표백제와 락스

[千年松]

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락스의 성분
우리주위에는 할로겐 원소가 많이는데 그중 염소 cl은 가장 많이 쓰인다고 보시면 됩니다.
그런데도 아이러닉하게 cl2는 인간이 최초로 사용한 화학무기입니다. 프랑스가 벨기에를 침공할때 사용되었다고 합니다.

락스란 유한락스 보면 차아염소산 나트륨 혹은 하이포아염소산 나트륨이나 칼륨으로 되어있죠
생성 반응식은
Cl2 + H2O → HClO + HCl
여기서 HClO 을 하아포아 염소산 혹은 차아염소산이라고 합니다.
이물질의 특징은 살균 표백 작용을 하기에 락스로 사용되죠
주로 값이 싼 수영장에서 소독제도 사용됩니다.
여기서 수소하나를 나트륨이나 칼륨으로 치환한 물질이 바로 락스입니다.
 [사단법인청소년선도위원회-청소년보호사이버캠페인]

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표백제의 종류와 활용
섬유제품의 표백은 제품의 손상 열화에 대해 배려해야 하므로 상당히 강한 조건 (고농도의 표백제, 고온, 장시간의 표백)을 하지 않아야 한다.

1. 표백제의 분류
표백제는 일반적으로 산화표백제와 환원표백제로 분류되며 각 표백제의 종류에는 다음의 표와 같은 것이 있다.

산화표백제
1)염소계 : 석회분, 차아염소산나트륨, 아염산나트륨, 기타
2)산소계 : 과산화수소, 과붕산나트륨, 과탄산나트륨, 기타
환원표백제 : 아황산나트륨, 하이드로 설파이드, 롱가리트

2. 산화표백제
2.1 염소계 표백제
석회분 (Ca(OCl)Cl) : 함수소석회 Ca(OH)2에 염소를 통과시킨다. 회백색분말로 대부분은 물에 용해되나 불순물이 있으면 Ca(OH)2 나 CaCO3가 남는다. 표백, 소독, 제독에 사용된다.
Ca(OCl)2 + CO2 + H2O = 2HClO + CaCO3
HClO = HCl + O 는 발생기의 산소가 생기는데, 산성욕에서는 발생하는 염소에 의해 산화작용을 일으키므로 섬유의 손상을 생기게 하기 쉽다.
Ca(OCl)Cl + H2O + 2HCl = CaCl2 + Cl2 + 2H2O
시판하는 석회분의 유효염소량은 순도가 높은 것이 65~75 % 정도이다. 일반세탁이나 소독용에는 다음의 차아염소산나트륨이 보급되어서 오늘날은 잘 사용되지 않는다.
차아염소산나트륨(NaClO) : 가성소다 수용액에 염소를 넣은 것으로, 무색 또는 미황색의 용액이며 표백작용은 석회분과 비슷한데 불순물이 적어 사용에 편리하므로 요즈음 널리 가정용에 보급된다. 가정용으로 시판되는 제품은 유효염소 5~6% 정도이다.
면, 마 등 셀룰로즈 섬유의 표백에 사용된다. 매번 세탁에 사용하면 섬유의 손상을 조장하고 세탁기의 재질도 상한다. 아세테이트, 나일론 등의 제품이 황변되거나 염색물이 탈색될 수 있다. 목면의 황변을 탈색하기 위해 수개월에 한번씩 상온에서 침적하며, 고무는 취화하므로 표백제를 사용하지 않는다.
아염소산 나트륨(NaClO2) : 산성용액에서 발생하는 ClO2에 의해 산화표백된다.
5NaClO2 + 4HCl --> 4ClO2 + 5NaCl + 2H2O
2ClO2 + H2O --> 4HCl + 5O
주로 나일론, 비닐론, 폴리에스테르 등의 합성섬유를 pH 3~5, 70~80oC로 표백한다. ClO2는 황록색의 유독기체로 중금속염은 폭발성이 있어서 가정용에는 적합하지 않다.
기타 p-toluene sulfone amide 유도체나 염화 멜라민 화합 표백제가 있지만 가정용에는 그다지 사용되고 있지 않다.

