OXID CHLORIČITÝ (CLO2): ŠTRUKTÚRA, POUŽITIE, ZÍSKAVANIE, RIZIKÁ, VLASTNOSTI - CHÉMIA - 2025

Oxidu chloričitého je anorganická zlúčenina, prvok, tvorený chlóru (Cl) a kyslík (O). Jeho chemický vzorec je ClO ₂ . Je to zelenkavo-žltý až načervenalý plyn. V prostredí sa prirodzene nenachádza.

Je mimoriadne reaktívny, preto je bežné, že sa pripravuje tam, kde sa má použiť. Jedným z najdôležitejších spôsobov použitia je mikrobicíd, antiseptikum a dezodorizér, pretože veľmi ľahko a vo veľmi nízkych koncentráciách odstraňuje baktérie, vírusy a huby.

Niektoré potraviny predávané v supermarketoch mohli byť dezinfikované oxidom chloričitým ClO ₂ . Autor: ElasticComputeFarm. Zdroj: Pixabay.

Umožňuje dezinfikovať potraviny, ako je zelenina, ovocie, mäso, hydina a morské plody. Používa sa na dezinfekciu povrchov, podláh, kúpeľní, vetracích systémov, bazénov, laboratórnych prístrojov, stomatologického vybavenia atď.

Z tohto dôvodu sa používa v potravinárskom priemysle, v nemocniciach a na klinikách, v priemysle a priemysle. Používa sa na čistenie pitnej vody a komunálnych odpadových vôd.

Je veľmi účinný ako oxidačné činidlo, a preto sa okrem iného používa na bielenie papieroviny, olejov, múky, kože, textilných vlákien.

Ak je vo forme plynu, je veľmi nebezpečný, pretože je vysoko výbušný a používa sa hlavne vo vodných roztokoch. Pri vdýchnutí je toxický.

štruktúra

Oxid chloričitý sa vytvára spojením atómu chlóru (Cl) s dvoma atómami kyslíka (O). Väzby chlóru s každým kyslíkom sú kovalentné a dvojité. Chlór v tejto zlúčenine má valenciu +4.

Lewis štruktúra oxidu chloričitého ClO ₂ . Yikrazuul. Zdroj: Wikimedia Commons.

Má symetrickú a uhlovú štruktúru, pretože má voľné elektróny. To znamená, že netvoria väzbu so žiadnym iným atómom.

Štruktúra CIO ₂ v troch dimenziách. Zelená = chlór; červená = kyslík. Ben Mills a Jynto. Zdroj: Wikimedia Commons.

názvoslovie

- Oxid chloričitý

- oxid chloričitý (iv)

vlastnosti

Fyzický stav

Zelenožltý až červenožltý plyn.

Molekulová hmotnosť

67,45 g / mol.

Bod topenia

-59 ° C

Bod varu

11 ° C

Hustota

Kvapalina pri teplote 0 ° C = 1642 g / cm ³

Plyn = 2,33 (relatívna hustota na vzduchu, vzduch = 1).

rozpustnosť

Rozpustný vo vode: 2000 cm ³ z CLO ₂ plynu v 100 cm ³ studenej vody, alebo 0,8 g / 100 ml vody pri 20 ° C Rozpustný v alkalickom roztoku, a v roztoku kyseliny sírovej H ₂ SO ₄ .

Chemické vlastnosti

ClO ₂ je mimoriadne reaktívny a môže prudko explodovať. Je to veľmi účinné oxidačné činidlo.

ClO ₂ sa prudko rozkladá, ak príde do kontaktu s organickými materiálmi. Ak je na vzduchu s koncentráciou vyššou ako 10%, môže vplyvom slnečného žiarenia alebo tepla explodovať.

Môže tiež explodovať v prítomnosti ortuti (Hg) alebo oxidu uhoľnatého (CO).

Pôsobením ultrafialového žiarenia (UV) alebo ozónu, ClO ₂ premení chlóru hexoxide Cl ₂ O ₆ , je veľmi nestabilná zlúčeniny.

Vlastnosti vašich vodných roztokov

Jeho vodné roztoky sú žlté alebo červenkasté. Sú stabilné, ak sú udržiavané v chlade, dobre utesnené a chránené pred slnečným žiarením. V prítomnosti ľahkých týchto roztokov sa pomaly rozkladať a kyseliny chlorovodíkovej kyseliny chlorovodíkovej a kyseliny chlorečnej HClO ₃ .

