KLORDIOKSID (CLO2): STRUKTUR, BRUK, INNHENTING, RISIKO, EGENSKAPER - KJEMI - 2025

Den klordioksyd er en uorganisk forbindelse element dannet av klor (Cl) og oksygen (O). Den kjemiske formelen er ClO ₂ . Det er en grønngul til rødlig gass. Det finnes ikke naturlig i miljøet.

Det er ekstremt reaktivt, så det er vanlig at den blir forberedt der den skal brukes. En av de viktigste bruksområdene er som mikrobicid, antiseptisk og deodorizer siden det eliminerer bakterier, virus og sopp veldig enkelt og i veldig lave konsentrasjoner.

Noen matvarer som selges i supermarkeder, kan ha blitt desinfisert med klordioksid ClO ₂ . Forfatter: ElasticComputeFarm. Kilde: Pixabay.

Lar deg desinfisere mat som grønnsaker, frukt, kjøtt, fjærkre og sjømat. Det brukes til å desinfisere overflater, gulv, bad, ventilasjonsanlegg, svømmebassenger, laboratorieutstyr, tannutstyr, etc.

Av denne grunn brukes den i matforedling, på sykehus og klinikker, i industrier og bedrifter. Det brukes til å rense drikkevann og kommunalt avløpsvann.

Det er veldig effektivt som et oksidasjonsmiddel, og det er derfor det brukes til å bleke papirmasse, oljer, mel, lær, tekstilfibre, blant andre.

Når det er i form av en gass, er det veldig farlig, da det er svært eksplosivt, og brukes hovedsakelig i vandige løsninger. Det er giftig ved innånding.

Struktur

Klordioksyd dannes ved forening av et kloratom (Cl) med to oksygenatomer (O). Klorbindingen med hvert oksygen er kovalente og doble. Klor i denne forbindelsen har en valens på +4.

Lewis-struktur av klordioksid ClO ₂ . Yikrazuul. Kilde: Wikimedia Commons.

Den har en symmetrisk og vinklet struktur, da den har frie elektroner. Det vil si at de ikke danner en binding med noe annet atom.

Struktur av ClO ₂ i tre dimensjoner. Grønn = klor; rød = oksygen. Ben Mills og Jynto. Kilde: Wikimedia Commons.

nomenklatur

- Klordioksid

Kloroksid (iv)

Egenskaper

Fysisk tilstand

Grønngul til rødgul gass.

Molekylær vekt

67,45 g / mol.

Smeltepunkt

-59 ° C

Kokepunkt

11 ° C.

tetthet

Flytende ved 0 ° C = 1,642 g / cm ³

Gass = 2,33 (relativ tetthet til luft, luft = 1).

løselighet

Oppløselig i vann: 2000 cm ³ av ClO ₂ gass i 100 cm ³ av kaldt vann eller 0,8 g / 100 ml vann ved 20 ° C. Løselig i alkalisk løsning og i svovelsyreoppløsning H ₂ SO ₄ .

Kjemiske egenskaper

ClO ₂ er ekstremt reaktiv og kan eksplodere voldsomt. Det er et veldig effektivt oksidasjonsmiddel.

ClO ₂ spaltes voldsomt hvis den kommer i kontakt med organiske materialer. Hvis den er i luft i en konsentrasjon som er høyere enn 10%, kan den eksplodere på grunn av effekten av sollys eller varme.

Det kan også detoneres i nærvær av kvikksølv (Hg) eller karbonmonoksid (CO).

Under påvirkning av ultrafiolett (UV) lys eller ozon, ClO ₂ blir til klor hexoxide Cl ₂ O ₆ , en meget ustabil forbindelse.

Egenskapene til de vandige løsningene dine

Vandige oppløsninger er gule eller rødlige gule. De er stabile hvis de holdes svale, godt forseglet og beskyttet mot sollys. I nærvær av lette disse løsningene langsomt separerte for å gi saltsyre HCl og klorsyre HClO ₃ .

