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二氧化氯消毒剂是国际上公认的高效消毒灭菌剂,它可以杀灭一切微生物,包括细菌繁殖体,细菌芽孢,真菌,分枝杆菌和病毒等,并且这些细菌不会产生抗药性。二氧化氯对微生物细胞壁有较强的吸附穿透能力,可有效地氧化细胞内含巯基的酶,还可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物。
ClO2分子结构特点:氯原子以2个配位键与2个氧原子结合,其外层还存在一未成对电子,具有很强的氧化作用。可有效地氧化细胞内含巯基的酶,除对一般细菌有杀死作用外,对芽孢、病毒、藻类、真菌等均有较好的杀灭作用。
应用的二氧化氯消毒剂有两类,多为二元包装:一类是稳定型二氧化氯溶液,稳定型二氧化氯溶液无色、无味、无腐蚀、不易燃、不挥发、不分解,性质稳定,便于储存和运输。单独使用无效,用时需加入活化剂,释放二氧化氯。另一类是固体二氧化氯,其中一包为亚氯酸钠,另一包为活化剂,用时分别溶于水后混合,即迅速产生二氧化氯。
二氧化氯的分子式为ClO2,分子量67.5,在常温下为黄绿色或桔黄色气体。常压、11℃时,气体CIO2的密度为3.09g/L(按计算11℃时,3.00g/L,25℃时,2.76g/L);液体ClO2的密度为1.64gcm3。常压下,沸点为10.9℃,凝固点为-59℃。具有氮和臭氧的特殊刺激性臭味,毒性与氯相似。纯气态二氧化氯在30℃时分解,50℃时则发生爆炸性分解。
二氧化氯易溶于冰醋酸、四氯化碳等有机溶剂,也溶于水,在水中的溶解度很大,4℃时100g水可溶解2LCIO2。溶解于水后,ClO2与水不发生反应,但水溶液不稳定,会逐渐分解为ClO2逸出。
还原法
还原法是使用较为广泛的方法。根据所选还原剂的不同,又可分为二氧化硫还原法、盐酸还原法、氯酸钠还原法和甲醇还原法等几种方法。其中,甲醇还原法是二氧化氯的主要工业化生产方法。其主要反应式为:30NaCIO3+7CH3OH+20H2SO4=30ClO2↑+6HCOOH+10Na3H(SO4)2+23H2O+CO2↑。也可选用不同的还原性物质作为还原剂,还原效果较好的有盐酸、草酸、氯气等。它们的制备反应式如下。
盐酸法:NaClO3+2HCl=ClO2↑+1/2Cl2↑+NaCl+H2O;
草酸法:2NaClO3+2H2SO4+H2C2O4=2ClO2↑+2CO2↑+2H2O+2NaHSO4;
氯气法:2NaClO2+Cl2=2ClO2↑+2NaCl。
氧化法
氧化法是以氧化剂(Cl2或NaClO)氧化NaClO2或在酸性介质中使NaClO2发生歧化反应生成ClO2。氧化亚氯酸钠法可分为氯气氧化法、自氧化法和次氯酸氧化法。
氯气氧化法:2NaClO2+Cl2=2ClO2↑+2NaCl;
自氧化法:5NaClO2+4HCl=4ClO2↑+5NaCl+2H2O;
次氯酸盐氧化法:2NaClO2+NaClO+2HCl=2ClO2↑+3NaCl+H2O。
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