Appunti detergenza e sanificazione degli impianti - settore alimentare

CLORO E ACQUA

Il cloro si presenta sottoforma di Cl2 ed è gassoso a temperatura ambiente; viene pertanto compresso e liquefatto e immagazzinato in cilindri metallici. Allo stato gassoso, infatti sarebbe difficile da trasportare, ed inoltre è tossico, corrosivo, irritante e, ad alte concentrazioni, può essere mortale.

Quando il cloro entra in contatto con l'acqua avviene la reazione di dismutazione: Cl2 + acqua → HClO + HCl. L'acido ipocloroso che si forma è un acido debole e, a seconda del pH, può dissociarsi in H+ e ClO-. L'equilibrio di dissociazione è fortemente influenzato dal principio di Le Chatelier: in un ambiente acido l'acido si dissocia debolmente, mentre la sua dissociazione è favorita da pH basici.

Il cloro ha un'azione disinfettante molto più elevata nella forma di acido indissociato (HClO) rispetto a ClO-, e quindi ad alti valori di pH la disinfezione risulta meno efficace. Il processo di disinfezione

è più efficace a bassi valori di pH. In presenza di elevata alcalinità e pH (>8) è necessario considerare un più lungo tempo di contatto a causa della minore efficacia disinfettante dell’ipoclorito.

Il cloro, se presente come ipoclorito, è una base forte pertanto occorre essere consapevoli che a un sistema a bassa alcalinità può subire una forte variazione di posto del cloro gassoso. Molte centrali impiegano l’ipoclorito che, pur essendo meno dannoso del cloro, presenta lo svantaggio di potersi decomporre nel tempo durante lo stoccaggio (sensibile alla temperatura e alla luce). Vi sono tre tipi di ipoclorito:

• l’ipoclorito di sodio NaClO, in forma liquida e con circa il 12% di cloro
• l’ipoclorito di calcio Ca(ClO)2 che è un solido che, unito all’acqua, forma una soluzione che può raggiungere concentrazioni del 65-70%
• candeggina che ha concentrazioni di cloro variabili dal 5 al 3.5%

‘18L’azione dell’ipoclorito è analoga a quella del cloro in acqua dà luogo alla formazione disia l’ipoclorito di sodio che quello di calcio sono sali che si dissociano inacido ipoclorosoacqua anno ioni ClO^- :- NaClO Na⁺ + ClO^-- Ca(ClO)₂ Ca⁺⁺ + 2ClO^--reazione di idrolisi dell’ipoclorito si ha:dalla →- ClO^- + acqua HClO + OH-quindi si ha una reazione uguale a quella che avviene con il cloro gassosoAlcune centrali di potabilizzazione delle acque fanno uso di clorammina: inizialmente vieneil cloro o l’ipoclorito con ottenimento di acido ipocloroso e successivamente vieneaggiuntoaggiunta ammoniaca per ottenere la clorammina;1si possono formare tre tipi di clorammina:• forma dalla reazione dell’acido ipocloroso con l’ammoniaca:Monoclorammina (si ulteriormente reagire con l’acido ipocloroso perHClO + NH₃ NH₂Cl + acqua;puòdare la dicloroammina: NH₂Cl + HClO NHCl₂ + acqua• l’acido ipocloroso per dare

La tricloroammina: Dicloroammina (può reagire con NHCl2 + HClO NCl3 + acqua) • Tricloroammina. Tali reazioni decorrono a seconda del pH ed in generale si formano sia monoclorammina che diclorammina che sono meno efficaci rispetto al cloro e all'ipoclorito ma sono più stabili e sono usate in genere nelle linee di distribuzione dei sistemi di trattamento delle acque. Le clorammine, tuttavia, sono efficaci nei confronti dei batteri e di alcuni protozoi ma inefficaci nei confronti dei virus. Dalla reazione dell'acido ipocloroso si forma la monoclorammina che può ulteriormente reagire con l'acido ipocloroso per dare la diclorammina; infine, la diclorammina può reagire con l'acido ipocloroso per dare la tricloroammina.

VALUTAZIONE DEL POTERE MICROBICIDA

Viene utilizzato il valore CT (Concentrazione x Tempo); la concentrazione è espressa in mg/L (ppm) e il tempo in minuti. Ad esempio, un valore di CT pari a 10

Significa:

• Esposizione a 10 mg/L x 1 minuto (10x1=10)
• Esposizione a 1 mg/L x 10 minuti (1x10=10)
• Esposizione a 5 mg/L x 2 minuti (5x2=10)

PIÙ BASSO È IL VALORE DI CT PIÙ È ALTO IL POTERE MICROBICIDA DEL PRODOTTO IPOCLORITO DI SODIO

Le due specie chimiche formate in acqua dal cloro e indicate come cloro libero (o cloro disponibile) sono dunque:

• ACIDO IPOCLOROSO (HOCl)
• ione IPOCLORITO (OCl-)

In acqua con valori di pH tra 6.5 e 8.5 la reazione di dissociazione è incompleta ed entrambe le specie chimiche sono presenti e il loro equilibrio è in funzione del valore di pH.

La parete delle cellule dei microrganismi è naturalmente caricata negativamente. Come tale, penetrata dall'acido ipocloroso neutro, piuttosto che dallo ione ipoclorito può essere negativamente caricato.

