0 a 6,5 | 974 mV nello studio sul capannone per ovaiole | Usata per la disinfezione a spruzzo dei capannoni avicoli5 |
| Neutra | Da 6 a 7,5 | Circa 750 mV | Principalmente HOCl, ione ipoclorito e tracce di cloro; minori problemi di corrosione e di irritazione delle mani1 |
| Basica (lato catodo) | Da 7,5 a 13 | Circa da -800 a -900 mV | Lato dell'idrossido di sodio della cella1 |
Come si produce l'acido ipocloroso?
La maggior parte dell'acido ipocloroso venduto per la sanificazione è prodotta per elettrolisi di una soluzione diluita di cloruro di sodio (sale)1. In una cella a due camere una membrana separa gli elettrodi: all'anodo il cloruro forma cloro, acido ipocloroso, ipoclorito e acido cloridrico, mentre il catodo produce idrogeno gassoso e idrossido di sodio1. Le celle senza membrana producono acqua elettrolizzata neutra1. La concentrazione di sale, la corrente, il tempo di elettrolisi, la temperatura e il pH modificano tutti la soluzione finale e il suo effetto sanificante1.
Secondo la revisione tecnica USDA del 2015, l'EPA registra sanificanti e disinfettanti come pesticidi, mentre i generatori in loco che producono soluzioni antimicrobiche da sale e acqua non sono tenuti alla registrazione come pesticidi; i loro produttori devono documentare la conformità alle norme federali sui dispositivi per pesticidi1.
A cosa serve l'acido ipocloroso nella pulizia e nella sanificazione?
L'acqua elettrolizzata è stata studiata e usata come sanificante per ortofrutta fresca, carcasse di pollame, uova in guscio, taglieri e superfici di lavorazione degli alimenti1. Le norme federali esentano i residui di acido ipocloroso dalle tolleranze alimentari quando è usato in soluzioni sanificanti su superfici a contatto con gli alimenti con un adeguato sgocciolamento prima del contatto con gli alimenti, a condizione che la soluzione pronta all'uso non superi 200 ppm di cloro disponibile totale6. Il Food Safety and Inspection Service dell'USDA ha approvato l'acido ipocloroso generato per elettrolisi nella lavorazione di carne e pollame, comprese le carcasse e l'acqua dei refrigeratori per pollame, da 5 a 50 ppm di cloro libero disponibile a seconda del prodotto1.
Nei ricoveri per animali, l'acqua elettrolizzata leggermente acida a 250 mg/L di cloro disponibile e pH 6,19 ha inattivato tutti i batteri e i funghi presenti in polvere, feci, piume e mangime campionati in un capannone per ovaiole, con risultati superiori alle soluzioni di cloruro di benzalconio e iodopovidone5. Ha inoltre ridotto in modo significativo i microrganismi su pavimenti, pareti, mangiatoie e superfici delle tubazioni dell'acqua, e bagnare le superfici con acqua di rubinetto prima dello spruzzo ha avuto un ruolo importante nel risultato5. In ambito clinico, una revisione del 2020 riporta che l'HOCl a 200 ppm ha decontaminato superfici contaminate da norovirus e altri virus enterici con un tempo di contatto di 1 minuto4.
| Contesto | Impiego | Concentrazione riportata |
|---|---|---|
| Superfici a contatto con gli alimenti | Soluzione sanificante, sgocciolata prima del contatto con gli alimenti | Fino a 200 ppm di cloro disponibile totale6 |
| Lavorazione di carne e pollame | Carcasse, parti, acqua dei refrigeratori e di lavorazione | Da 5 a 50 ppm di cloro libero disponibile1 |
| Capannoni per ovaiole | Spruzzo su superfici, polvere, lettiera e attrezzature | 250 mg/L di cloro disponibile a pH 6,195 |
| Superfici cliniche | Decontaminazione delle superfici dure | 200 ppm con 1 minuto di contatto4 |
| Igiene delle mani | Disinfettante per le mani | Da 100 a 200 ppm4 |
Uno spray di acido ipocloroso funziona, e cosa lo indebolisce?
Uno spray funziona quando una quantità sufficiente di soluzione attiva raggiunge la superficie per un tempo sufficiente. Il tempo di contatto e la concentrazione sono i fattori principali della sua efficacia, e conta anche il metodo di applicazione4. Negli studi descritti da una revisione del 2020, la nebulizzazione ha ridotto il cloro libero disponibile di circa il 70% e ha aumentato il pH di circa 1,3, quindi concentrazione e pH devono essere regolati prima della nebulizzazione4.
