二氧化氯用途

用作氧化劑、脫臭劑、殺生劑、保鮮劑、漂白劑等。 二氧化氯因為其具有殺菌能力強，對人體及動物沒有危害以及對環(huán)境不造成二次污染等特點而備受人們的青睞。二氧化氯不僅是一種不產(chǎn)生致癌物的廣譜環(huán)保型殺菌消毒劑，而且還在殺菌、食品保鮮、除臭等方面表現(xiàn)出顯著的效果。

二氧化氯還可以用于漂白，如紡織與造紙元采用氯氣漂白的都可以用二氧化氯替代。

二氧化氯的主要用途在自來水的消毒，和面粉與木質(zhì)紙漿的漂白。

它能很有效地對抗病毒、細菌和包括梨形鞭毛蟲(Giardia lamblia)與隱孢子蟲(Cryptosporidium)等原生生物所引起的囊腫與卵囊。

從1956年比利時的布魯塞爾把自來水消毒劑由氯氣改成二氧化氯后，二氧化氯開始被廣泛地使用。

在襲擊紐奧良的颶風卡特里娜過后，二氧化氯就被用來清除被洪水淹沒后房屋上的危險霉菌。而中國政府也于2006年3月6日預告二氧化氯為自來水消毒劑。

殺菌、消毒方面

⑴對飲用水的消毒 二氧化氯是凈化飲用水的一種十分有效的凈水劑，其中包括良好的除臭與脫色能力、低濃度下高效殺菌和殺病毒能力。二氧化氯用于水消毒，在其濃度為0.5~1mg/L時，1分鐘內(nèi)能將水中99%的細菌殺滅，滅菌效果為氯氣的10倍，次氯酸鈉的2倍，抑制病毒的能力也比氯高3倍，比臭氧高1.9倍。二氧化氯還有殺菌快速，pH范圍廣(6-10)，不受水硬度和鹽份多少的影響，能維持長時間的殺菌作用，能高效率地消滅原生動物、孢子、霉菌、水藻和生物膜，不生成氯代酚和三鹵甲烷，能將許多有機化合物氧化，從而降低水的毒性和誘變性質(zhì)等多種特點。

⑵對空氣的殺菌 空氣中含有大量可以致病的細菌,特別是飲食業(yè)場所及食品加工廠生產(chǎn)車間空氣中微生物種類和數(shù)量多而復雜，對于這些微生物普遍采用的是紫外線滅菌方式，但由于室內(nèi)空氣相對濕度大，紫外線殺菌效果并不理想。而二氧化氯制劑的滅菌能力強，分解迅速無殘留，非常適于飲食業(yè)及食品加工業(yè)的有關(guān)場所的空氣噴霧殺菌及消毒。此外，春秋兩季是感冒、氣管炎等傳染病的多發(fā)季節(jié)，可以用二氧化氯對環(huán)境進行消毒，不但能殺滅病原微生物，還能消除異味，清新空氣。因此，二氧化氯是十分理想的預防"非典"的環(huán)境消毒劑。

⑶對廚房用具、食品機械設備的消毒 廚房用具、食品機械設備、容器等如果不經(jīng)徹底的消毒，容易對食品造成污染，導致食物中毒的發(fā)生。用二氧化氯對廚房用具、食品機械設備、容器等進行消毒，可殺滅大腸桿菌、金黃色葡萄球等。

⑷在醫(yī)療領(lǐng)域 二氧化氯用于口腔含漱，可有效控制牙齦炎、牙斑菌和口臭，用作坐浴或沖洗，可防止多種疾病，等等。在1998年抗洪救災中，抗洪戰(zhàn)士用二氧化氯消毒液洗臉、坐浴、擦身、泡腳、泡洗內(nèi)衣褲等，其神奇作用再次被驗證。實踐證明，二氧化氯對防治紅眼病、皮膚病及除臭有良好效果。

⑸水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜禽養(yǎng)殖的消毒:二氧化氯水產(chǎn)養(yǎng)殖藥劑可用于治療魚、蝦、蟹、甲魚、蛙類等細菌性、病毒性疾病。對鯉、草、鰻、羅非魚等的赤皮、爛腮、出血性敗血病、腸炎、爛尾、水霉病等;蝦類病毒病、黑鰓、白毛病、打印病等;蟹類爛腮、 水腫、腸炎、上岸癥、顫抖等;甲魚腐皮病、紅、白底板病、出血病、穿孔病等;蛙類的皮膚病、眼病等病害具有獨特功效，并能去除水中異味，改善水質(zhì)，增加水體含氧量。

