一、 二氧化氯的物理性質(zhì) 二氧化氯常溫下是黃綠色或橘紅色氣體, 二氧化氯蒸氣在外觀和味道上酷似氯氣, 有窒 息性臭味;在冷卻并超過-40℃時(shí),為深紅色(或紅褐色)液體;溫度低于-59℃時(shí)為橙 黃色固體。 二氧化氯的濃蒸氣超過大氣壓強(qiáng) 時(shí)爆炸, 即在 壓強(qiáng)時(shí)爆炸; 當(dāng)溶液中二氧 化氯濃度高于 10%(Wt/V)或空氣中大于 10%(V/V)時(shí),易發(fā)生低水平爆炸,在有 機(jī)蒸氣存在下, 這種爆炸可能變得強(qiáng)烈。 壓縮或貯存二氧化氯的一切嘗試無論是單獨(dú)或 同其他氣體結(jié)合,在商業(yè)上均未成功。因?yàn)樗谋l(fā)危險(xiǎn),二氧化氯必須在使用地點(diǎn)制 造。 二氧化氯不穩(wěn)定,受熱或遇光易分解成氧和氯,引起爆炸;遇到有機(jī)物等能促進(jìn)氧化作 用的物質(zhì)時(shí)也可產(chǎn)生爆炸。氣體二氧化氯用空氣沖稀到 10%(V/V)以下的濃度時(shí)較為 安全;二氧化氯水溶液的濃度低于大約 8~10g/L,將不產(chǎn)生足夠引起爆炸危險(xiǎn)的高蒸 氣壓。 在水處理的實(shí)踐中, 二氧化氯濃度很少超過 4g/L, 處理水平一般在 0.1 到 5.0mg/l 這樣的范圍內(nèi)。 二氧化氯氣體易溶于水,其溶解度約是氯氣的 5 倍,溶解中形成黃綠色的溶液,具有與 氯氣近似的辛辣的刺激性氣味。
25℃平衡時(shí)液相中二氧化氯的濃度是氣相中 23 倍。同 氯氣在水中水解相反, 二氧化氯在水中不能水解到任何顯著的數(shù)量, 反而作為溶解的氣 體保留在溶液中。二氧化氯溶液稍微酸化(PH=6)即由于抑制了它的歧化而加強(qiáng)了穩(wěn) 定性。二氧化氯溶于冰醋酸、四氯化碳中,在四氯化碳中具有順磁性;易被硫酸吸收,但與硫酸不起反應(yīng)。 二、二氧化氯的化學(xué)性質(zhì) 二氧化氯系一強(qiáng)氧化劑二氧化氯模組,與很多物質(zhì)能發(fā)生劇烈反應(yīng)。二氧化氯腐蝕性也很強(qiáng),能與 Zn、Ca、Al、Mg、Ni 等反應(yīng)生成相應(yīng)的亞氯酸鹽,耐腐蝕材料有白金、鉈、鈦、高硅 鐵、陶瓷器、聚氯乙烯、聚酯、氟樹脂等。二氧化氯在正 4 價(jià)態(tài)下具有強(qiáng)氧化能力,能 與許多有機(jī)和無機(jī)化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng);而氯與二氧化氯較之,氧化能力弱很多, 且與有機(jī)化合物反應(yīng)多是取代或加成反應(yīng)。 三、二氧化氯特點(diǎn)和應(yīng)用范圍 二氧化氯是聯(lián)合國世界衛(wèi)生組織確認(rèn)的一種安全、高效、廣譜、強(qiáng)力殺菌劑,其有效氯 是氯氣的 2.63 倍,殺菌能力是氯氣的 5 倍二氧化氯模組,是次氯酸鈉的 50 倍以上二氧化氯模組,它可以殺滅一切 微生物,包括細(xì)菌繁殖體、分支桿菌,尤其對甲肝、乙肝、傷寒、脊髓灰質(zhì)及艾滋病毒 有良好的殺滅和抑制效果,并且還具有以下幾個(gè)特點(diǎn): 1、 在多種常用消毒劑中,在相同時(shí)間內(nèi)達(dá)到同樣殺菌效果所需藥劑濃度,二氧化氯是 最低的,它對細(xì)胞壁有較強(qiáng)的吸附能力,能有效地氧化細(xì)胞內(nèi)含巰基的酶,從而抑制微 生物蛋白質(zhì)的合成來破壞微生物; 2、 二氧化氯在水中擴(kuò)散速度和滲透能力都很強(qiáng),且有持久殺菌能力,實(shí)際應(yīng)用表明在 0.5PPm 時(shí)對大腸桿菌保持 99%的殺滅率,能保持 12 小時(shí)以上; 3、 經(jīng)口毒性試驗(yàn)表明,二氧化氯屬無毒品,積累性試驗(yàn)結(jié)論為弱蓄積性物質(zhì),使用非 常安全,而且它不與水體中的有機(jī)物作用生成三鹵甲烷等致癌物質(zhì)voc氣體檢測儀,對高等動物細(xì)胞、 精子及染色體無致癌、致畸、致突變作用。