Vandig løsning av ClO ₂ hvor det observeres at en gul gass som er ClO _{2 frigjøres} . Forfatter: Materialscientist. Kilde: Wikimedia Commons.

I alkaliske oppløsninger spaltes ClO ₂ til klorittioner ClO ^2- og klorat ClO ^3- . I sure oppløsninger, klorsyrling HClO _{2 er utformet} , og denne blir dekomponert for å saltsyre HCl og klorsyre HClO ₃ .

Andre egenskaper

De konsentrerte damper av ClO ₂ er potensielt eksplosive, så det har ikke vært mulig å komprimere det alene eller blandet med andre gasser. Av denne grunn er det foretrukket å tilberede det på stedet der det skal brukes.

Når det er veldig lave temperaturer i sin hydratiserte form, som er måten den noen ganger blir overført på, er det et blokkformet fast stoff som ligner på is og oransje i fargen.

Den har en lukt som ligner klor. Det er giftig ved innånding.

Å skaffe

Det kan fås på flere måter. For eksempel, i noen tilfeller CLO ₂ -løsninger fremstilles ved å føre en blanding av klorgass (Cl ₂ ) og luft (eller klorgass og nitrogen N ₂ ) gjennom en kolonne inneholdende granuler av natriumkloritt (NaCIO ₂ ).

2 NaClO ₂ + Cl ₂ → 2 NaCl + 2 ClO ₂

Den genererte Produktet inneholder omtrent 90% ClO ₂ , blant andre klorforbindelser.

Det ble også erholdt fra kaliumklorat (KClO ₃ ) og svovelsyre (H ₂ SO ₄ ) i nærvær av oksalsyre som reduksjonsmiddel. I dette tilfellet, karbondioksyd (CO ₂ er) også dannes, som tjener til å fortynne ClO ₂ .

Det kan fremstilles på bruksstedet ved å starte fra natriumklorat (NaCIO ₃ ), svovelsyre (H ₂ SO ₄ ) og metanol (CH ₃ OH).

I industrien er det oppnås ved hjelp av natriumklorat (NaCIO ₃ ) og svoveldioksid (SO ₂ ) i nærvær av svovelsyre.

2 NaCIO ₃ + SO ₂ + H ₂ SO ₄ → 2-ClO ₂ + 2 NaHSO ₄

Bruker som desinfiserende middel

Det kan brukes som et kraftig antimikrobielt middel. Det har vist seg å være svært effektivt mot forskjellige mikroorganismer, slik som Escherichia coli og Staphylococcus aureus.

Med den sistnevnte, en konsentrasjon på bare 5 ppm CIO _{er to} nok til å fjerne 100% av dem. Det er bakteriedrepende, antiseptisk og deodoriserende. Det er effektivt over et bredt pH-område.

I mat

Det brukes som et antimikrobielt middel i vann for å fumigere frukt og grønnsaker, i bearbeiding av fjærkre, rødt kjøtt, både kjøttstykker og organer, og marine produkter som skalldyr.

Rødt kjøtt fra supermarkeder kan ha blitt behandlet med klordioksid for å desinfisere det. Forfatter: Karamo. Kilde: Pixabay.

Klordioksydløsninger skal brukes i en konsentrasjon som ikke overstiger 3 ppm (deler per million) av gjenværende ClO _2, slik at den ikke vil ha noen innvirkning på maten.

Etter behandling med ClO _{2 må} all mat skylles grundig med drikkevann, eller den må brukes til blansjering, tilberedning eller hermetikk.

Når det gjelder marine produkter, bør ClO _2- løsningen brukes i vann og is som brukes til skylling, vasking, tining, transport eller lagring. Rå skalldyr skal deretter vaskes grundig med drikkevann før konsum.

