염소소독

염소소독이란

염소소독은 물에 염소를 넣어 미생물을 불활성화하는 화학적 소독법이다.

염소가 물과 반응해 만든 차아염소산이 살균의 주체다.

차아염소산과 차아염소산이온을 합한 것을 유리잔류염소라 한다.

먼저 이 두 물질이 어떻게 생기는지 반응식으로 본다.

가수분해와 해리

염소를 물에 넣으면 가수분해가 일어나 HOCl과 HCl이 생긴다.

HOCl은 약산이라 pH에 따라 HOCl과 OCl⁻의 비율이 달라진다.

HOCl은 전하가 없어 세포막을 쉽게 통과해 살균력이 강하다.

OCl⁻는 음전하를 띠어 세포막 통과가 어려워 살균력이 약하다.

따라서 pH가 낮을수록 HOCl 비율이 높아 소독 효율이 좋아진다.

잔류염소의 두 형태

염소는 물에서 생긴 잔류 형태에 따라 성질이 달라진다.

유리잔류염소는 소독력이 높지만 유기물과 반응해 부산물을 만든다.

결합잔류염소는 살균력이 약하지만 잔류 기간이 길어 배수계통 유지에 쓰인다.

두 형태를 구별하지 않는 실수가 많으므로 표로 확실히 구분한다.

파괴점 염소처리

암모니아가 있는 원수에 염소를 주입하면 먼저 클로라민이 생긴다.

계속 주입하면 클로라민이 분해되어 질소 가스로 빠져나간다.

NH₃와 Cl₂가 일정 질량비에 이르면 암모니아가 모두 산화된다.

이 지점이 파괴점이며, 잔류염소가 일시적으로 감소해 극소점이 생긴다.

파괴점을 넘어야 유리잔류염소가 주입량에 비례해 늘어난다.

직접 풀기

방금 배운 내용을 직접 적용해 보자.

같은 농도의 염소를 pH 5와 pH 9에서 각각 주입한다고 가정한다.

정리

마지막으로 핵심을 정리한다.

염소소독은 HOCl의 산화력으로 살균하고, 낮은 pH에서 효율이 높다.

암모니아가 있으면 클로라민이 생기고, 파괴점을 넘어야 유리잔류염소가 늘어난다.

소독 부산물과 잔류염소는 함께 관리한다.