CHLORINE DIOXIDE (CLO2): ISTRAKTURA, GINAGAMIT, PAGKUHA, PANGANIB, MGA KATANGIAN - CHEMISTRY - 2025

Ang chlorine dioxide ay isang diorganikong tambalang elemento na nabuo ng klorin (Cl) at oxygen (O). Ang formula ng kemikal nito ay ClO ₂ . Ito ay isang berde-dilaw hanggang mapula-pula na gas. Hindi ito natural na natagpuan sa kapaligiran.

Ito ay lubos na reaktibo, kaya karaniwan na itong ihanda kung saan ito gagamitin. Ang isa sa mga pinakamahalagang gamit nito ay bilang isang microbicide, antiseptic at deodorizer dahil inaalis nito ang bakterya, mga virus at fungi nang napakadali at sa napakababang konsentrasyon.

Ang ilang mga pagkain na naibenta sa mga supermarket ay maaaring na-disimpeksyon sa klorin dioxide ClO ₂ . May-akda: ElasticComputeFarm. Pinagmulan: Pixabay.

Pinapayagan kang disimpektahin ang mga pagkain tulad ng mga gulay, prutas, karne, manok at pagkaing-dagat. Ginagamit ito upang i-sanitize ang mga ibabaw, sahig, banyo, sistema ng bentilasyon, swimming pool, kagamitan sa laboratoryo, kagamitan sa ngipin, atbp.

Samakatuwid ginagamit ito sa pagproseso ng pagkain, sa mga ospital at klinika, sa mga industriya at tindahan. Ginagamit ito upang linisin ang inuming tubig at pag-aaksaya ng munisipalidad.

Ito ay napaka-epektibo bilang isang ahente ng oxidizing, na kung saan ito ay ginagamit upang magpaputi ng papel na pulp, langis, harina, katad, mga hibla ng hinabi, bukod sa iba pa.

Kapag ito ay nasa anyo ng isang gas, napanganib ito, dahil ito ay lubos na sumasabog, at ginagamit pangunahin sa may tubig na solusyon. Ito ay nakakalason kung inhaled.

Istraktura

Ang klorin dioxide ay nabuo ng unyon ng isang klorin na atom (Cl) na may dalawang atom na oxygen (O). Ang mga bono ng murang luntian sa bawat oxygen ay covalent at doble. Ang klorin sa compound na ito ay may valence na +4.

Ang istruktura ng Lewis ng chlorine dioxide ClO ₂ . Yikrazuul. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Mayroon itong simetriko at anggulo na istraktura, dahil mayroon itong mga libreng elektron. Iyon ay, hindi sila bumubuo ng isang bono sa anumang iba pang mga atom.

Istraktura ng ClO ₂ sa tatlong sukat. Green = chlorine; pula = oxygen. Ben Mills at Jynto. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Pangngalan

- Chlorine dioxide

- Chlorine oxide (iv)

Ari-arian

Pisikal na estado

Greenish-dilaw hanggang mapula-dilaw na gas.

Ang bigat ng molekular

67.45 g / mol.

Temperatura ng pagkatunaw

-59 ° C

Punto ng pag-kulo

11 ° C.

Density

Likido sa 0 ° C = 1,642 g / cm ³

Gas = 2.33 (kamag-anak na density sa hangin, hangin = 1).

Solubility

Natutunaw sa tubig: 2000 cm ³ ng ClO ₂ gas sa 100 cm ³ ng malamig na tubig o 0.8 g / 100 mL ng tubig sa 20 ° C. Natutunaw sa solusyon sa alkalina at sa solusyon ng asupre na acid na H ₂ KAYA ₄ .

Mga katangian ng kemikal

Ang ClO ₂ ay sobrang reaktibo at maaaring sumabog nang marahas. Ito ay isang napaka-epektibong ahente ng oxidizing.

Ang ClO _{2 ay} mabulok nang marahas kung nakikipag-ugnay sa mga organikong materyales. Kung ito ay nasa hangin sa isang konsentrasyon na higit sa 10%, maaari itong sumabog dahil sa sikat ng araw o init.

Maaari rin itong sumabog sa pagkakaroon ng mercury (Hg) o carbon monoxide (CO).

Sa ilalim ng pagkilos ng ultraviolet (UV) ilaw o osono, ang ClO _{2 ay} nagiging klorin hexoxide Cl ₂ O ₆ , isang hindi matatag na tambalan.

Mga katangian ng iyong may tubig na solusyon

Ang mga may tubig na solusyon ay dilaw o mapula-pula na dilaw. Ang mga ito ay matatag kung pinananatiling cool, maayos na selyadong at protektado mula sa sikat ng araw. Sa pagkakaroon ng ilaw ang mga solusyon na ito ay dahan-dahang mabulok upang mabigyan ng hydrochloric acid HCl at chloric acid HClO ₃ .