殺菌效果:二氧化氯是一種廣譜、高效的滅菌劑。國外許多的研究結(jié)果表明，二氧化氯在極低的濃度(0.1ppm)下，即可殺滅許多諸如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等致病菌。即使在有機物的干擾下，在使用濃度為幾十ppm時，也可完全殺滅細菌繁殖體、肝炎病毒、噬菌體和細菌芽孢等所有微生物。

二氧化氯消毒劑應用歷史

人類利用化學消毒劑進行殺菌消毒是從19世紀初開始的。1820年第一代化學消毒劑漂白粉問世后，人們將其主要用于飲用水消毒和感染創(chuàng)傷的治療上，并取得了良好地效果，開辟了化學殺菌消毒的第一個里程碑。此后，人們相繼發(fā)現(xiàn)了第二代消毒劑環(huán)氧乙烷，第三代消毒劑戊二醛。新一代高效化學消毒劑終于在千呼萬喚中問世，這就是被稱作第四代殺菌消毒劑的二氧化氯。 二氧化氯誕生于1811年，早年人們并未用它殺菌消毒，直到1940年前后次氯酸鈉工業(yè)化生產(chǎn)之后，人們才開始大規(guī)模使用。1940年美國的尼亞加拉大瀑布率先采用它處理飲用水，取得良好效果，之后迅速推廣到全世界。人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)用氯氣對飲用水進行消毒時，水中的有機物會與氯氣發(fā)生取代反應，生成有機氯化合物，有機氯會在人體內(nèi)積留產(chǎn)生慢性累積中毒，還會誘發(fā)癌病，世界環(huán)保聯(lián)盟即將全面禁止使用氯氣用于飲用水的消毒，建議采用廣普性、具有強氧化性的高效消毒劑二氧化氯進行飲用水的消毒。二氧化氯已被聯(lián)合國衛(wèi)生組織(WHO)列為AⅠ級消毒劑。

中國應用二氧化氯消毒技術(shù)始于八十年代。1987年，廣東省衛(wèi)生監(jiān)督部門批準其可以用于食品消毒、保鮮及食品設備、用具消毒。1990年上海衛(wèi)生管理部門批準其可以用于水處理、食品加工以及水產(chǎn)養(yǎng)殖、除臭等。我國衛(wèi)生部也在2000年前明確提出，逐步用二氧化氯替代氯氣進行飲用水的消毒。二氧化氯又被列為預防非典的重要的含氯消毒劑。

消毒劑對比

下表列出了二氧化氯消毒劑與常用其它消毒劑的比較:

2、保鮮

⑴食品的保鮮 二氧化氯屬無毒型消毒劑，一般使用濃度較小，可直接用于水果、蔬菜、肉類的殺菌、保鮮。將水果、蔬菜在二氧化氯溶液中浸泡片刻，即能殺死微生物又不與脂肪酸反應，不破壞蔬菜的纖維組織并對果蔬的味道、營養(yǎng)無任何損害，且無需再用清水清洗。在流通領(lǐng)域中，有些不宜水洗的果蔬，可用固體的二氧化氯與果蔬一起裝入包裝箱，可長時間緩慢放出二氧化氯，既滅菌，又可達到保鮮作用。經(jīng)二氧化氯溶液浸泡的魚、雞、禽類，不僅可消除腥臭味，還可有效控制微生物生長，延長儲藏期，并能保持鮮美的口味。用二氧化氯處理禽蛋，保鮮效果亦良好，且不影響蛋的孵化。

⑵除臭、除異味 二氧化氯能和空氣中的氨和硫化合物及水中鐵和錳化合物相作用，因此可消除空氣和水中的臭味。用二氧化氯溶液對冰箱進行擦洗，可達到消除異味的作用。在衛(wèi)生間中可用二氧化氯溶液進行噴霧，可迅速去除臭味。

發(fā)達國家已將二氧化氯應用到幾乎所有需要殺菌消毒領(lǐng)域。在中國，二氧化氯的應用雖然剛剛起步，但有理由相信，在不久的將來，二氧化氯一定會成為生產(chǎn)和生活中必不可少的日常用品，其發(fā)展前景無限廣闊。

