二氧化氯的化学性质

一、二氧化氯的物理性质

二氧化氯常温下是黄绿色或橘红色气体，二氧化氯蒸气在外观和味道上酷似氯气，有窒息性臭味；在冷却并超过-40℃时，为深红色（或红褐色）液体；温度低于-59℃时为橙黄色固体。

二氧化氯的浓蒸气超过大气压强41Kpa时爆炸，即在40Kpa压强时爆炸；当溶液中二氧化氯浓度高于10％（Wt/V）或空气中大于10％（V/V）时，易发生低水平爆炸，在有机蒸气存在下，这种爆炸可能变得强烈。压缩或贮存二氧化氯的一切尝试无论是单独或同其他气体结合，在商业上均未成功。因为它的爆发危险，二氧化氯必须在使用地点制造。

二氧化氯不稳定，受热或遇光易分解成氧和氯，引起爆炸；遇到有机物等能促进氧化作用的物质时也可产生爆炸。气体二氧化氯用空气冲稀到10％（V/V）以下的浓度时较为安全；二氧化氯水溶液的浓度低于大约8～10g/L，将不产生足够引起爆炸危险的高蒸气压。在水处理的实践中，二氧化氯浓度很少超过4g/L，处理水平一般在0.1到5.0mg/l 这样的范围内。

二氧化氯气体易溶于水，其溶解度约是氯气的5倍，溶解中形成黄绿色的溶液，具有与氯气近似的辛辣的刺激性气味。25℃平衡时液相中二氧化氯的浓度是气相中23倍。同氯气在水中水解相反，二氧化氯在水中不能水解到任何显著的数量，反而作为溶解的气体保留在溶液中。二氧化氯溶液稍微酸化（PH=6）即由于抑制了它的歧化而加强了稳定性。二氧化氯溶于冰醋酸、四氯化碳中，在四氯化碳中具有顺磁性；易被硫酸吸收，但与硫酸不起反应。

二、二氧化氯的化学性质

二氧化氯系一强氧化剂，与很多物质能发生剧烈反应。二氧化氯腐蚀性也很强，能与Zn、Ca、Al、Mg、Ni等反应生成相应的亚氯酸盐，耐腐蚀材料有白金、铊、钛、高硅铁、陶瓷器、聚氯乙烯、聚酯、氟树脂等。二氧化氯在正4价态下具有强氧化能力，能与许多有机和无机化合物发生氧化还原反应；而氯与二氧化氯较之，氧化能力弱很多，且与有机化合物反应多是取代或加成反应。

三、二氧化氯特点和应用范围

二氧化氯是联合国世界卫生组织确认的一种安全、高效、广谱、强力杀菌剂，其有效氯是氯气的2.63倍，杀菌能力是氯气的5倍，是次氯酸钠的50倍以上，它可以杀灭一切微生物，包括细菌繁殖体、分支杆菌，尤其对甲肝、乙肝、伤寒、脊髓灰质及艾滋病毒有良好的杀灭和抑制效果，并且还具有以下几个特点：

1、在多种常用消毒剂中，在相同时间内达到同样杀菌效果所需药剂浓度，二氧化氯是

最低的，它对细胞壁有较强的吸附能力，能有效地氧化细胞内含巯基的酶，从而抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物；

2、二氧化氯在水中扩散速度和渗透能力都很强，且有持久杀菌能力，实际应用表明在

0.5PPm时对大肠杆菌保持99%的杀灭率，能保持12小时以上；

3、经口毒性试验表明，二氧化氯属无毒品，积累性试验结论为弱蓄积性物质，使用非

常安全，而且它不与水体中的有机物作用生成三卤甲烷等致癌物质，对高等动物细胞、精子及染色体无致癌、致畸、致突变作用。

二氧化氯应用领域很广。常用于自来水、医院污水、工业循环冷却水、泳池水、水产养殖水等水体的杀菌消毒和灭藻除异味等；也用于对含氰、硫、硫化物、硫醇、酚、苯等水体及印染废水的处理；由于它具有很强的氧化性还可用于去除水体中铁、锰等金属离子。

二氧化氯（ClO2）的化学性质

二氧化氯（ClO2）的化学性质

1、二氧化氯对锰的氧化

二氧化氯能够把水中还原态铁、锰氧化成不溶于水的高价态铁、锰，即：

2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2+12H++2Cl-

ClO2+5Fe(HCO3)2+13H2O=5Fe(OH)3+10CO32-+Cl-+21H+

2 、二氧化氯对硫化物的氧化

二氧化氯在pH值5～9的区间内，很快将硫化物(S2-)氧化成硫酸盐(SO42-)，即：

８ClO2+５S2-+４H2O=５SO42-+８Cl-+８H+

3、二氧化氯对氰化物的氧化

二氧化氯可以将氰化物氧化成二氧化碳和氮，即：

2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-

4 、二氧化氯对苯酚的氧化

二氧化氯与酚类化合物的反应是“氧化还原反应”，所以不会形成氯代酚；而

氯与酚类化合物所产生的是“取代反应”，所以会形成氯代酚。传统的氯消毒随着

液氯投加量的增加，氯代酚的量随之增加，而投加二氧化氯时，则基本上不形成氯

代酚。二氧化氯对苯酚的去除率明显优于液氯。

5 、二氧化氯对有机物的氧化

二氧化氯对有机物的氧化降解，与氯所不同的最大特点是不会生成有机氯代

物。二氧化氯可以抑制三卤甲烷(THM)的形成，减少总有机卤的生成。

腐殖质是三卤甲烷的主要前驱物，腐殖质里黄腐酸(FA)的含量高达90%。研究

表明，二氧化氯与黄腐酸几乎不生成氯仿，而液氯与黄腐酸反应，则会生成大量氯

仿。而且，氯仿的生成量随着液氯的投加量和水中腐殖质含量的增加而增加。

6、二氧化氯除臭、脱色作用

二氧化氯能够氧化去除酚类、硫化物等使水体产生臭味的物质，因此具有除臭

作用。二氧化氯能够有效氧化导致水中产生颜色的有机物官能团，所以，有较好的

脱色作用.

漂白粉与二氧化氯的区别

首先它们的共同点是都释放出游离氯和氧原子，具有漂白、氧化杀菌的作用。但是它们的残留物不同：漂白粉产生次氯酸，在酸性条件下释放出游离氯而发挥作用 多余的游离氯会和水中的有机酸及酚类物质发生作用，产生三氯甲烷、卤乙酸、卤代酮、氯代酚、卤乙腈等。已有研究显示这类物质能对人类的健康造成危害，部分已被证实有潜在的致癌性和致突变性。二氧化氯为高氯酸，在酸性条件下也释放出游离氯发挥作用，多余的游离氯不会和水中的有机酸及酚类物质发生作用，而是和水中的钠离子反应生成氯化钠(食盐)。所以使用二氧化氯的安全性高。有人用漂白粉浸泡原料杀菌，果蔬浸泡、半成品菜保鲜是不对的。