L'HOCl si esaurisce facilmente. Proteine, carboidrati e altri composti organici contenenti azoto o aldeidi, e ioni come nitrito, solfito, ferro e rame, lo consumano rapidamente e ne riducono in modo significativo l'attività contro i batteri3. Negli stabilimenti di lavorazione, residui e sporco riducono l'efficacia dei sanificanti, quindi le soluzioni vanno monitorate e rinnovate1. Pulisca e risciacqui prima le superfici, poi segua l'etichetta del prodotto per concentrazione e tempo di contatto.
Anche luce, aria e calore lo degradano: l'HOCl è instabile alla luce ultravioletta, al sole, a contatto con l'aria e a temperature pari o superiori a 25 °C3.
L'acido ipocloroso è pericoloso per le persone, gli animali o l'ambiente?
La revisione tecnica dell'USDA descrive l'acido ipocloroso a pH da 6,5 a 7,5 come meno pericoloso da usare rispetto ad altri disinfettanti contenenti cloro, con la corrosione e l'irritazione delle mani come problemi minori per l'acqua elettrolizzata neutra1. I disinfettanti a base di cloro hanno comunque causato dermatiti professionali e irritazioni cutanee, e le soluzioni molto acide possono liberare cloro gassoso1.
È molto tossico per la vita acquatica: i livelli di attenzione dell'EPA citati nella revisione sono 0,009 ppm per gli invertebrati acquatici e 0,023 ppm per i pesci d'acqua dolce1. Il cloro residuo libero negli effluenti scaricati si dissipa con un'emivita da 1,3 a 5 ore, e le soluzioni diluite si decompongono più rapidamente alla luce del sole1. Tenga la soluzione usata lontano da stagni, corsi d'acqua e scarichi che conducono alle acque superficiali.
È generalmente accettato che le soluzioni di HOCl neutre e quasi neutre non formino trialometani e acidi aloacetici, ma l'HOCl a pH basso e ad alta concentrazione può decomporsi in specie alogenate, tra cui clorato e trialometani1.
Punti chiave
- L'acido ipocloroso (HOCl) è la forma attiva germicida del cloro in soluzione, con un pKa di 7,53.
- La maggior parte dell'HOCl per la sanificazione è prodotta in loco per elettrolisi di acqua salata.
- Agisce al meglio a pH da leggermente acido a neutro e su superfici pulite in precedenza, perché la materia organica lo consuma.
- Le soluzioni sanificanti per superfici a contatto con gli alimenti sono limitate a 200 ppm di cloro disponibile totale.
- Lo conservi al fresco e al buio, e tenga la soluzione usata lontano dalle acque superficiali.
Bibliografia
- 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
- Hypochlorous Acid: A Review
- Application of slightly acidic electrolyzed water for inactivating microbes in a layer breeding house
- 40 CFR 180.940 Tolerance exemptions for active and inert ingredients for use in antimicrobial formulations (Food-contact surface sanitizing solutions)
Domande frequenti
L'acido ipocloroso è la stessa cosa della candeggina?
No, ma sono strettamente correlati. Quando i sali di ipoclorito come l'ipoclorito di sodio si sciolgono in acqua, formano acido ipocloroso in equilibrio con lo ione ipoclorito1. L'HOCl è la principale forma germicida e lo ione ipoclorito è la principale forma detergente, e il pH decide quale prevale2. Le soluzioni di HOCl elettrolizzato sono prodotte a pH da acido a neutro, dove l'HOCl è la specie predominante1.
Quanto dura l'acido ipocloroso dopo la produzione?
La conservabilità dipende da luce, calore e purezza. In uno studio citato da una revisione del 2020, la perdita di cloro è iniziata al giorno 4 quando la soluzione era esposta alla luce solare e dopo il giorno 14 quando era tenuta al riparo dalla luce solare4. Le soluzioni stabili richiedono acqua pura e la conservazione al buio e al fresco, sotto 10 °C3.
L'acido ipocloroso si usa su pelle e occhi?
Sì, oltre alla disinfezione delle superfici. Una soluzione salina per l'igiene delle palpebre con 100 ppm di HOCl ha ridotto la carica stafilococcica sulla pelle intorno all'occhio di oltre il 99% entro 20 minuti, e l'HOCl da 100 a 200 ppm si usa nei disinfettanti per le mani4. Usi qualsiasi prodotto a base di HOCl solo per lo scopo indicato in etichetta.
L'acido ipocloroso lascia residui sugli alimenti?
A circa 200 ppm e oltre, si è riscontrato che il cloro dell'HOCl si lega a bassi livelli ai lipidi, alle proteine e ai carboidrati di carne, pollame e pesce immersi1. Per le superfici a contatto con gli alimenti, le norme federali limitano la soluzione pronta all'uso a 200 ppm di cloro disponibile totale e richiedono un adeguato sgocciolamento prima del contatto con gli alimenti6.