Chlordioxid (ClO2) struktur, anvendelser, opnåelse, risici, egenskaber

1774
Egbert Haynes
Chlordioxid (ClO2) struktur, anvendelser, opnåelse, risici, egenskaber

Det klordioxid Det er en uorganisk forbindelse dannet af grundstoffet chlor (Cl) og ilt (O). Dens kemiske formel er ClOto. Det er en grønlig-gul til rødlig gas. Det findes ikke naturligt i miljøet.

Det er ekstremt reaktivt, så det er almindeligt, at det forberedes, hvor det skal bruges. En af dets vigtigste anvendelser er som et mikrobicid, antiseptisk middel og deodoriserende middel, fordi det eliminerer bakterier, vira og svampe meget let og i meget lave koncentrationer..

Nogle fødevarer, der sælges i supermarkeder, kan være blevet desinficeret med klordioxid ClOto. Forfatter: ElasticComputeFarm. Kilde: Pixabay.

Giver dig mulighed for at desinficere fødevarer som grøntsager, frugt, kød, fjerkræ og fisk og skaldyr. Det bruges til at desinficere overflader, gulve, badeværelser, ventilationssystemer, svømmebassiner, laboratorieudstyr, tandudstyr osv..

Af denne grund bruges det til forarbejdning af fødevarer, på hospitaler og klinikker, i industrier og butikker. Det bruges til at rense drikkevand og kommunalt spildevand.

Det er meget effektivt som et oxidationsmiddel, hvorfor det blandt andet bruges til blegning af papirmasse, olier, mel, læder, tekstilfibre..

Når det er i form af en gas, er det meget farligt, da det er meget eksplosivt og hovedsageligt bruges i vandige opløsninger. Det er giftigt ved indånding.

Artikelindeks

  • 1 Struktur
  • 2 Nomenklatur
  • 3 egenskaber
    • 3.1 Fysisk tilstand
    • 3.2 Molekylvægt
    • 3.3 Smeltepunkt
    • 3.4 Kogepunkt
    • 3.5 Densitet
    • 3.6 Opløselighed
    • 3.7 Kemiske egenskaber
    • 3.8 Egenskaber for dets vandige opløsninger
    • 3.9 Andre egenskaber
  • 4 Opnåelse
  • 5 Anvendes som desinfektionsmiddel
    • 5.1 I mad
    • 5.2 På papir og pap, der kommer i kontakt med mad
    • 5.3 I drikkevand
    • 5.4 I tandpleje
    • 5.5 I medicinske applikationer
  • 6 Andre anvendelser
  • 7 risici
  • 8 Referencer

Struktur

Chlordioxid dannes ved foreningen af ​​et chloratom (Cl) med to iltatomer (O). Bindingerne af klor med hvert ilt er kovalente og dobbelte. Klor i denne forbindelse har en valens på +4.

Lewis-struktur af chlordioxid ClOto. Yikrazuul [Public domain]. Kilde: Wikimedia Commons.

Den har en symmetrisk og vinklet struktur, da den har frie elektroner. Det vil sige, de danner ikke en binding med noget andet atom.

ClO strukturto i tre dimensioner. Grøn = klor; rød = ilt. Ben Mills og Jynto [Public domain]. Kilde: Wikimedia Commons.

Nomenklatur

- Chlordioxid

- Kloroxid (iv)

Ejendomme

Fysisk tilstand

Grøn-gul til rød-gul gas.

Molekylær vægt

67,45 g / mol.

Smeltepunkt

-59 ºC.

Kogepunkt

11 ºC.

Massefylde

Væske ved 0 ° C = 1.642 g / cm33

Gas = 2,33 (relativ tæthed i forhold til luft, luft = 1).

Opløselighed

Opløselig i vand: 2000 cm3 af ClOto gas i 100 cm3 koldt vand eller 0,8 g / 100 ml vand ved 20 ° C. Opløselig i alkalisk opløsning og i svovlsyreopløsning HtoSW4.

Kemiske egenskaber

ClOto det er ekstremt reaktivt og kan eksplodere voldsomt. Det er et meget effektivt oxidationsmiddel.