Ang may tubig na solusyon ng ClO ₂ kung saan napansin na ang isang dilaw na gas na ClO _{2 ay pinakawalan} . May-akda: Materialscientist. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Sa mga solusyon sa alkalina, ang ClO _{2 ay} nabulok sa mga chlorite ion ClO ^2- at chlorate ClO ^3- . Sa mga solusyon sa acid, ang chlorous acid HClO _{2 ay nabuo} at pagkatapos ito _ay nabulok sa hydrochloric acid HCl at chloric acid HClO ₃ .

Iba pang mga pag-aari

Ang mga concentrated vapors ng ClO ₂ ay potensyal na sumabog, kaya hindi pa posible na i-compress ito nang nag-iisa o halo-halong sa iba pang mga gas. Para sa kadahilanang ito ay ginusto na ihanda ito sa site kung saan ito gagamitin.

Kung ito ay nasa napakababang temperatura sa hydrated form nito, na kung saan ay kung minsan ay inilipat, ito ay isang hugis na bloke na katulad ng yelo at orange na kulay.

Mayroon itong isang amoy na katulad ng murang luntian. Ito ay nakakalason sa pamamagitan ng paglanghap.

Pagkuha

Maaari itong makuha sa maraming paraan. Halimbawa, sa ilang mga kaso ang mga solusyon ng ClO ₂ ay inihanda sa pamamagitan ng pagpasa ng isang halo ng chlorine gas (Cl ₂ ) at hangin (o chlorine gas at nitrogen N ₂ ) sa pamamagitan ng isang haligi na naglalaman ng mga butil ng sodium chlorite (NaClO ₂ ).

2 NaClO ₂ + Cl ₂ → 2 NaCl + 2 ClO ₂

Ang nabuong produkto ay naglalaman ng humigit-kumulang na 90% ClO ₂ , bukod sa iba pang mga compound ng chlorine.

Nakukuha rin ito mula sa potassium chlorate (KClO ₃ ) at sulfuric acid (H ₂ SO ₄ ) sa pagkakaroon ng oxalic acid bilang isang pagbabawas ng ahente. Sa kasong ito, ang carbon dioxide (CO ₂ ) ay nabuo din, na nagsisilbi upang palabnawin ang ClO ₂ .

Maaari itong ihanda sa site ng paggamit na nagsisimula mula sa sodium chlorate (NaClO ₃ ), sulfuric acid (H ₂ SO ₄ ) at methanol (CH ₃ OH).

Sa industriya ay nakuha ito sa pamamagitan ng sodium chlorate (NaClO ₃ ) at asupre dioxide (SO ₂ ) sa pagkakaroon ng sulpuriko.

2 NaClO ₃ + KAYA ₂ + H ₂ KAYA ₄ → 2 ClO ₂ + 2 NaHSO ₄

Gumagamit bilang isang disimpektante

Maaari itong magamit bilang isang malakas na ahente ng antimicrobial. Natagpuan ito na lubos na epektibo laban sa iba't ibang mga microorganism, tulad ng Escherichia coli at Staphylococcus aureus.

Sa huli, ang isang konsentrasyon ng 5 ppm lamang ng ClO _{2 ay} sapat upang maalis ang 100% sa kanila. Ito ay bactericidal, antiseptic at deodorizing. Ito ay epektibo sa isang malawak na hanay ng pH.

Sa pagkain

Ginagamit ito bilang isang antimicrobial agent sa tubig upang mag-fumigate ng mga prutas at gulay, sa pagproseso ng manok, pulang karne, parehong piraso ng karne at organo, at mga produktong dagat tulad ng shellfish.

Ang pulang karne mula sa mga supermarket ay maaaring tratuhin ng chlorine dioxide upang disimpektahin ito. May-akda: Karamo. Pinagmulan: Pixabay.

Ang mga solusyon sa chlorine dioxide ay dapat gamitin sa isang konsentrasyon na hindi hihigit sa 3 ppm (mga bahagi bawat milyon) ng tira na ClO ₂ upang hindi ito magkakaroon ng epekto sa pagkain.

Matapos ang paggamot sa ClO ₂ lahat ng pagkain ay dapat na lubusan na hugasan ng tubig na maaaring maiinit , o dapat itong gamitin para sa blanching, pagluluto o canning.

Sa kaso ng mga produktong dagat, ang solusyon ng ClO ₂ ay dapat gamitin sa tubig at yelo na ginagamit sa paghuhugas, paghuhugas, pagdilig, transportasyon o imbakan. Ang Raw shellfish ay dapat na lubusan na hugasan ng may potable na tubig bago kumonsumo.

Ang malamig na tubig at yelo kung saan pinananatili ang pagkaing-dagat ay naglalaman ng maliit na halaga ng ClO ₂ . May-akda: PublicDomainPicture. Pinagmulan: Pixabay.

