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【中文名稱】二氧化氯；過氧化氯

【英文名稱】chlorine dioxide

【結構或分子式】

Cl原子以sp3雜化軌道形成σ鍵,分子為V形分子.

【相對分子量或原子量】67.46

【密度】3.09（11℃）

【熔點（℃）】-59

【沸點（℃）】11

【性狀】

紅黃色氣體.

【溶解情況】

溶于水,同時分解.溶于堿溶液而生成亞氯酸鹽和氯酸鹽.

【用途】

用作氧化劑、脫臭劑、漂白劑等.

【制備或來源】

由氯酸鈉與硫酸和甲醇作用或由氯酸鈉與二氧化硫作用而制得.

【其他】

不穩(wěn)定,有強的氧化性,會發(fā)生爆炸.

2003年5月1日,國家疾病控制中心頒發(fā)的《各種污染對象的常用消毒方法》中建議,為了避免“非典”等傳染病的傳播,餐飲用具可用200mg/L的二氧化氯溶液浸泡,游泳池水可按5mg/L用二氧化氯進行消毒.那么,什么是二氧化氯?它有哪些性質(zhì)及用途?現(xiàn)就有關問題作以介紹.

一、人類對二氧化氯的初步認識

人類利用化學消毒劑進行殺菌消毒是從19世紀初開始的.1820年第一代化學消毒劑漂白粉問世后,人們將其主要用于飲用水消毒和感染創(chuàng)傷的治療上,并取得了良好地效果,開辟了化學殺菌消毒的第一個里程碑.此后二氧化氯水中,人們相繼發(fā)現(xiàn)了第二代消毒劑環(huán)氧乙烷,第三代消毒劑戊二醛.新一代高效化學消毒劑終于在千呼萬喚中問世,這就是被稱作第四代殺菌消毒劑的二氧化氯.

二氧化氯誕生于1911年.早年人們并未用它殺菌消毒,直到1940年前后次氯酸鈉工業(yè)化生產(chǎn)之后,人們才開始大規(guī)模使用.1940年美國的尼亞加拉大瀑布率先采用它處理飲用水,取得良好效果,之后迅速推廣到全世界.近年來,人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)用氯氣對飲用水進行消毒時,水中的有機物會與氯氣發(fā)生取代反應,生成有機氯化合物,有機氯會在人體內(nèi)積留產(chǎn)生慢性累積中毒,還會誘發(fā)癌病,世界環(huán)保聯(lián)盟即將全面禁止使用氯氣用于飲用水的消毒,建議采用廣普性、具有強氧化性的高效消毒劑二氧化氯進行飲用水的消毒.目前,二氧化氯已被聯(lián)合國衛(wèi)生組織（WHO）列為AⅠ級消毒劑.

我國應用二氧化氯消毒技術始于八十年代.1987年,廣東省衛(wèi)生監(jiān)督部門批準其可以用于食品消毒、保鮮及食品設備、用具消毒.1990年上海衛(wèi)生管理部門批準其可以用于水處理、食品加工以及水產(chǎn)養(yǎng)殖、除臭等.我國衛(wèi)生部也在2000年前明確提出,逐步用二氧化氯替代氯氣進行飲用水的消毒.最近,二氧化氯又被列為預防非典的重要的含氯消毒劑.

二、二氧化氯的制備

二氧化氯是一種極易爆炸的強氧化性氣體,在生產(chǎn)和使用時必須盡量用稀有元素氣體進行稀釋,同時需要避免光照、震動或加熱.因此,二氧化氯的制備方法一直科學家長期尋求解決的問題.目前,世界常用的二氧化氯制備方法主要集中為三種.

⑴氯酸鈉與濃鹽酸反應法

目前,歐洲一些國家主要采用氯酸鈉（NaClO3）氧化濃鹽酸的制備方法環(huán)氧乙烷報警器,化學反應方程式為：2NaClO3＋4HCl（濃）=2NaCl＋Cl2↑＋ClO2↑＋2H2O.此法的缺點主要是同時產(chǎn)生了大量的氯氣,不僅產(chǎn)率低,而且產(chǎn)品難以分離,同時很有可能造成環(huán)境污染.

⑵亞氯酸鈉與氯氣反應法

我國的科學家經(jīng)過科學探索,發(fā)現(xiàn)一種優(yōu)于歐洲的制備方法,將經(jīng)干燥空氣稀釋的氯氣通入填充有固體亞氯酸鈉（NaClO2）的反應柱內(nèi)制得.化學反應方程式為：2NaClO2＋Cl2=2NaCl＋2ClO2↑.此法的特點是安全性好,沒有產(chǎn)生毒副產(chǎn)品.

