- Structuur
- Nomenclatuur
- Eigendommen
- Fysieke toestand
- Molecuulgewicht
- Smeltpunt
- Kookpunt
- Dichtheid
- Oplosbaarheid
- Chemische eigenschappen
- Eigenschappen van uw waterige oplossingen
- Andere eigenschappen
- Het verkrijgen van
- Gebruikt als ontsmettingsmiddel
- In eten
- Op papier en karton dat in aanraking komt met voedsel
- In drinkwater
- In de tandheelkunde
- In medische toepassingen
- Andere gebruiken
- Risico's
- Referenties
Het chloordioxide is een anorganisch samengesteld element gevormd door chloor (Cl) en zuurstof (O). De chemische formule is ClO 2 . Het is een groenachtig geel tot roodachtig gas. Het komt van nature niet voor in het milieu.
Het is extreem reactief, dus het is normaal dat het wordt voorbereid waar het moet worden gebruikt. Een van de belangrijkste toepassingen is als microbicide, antisepticum en deodorant, omdat het bacteriën, virussen en schimmels heel gemakkelijk en in zeer lage concentraties elimineert.
Sommige voedingsmiddelen die in supermarkten worden verkocht, zijn mogelijk gedesinfecteerd met chloordioxide ClO 2 . Auteur: ElasticComputeFarm. Bron: Pixabay.
Hiermee kunt u voedingsmiddelen zoals groenten, fruit, vlees, gevogelte en zeevruchten desinfecteren. Het wordt gebruikt voor het reinigen van oppervlakken, vloeren, badkamers, ventilatiesystemen, zwembaden, laboratoriumapparatuur, tandheelkundige apparatuur, enz.
Om deze reden wordt het gebruikt in de voedselverwerking, in ziekenhuizen en klinieken, in industrieën en bedrijven. Het wordt gebruikt om drinkwater en gemeentelijk afvalwater te zuiveren.
Het is zeer effectief als oxidatiemiddel, daarom wordt het gebruikt om onder meer papierpulp, oliën, meel, leer, textielvezels te bleken.
Als het in de vorm van een gas is, is het erg gevaarlijk, omdat het zeer explosief is, en het wordt voornamelijk gebruikt in waterige oplossingen. Het is giftig bij inademing.
Structuur
Chloordioxide wordt gevormd door de vereniging van een chlooratoom (Cl) met twee zuurstofatomen (O). De bindingen van chloor met elke zuurstof zijn covalent en dubbel. Het chloor in deze verbinding heeft een valentie van +4.
Lewis-structuur van chloordioxide ClO 2 . Yikrazuul. Bron: Wikimedia Commons.
Het heeft een symmetrische en gehoekte structuur, omdat het vrije elektronen heeft. Dat wil zeggen, ze vormen geen binding met een ander atoom.
Structuur van ClO 2 in drie dimensies. Groen = chloor; rood = zuurstof. Ben Mills en Jynto. Bron: Wikimedia Commons.
Nomenclatuur
- Chloordioxide
- Chlooroxide (iv)
Eigendommen
Fysieke toestand
Groenachtig geel tot roodachtig geel gas.
Molecuulgewicht
67,45 g / mol.
Smeltpunt
-59 ° C.
Kookpunt
11 ° C.
Dichtheid
Vloeistof bij 0 ° C = 1.642 g / cm 3
Gas = 2,33 (relatieve dichtheid ten opzichte van lucht, lucht = 1).
Oplosbaarheid
Oplosbaar in water: 2000 cm 3 ClO 2- gas in 100 cm 3 koud water of 0,8 g / 100 ml water bij 20 ° C. Oplosbaar in alkalische oplossing en in zwavelzuuroplossing H 2 SO 4 .
Chemische eigenschappen
ClO 2 is extreem reactief en kan heftig exploderen. Het is een zeer effectief oxidatiemiddel.
ClO 2 breekt heftig af als het in contact komt met organische materialen. Als het zich in de lucht bevindt met een concentratie hoger dan 10%, kan het exploderen als gevolg van zonlicht of hitte.
Het kan ook ontploffen in aanwezigheid van kwik (Hg) of koolmonoxide (CO).
Onder invloed van ultraviolet (UV) licht of ozon verandert ClO 2 in chloorhexoxide Cl 2 O 6 , een zeer onstabiele verbinding.
