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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】

不穩定,有強的氧化性,會發生爆炸.

2003年5月1日,國家疾病控制中心頒發的《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?它有哪些性質及用途?現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,人們相繼發現了第二代消毒劑環氧乙烷,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化生產之后,人們才開始大規模使用.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,人們陸續發現用氯氣對飲用水進行消毒時,水中的有機物會與氯氣發生取代反應,生成有機氯化合物,有機氯會在人體內積留產生慢性累積中毒,還會誘發癌病,世界環保聯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,二氧化氯已被聯合國衛生組織（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,廣東省衛生監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年上海衛生管理部門批準其可以用于水處理、食品加工以及水產養殖、除臭等.我國衛生部也在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生了大量的氯氣,不僅產率低,而且產品難以分離,同時很有可能造成環境污染.

⑵亞氯酸鈉與氯氣反應法

我國的科學家經過科學探索,發現一種優于歐洲的制備方法,將經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,沒有產生毒副產品.

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,大大提高了生產及儲存、運輸的安全性.

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生致癌物的廣譜環保型殺菌消毒劑,而且還在殺菌、食品保鮮、除臭等方面表現出顯著的效果.

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,特別是飲食業場所及食品加工廠生產車間空氣中微生物種類和數量多而復雜,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,非常適于飲食業及食品加工業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季節,可以用二氧化氯對環境進行消毒,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、容器等如果不經徹底的消毒,容易對食品造成污染,導致食物中毒的發生.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,抗洪戰士用二氧化氯消毒液洗臉、坐浴、擦身、泡腳、泡洗內衣褲等,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和生活中必不可少的日常用品,其發展前景無限廣闊.

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