JP '18

L'acido ipocloroso può penetrare nei biofilm, le pareti delle cellule e gli strati protettivi dei microrganismi

Danneggiandoli o uccidendoli. L'ACIDO IPOCLOROSO ha un potere microbicida 20 volte più elevato dell'IPOCLORITO. Il di sodio è il sale di sodio dell'acido ipocloroso. L'ipoclorito (candeggina). La sua formula chimica è NaOCl. Chiamata anche Acqua di Labarraque, dal chimico francese che al studiò, Antoine Labarraque (1777-1850). Industrialmente, viene ottenuto per gorgogliamento del cloro gassoso nell'idrossido di sodio, secondo la reazione: Cl2 + 2NaOH NaOCl + NaCl + acqua. Il cloro attivo è la quantità di cloro gassoso che si libera acidificando una soluzione di ipoclorito di sodio: NaOCl + 2HCl Cl2 + NaCl + acqua. Il sodio ipoclorito è disponibile sul mercato in concentrazioni che variano tra 1.5 e il 15%. Il sodio ipoclorito commerciale è una soluzione concentrata (dal 3 al 5% di cloro attivo) ottenuta mediante processi di chimica di base a basso costo, presenta scarso livello di ed è privo di.

potere schiumogeno. E’ spesso purezza, notevole instabilità, elevata alcalinità, viscosizzato con detergenti che facilitano la penetrazione della soluzione nello sporco e ne prolungano i tempi di contatto.

STABILITA’ DELLE SOLUZIONI DI IPOCLORITO: formulati per l’uso domestico, oltre all’ipoclorito contengono sostanze stabilizzanti che ne favoriscono la conservazione; in ogni caso, le soluzioni di ipoclorito devono essere mantenute al riparo dalla luce diretta del sole e in un luogo fresco.

In condizioni non idonee, la degradazione dell’ipoclorito è molto rapida e può rendere vane le operazioni di disinfezione a causa della bassa concentrazione di principio attivo nelle soluzioni disinfettanti.

Non disponendo di attrezzature di laboratorio adeguate, per verificare se una soluzione di ipoclorito contiene ancora materia attiva, è possibile fare alcuni semplici prove:

• PROVA CON ACIDI: in un bicchiere di vetro

Versare alcune gocce di acido cloridrico di tipo commerciale (muriatico), aggiungere poca acqua e, con molta precauzione, alcune gocce di ipoclorito da controllare. Se è ancora presente il composto attivo, si svilupperà cloro sotto forma di gas che renderà la soluzione ambrata e stazionerà come gas presente sul pelo del liquido; il cloro è un gas tossico, questa prova deve essere effettuata con molte precauzioni evitando di respirare i gas che si sviluppano. Indossare guanti e occhiali di sicurezza.

✓ PROVA CON ACQUA OSSIGENATA: in un bicchiere di vetro versare alcune gocce di acqua ossigenata (quella disponibile per la disinfezione delle ferite va bene) e aggiungere con precauzione la soluzione di ipoclorito da provare. Se il composto attivo è ancora presente si noterà un energico sviluppo di gas (il gas che si sviluppa è ossigeno, quindi non pericoloso): è opportuno comunque indossare occhiali di protezione provocati dall'effervescenza.

Dellasicurezza per evitare che eventuali schizzisoluzione possano entrare in contatto con gli occhi o le mucose.

JP ‘18AMUCHINA VS CANDEGGINA, stesso effetto disinfettante

Etichetta della amuchina, si usa acqua controllataè un presidio medico chirurgico;100mL contengono: ipoclorito di sodio 1.15g (pari a cloro attivo 1.1g). Eccipienti: cloruro disodio (totale) 18g - sodio idrato 35mg - sodio tetraborato decaidrato 35mg - acqua depurataq.b. a 100mL

Usi: disinfezione di frutta e verdura, disinfezione degli oggetti del neonato, riduzione dellabatterica dell’acquacarica da bere (solo in caso di emergenza)

Etichetta della candeggina (ACE), sottoprodotto con residui metallici ,molto alcalina

Contiene: 5-15% sbiancante a base di cloro (ipoclorito di sodio: soluzione concentrata mediadi cloro attivo al confezionamento 4.9%). Prodotto coadiuvante del lavaggio.

Usi: sbiancante nel lavaggio di vestiti, pulizia di piccole e grandi superfici

EQUILIBRIO ACIDO IPOCLOROSO/IONE

IPOCLORITO

Effetto microbicida più elevato a valori più bassi di pH ma grossi problemi di corrosività.

CLOROAMMINE E DISINFEZIONE

A pH >8 presenti livelli significativi di HOCl; se presente NH3, HOCl reagirà con esso formando una delle tre clorazione in funzione del pH e della temperatura:

• aggiungendo altro cloro libero + cloramine si liberano H+, acqua e N2 gas

Riassunto di buiatti: l’ipoclorito (cloro organico) è efficace su tutto, le cloroammine (cloroinorganico) è efficace sui batteri.

RICHIESTA DI CLORO

Il cloro è un potente agente disinfettante, tuttavia per garantire una sicura protezione deve essere presente nell’acqua come cloro libero (FAC, Free Available Chlorine). Diventa pertanto fondamentale valutare la cosiddetta DOMANDA DI CLORO, cioè