眾所周知,二氧化氯在常溫常壓下是一種帶有辛辣氣味的黃綠色氣體,易溶於水形成黃綠色溶液,溶解度為107.9g/L。ClO₂氣體的性質不穩定,在一定的濃度或壓力下具有爆炸的危險,不宜貯存和運輸。二氧化氯具有極強的氧化能力,在高濃度時(>500 mg/L)會對健康產生不利影響。當使用濃度低於500 mg/L時,其影響可以忽略,在100mg/L 以下時不會對人體健康產生任何影響,包括生理生化方麵的影響,對皮膚亦無任何致敏作用。事實上,二氧化氯的常規使用濃度要遠遠底於500 mg/L,一般僅在幾十mg/L 左右。國外的大量實驗研究也顯示,二氧化氯不僅是安全、無毒、廣泛的消毒劑,更無“三致效應”,同時在消毒過程中也不與有機物發生氯代反應生成可產生“三致作用”的有機氯化物或其他有毒類物質。經美國食(FDA)和美(FPA)的長期科學實驗,二氧化氯被確認為是醫療衛生、食品加工、食品(水產品、果蔬)保鮮、環境、飲水和工業循環水等方麵殺菌消毒、除臭的理想藥劑。同時,也被衛生組織(WHO)確認為A1級安全、有效、廣泛的殺菌消毒劑,國際上認可的氯係消毒劑中最理想的更新換代產品。衛生組織(WHO)還將二氧化氯推薦為世界各國飲用水的首選消毒劑。
1.1 優良的殺菌消毒作用
更難能可貴的是,二氧化氯的de強qiang烈lie殺sha菌jun消xiao毒du作zuo用yong,並bing非fei因yin自zi身shen的de毒du性xing而er導dao致zhi了le細xi菌jun的de死si亡wang,而er是shi因yin為wei穩wen定ding性xing二er氧yang化hua氯lv通tong過guo活huo化hua釋shi放fang出chu遊you離li態tai二er氧yang化hua氯lv,紅hong外wai分fen析xi表biao明ming:遊離態二氧化氯屬於一種亞穩狀態,一方麵在酸性條件下會生成大量相對穩定的中性單分子的ClO₂,另ling一yi方fang麵mian,在zai光guang照zhao或huo溫wen度du的de影ying響xiang下xia不bu穩wen定ding的de遊you離li態tai二er氧yang化hua氯lv還hai會hui釋shi放fang出chu部bu分fen新xin生sheng態tai氧yang原yuan子zi。新xin生sheng態tai氧yang原yuan子zi具ju有you強qiang烈lie的de氧yang化hua作zuo用yong,通tong過guo氧yang化hua微wei生sheng物wu、細菌細胞中可溶性部分(包括酶係統)而達到快速抑製微生物蛋白質的合成,從而達到殺滅細菌、病毒的目的。而且,ClO₂透過細胞膜的方式為單純擴散,不需要載體蛋白(滲透酶)參與,所以無論細菌的代謝活力如何,ClO₂均可起到殺菌的作用。ClO₂還可與細菌中的部分氨基酸發生氧化還原反應,使氨基酸分解破壞,進而抑製蛋白質的合成,最終導致細菌死亡。
國內外許多的研究結果還表明,二氧化氯在極低濃度(0.1 mg/L)下,即可殺滅多種諸如大腸杆菌、金黃色葡萄球菌等致病菌。即使在有機物等幹擾下,在使用濃度為幾十mg/L時,也可完全殺滅細菌繁殖體、肝炎病毒、噬菌體和細菌芽胞等所有微生物。所以,二氧化氯殺菌消毒無“三致作用”,同時在消毒過程中也不與有機物發生氯代反應生成可產生"三致作用"的有機氯化物或其他有毒類物質。
二氧化氯的強烈與安全的殺菌消毒作用,使其可以大量應用於飲用水、桶裝水和食品飲料的消毒,甚至可以直接應用於醫療衛生機構醫療過程的殺菌消毒、醫療器械的滅菌、公共衛生的空氣淨化和染菌織物和器具的滅菌清洗。同時,其有效安全的殺菌作用,還可將其大量應用於工業防黴、食品與農副產品的防腐和保鮮。
1.2 獨特的強氧化性
ClO₂的強氧化性特性,使其可以廣泛應用於工業汙水和垃圾滲瀝液的處理,( 可將亞鐵離子氧化成三價鐵,破壞膠體的穩定性,使其它雜質與三價鐵一起沉降,達到去除鐵離子、懸浮物,淨化水質、降低濁度的目的,這樣就可以防止鐵離子和部分懸浮物堵塞管道和破壞地層,利用這一特性,可將其大量應用於油田采油。
