二氧化氯

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二氧化氯
IUPAC名
Chlorine dioxide
识别
CAS号 10049-04-4
PubChem 24870
ChemSpider 23251
SMILES
InChI
InChIKey OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYAC
Gmelin 1265
EINECS 233-162-8
ChEBI 29415
RTECS FO3000000
MeSH Chlorine+dioxide
性质
化学式 ClO2
摩尔质量 67.45 g·mol−1
精确质量 66.958681951 g mol-1
外观 黃色氣體
氣味 辛辣
密度 3.04 g cm-3
熔点 -59 °C(214 K)
沸点 11 °C(284 K)
溶解性 8 g dm-3 (at 20 °C)
pKa 3.0(5)
热力学
ΔfHmo298K 104.60 kJ mol-1
So298K 257.22 J K-1 mol-1
危险性
警示术语 R:R6, R8, R26, R34, R50
安全术语 S:S1/2, S23, S26, S28, S36/37/39, S38, S45, S61
MSDS ICSC 0127
欧盟编号 017-026-00-3
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
3
4
OX
LD50 292 mg/kg (大鼠口服)
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

二氧化氯是黃紅色的氣體,是的最稳定的氧化物,也是唯一大量生产的卤氧化物[1]。二氧化氯在其液態時穩定,但若和一些特定物質接觸,也有爆炸的可能。

制备[编辑]

氯酸钠在強酸的溶液和適合的還原劑(例如过氧化氢二氧化硫,或盐酸)下進行還原反應,產生二氧化氯:

2ClO3 + 2Cl + 4H+ → 2ClO2 + Cl2 + 2H2O

然而,這個化學反應對於消毒上的應用價值不大。生產消毒用的二氧化氯,大多數是用亚氯酸盐—氯法:

2NaClO2 + Cl2 → 2NaCl + 2ClO2

或是亚氯酸盐-盐酸法:

5NaClO2 + 4HCl → 5NaCl + 4ClO2 + 2H2O

後者的特點是它的化學製成品無氯氣以及產量高(用現代的生產機器,一般含量高于95%)。

最近,科学家又研究出了一种新的制备方法,在酸性溶液中用草酸(H2C2O4)还原氯酸盐,化学反应方程式为:

H2C2O4 + 2NaClO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2CO2↑ + 2ClO2↑ + 2H2O
2KClO3 + H2C2O4 → K2CO3 + CO2↑ + 2ClO2↑ + H2O

此法的最大特点是由于反应过程中生成的二氧化碳的稀释作用,大大提高了生产及储存、运输的安全性。当二氧化氯的分压超过6.6kPa时会发生爆炸。

用途[编辑]

二氧化氯的主要用途在自來水的消毒,和麵粉木質紙漿漂白

它能很有效地對抗病毒細菌和包括梨形鞭毛蟲(Giardia lamblia)與隱孢子蟲(Cryptosporidium)等原生動物所引起的囊腫與卵囊。

從1956年比利時布魯塞爾把自來水消毒劑由氯氣改成二氧化氯後,二氧化氯開始被廣泛地使用。

2005年8月,在襲擊紐奧良飓风卡特里娜過後,二氧化氯就被用來清除被洪水淹沒後房屋上的危險霉菌。而中华人民共和国政府也於2006年3月6日預告二氧化氯為自來水消毒劑。[1]

参考资料[编辑]

  1. ^ 《无机化学》(第五版). 大连理工大学无机化学教研室 编. 高等教育出版社. 第三篇 元素化学. P524. 1.卤素的氧化物

外部链接[编辑]