Eigenschappen van uw waterige oplossingen
De waterige oplossingen zijn geel of roodachtig geel. Ze zijn stabiel mits koel, goed afgesloten en beschermd tegen zonlicht. In aanwezigheid van licht ontleden deze oplossingen langzaam tot zoutzuur HCl en chloorzuur HClO 3 .
Waterige oplossing van ClO 2 waarbij wordt waargenomen dat een geel gas dat ClO 2 is, vrijkomt . Auteur: Materialscientist. Bron: Wikimedia Commons.
In alkalische oplossingen ontleedt ClO 2 in chlorietionen ClO 2- en chloraat ClO 3- . In zure oplossingen wordt chloorzuur HClO 2 gevormd en dit wordt vervolgens afgebroken tot zoutzuur HCl en chloorzuur HClO 3 .
Andere eigenschappen
De geconcentreerde dampen van ClO 2 zijn potentieel explosief, dus het was niet mogelijk om het alleen te comprimeren of gemengd met andere gassen. Om deze reden heeft het de voorkeur om het voor te bereiden op de plaats waar het zal worden gebruikt.
Wanneer het in zijn gehydrateerde vorm bij zeer lage temperaturen is, wat de manier is waarop het soms wordt overgedragen, is het een blokvormige vaste stof die lijkt op ijs en oranje van kleur.
Het heeft een geur die lijkt op chloor. Het is giftig bij inademing.
Het verkrijgen van
Het kan op verschillende manieren worden verkregen. In sommige gevallen worden bijvoorbeeld ClO 2 -oplossingen bereid door een mengsel van chloorgas (Cl 2 ) en lucht (of chloorgas en stikstof N 2 ) door een kolom te leiden die korrels natriumchloriet (NaClO 2) bevat. ).
2 NaClO 2 + Cl 2 → 2 NaCl + 2 ClO 2
Het gegenereerde product bevat ongeveer 90% ClO 2 , naast andere chloorverbindingen.
Het wordt ook verkregen uit kaliumchloraat (KClO 3 ) en zwavelzuur (H 2 SO 4 ) in aanwezigheid van oxaalzuur als reductiemiddel. In dit geval wordt ook kooldioxide (CO 2 ) gevormd, dat dient om de ClO 2 te verdunnen .
Het kan op de plaats van gebruik worden bereid uitgaande van natriumchloraat (NaClO 3 ), zwavelzuur (H 2 SO 4 ) en methanol (CH 3 OH).
In de industrie wordt het verkregen door middel van natriumchloraat (NaClO 3 ) en zwaveldioxide (SO 2 ) in aanwezigheid van zwavelzuur.
2 NaClO 3 + SO 2 + H 2 SO 4 → 2 ClO 2 + 2 NaHSO 4
Gebruikt als ontsmettingsmiddel
Het kan worden gebruikt als een krachtig antimicrobieel middel. Het is zeer effectief gebleken tegen verschillende micro-organismen, zoals Escherichia coli en Staphylococcus aureus.
Bij de laatste is een concentratie van slechts 5 ppm ClO 2 voldoende om 100% ervan te elimineren. Het is bacteriedodend, antiseptisch en geurverdrijvend. Het is effectief over een breed pH-bereik.
In eten
Het wordt gebruikt als antimicrobieel middel in water om fruit en groenten te ontsmetten, bij de verwerking van gevogelte, rood vlees, zowel stukken vlees als organen, en zeeproducten zoals schaaldieren.
Rood vlees uit supermarkten is mogelijk behandeld met chloordioxide om het te desinfecteren. Auteur: Karamo. Bron: Pixabay.
Chloordioxide-oplossingen moeten worden gebruikt in een concentratie die niet hoger is dan 3 ppm (delen per miljoen) resterende ClO 2, zodat het geen effect heeft op voedsel.
Na behandeling met ClO 2 moet al het voedsel grondig worden afgespoeld met drinkwater, of het moet worden gebruikt voor blancheren, koken of inblikken.
In het geval van zeeproducten moet de ClO 2- oplossing worden gebruikt in water en ijs dat wordt gebruikt bij spoelen, wassen, ontdooien, transport of opslag. Rauwe schaaldieren moeten voor consumptie grondig worden gewassen met drinkwater.