不僅如此,二氧化氯分子的強氧化特性,使其可以與水中的 CN⁻等無機物和酚類、腐殖質等發生氧化降解反應,並有效地去除這些物質,達到降解酚類等物質目的。ClO₂與有機物的反應都是自由基氧化反應,大分子的鏈被斷裂降解、環狀結構被破壞、高沸點的有機物大部分被氧化成為較低沸點的中小分子的有機物。其中部分被降解為可揮發的有機物、CO₂和H₂O。ClO₂可使酚類化合物分解為醌類化合物和簡單的有機酸,其中的一部分可以進一步分解為CO₂和 H₂O。ClO₂與間苯二酚自由基反應形成對苯醌、鄰苯醌以及 ClO⁻。ClO₂可繼續將醌類化合物氧化成簡單的有機酸和 此時, 被還原為Cl⁻。從而可有效降低有機廢水中的CODCr。因此,二氧化氯在製藥、農藥、有機化工、焦化、製革和屠宰等高CODcr含量的有機工業汙水處理中的應用也越來越普遍。
另一值得注意的是二氧化氯對苯胺、偶氮類,以及水合肼、味精等含 和≡N 等含氮、anjiegoujituandedutejiangjiezuoyong,shiqizaigaoandanyoujigongyewushuidechulizhongyefahuileshifenyouxiaodezuoyong。shenzhiduilajishenliyezheleigaonanduwushuidechuli,yekejiezhuyudutededongtaimofenlizhuanyongzhuangzhizaigaoandanwushuichangwentuoandeyingyongzhongyequdeleshifenmingxiandexiaoguo。bujinkeyishi( 濃度超過10000 mg/L,氨氮濃度超過6000mg/L的垃圾滲瀝液處理至氨氮濃度低於150mg/L,再組合其他常規工藝即可實現達標排放。這對於我國高氨氮汙水的處理亦將作出重大貢獻。
二氧化氯的強氧化性還可用在脫色工藝中,( keshiranliaozhongdemouxiejian,youqishigongeshuangjiandeduanlie,shidianzidezuigaoyizhanguidaohezuidikongguidaozhijiandenengjichazengjia,dianziyueqiannengliangbianda,zuidaxishoubochangyiyidaokejianguangzhiwai,yushiyansebianxiaoshi。( 對活性染料、酸性染料和硫化染鬥等都具有明顯的脫色效果。這一特殊功能對於我國目前的印染、紡織和製革廢水的處理爾開辟了一條全新的工藝路線。
1.3 自揮發性和高擴散性
獨特的物化特性,即使在水中,ClO₂分子的擴散速度也十分迅速。實驗研究表明,經活化後的穩定性二氧化氯,經液相表麵自然擴散損失的有效二氧化氯,平均每小時高達10%以上,但這一損失量的大小與所選活化劑的活化速率(指達到同一活化率所需要的時間)有you關guan,一yi般ban情qing況kuang下xia二er氧yang化hua氯lv的de損sun失shi率lv與yu活huo化hua速su率lv成cheng正zheng比bi,即ji活huo化hua速su率lv越yue高gao損sun失shi率lv也ye會hui越yue大da。利li用yong二er氧yang化hua氯lv具ju有you超chao強qiang的de自zi揮hui發fa性xing和he高gao擴kuo散san性xing的de特te性xing,使shi其qi在zai空kong間jian殺sha菌jun消xiao毒du、空氣淨化和食品保鮮。尤其是其獨特的自揮發性能有效阻斷通過空氣傳播的SARS 病毒和禽流感、肝炎、肺結核、流行性感冒,以及目前在世界範圍廣泛傳播的新冠病毒等傳染性疾病的傳播,亦具有十分關鍵且重要的作用。