Vodný roztok CIO _2, kde bolo pozorované, že sa žltá plyn, ktorý je ClO _{2 sa uvoľní} . Autor: Materialcientist. Zdroj: Wikimedia Commons.

V alkalických roztokoch sa ClO ₂ rozkladá na chloritanové ióny ClO ^2- a chlorečnan ClO ^3- . V kyslých roztokov, chlorité kyselina HClO _{2 je vytvorený} , a potom sa rozloží do kyseliny chlorovodíkovej kyseliny chlorovodíkovej a kyseliny chlorečnej HClO ₃ .

Ďalšie vlastnosti

Koncentrované pary CIO ₂ sú potenciálne výbušné, takže nebolo možné ho stlačiť samotný alebo v zmesi s inými plynmi. Z tohto dôvodu je výhodné pripraviť ho na mieste, kde sa má použiť.

Keď je vo svojej hydratovanej forme pri veľmi nízkych teplotách, čo je spôsob, akým sa niekedy prenáša, jedná sa o blokovú pevnú látku podobnú ľadu a oranžovej farby.

Má zápach podobný chlóru. Pri vdýchnutí je toxický.

získanie

Dá sa získať niekoľkými spôsobmi. Napríklad, v niektorých prípadoch CLO ₂ roztoky sa pripravia priechodom zmesi plynného chlóru (Cl ₂ ) a vzduchu (alebo plynný chlór a dusík N ₂ ) cez stĺpec, obsahujúci granule chloritanu sodného (NaClO ₂ ).

2 NaClO ₂ + Cl ₂ → 2 NaCl + 2 ClO ₂

Vytvorený produkt obsahuje približne 90% CLO ₂ , okrem iného zlúčeniny chlóru.

To je tiež získaný z chlorečnanu draselného (KClO ₃ ) a kyseliny sírovej (H ₂ SO ₄ ), v prítomnosti kyseliny šťaveľovej ako redukčného činidla. V tomto prípade, oxid uhličitý (CO ₂ ) je tiež vytvorený, ktorý slúži na riedenie ClO ₂ .

Môže byť pripravený na mieste použitia sa vychádza z chlorečnanu sodného (NaClO ₃ ), kyseliny sírovej (H ₂ SO ₄ ) a metanolu (CH ₃ OH).

V priemysle sa získava prostredníctvom chlorečnanu sodného NaClO ( ₃ ) a oxid siričitý (SO ₂ ) v prítomnosti kyseliny sírovej.

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

Používa sa ako dezinfekčný prostriedok

Môže sa používať ako silné antimikrobiálne činidlo. Zistilo sa, že je vysoko účinný proti rôznym mikroorganizmom, ako je Escherichia coli a Staphylococcus aureus.

S druhým, koncentrácia iba 5 ppm ClO _{2 je} dostatočne eliminovať 100% z nich. Je baktericídny, antiseptický a dezodoračný. Je účinný v širokom rozsahu pH.

V potrave

Používa sa ako antimikrobiálne činidlo vo vode na fumigáciu ovocia a zeleniny, pri spracovaní hydiny, červeného mäsa, kúskov mäsa a orgánov a morských produktov, ako sú mäkkýše.

Červené mäso zo supermarketov mohlo byť na dezinfekciu ošetrené oxidom chloričitým. Autor: Karamo. Zdroj: Pixabay.

Riešenie oxid chloričitý, by mala byť použitá v koncentrácii, ktorá nie je vyššia ako 3 ppm (dielov na milión) zo zvyškového CIO _2, tak, že to nebude mať vplyv na potraviny.

Po ošetrení ClO ₂ musí byť všetko jedlo dôkladne opláchnuté pitnou vodou alebo musí byť použité na blanšírovanie, varenie alebo konzervovanie.

V prípade morské produkty, CLO ₂ roztok by mal byť použitý vo vode a ľadu používané v oplachovacie, umývanie, rozmrazovanie, preprave alebo skladovaní. Surové mäkkýše by sa mali pred konzumáciou dôkladne umyť pitnou vodou.

Studenej vody a ľadu, v ktorom sa udržuje morské plody obsahujú malé množstvo CIO ₂ . Autor: PublicDomainPictures. Zdroj: Pixabay.

