水道水の塩素は、殺菌作用が主な目的だと思いますが、具体的にはどのような反応がおきているのでしょうか?

水道水の中の0.1ppm以上の塩素濃度と言うのは、水に溶けていない?塩素濃度の事なのでしょうか?

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A 回答 (5件)

GWも明け、会社においてある教科書を見ることができました。



> 今の疑問はその塩素の溶け方のことです

塩素ガスを純粋な水に溶かすと、以下のような加水分解反応を起こし、
次亜塩素酸(HOCl)を生じます。

Cl2 + H2O ←→ HOCl + H+ + Cl-

次亜塩素酸は部分的に解離して、次亜塩素酸イオンを生じます。

HOCl ←→ H+ + OCl-

これらの四種類の塩素種(Cl2, HOCl, Cl-, OCl-)が平衡状態で
存在する。

水道水中を考えると、金属イオンやアンモニアイオンと反応して、
更に複雑な平衡状態を取ります。


> よく水道水の塩素濃度というような言い方を聞く

話題次第ですが、水道水を対象にするのであれば、殺菌のために必要な
最小限の注入量と、水をまずくする要因となる塩素臭やトリハロメタンの
生成のあたりの話題でしょうから、「塩素濃度」と言いつつも(良く
分からずに?)「有効塩素濃度」のことをいうのでしょうね。
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この回答へのお礼

お礼が遅くなりました。他のものも参考にした結果、改めてここを読むとようやく理解がすこしできました。気体の水への溶け方と、液体の溶け方とごちゃごちゃしていたみたいです。

Cl2 + H2O ←→ HOCl + H+ + Cl-

すべての塩素がこの反応を起こしているように思っていました。塩素分子も存在しつつ平衡状態にあるということですよね。
もし間違っていたらご指摘下さい。ありがとうございました。

お礼日時:2001/05/10 14:09

 補足。


極性のない分子、ということについては、食塩などの溶解度が十何%にたいして、塩素のppmは「ほとんど溶けてない」といっていいと思います。気体で水が重くなるほど溶けないにしても、アンモニアみたいに、少量の水でフラスコの中の気圧がドーンと下がるように劇的に溶けませんから。

参考URL:http://www.okweb.ne.jp/qa/question_28990.html
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この回答へのお礼

下の回答に対する補足にもなりますが、私が最初の質問で水に溶けていない塩素と書いていますが、よく水道水の塩素濃度というような言い方を聞くので少し疑問に思っていましたが、そんなわけはないですよね。これは私の間違いでした。今の疑問はその塩素の溶け方のことです。もう少し詳しく教えてもらえると嬉しいです。よろしくお願いします。

お礼日時:2001/05/06 23:17

 気体の塩素は、水に溶けて(水と反応して)次亜塩素酸イオンになって、これが酸化作用で細菌を殺す(漂白もする)のですね。


 アルカリイオンの機械で「酸性水」で出てくるのはこれだったはずです。
そもそも、水に塩素を溶かすのに、次亜塩素酸ナトリウムを使っているのでしょうが。

 水に溶けていない塩素は泡になって出て行ったものだから、「濃度」にならないでしょう。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。次亜塩素酸イオンが、ヒドロキシラジカルとなって主に酸化作用を示し殺菌するということは、だいたい理解できてきたのですが下の回答に対するお礼にも書いた疑問が残っています。というのは高校化学の教科書に以下のように書いてあります。
「塩素は水に少し溶け、その水溶液中では塩素の一部が水と反応して塩化水素と次亜塩素酸を生じる」
つまり、塩素は水に少しだけ溶けて、更にその溶けた塩素の中の一部の塩素が水と反応して塩化水素と次亜塩素酸を生じるという意味ではないのでしょうか?そしてその水と反応した塩素以外の残りの塩素は水の中でどうやって溶けているのかが疑問なのです。
なんか、自分でも良く分からなくなってきてるのですが。よろしくお願いします。

お礼日時:2001/05/06 23:04

直接的な回答ではありませんが、以下の参考URLサイトに関連質問の回答があります。



さらに
http://www.spice.or.jp/~torex/soft2.html
(塩素殺菌のメカニズム)
http://www.fides.dti.ne.jp/~medicine/v1/ms/faq.h …
(pHが弱酸性だと何が良いのですか?)

ご参考まで。

参考URL:http://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=67003
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この回答へのお礼

ありがとうございました。ヒドロキシラジカルの酸化作用のために、殺菌されるのですね。化学式等もあり参考になりました。

お礼日時:2001/05/06 22:50

塩素の殺菌作用は、水中で酸素分子と反応することで、単体の酸素を生成すること


によります。単体の酸素は、とても酸化作用が激しいんです。

水質基準で定められる 0.1ppm 以上の塩素というのは、有効塩素濃度です。
塩素イオン(Cl-)だけでなく、遊離型有効塩素(ClO-)を含みます。

また、クロラミンといわれる結合塩素(NH2CLなど)にも、やや弱いですが、
殺菌作用があります。

この回答への補足

塩素の殺菌作用については、他のページ等も参考にして、だいぶ理解できてきました。化学式等もそこにありました。

補足日時:2001/05/07 12:26
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この回答へのお礼

さっそく回答していただいてありがとうございます。この「水中で酸素分子と反応する事で、単体の酸素を生成すること」という点を、もう少し詳しく化学式等を用いて教えていただけないでしょうか?理解が悪くてすみませんが・・・。

それと、更に基本的な事なのですが、塩素は極性のない分子であるため、水にほとんど溶けないと習ったような気がするのですが、そもそもどうやって塩素は水に溶けているのでしょうか?(エタノールなど極性のある分子は水素結合、イオン結晶はイオンに水分子が結合して溶けているような事と比較して・・)