Sa papel at karton na makikipag-ugnay sa pagkain

Ang mga solusyon sa ClO ₂ ay ginagamit upang maalis ang mga microorganism na nagdudulot ng slime (tulad ng algae, bacteria at fungi) sa proseso ng tubig na ginamit sa paggawa ng papel at karton na makikipag-ugnay sa pagkain.

Sa pag-inom ng tubig

Ginagamit ito upang linisin ang tubig at gawin itong maiinom (ligtas na uminom). Ginagamit ito sa pre-paggamot ng tubig na kalaunan ay mai-bott para sa pag-inom o tubig na gagamitin bilang isang sangkap sa paggawa ng mga inuming o soft drinks.

Ang ilang mga naproseso na sodas ay maaaring maglaman ng tubig na ginagamot sa ClO ₂ . Susan Slater. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Sa dentista

Ginagamit ito sa mga instrumento na ginamit ng dentista o dentista upang disimpektahin ang mga ito at sirain ang mga pathogen organismo sa kanila.

Sa mga medikal na aplikasyon

Ang mga tubig na solusyon ng ClO _{2 ay} ginamit upang gamutin ang oral candidiasis (impeksyon sa bibig). Ang Candidiasis ay isang impeksyon ng fungus na si Candida albicans.

Ang hitsura ng fungus na si Candida albicans sa isang kultura ng laboratoryo. CDC / Dr. William Kaplan. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Ang klorine dioxide ay pumapatay sa bibig ng fungus at makabuluhang nagpapabuti sa hitsura ng mga tisyu sa bibig nang walang mga epekto.

Ang ilang mga medikal na mananaliksik ay nagpapahiwatig na ang mga solusyon ng ClO _{2 na} inilalapat sa mga sugat sa kirurhiko ay maaaring mabawasan o mapigilan ang pagbuo ng adhesion nang hindi nakakaapekto sa pagpapagaling ng adhesion, na may karagdagang kalamangan ng mga antiseptiko na katangian nito.

Iba pang mga gamit

Dahil sa mga oxidizing at microbicidal properties, ang ClO ₂ ay ginagamit upang:

- Pahiran ang selulusa ng kahoy sa paggawa ng pulp at papel, na nagbibigay ng isang matatag na ilaw.

- Pagpapaputi ng mga taba at langis, katad, pagpapaputi ng harina at tela.

- Mga pang-agrikultura na aplikasyon tulad ng pagdidisimpekta ng mga hard ibabaw, kagamitan, mga sistema ng tubig at mga kabute ng kabute.

- Mga aplikasyon sa mga industriya, tindahan at ospital tulad ng pagdidisimpekta ng matigas na ibabaw (dingding, sahig, banyo), mga sistema ng bentilasyon, kagamitan sa laboratoryo.

- Disimpektahin ang mga sahig at banyo ng mga bahay, mga air conditioning system, mga sistema ng sirkulasyon ng swimming pool.

- Paggamot sa munisipalidad at pang-industriya.

- Paglilinis ng kontaminasyon ng mga patlang ng langis.

- Paggawa ng mga klorida asing-gamot (Cl ^- ).

Mga panganib

- Ang mga concentrator ng ClO ₂ ay maaaring sumabog.

- Ito ay nakakalason sa pamamagitan ng paglanghap at paglunok. Nakakainis sa mga mata, ilong at lalamunan, maaari itong maging sanhi ng pulmonary edema at talamak na brongkitis.

- Ayon sa mga mapagkukunan na kinonsulta, ang ClO ₂ ay hindi nagdudulot ng mutations sa DNA o nagdudulot ng cancer sa mga tao.

Mga Sanggunian

1. US National Library of Medicine. (2019). Chlorine dioxide. Nabawi mula sa pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Dean, JA (editor). (1973). Handbook of Chemistry ni Lange (Eleventh Edition). McGraw-Hill Book Company.
3. Ang Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Ikalimang Edisyon. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Cotton, F. Albert at Wilkinson, Geoffrey. (1980). Advanced na Diorganikong Chemistry. Pang-apat na Edisyon. John Wiley at Mga Anak.
5. Bajpai, P. (2012). Chlorine Dioxide Bleaching. Epekto ng Chlorine Dioxide Bleaching sa Kalidad ng Pulp. Sa Mga Pamantayan sa Benign na Pangkalikasan para sa Pulp Bleaching (Second Edition). Nabawi mula sa sciencedirect.com.
6. Moran, S. (2018). Chemistry ng tubig. Chlorine dioxide. Sa Isang Naaangkop na Gabay sa Water at Epektibong Disenyo ng Plato ng Paggamot. Nabawi mula sa sciencedirect.com.
7. McKeen, L. (2012). Panimula sa Pag-iilaw ng Pagkain at Sterilisasyong Medikal. Gaseous Chlorine Dioxide. Sa Epekto ng Sterilisasyon sa Plastics at Elastomers (Third Edition). Nabawi mula sa sciencedirect.com.