ХЛОР-ДИОКСИД (ЦЛО2): СТРУКТУРА, УПОТРЕБА, ДОБИЈАЊЕ, РИЗИЦИ, СВОЈСТВА - ХЕМИЈА - 2025

Хлор диоксид је неорганско једињење елемент формира хлор (Цл) и кисеоника (О). Његова хемијска формула је ЦлО ₂ . То је гас зеленкасто-жуте до црвенкасте боје. Не налази се природно у околини.

Изузетно је реактиван, па је уобичајено да се припрема тамо где треба да се користи. Једна од његових најважнијих примена је као микробицид, антисептик и дезодоранс јер елиминише бактерије, вирусе и гљивице врло лако и у веома ниским концентрацијама.

Неке намирнице које се продају у супермаркетима могу бити дезинфиковане хлор-диоксидом ЦлО ₂ . Аутор: ЕластицЦомпутеФарм. Извор: Пикабаи.

Омогућује вам дезинфекцију хране као што су поврће, воће, месо, живина и морски плодови. Користи се за дезинфекцију површина, пода, купатила, вентилационих система, базена, лабораторијске опреме, стоматолошке опреме итд.

Из тог разлога се користи у преради хране, у болницама и клиникама, у индустрији и предузећима. Користи се за прочишћавање воде за пиће и комуналних отпадних вода.

Веома је ефикасан као оксидант, због чега се, између осталог, користи за избељивање папирне каше, уља, брашна, коже, текстилних влакана.

Када је у облику гаса веома је опасан, јер је високо експлозиван, а користи се углавном у воденим растворима. Токсичан је ако се удише.

Структура

Хлор-диоксид настаје сједињењем атома хлора (Цл) са два атома кисеоника (О). Везе хлора са сваким кисеоником су ковалентне и двоструке. Хлор у овом једињењу има валенцију од +4.

Левисова структура хлор-диоксида ЦлО ₂ . Иикразуул. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Има симетричну и угаону структуру, јер има слободне електроне. Односно, они не творе везу ни са једним другим атомом.

Структура ЦлО ₂ у три димензије. Зелени = хлор; црвена = кисеоник. Бен Миллс и Јинто. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Номенклатура

- Хлор-диоксид

- хлор оксид (ив)

Својства

Физичко стање

Зеленкасто-жути до црвенкасто-жути гас.

Молекуларна тежина

67,45 г / мол.

Тачка топљења

-59 ° Ц

Тачка кључања

11 ° Ц.

Густина

Течност на 0 ° Ц = 1.642 г / цм ³

Гас = 2,33 (релативна густина за ваздух, ваздух = 1).

Растворљивост

Растворљиви у води: 2000 цм ³ плинова ЦлО ₂ у 100 цм ³ хладне воде или 0,8 г / 100 мл воде на 20 ° Ц. Растворљив је у алкалном раствору и у раствору сумпорне киселине Х ₂ СО ₄ .

Хемијска својства

ЦлО ₂ је изузетно реактиван и може експлодирати силовито. То је врло ефикасно оксидационо средство.

ЦлО _{2 се} разграђује насилно ако дође у контакт са органским материјалима. Ако се налази у ваздуху у концентрацији већој од 10%, може експлодирати услед дејства сунчеве светлости или топлоте.

Такође може да детонира у присуству живе (Хг) или угљен моноксида (ЦО).

Под дејством ултраљубичастог (УВ) светла или озона, ЦлО ₂ се претвара у хлор-хексоксид Цл ₂ О ₆ , веома нестабилно једињење.

Својства водених раствора

Њени водени раствори су жути или црвенкасто жути. Они су стабилни ако се чувају на хладном, добро затворени и заштићени од сунчеве светлости. У присуству лаких ових рјешења полако распадају дајући хлороводоничне киселине ХЦл и хлороводоничне киселине ХЦлО ₃ .

Водени раствор Цло ₂ где се примећено то жути гас који је ЦлО _{2 ослобађа} . Аутор: Материалсциентист. Извор: Викимедиа Цоммонс.

У алкалним растворима, ЦЛО ₂ разграђује инто цхлорите јоне ЦлО ^2- и хлорат Цло ^3- . У киселих раствора, хлораста киселина ХЦлО _{формира 2} , а онда је разлаже на хлороводоничне киселине ХЦл и хлорна киселина ХЦлО ₃ .

Остала својства

Концентроване паре ЦлО ₂ потенцијално су експлозивне, па није могуће компресовати га сам или помешати са другим гасовима. Из тог разлога је пожељније да се припреми на месту где ће се користити.

Када је у веома ниским температурама у свом хидратизованом облику, што је начин на који се понекад преноси, то је чврста супстанца у облику блока слична леденој и наранџастој боји.

Има мирис сличан хлору. Токсичан је ако се удише.

Прибављање

Може се добити на више начина. На пример, у неким случајевима Цло ₂ раствори су припремљени пропуштањем мешавине гасовитог хлора (Цл ₂ ) и ваздух (или гас хлора и азот Н ₂ ) кроз колону која садржи грануле натријум хлорита (НаЦлО ₂ ).

2 НаЦлО ₂ + Цл ₂ → 2 НаЦл + 2 ЦлО ₂

Створени производ садржи отприлике 90% ЦлО ₂ , између осталих једињења хлора.

Такође се добија из калијум хлорат (КЦлО ₃ ) и сумпорном киселином (Х ₂ СО ₄ ), у присуству оксалне киселине као редукционог средства. У овом случају, угљен диоксид (ЦО ₂ ) се такође формира, који служи за разблаживање ЦлО ₂ .