⑶草酸鈉還原法

最近,科學家又研究出了一種新的制備方法,在酸性溶液中用草酸鈉（Na2C2O4）還原氯酸鈉,化學反應方程式為：Na2C2O4＋2NaClO3＋2H2SO4= Na2SO4＋2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O.此法的最大特點是由于反應過程中生成的二氧化碳的稀釋作用,大大提高了生產(chǎn)及儲存、運輸?shù)陌踩?

三、二氧化氯的用途

二氧化氯因為其具有殺菌能力強,對人體及動物沒有危害以及對環(huán)境不造成二次污染等特點而備受人們的青睞.二氧化氯不僅是一種不產(chǎn)生致癌物的廣譜環(huán)保型殺菌消毒劑,而且還在殺菌、食品保鮮、除臭等方面表現(xiàn)出顯著的效果.

1、殺菌、消毒方面

⑴對飲用水的消毒 二氧化氯是凈化飲用水的一種十分有效的凈水劑,其中包括良好的除臭與脫色能力、低濃度下高效殺菌和殺病毒能力.二氧化氯用于水消毒,在其濃度為0.5-1mg/L時,1分鐘內(nèi)能將水中99%的細菌殺滅,滅菌效果為氯氣的10倍,次氯酸鈉的2倍,抑制病毒的能力也比氯高3倍,比臭氧高1.9倍.二氧化氯還有殺菌快速,PH范圍廣（6-10）,不受水硬度和鹽份多少的影響,能維持長時間的殺菌作用,能高效率地消滅原生動物、孢子、霉菌、水藻和生物膜,不生成氯代酚和三鹵甲烷,能將許多有機化合物氧化,從而降低水的毒性和誘變性質(zhì)等多種特點.

⑵對空氣的殺菌 空氣中含有大量可以致病的細菌,特別是飲食業(yè)場所及食品加工廠生產(chǎn)車間空氣中微生物種類和數(shù)量多而復雜,對于這些微生物普遍采用的是紫外線滅菌方式,但由于室內(nèi)空氣相對濕度大,紫外線殺菌效果并不理想.而二氧化氯制劑的滅菌能力強,分解迅速無殘留,非常適于飲食業(yè)及食品加工業(yè)的有關場所的空氣噴霧殺菌及消毒.此外,春秋兩季是感冒、氣管炎等傳染病的多發(fā)季節(jié),可以用二氧化氯對環(huán)境進行消毒,不但能殺滅病原微生物,還能消除異味,清新空氣.因此,二氧化氯是十分理想的預防“非典”的環(huán)境消毒劑.

⑶對廚房用具、食品機械設備的消毒 廚房用具、食品機械設備、容器等如果不經(jīng)徹底的消毒,容易對食品造成污染,導致食物中毒的發(fā)生.用二氧化氯對廚房用具、食品機械設備、容器等進行消毒,可殺滅大腸桿菌、金黃色葡萄球等.

⑷在醫(yī)療領域 二氧化氯用于口腔含漱二氧化氯水中,可有效控制牙齦炎、牙斑菌和口臭,用作坐浴或沖洗,可防止多種疾病,等等.在1998年抗洪救災中,抗洪戰(zhàn)士用二氧化氯消毒液洗臉、坐浴、擦身、泡腳、泡洗內(nèi)衣褲等,其神奇作用再次被驗證.實踐證明二氧化氯水中,二氧化氯對防治紅眼病、皮膚病及除臭有良好效果.

2、保鮮

⑴食品的保鮮 二氧化氯屬無毒型消毒劑,一般使用濃度較小,可直接用于水果、蔬菜、肉類的殺菌、保鮮.將水果、蔬菜在二氧化氯溶液中浸泡片刻,即能殺死微生物又不與脂肪酸反應,不破壞蔬菜的纖維組織并對果蔬的味道、營養(yǎng)無任何損害,且無需再用清水清洗.在流通領域中,有些不宜水洗的果蔬,可用固體的二氧化氯與果蔬一起裝入包裝箱,可長時間緩慢放出二氧化氯,既滅菌,又可達到保鮮作用.經(jīng)二氧化氯溶液浸泡的魚、雞、禽類,不僅可消除腥臭味,還可有效控制微生物生長,延長儲藏期甲苯報警器,并能保持鮮美的口味.用二氧化氯處理禽蛋,保鮮效果亦良好,且不影響蛋的孵化.

⑵除臭、除異味 二氧化氯能和空氣中的氨和硫化合物及水中鐵和錳化合物相作用,因此可消除空氣和水中的臭味.用二氧化氯溶液對冰箱進行擦洗,可達到消除異味的作用.在衛(wèi)生間中可用二氧化氯溶液進行噴霧,可迅速去除臭味.

目前,發(fā)達國家已將二氧化氯應用到幾乎所有需要殺菌消毒領域.在我國,二氧化氯的應用雖然剛剛起步,但我們有理由相信,在不久的將來,二氧化氯一定會成為我們生產(chǎn)和生活中必不可少的日常用品,其發(fā)展前景無限廣闊.

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