二氧化氯的化学性质

二氧化氯的化学性质：其遇热水则分解成次氯酸、氯气、氧气，受光也易分解，其溶液于冷暗处相对稳定。二氧化氯能与许多化学物质发生爆炸性反应。

对热、震动、撞击和摩擦相当敏感，极易分解发生爆炸。受热和受光照或遇有机物等能促进氧化作用的物质时，能促进分解并易引起爆炸。若用空气、二氧化碳、氮气等惰性气体稀释时，爆炸性则降低。属强氧化剂，其有效氯是氯的2.6倍。与很多物质都能发生剧烈反应，腐蚀性很强。

扩展资料

二氧化氯的作用：

1、杀菌机理

二氧化氯对细胞壁有较强的吸附和穿透能力，放出原子氧将细胞内的含巯基的酶氧化起到杀菌作用。

2、漂白作用

二氧化氯的漂白是通过放出原子氧和产生次氯酸盐而达到分解色素的目的。用他做漂白剂代替氯气、氯酸盐等，可阻止并避免与纤维发生氧化而降低纤维强度，因而效果更全面。

3、除臭作用

二氧化氯的除臭是因为它能与异味物质（如H2S、-SOH、-NH2等）发生脱水反应并使异味物质迅速氧化转化为其他物质。而且它能阻止蛋氨酸分解成乙烯，也能破坏已形成的乙烯，从而延缓腐烂，同时杀死微生物而不与脂肪酸反应并不破坏食品结构。

参考资料来源：百度百科-二氧化氯

红黄色有强烈刺激性臭味气体：11℃时液化成红棕色液体，-59℃时凝固成橙红色晶体。有类似氯气和硝酸的特殊刺激臭味。液体为红褐色，固体为橙红色。沸点11℃。相对蒸气密度2.3g/L。遇热水则分解成次氯酸、氯气、氧气，受光也易分解，其溶液于冷暗处相对稳定。二氧化氯能与许多化学物质发生爆炸性反应。对热、震动、撞击和摩擦相当敏感，极易分解发生爆炸。受热和受光照或遇有机物等能促进氧化作用的物质时，能促进分解并易引起爆炸。若用空气、二氧化碳、氮气等惰性气体稀释时，爆炸性则降低。属强氧化剂，其有效氯是氯的2.6倍。与很多物质都能发生剧烈反应。腐蚀性很强。

可溶性：极易溶于水而不与水反应，几乎不发生水解（水溶液中的亚氯酸和氯酸只占溶质的2%）；在水中的溶解度是氯的5～8倍。溶于碱溶液而生成亚氯酸盐和氯酸盐。
水中溶解度：20℃时0.8g/100ml、8300mg/L
化学键：Cl原子以sp2杂化轨道形成σ键，分子为V形分子。 氯原子中的一个电子垂直于 O-Cl-O 平面，并与 O,O 的4个电子形成 3原子 5电子 大π键(离域π键)。
氧化作用：
1.对锰 的氧化
二氧化氯能够把二价锰氧化成四价锰，使之形成不溶于水的二氧化锰(MnO2)，即：
2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2+12H++2Cl- 通过氧化，二氧化氯对锰的去除率为69%～81%，而氯对锰的去除率仅为25%，一般二氧化氯的投加量为5.0mg/L。
2.对铁的氧化
二氧化氯同样也能够把二价的铁氧化成三价的铁，形成氢氧化铁沉淀，即：
ClO2+5Fe(HCO3)2+13H2O=5Fe(OH)3+10CO32-+Cl-+21H+ 通过氧化，二氧化氯对铁的去除率为78%～95%，而氯对铁的去除率仅为50%左右，一般二氧化氯的投加量为2.0mg/L。
3.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+ 当二氧化氯的投加量为3.0mg/L时，硫的去除率为81%。
4.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- 当氰化物的浓度为3.0mg/L，二氧化氯的投加量为5.0mg/L，其氰化物的去除率一般都大于85%。
优点 广谱性：能杀死病毒、细菌、原生生物、藻类、真菌和各种孢子及孢子形成的菌体 高效：0.1ppm下即可杀灭所有细菌繁殖体和许多致病菌，50ppm可完全杀灭细菌繁殖体、肝炎病毒、噬菌体和细菌芽孢 受温度和氨影响小：在低温和较高温度下杀菌效力基本一致 pH适用范围广：能在pH2～10范围内保持很高的杀菌效率 安全无残留：不与有机物发生氯代反应，不产生三致物质和其它有毒物质 对人体无刺激等优点：低于500ppm时，其影响可以忽略，100ppm以下对人没任何影响。 安全性
国外大量的实验研究显示，二氧化氯是安全、无毒的消毒剂，无“三致”效应（致癌、致畸、致突变），同时在消毒过程中也不与有机物发生氯代反应生成可产生“三致作用”的有机氯化物或其它有毒类物质。但由于二氧化氯具有极强的氧化能力，应避免在高浓度时（>500ppm）使用。当使用浓度低于500ppm时，其对人体的影响可以忽略，100ppm以下时不会对人体产生任何的影响，包括生理生化方面的影响。对皮肤亦无任何的致敏作用。事实上，二氧化氯的常规使用浓度要远远低于500ppm，一般仅在几十ppm左右。因此，二氧化氯也被国际上公认为安全、无毒的绿色消毒剂。
金鱼毒性实验及小白鼠毒性实验中得到两个结果：a.ClO2的安全浓度为0.75mg/L，b. 由小白鼠急性经口毒性实验，ClO2属实际无毒型水处理剂。
急性毒性试验, 最高灌以剂量10000mg/kg稳定性二氧化氯时， 小鼠仍无明显中毒症 状, 饮食与活动均正常。试验过程中各组动物均无一死亡表。经计算， 其经口LD50>10000mg/kg。
急性皮肤刺激性,观察表明， 去除药物后1~48小时，兔脊背敷贴部位皮肤均未出现红斑和水肿等刺激症状， 反应积分均为0。
急性眼粘膜刺激性，向兔眼结膜囊内滴入浓度9.7~11.4mg/L稳定性二氧化氯溶液5s后，用生理盐水冲洗干净。兔眼结膜血管在6h内出现轻度充血，至24h症状基本消失，症状48h完全消失。家兔48h眼刺激积分指数为0，属无刺激性物质。

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、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.