お礼と言うより、質問になってしまいましたが、よろしくおねがいします。

お礼日時:2001/05/01 12:33

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0.1ppm *以上* あることが定められています。

  (*) 純粋な塩素イオンだけでなく、塩素化合物としても殺菌に有効な
    ものがあります。

ただ、のぞましい濃度の上限がうたわれていることは kawakawa さんの
言う通り。


ただ、浄水場で塩素を投入するのは、殺菌だけが目的ではありません。

例えば、アンモニア成分が取水に含まれる場合には、通常の沈殿・ろ過
プロセスでは、除去することができないのですが、沈殿前に、塩素を投入
することで、不溶性の塩化アンモニウムになるので、沈殿プロセスで
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投入されます。もし、予想に反して、あまり暖かくならないと、蛇口
での塩素濃度は高くなります。

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水道法で、末端、つまり蛇口から出てくる水の遊離残留塩素(*)として
0.1ppm *以上* あることが定められています。

  (*) 純粋な塩素イオンだけでなく、塩素化合物としても殺菌に有効な
    ものがあります。

ただ、のぞましい濃度の上限がうたわれていることは kawakawa さんの
言う通り。


ただ、浄水場で塩素を投入するのは、殺菌だけが目的ではありません。

例えば、アンモニア成分が取水に含まれる場合には、通常の沈殿・ろ過
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生体はアカヒレ、アフリカンランプアイ、オトシンクルス、レッドビーシュリンプです。

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水道水のpH測定は、生水、浄水器出水とも、24時間以上汲み置きしてから測定します。
浄水場から家庭の蛇口まで、圧力を掛けて送水します。
このため、送水途中で窒素、酸素、塩素、二酸化炭素など、様々なガスが溶け込みます。
この、溶け込んだガスが自然抜気し、水道水が安定状態になってから測定しないと正しい数値は得られません。

家庭用浄水器は、水道水中のアルカリ性物質(カルシウムやマグネシウム)も30%~50%程除去します。
家庭用浄水器(中空芯フィルター)の寿命は、水道水中のカルシウムが中空芯に詰まり、通水量が減少によります。

なお、ミネラル成分(カルシウムやマグネシウム)が多めの(おいしい)水道水は、浄水器で濾過すると若干酸性に傾きます。

> この浄水器の水を水槽に使用しても問題はありませんか?
・問題ありません。
UZC2000は中空芯式浄水器です。
うちも、長年、中空芯式浄水器「トレビーノとミズトピア(パナソニック)」で、水槽水替え用水を作っています。

もしも、心配ならば「麦飯石」を一つ、水槽内に投入しミネラル不足の防止すればOKです。
(飼育水中のミネラル分が不足すると、希にエビが脱皮不全で突然死する可能性があります)
http://www.shopping-charm.jp/ItemDetail.aspx?tid=14&catId=1175080000&itemId=15503

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お薦めのサイトがありましたら、教えてください。
宜しくお願いいたします。

Aベストアンサー

飲み水のできるしくみ(水道の浄水場の仕組み)
http://www.fihes.pref.fukuoka.jp/kodomo/nomimizu/nomimizu.htm

日本の水道ホームページ
http://www.mizudb.or.jp/Mizudb/topmenu.html

水道水は飲料用としても使用されるため極力綺麗にに浄化しないと使用できません
そのため浄水場にとりこまれる水は河川では汚染の少ない上流域(山間部)からが
一般的ですので浄水場はたいてい河川の上流域にあります、またもっと山深く
所では、地下水など湧き水をタンクにためてそのまま消毒後配水している地区
もあります、都会など河川の上流域から遠くできない地区は中流域より浄水場に
取り込んでいる場合は一般的な処理では臭いや不純物が完全に取り除けないので
高度処理(オゾン処理)といって一般的な処理の後に行われています、配水方法はある程度圧力をかけてありコックをひねると勢いよくでるのはそのためです

下水処理場のしくみ
http://www.asahi-net.or.jp/~zw2y-mtn/hyakka/tpsystem.htm

下水道の種類
http://www.asahi-net.or.jp/~zw2y-mtn/hyakka/syurui.htm

下水道は一部例外をのぞき管路の傾き(こう配)自然に流れて下水処理場に到達する様になっていますそのため下水処理場は河川の下流域(海の近く)にある場合が多いです、下水はいろいろな汚物など固形物がまざっているので下水管は太いものが使用され下水本管になると地下トンネルのようになっています

下水の処理方法ですが、これは生物処理と言って微生物の働きよって行われます、微生物は一般的な顕微鏡で100~200倍程度で見ることができ、大きいものは目でもみることができるものもあります、またその微生物は一般的な河川や湖などにも存在して自然に綺麗になる自浄作用にも役立っています。

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QpHに対する塩の影響

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自由研究で塩素濃度について調べようと思います。
パックテストは高いので
http://page16.auctions.yahoo.co.jp/jp/auction/u26319901
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水道水、アリカリイオン水、プールなどで、いろいろ測定する条件を変えて調べたいのですが
上記塩素濃度チェッカーの測定範囲内で大丈夫でしょうか?

Aベストアンサー

質問者さんが挙げた3つの条件ならば、購入を考えている塩素チェッカーで大丈夫だと思います。
ただ、適切に管理されていないプールだと、ギリギリかもしれません(基準塩素濃度は0.4~1.0mg/Lだったと思います)。

そのほかに測るものとして、近所の公共施設トイレの水や銭湯の水をこっそり測ってみて、ご自宅のそれらの水の塩素濃度と比べてみると面白いかもしれませんよ。
自治体や銭湯によりますが、違ったりすることがあるかもしれません。


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