Kaldt vann og is som sjømat oppbevares i inneholder små mengder ClO ₂ . Forfatter: PublicDomainPictures. Kilde: Pixabay.

På papir og papp som vil komme i kontakt med mat

ClO _2- løsninger brukes for å eliminere slim-forårsaker mikroorganismer (som alger, bakterier og sopp) i prosessvannet som brukes til fremstilling av papir og papp som vil komme i kontakt med mat.

I drikkevann

Det brukes til å rense vann og gjøre det drikkbart (trygt å drikke). Det brukes i forbehandlingen av vann som senere vil bli tappet på flaske for å drikke eller vann som vil bli brukt som ingrediens i fremstilling av drikkevarer eller brus.

Noen behandlede brus kan inneholde vann behandlet med ClO ₂ . Susan Slater. Kilde: Wikimedia Commons.

I tannbehandling

Det brukes i instrumentene som brukes av tannlege eller tannlege for å desinfisere dem og ødelegge sykdomsfremkallende organismer i dem.

I medisinske applikasjoner

Vandige oppløsninger av ClO ₂ er blitt brukt til å behandle oral candidiasis (infeksjon i munnen). Candidiasis er en infeksjon av soppen Candida albicans.

Utseende av soppen Candida albicans i en laboratoriekultur. CDC / Dr. William Kaplan. Kilde: Wikimedia Commons.

Klordioksid dreper munnsvampen og forbedrer utseendet på oralt vev uten bivirkninger.

Noen medisinske forskere indikerer at ClO _2- løsninger anvendt på kirurgiske sår kan redusere eller undertrykke dannelse av vedheft uten å påvirke vedheftet, med den ekstra fordelen med dets antiseptiske egenskaper.

Andre bruksområder

På grunn av oksiderende og mikrobisidale egenskaper, brukes ClO ₂ til å:

- Hvit cellulosen i treverket ved fremstilling av masse og papir, og gir en stabil glans.

- Bleking av fett og oljer, skinn, bleking av mel og tekstiler.

- Landbruksapplikasjoner som desinfisering av harde overflater, utstyr, vannsystemer og soppdrivhus.

- Bruksområder i bransjer, butikker og sykehus som desinfisering av harde overflater (vegger, gulv, bad), ventilasjonssystemer, laboratorieutstyr.

- Desinfiser gulv og bad i hjem, luftkondisjoneringssystemer, vannsirkulasjonssystemer i svømmebassenget.

- Kommunal og industriell avløpsrensing.

- Rengjøring av forurensning av oljefelt.

- Produksjon av kloridsalter (Cl ^- ).

risiko

- ClO ₂ konsentrerte damper er potensielt eksplosive.

- Det er giftig ved innånding og svelging. Det er irriterende for øynene, nesen og halsen, det kan forårsake lungeødem og kronisk bronkitt.

- I følge kildene som er konsultert, forårsaker ikke ClO ₂ mutasjoner i DNA eller forårsaker kreft hos mennesker.

referanser

1. US National Library of Medicine. (2019). Klordioksid. Gjenopprettet fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Dean, JA (redaktør). (1973). Langes Håndbok for kjemi (ellevte utgave). McGraw-Hill Book Company.
3. Ullmanns leksikon for industriell kjemi. (1990). Femte utgave. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Cotton, F. Albert og Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avansert uorganisk kjemi. Fjerde utgave. John Wiley & Sons.
5. Bajpai, P. (2012). Klordioksidbleking. Effekt av klordioksidbleking på massekvalitet. I miljøvennlige tilnærminger for bleking av masse (Andre utgave). Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
6. Moran, S. (2018). Vannkjemi. Klordioksid. I en anvendt guide til design av vann- og avløpsrenseanlegg. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
7. McKeen, L. (2012). Introduksjon til matbestråling og medisinsk sterilisering. Gassformig klordioksid. I Effekten av sterilisering på plast og elastomerer (tredje utgave). Gjenopprettet fra sciencedirect.com.