2) цветностью воды
3) температурой воды
4) рН воды (+)
Степень диссоциации хлорноватистой кислоты определяется прежде всего реакцией среды. В воде устанавливается равновесие HOCl ⇌ H+ + OCl−, поэтому повышение концентрации ионов водорода, то есть снижение pH, смещает его в сторону недиссоциированной формы HOCl. При повышении pH возрастает доля гипохлорит-иона OCl−. Количественно соотношение форм описывается уравнением Гендерсона—Хассельбаха; при температуре около 20–25 °C pKa хлорноватистой кислоты составляет приблизительно 7,5.
Это имеет непосредственное санитарно-гигиеническое значение при обеззараживании воды. Недиссоциированная HOCl электрически нейтральна, легче проникает через клеточные оболочки микроорганизмов и обладает значительно большей бактерицидной активностью, чем OCl−. Поэтому при одинаковом содержании свободного остаточного хлора эффективность хлорирования обычно выше в слабокислой или близкой к нейтральной среде, тогда как при щелочном pH преобладает гипохлорит-ион и обеззараживающее действие ослабевает.
Температура также влияет на константу диссоциации и скорость химических реакций, однако в обычных условиях водоподготовки главным регулируемым фактором является именно pH. Цветность воды характеризует наличие окрашенных органических веществ и может увеличивать расход хлора, а содержание растворённого кислорода не определяет соотношение HOCl и OCl−.
| pH воды | Преобладающая форма | Ориентировочная доля HOCl | Практическое значение |
|---|---|---|---|
| 5,5 | HOCl | Около 99% | Высокая доля наиболее активной дезинфицирующей формы |
| 6,5 | HOCl | Около 91% | Эффективное хлорирование при умеренно кислой реакции |
| 7,0 | HOCl > OCl− | Около 76% | Сохраняется значительная бактерицидная активность |
| 7,5 | HOCl ≈ OCl− | Точка, близкая к pKa; формы присутствуют примерно поровну | |
| 8,0 | OCl− > HOCl | Около 24% | Снижается доля наиболее эффективной формы |
| 9,0 | OCl− | Около 3% | Преобладает менее активный гипохлорит-ион |
Контроль pH необходим для правильной оценки эффективности хлорирования и поддержания требуемого остаточного действия дезинфектанта. При интерпретации результатов лабораторного контроля следует учитывать не только общую концентрацию свободного хлора, но и соотношение его активных форм. Таким образом, именно реакция воды определяет степень диссоциации хлорноватистой кислоты и биологическую эффективность обеззараживания.