Na papieri a kartóne, ktorý príde do kontaktu s potravinami

ClO ₂ riešenie sa používa na odstránenie sliz spôsobujúce mikroorganizmy (ako sú riasy, baktérie a huby) v procesnej vody používané pri výrobe papiera a lepenky, ktoré prídu do styku s potravinami.

V pitnej vode

Používa sa na čistenie vody a jej pitie (bezpečné na pitie). Používa sa pri predúprave vody, ktorá sa neskôr plní do fliaš na pitie alebo vody, ktorá sa bude používať ako prísada pri výrobe nápojov alebo nealkoholických nápojov.

Niektoré spracované sódovky môžu obsahovať vody upravenej CIO ₂ . Susan Slaterová. Zdroj: Wikimedia Commons.

V stomatológii

Používa sa v nástrojoch používaných zubným lekárom alebo zubným lekárom na ich dezinfekciu a zničenie patogénnych organizmov v nich.

V lekárskych aplikáciách

Vodné roztoky CIO ₂ boli použité na liečbu orálna kandidóza (infekcia v ústach). Kandidóza je infekcia plesňou Candida albicans.

Vzhľad huby Candida albicans v laboratórnej kultúre. CDC / Dr. William Kaplan. Zdroj: Wikimedia Commons.

Oxid chloričitý ničí pleseň v ústach a významne zlepšuje vzhľad orálnych tkanív bez vedľajších účinkov.

Niektorí lekárski vedci naznačujú, že roztoky ClO ₂ aplikované na chirurgické rany môžu znížiť alebo potlačiť tvorbu adhézie bez ovplyvnenia hojenia adhézie, čo má ďalšiu výhodu v jej antiseptických vlastnostiach.

Iné použitia

Vďaka svojim oxidačným a mikrobicídnym vlastnostiam sa ClO ₂ používa na:

- Bielenie celulózy z dreva pri výrobe buničiny a papiera poskytuje stabilný lesk.

- Bieliace tuky a oleje, koža, bieliaca múka a textil.

- Poľnohospodárske aplikácie, ako je dezinfekcia tvrdých povrchov, zariadení, vodných systémov a húb.

- Aplikácie v priemysle, obchodoch a nemocniciach, ako je dezinfekcia tvrdých povrchov (steny, podlahy, kúpeľne), vetracie systémy, laboratórne vybavenie.

- Dezinfikovať podlahy a kúpeľne domov, klimatizačné systémy, systémy cirkulácie vody v bazéne.

- Čistenie komunálnych a priemyselných odpadových vôd.

- Čistenie kontaminácie ropných polí.

- Výroba chloridových solí (Cl ^- ).

riziká

- ClO ₂ koncentrovaných pár sú potenciálne výbušné.

- Je toxický pri vdýchnutí a požití. Dráždi oči, nos a hrdlo, môže spôsobiť pľúcny edém a chronickú bronchitídu.

- Podľa konzultovaných zdrojov nespôsobuje ClO ₂ mutácie v DNA ani nespôsobuje rakovinu u ľudí.

Referencie

1. Americká národná lekárska knižnica. (2019). Oxid chloričitý. Získané z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Dean, JA (editor). (1973). Lange's Handbook of Chemistry (Eleventh Edition). McGraw-Hill Book Company.
3. Ullmannova encyklopédia priemyselnej chémie. (1990). Piate vydanie. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Cotton, F. Albert a Wilkinson, Geoffrey. (1980). Pokročilá anorganická chémia. Štvrté vydanie. John Wiley a synovia.
5. Bajpai, P. (2012). Bielenie oxidom chloričitým. Vplyv bielenia oxidu chloričitého na kvalitu buničiny. V environmentálne nezávadných prístupoch k bieleniu buničiny (druhé vydanie). Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
6. Moran, S. (2018). Chémia vody. Oxid chloričitý. V Aplikovanom sprievodcovi dizajnom zariadení na úpravu vody a odpadových vôd. Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
7. McKeen, L. (2012). Úvod do ožarovania potravín a lekárskej sterilizácie. Plynný oxid chloričitý. Vplyv sterilizácie na plasty a elastoméry (3. vydanie). Obnovené zo stránky sciusalirect.com.