Koud water en ijs waarin zeevruchten worden bewaard, bevatten kleine hoeveelheden ClO 2 . Auteur: PublicDomainPictures. Bron: Pixabay.
Op papier en karton dat in aanraking komt met voedsel
ClO 2 -oplossingen worden gebruikt om slijmveroorzakende micro-organismen (zoals algen, bacteriën en schimmels) te elimineren in het proceswater dat wordt gebruikt bij de productie van papier en karton dat in contact komt met voedsel.
In drinkwater
Het wordt gebruikt om water te zuiveren en drinkbaar te maken (veilig om te drinken). Het wordt gebruikt bij de voorbehandeling van water dat later wordt gebotteld om te drinken of water dat zal worden gebruikt als ingrediënt bij de vervaardiging van dranken of frisdranken.
Sommige verwerkte frisdranken kunnen water bevatten dat is behandeld met ClO 2 . Susan Slater. Bron: Wikimedia Commons.
In de tandheelkunde
Het wordt gebruikt in de instrumenten die door de tandarts of tandarts worden gebruikt om ze te desinfecteren en pathogene organismen erin te vernietigen.
In medische toepassingen
Waterige oplossingen van ClO 2 zijn gebruikt om orale candidiasis (infectie in de mond) te behandelen. Candidiasis is een infectie door de schimmel Candida albicans.
Uiterlijk van de schimmel Candida albicans in een laboratoriumcultuur. CDC / Dr. William Kaplan. Bron: Wikimedia Commons.
Chloordioxide doodt mondschimmel en verbetert het uiterlijk van mondweefsel aanzienlijk zonder bijwerkingen.
Sommige medische onderzoekers geven aan dat ClO 2 -oplossingen die op chirurgische wonden worden aangebracht, de vorming van adhesie kunnen verminderen of onderdrukken zonder de genezing van adhesie te beïnvloeden, met als bijkomend voordeel van de antiseptische eigenschappen.
Andere gebruiken
Vanwege zijn oxiderende en microbicide eigenschappen wordt ClO 2 gebruikt om:
- De cellulose van het hout bij de vervaardiging van pulp en papier wit maken, voor een stabiele glans.
- Bleken van vetten en oliën, leer, bleekmeel en textiel.
- Agrarische toepassingen zoals het desinfecteren van harde oppervlakken, apparatuur, watersystemen en champignonkassen.
- Toepassingen in industrieën, winkels en ziekenhuizen zoals het desinfecteren van harde oppervlakken (muren, vloeren, badkamers), ventilatiesystemen, laboratoriumapparatuur.
- Desinfecteer vloeren en badkamers van woningen, airconditioningsystemen, zwembadwatercirculatiesystemen.
- Behandeling van gemeentelijk en industrieel afvalwater.
- Reiniging van vervuiling van olievelden.
- Vervaardiging van chloridezouten (Cl - ).
Risico's
- Geconcentreerde ClO 2- dampen zijn potentieel explosief.
- Het is giftig bij inademing en inslikken. Het is irriterend voor de ogen, neus en keel, het kan longoedeem en chronische bronchitis veroorzaken.
- Volgens de geraadpleegde bronnen veroorzaakt ClO 2 geen mutaties in het DNA of kanker bij mensen.
Referenties
- Amerikaanse National Library of Medicine. (2019). Chloordioxide. Opgehaald van pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Dean, JA (redacteur). (1973). Lange's Handbook of Chemistry (elfde editie). McGraw-Hill Book Company.
- Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Vijfde editie. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Cotton, F. Albert en Wilkinson, Geoffrey. (1980). Geavanceerde anorganische chemie. Vierde druk. John Wiley & Sons.
- Bajpai, P. (2012). Chloordioxide bleken. Effect van bleken met chloordioxide op de pulpkwaliteit. In milieuvriendelijke benaderingen voor het bleken van pulp (tweede editie). Opgehaald van sciencedirect.com.
- Moran, S. (2018). Waterchemie. Chloordioxide. In een toegepaste gids voor het ontwerp van water- en afvalwaterzuiveringsinstallaties. Opgehaald van sciencedirect.com.
- McKeen, L. (2012). Inleiding tot voedselbestraling en medische sterilisatie. Gasvormig chloordioxide. In het effect van sterilisatie op kunststoffen en elastomeren (derde editie). Opgehaald van sciencedirect.com.