Може се припремити на месту употребе почев од натријум хлорат (НаЦлО ₃ ), сумпорне киселине (Х ₂ СО ₄ ) и метанолу (ЦХ ₃ ОХ).

У индустрији се добија помоћу натријум хлорат (НаЦлО ₃ ) и сумпордиоксида (СО ₂ ) у присуству сумпорне киселине.

2 НаЦлО ₃ + СО ₂ + Х ₂ СО ₄ → 2 ЦлО ₂ + 2 НаХСО ₄

Користи се као дезинфицијенс

Може се користити као моћно антимикробно средство. Откривено је да је високо ефикасан против разних микроорганизама, попут Есцхерицхиа цоли и Стапхилоцоццус ауреус.

Са овим последњим _је довољна концентрација само 5 ппм ЦлО ₂ да би се елиминисало 100%. Бактерицидно је, антисептички и дезодорира. Ефикасан је у широком опсегу пХ.

У храни

Користи се као антимикробно средство у води за сагоревање воћа и поврћа, у преради живине, црвеног меса, комада меса и органа, као и морских производа попут шкољки.

Црвено месо из супермаркета можда је третирано хлор-диоксидом да би се дезинфиковало. Аутор: Карамо Извор: Пикабаи.

Хлор диоксид растворе треба користити у концентрацији која не прелази 3 ппм (делова на милион) заосталог Цло ₂ тако да неће имати ефекта на храну.

После третмана са ЦлО ₂ сву храну треба темељно испрати питком водом или је користити за бланширање, кување или конзервирање.

У случају морских производа, раствор ЦлО ₂ треба користити у води и леду који се користи за испирање, прање, одмрзавање, транспорт или складиштење. Сирове шкољке пре употребе треба темељно опрати питком водом.

Хладна вода и лед у коме се чува морска храна садрже мале количине ЦлО ₂ . Аутор: ПублицДомаинПицтурес. Извор: Пикабаи.

На папиру и картону који ће доћи у контакт са храном

Раствори ЦлО ₂ користе се за уклањање микроорганизама који изазивају слуз (попут алги, бактерија и гљивица) у процесној води која се користи у производњи папира и картона који ће доћи у контакт са храном.

У води за пиће

Користи се за прочишћавање воде и чини је питком (сигурном за пиће). Користи се у претходној обради воде која ће се касније флаширати за пиће или воде која ће се користити као састојак у производњи пића или безалкохолних пића.

Неке прерађене соде могу садржавати воду третирану са ЦлО ₂ . Сусан Слатер. Извор: Викимедиа Цоммонс.

У стоматологији

Користи се у инструментима које стоматолог или стоматолог користи за дезинфекцију и уништавање патогених организама у њима.

У медицинским применама

Водени раствори ЦлО ₂ коришћени су за лечење оралне кандидијазе (инфекције у устима). Кандидијаза је инфекција гљивицом Цандида албицанс.

Изглед гљивице Цандида албицанс у лабораторијској култури. ЦДЦ / Др. Виллиам Каплан. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Хлор-диоксид убија гљивице из уста и значајно побољшава изглед усних ткива без нежељених ефеката.

Неки медицински истраживачи наводе да раствори ЦлО _{2 који се} примењују на хируршке ране могу смањити или сузбити стварање адхезије, не утичући на зарастање адхезије, уз додатну предност његових антисептичких својстава.

Друге намене

Због својих оксидативних и микробицидних својстава, ЦлО ₂ се користи за:

- Избелите целулозу дрвета у производњи целулозе и папира, пружајући стабилан сјај.

- Избељујуће масти и уља, кожа, брашно и текстил.

- Пољопривредне примене као што су дезинфекција тврдих површина, опреме, водних система и пластеника гљива.

- Примене у индустрији, продавницама и болницама као што су дезинфекција тврдих површина (зидови, подови, купатила), вентилациони системи, лабораторијска опрема.

- дезинфицирати подове и купатила домова, климатизационе системе, системе за циркулацију воде у базену.

- Пречишћавање комуналних и индустријских отпадних вода.

- Чишћење загађења нафтних поља.

- Производња хлоридних соли (Цл ^- ).

Ризици

- Концентроване паре ЦлО ₂ потенцијално су експлозивне.

- Токсичан је ако се удише и гута. Надражујуће је за очи, нос и грло, може изазвати плућни едем и хронични бронхитис.

- Према изворима који су консултовани, ЦлО ₂ не изазива мутације у ДНК нити узрокује рак код људи.

Референце

1. Америчка национална медицинска библиотека. (2019). Хлор-диоксид. Опоравак од пубцхем.нцби.нлм.них.гов.
2. Деан, ЈА (уредник). (1973). Лангеов приручник хемије (једанаесто издање). МцГрав-Хилл Боок Цомпани.
3. Уллманнова енциклопедија индустријске хемије. (1990). Пето издање. ВЦХ Верлагсгеселлсцхафт мбХ.
4. Цоттон, Ф. Алберт и Вилкинсон, Геоффреи. (1980). Напредна неорганска хемија. Четврто издање. Јохн Вилеи & Сонс.
5. Бајпаи, П. (2012). Избељивање хлор-диоксидом. Утицај избељивања хлор-диоксида на квалитет целулозе. У еколошки бенигним приступима избељивању целулозе (друго издање). Опоравак од сциенцедирецт.цом.
6. Моран, С. (2018). Хемија воде. Хлор-диоксид. У Примењеном водичу за дизајн постројења за пречишћавање воде и отпадних вода. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
7. МцКеен, Л. (2012). Увод у озрачивање хране и медицинску стерилизацију. Гасовити хлор-диоксид. У ефекту стерилизације на пластику и еластомере (треће издање). Опоравак од сциенцедирецт.цом.