ClOto det nedbrydes voldsomt, hvis det kommer i kontakt med organiske materialer. Hvis den er i luft i en koncentration på mere end 10%, kan den eksplodere på grund af sollys eller varme.

Det kan også detonere i nærværelse af kviksølv (Hg) eller kulilte (CO).

Under påvirkning af ultraviolet (UV) lys eller ozon, ClOto bliver chlorhexoxid CltoELLER6, meget ustabil forbindelse.

Egenskaber for dine vandige løsninger

Dens vandige opløsninger er gule eller rødgule. De er stabile, hvis de holdes kølige, godt forseglede og beskyttet mod sollys. I nærvær af lys nedbrydes disse opløsninger langsomt for at give saltsyre-HCl og chlorsyre-HClO.3.

Vandig ClO-opløsningto hvor det observeres, at der frigives en gul gas, som er ClOto. Forfatter: Materialscientist. Kilde: Wikimedia Commons.

I alkaliske opløsninger, ClOto nedbrydes til klorioner ClOto- og chlorat ClO3-. Klorsyre HClO dannes i syreopløsningerto og derefter nedbrydes dette til saltsyre-HCl og chlorsyre-HClO3.

Andre egenskaber

De koncentrerede dampe af ClOto de er potentielt eksplosive, så det har ikke været muligt at komprimere det alene eller blandet med andre gasser. Af denne grund foretrækkes det at forberede det på det sted, hvor det skal bruges..

Når det er ved meget lave temperaturer i sin hydratiserede form, hvilket er den måde, det undertiden overføres på, er det et blokformet fast stof svarende til is og orange i farven..

Det har en lugt, der ligner klor. Det er giftigt ved indånding.

Opnåelse

Det kan opnås på flere måder. For eksempel i nogle tilfælde ClO-løsningerto fremstilles ved at føre en blanding af chlorgas (Clto) og luft (eller chlorgas og nitrogen Ntogennem en søjle indeholdende natriumchloritgranulat (NaClOto).

2 NaClOto + Clto → 2 NaCl + 2ClOto

Det genererede produkt indeholder ca. 90% ClOto, blandt andre klorforbindelser.

Det opnås også fra kaliumchlorat (KClO)3) og svovlsyre (HtoSW4i nærvær af oxalsyre som et reduktionsmiddel. I dette tilfælde er kuldioxid (COto) bruges til at fortynde ClOto.

Det kan fremstilles på anvendelsesstedet startende fra natriumchlorat (NaClO3svovlsyre (HtoSW4og methanol (CH3OH).

I industrien opnås det med natriumchlorat (NaClO3) og svovldioxid (SOto) i nærvær af svovlsyre.

2 NaClO3 + SWto + HtoSW4 → 2 ClOto + 2 NaHSO4

Anvendes som desinfektionsmiddel

Det kan bruges som et stærkt antimikrobielt middel. Det har vist sig at være yderst effektivt mod forskellige mikroorganismer, såsom Escherichia coli og Staphylococcus aureus.

Med sidstnævnte er en koncentration på kun 5 ppm ClO tilstrækkeligto for at eliminere 100% af dem. Det er bakteriedræbende, antiseptisk og deodoriserende. Det er effektivt over et bredt pH-område.

I mad

Det bruges som et antimikrobielt middel i vand til at desinficere frugt og grøntsager ved forarbejdning af fjerkræ, rødt kød, både stykker kød og organer, og marine produkter såsom skaldyr..

Rødt kød fra supermarkeder kan være blevet behandlet med chlordioxid for at desinficere det. Forfatter: Karamo. Kilde: Pixabay.

Chlordioxidopløsninger bør anvendes i en koncentration, der ikke overstiger 3 ppm (dele pr. Million) ClOto resterende, så det ikke påvirker mad.

Efter behandling med ClOto al mad skal skylles grundigt med drikkevand eller beregnet til blanchering, madlavning eller konserves.

For marine produkter ClO-løsningento Det skal bruges i vand og is, der bruges til skylning, vask, optøning, transport eller opbevaring. Rå skaldyr skal derefter vaskes grundigt med drikkevand inden forbrug..