2.2 산소계 표백제
과산화수소 (H2O2) : 약 알칼리성용으로 발생하는 산소에 의해 표백한다.
H2O2 = H2O + O
공업적으로는 면의 표백에 사용된다.
과붕산나트륨(NaBO3.4H2O)
4NaBO3 + 5H2O = 4H2O2 + Na2B4O7 + NaOH
산성욕에서 H2O2를 유리하여 강산화력을 나타낸다.

3. 환원표백제
 아황산수소나트륨(NaHSO3) : 탄산나트륨 수용액에 이산화황(SO2)기체를 포화시킨다.
  Na2CO3 + 2SO2 + H2O = 2NaHSO3 + CO2
  NaOH + SO2 = NaHSO3
  백색 분말로 수용액은 무색이 아닌 담황색으로 분해하여 SO2를 생기게 하고 환원작용을 나타낸다. 견, 양모      등   의 표백에 사용된다.
2NaHSO3 = Na2SO + SO2 + H2O
하이드로설파이드(Na2S2O4) : 백색분말로 수분이 없으면 공기 중에서도 비교적 안정하다.
물 속에서는 강한 환원력을 나타내며, 산의 첨가나 가열에 의해 반응이 촉진된다.
Na2S2O4 + H2O --> NaHSO3 + NaHSO2
NaHSO3 + H2O --> NaHSO4 + 2H
롱가리트, 징크로닌 : 안정성이 있으므로, 공업용에 폭 널리 사용되고 있다.

4. 섬유별 표백방법
목면 :  차아염소산 나트륨 및 과붕산나트륨이 사용하기 쉽다.
차아염소산나트륨 : 유효염소 5.5%의 상품을 사용하여 욕비 1:50, 욕농도 0.1%(유효염소 220ppm) 0.4~1.0%(450ppm)의 농도로 40~60oC에서 30분간 면직물을 표백한다.
과붕산나트륨 : 과붕산나트륨을 농도 0.1~2%의 농도로 다른 여러 조건은 차아염소산나트륨 등과 같게 하여 면직물을 표백할 때 상당히 높은 온도에서도 백도상승은 차아염소산나트륨에 미치지 않는다. 또한 농도효과가 크고 실용적으로는 60℃이상의 처리가 필요한 것으로 알려져 있다. 시간의 효과도 상당히 크다. 레이온: 목면에 준해서 표백해도 좋으나 습윤시의 강도저하가 현저하고, 내약품성도 목면보다 상당히 낮으므로 표백제의 사용량, 처리 시간, 처리온도 등을 적절히 선택하여 섬유에 손상을 주지 않는 배려가 필요하다.

양모 : 염소계 표백제는 양모를 황변 시키므로 과산화수소 및 환원표백제가 사용된다.
과산화수소  : 욕비 1:15~20, 50~60oC의 온탕에서 0.3% 수용액이 되는 양의 과산화수소(시판하는 옥시풀(약 3%)을 사용하는 경우 는 약 10배로 희석)을 가하여 약알칼리성으로 하여 이 욕중에 1시간 표백을 행한다.
하이드로설파이드 : 욕비 1:15~20, 50~60℃의 온탕에서 0.5~1.0%수용액으로 하는 양의 하이드로설파이드를 가하여, 그 욕중에 1시간 동안 표백한 후 온수에 헹군다.

견 : 양모에 준하여 과산화수소 및 하이드로설파이드로 표백한다.

아세테이트
아염소산나트륨 : 욕비 1:20, 70℃전후의 물에 0.1~0.2%용액으로 하는 양의 아염소산나트륨 및 0.2~0.3%용액의 양의 초산을 첨가한 용액에서 30~60분 표백한 다음 물에 잘 씻는다. 표백을 균일하게 행하기 위해 침투제 역할을 하는 계면활성제 (0.1% 용액의 정도 )를 병용한다.
과산화수소 : 욕비 1:20, 60~70℃의 온수에서 약 0.3%수용액이 되는 양의 과산화수소를 첨가한 다음 알카리(가성소다 or 암모니아수)를 가하여 약알칼리성에서 약 1시간 표백한다.
합성섬유 : 일반적으로 내약품성이 있는 60~70℃ 한도로 하여 표백한다. 아염소산나트륨에 의한 경우는 아세테이트에 준한다. 비닐론, 폴리에스테르는 차아염소산염을 사용한 표백에도 견딘다.