二氧化氯應(yīng)用領(lǐng)域很廣。常用于自來水、醫(yī)院污水、工業(yè)循環(huán)冷卻水、泳池水、水產(chǎn)養(yǎng) 殖水等水體的殺菌消毒和滅藻除異味等;也用于對含氰、硫、硫化物、硫醇、酚、苯等 水體及印染廢水的處理; 由于它具有很強(qiáng)的氧化性還可用于去除水體中鐵、 錳等金屬離 子。二氧化氯(ClO2)的化學(xué)性質(zhì)二氧化氯(ClO2)的化學(xué)性質(zhì) 1、 二氧化氯對錳的氧化 二氧化氯能夠把水中還原態(tài)鐵、錳氧化成不溶于水的高價(jià)態(tài)鐵、錳,即: +5Mn2++6H2O=+12H+++5Fe(HCO3)2+=5Fe(OH)3+-+Cl-+21H+ 2 、二氧化氯對硫化物的氧化 二氧化氯在 pH 值 5~9 的區(qū)間內(nèi),很快將硫化物(S2-)氧化成硫酸鹽(SO42-), 即: 8ClO2+5S2-+4H2O=5SO42-+8Cl-+8H+ 3、二氧化氯對氰化物的氧化 二氧化氯可以將氰化物氧化成二氧化碳和氮,即: +2CN-=2CO2+N2+2Cl4 、二氧化氯對苯酚的氧化 二氧化氯與酚類化合物的反應(yīng)是“氧化還原反應(yīng)”,所以不會形成氯代酚;而 氯與酚類化合物所產(chǎn)生的是“取代反應(yīng)”,所以會形成氯代酚。
傳統(tǒng)的氯消毒隨著 液氯投加量的增加,氯代酚的量隨之增加,而投加二氧化氯時(shí),則基本上不形成氯 代酚。二氧化氯對苯酚的去除率明顯優(yōu)于液氯。 5 、二氧化氯對有機(jī)物的氧化 二氧化氯對有機(jī)物的氧化降解,與氯所不同的最大特點(diǎn)是不會生成有機(jī)氯代 物。二氧化氯可以抑制三鹵甲烷(THM)的形成,減少總有機(jī)鹵的生成。 腐殖質(zhì)是三鹵甲烷的主要前驅(qū)物二氧化氯模組,腐殖質(zhì)里黃腐酸(FA)的含量高達(dá) 90%。研究 表明,二氧化氯與黃腐酸幾乎不生成氯仿,而液氯與黃腐酸反應(yīng),則會生成大量氯 仿。而且二氧化氯模組,氯仿的生成量隨著液氯的投加量和水中腐殖質(zhì)含量的增加而增加。 6、 二氧化氯除臭、脫色作用 二氧化氯能夠氧化去除酚類、 硫化物等使水體產(chǎn)生臭味的物質(zhì), 因此具有除臭 作用。二氧化氯能夠有效氧化導(dǎo)致水中產(chǎn)生顏色的有機(jī)物官能團(tuán),所以甲烷報(bào)警器,有較好的 脫色作用.漂白粉與二氧化氯的區(qū)別首先它們的共同點(diǎn)是都釋放出游離氯和氧原子,具有漂白、氧化殺菌的作用。但 是它們的殘留物不同: 漂白粉產(chǎn)生次氯酸, 在酸性條件下釋放出游離氯而發(fā)揮作用?多 余的游離氯會和水中的有機(jī)酸及酚類物質(zhì)發(fā)生作用,產(chǎn)生三氯甲烷、鹵乙酸、鹵代酮、 氯代酚、鹵乙腈等。已有研究顯示這類物質(zhì)能對人類的健康造成危害,部分已被證實(shí)有 潛在的致癌性和致突變性。 二氧化氯為高氯酸, 在酸性條件下也釋放出游離氯發(fā)揮作用, 多余的游離氯不會和水中的有機(jī)酸及酚類物質(zhì)發(fā)生作用, 而是和水中的鈉離子反應(yīng)生成 氯化鈉(食鹽)。 所以使用二氧化氯的安全性高。 有人用漂白粉浸泡原料殺菌, 果蔬浸泡、 半成品菜保鮮是不對的。
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