Koldt vand og is, som fisk og skaldyr holdes med, indeholder små mængder ClOto. Forfatter: PublicDomainPictures. Kilde: Pixabay.

På papir og pap, der kommer i kontakt med mad

ClO-løsningerto bruges til at eliminere slimfremkaldende mikroorganismer (såsom alger, bakterier og svampe) i det procesvand, der anvendes til fremstilling af papir og pap, der kommer i kontakt med mad.

I drikkevand

Det bruges til at rense vand og gøre det drikkebart (sikkert at drikke). Det bruges til forbehandlingen af ​​vand, der senere aftappes til drikke eller vand, der vil blive brugt som en ingrediens til fremstilling af drikkevarer eller læskedrikke..

Nogle forarbejdede læskedrikke kan indeholde vand behandlet med ClOto. Susan Slater [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]. Kilde: Wikimedia Commons.

I tandpleje

Det bruges i de instrumenter, som tandlægen eller tandlægen bruger til at desinficere dem og ødelægge patogene organismer i dem.

I medicinske applikationer

Vandige opløsninger af ClOto er blevet brugt til behandling af orale gærinfektioner (infektion i munden). Candidiasis er en infektion forårsaget af svampen Candida albicans.

Udseendet af svampen Candida albicans i en laboratoriekultur. CDC / Dr. William Kaplan [Public domain]. Kilde: Wikimedia Commons.

Chlordioxid dræber mundsvamp og forbedrer udseendet af oralt væv betydeligt uden bivirkninger.

Nogle medicinske forskere indikerer, at ClO-løsningerto anvendt på sår fra kirurgiske operationer kan reducere eller undertrykke adhæsionsdannelse uden at påvirke dets heling, med den yderligere fordel ved dets antiseptiske egenskaber.

Andre anvendelser

På grund af dets oxiderende og mikrobicide egenskaber ClOto bruges til:

- Blødgør papirmasse fra træ ved fremstilling af papirmasse og papir, hvilket giver en stabil glans.

- Blegning af fedt og olier, læder, blegemel og tekstiler.

- Landbrugsapplikationer såsom desinficering af hårde overflader, udstyr, vandsystemer og svampe drivhuse.

- Anvendelser i industrier, butikker og hospitaler såsom desinficering af hårde overflader (vægge, gulve, badeværelser), ventilationssystemer, laboratorieudstyr.

- Desinficer gulve og badeværelser i boliger, klimaanlæg, vandcirkulationssystemer i poolen.

- Kommunal og industriel spildevandsrensning.

- Oprydning af oliefeltforurening.

- Fremstilling af chloridsalte (Cl-).

Risici

- De koncentrerede dampe af ClOto er potentielt eksplosive.

- Det er giftigt ved indånding og indtagelse. Det er irriterende for øjne, næse og hals, kan forårsage lungeødem og kronisk bronkitis.

- Ifølge de hørte kilder, ClOto forårsager ikke DNA-mutationer eller forårsager kræft hos mennesker.

Referencer

  1. OS. National Library of Medicine. (2019). Chlordioxid. Gendannet fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Dean, J.A. (redaktør). (1973). Lange's Handbook of Chemistry (Ellevte udgave). McGraw-Hill Book Company.
  3. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Femte udgave. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
  4. Cotton, F. Albert og Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avanceret uorganisk kemi. Fjerde udgave. John Wiley & Sons.
  5. Bajpai, P. (2012). Blegning af klordioxid. Virkning af klordioxidblegning på massekvaliteten. In Environmentalally Benign Approaches for Pulp Blegning (Anden udgave). Gendannet fra sciencedirect.com.
  6. Moran, S. (2018). Vandkemi. Chlordioxid. I en anvendt guide til design af vand og spildevandsrensningsanlæg. Gendannet fra sciencedirect.com.
  7. McKeen, L. (2012). Introduktion til madbestråling og medicinsk sterilisering. Gasformigt klordioxid. In The Effect of Sterilization on Plastics and Elastomers (Tredje udgave). Gendannet fra sciencedirect.com.

Endnu ingen kommentarer