漂白

⑴紡織 用于棉紗、麻等天然纖維的漂白。

⑵造紙 紙漿漂白，提高白度。

(3)食用菌 竹筍等食品的漂白

95%，而氯對鐵的去除率僅為50%左右，一般二氧化氯的投加量為2.0mg/L。

各國對二氧化氯使用范圍的法律規(guī)定

影響

穩(wěn)定性二氧化氯消毒劑中的二氧化氯以亞氯酸鹽的形式存在，經(jīng)用活化劑活化后，才能放出具有殺菌作用的二氧化氯。殺菌能力與純二氧化氯消毒劑溶液相似。二氧化氯消毒劑釋放的速度與酸堿度有一定關(guān)系，酸性條件下迅速釋放，pH值>5.0時二氧化氯消毒劑釋放速度減慢，活化不完全，殺菌作用較弱。

二氧化氯消毒劑隨濃度的增加，殺菌作用加強，用500ppm二氧化氯消毒劑溶液殺滅白色念珠菌，作用1min，殺滅率達100%;而用250ppm時，作用10min，才能達到99.99%。

隨溫度的升高，殺菌作用加強。用0.8mg/L二氧化氯消毒劑殺滅99%的脊髓灰質(zhì)炎病毒，當溫度為5℃時，需要6.8min，當溫度為15℃時，需要1.7min ,當溫度為25℃時，需要1.5min。

有機物對二氧化氯消毒劑滅菌效果有明顯影響，在試驗用的菌液內(nèi)加入2%酵母，再用二氧化氯消毒劑進行滅菌試驗，結(jié)果，100min只能殺滅大腸桿菌的99.99%，而不加酵母者，僅作用5min即可將其全部殺滅。

殺菌消毒去異味，二氧化氯獨一無二。

反應方程式

機械強度和剛性。

由氯酸鈉與硫酸和甲醇作用或由氯酸鈉與二氧化硫作用而制得。以氯酸鹽為原料，在酸性(硫酸)介質(zhì)中還原制得二氧化氯。工業(yè)上采用的還原劑主要為二氧化硫，此法稱之為馬蒂遜法，具體工藝過程為:將含約600g/L氯酸鈉溶液與工業(yè)濃硫酸連續(xù)定量地送入主反應器，經(jīng)空氣稀釋的5%~8%二氧化硫氣體通過氣體分布板分別進入主、負反應器進行反應。反應所產(chǎn)生的氣體經(jīng)洗滌塔洗滌，除去夾帶的泡沫和酸霧，所產(chǎn)生的二氧化氯氣體送入后續(xù)工序使用。負反應器溢流出的廢液進入氣提塔，從塔底通入少量空氣,，氣提出溶解在溶液中的二氧化氯，匯入主反應器。

二氧化氯是一種極易爆炸的強氧化性氣體，在生產(chǎn)和使用時必須盡量用稀有元素氣體進行稀釋，同時需要避免光照、震動或加熱。因此，二氧化氯的制備方法一直是科學家長期尋求解決的問題。世界常用的二氧化氯制備方法主要集中為三種。

1.氯酸鈉與濃鹽酸反應法(Kestiog法)

歐洲一些國家主要采用氯酸鈉(NaClO3)氧化濃鹽酸的制備方法，化學反應方程式為:2NaClO3+4HCl(濃)=2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O。此法的缺點主要是同時產(chǎn)生了大量的氯氣，不僅產(chǎn)率低，

而且產(chǎn)品難以分離，同時很有可能造成環(huán)境污染。

2.亞氯酸鈉與氯氣反應法

我國的科學家經(jīng)過科學探索，發(fā)現(xiàn)一種優(yōu)于歐洲的制備方法，將經(jīng)干燥空氣稀釋的氯氣通入填充有固體亞氯酸鈉(NaClO2)的反應柱內(nèi)制得?；瘜W反應方程式為:2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2。此法的特點是安全性好，沒有產(chǎn)生毒副產(chǎn)品。

3.草酸還原法

科學家又研究出的一種新的制備方法，在酸性溶液中用草酸(H2C2O4)還原氯酸鈉，化學反應方程式為:H2C2O4+2NaClO3+H2SO4 == Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O和2KClO3+H2C2O4=K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O此法的最大特點是由于反應過程中生成的二氧化碳的稀釋作用，大大提高了生產(chǎn)及儲存、運輸?shù)陌踩浴?/p>

4.亞氯酸鈉與鹽酸反應法

常用的制備高純二氧化氯的方法，化學反應方程式為:5NaClO2+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2O，此工藝產(chǎn)物中純度一般高達95%以上，需要現(xiàn)場制備現(xiàn)場使用。運用高耐腐材料制作的二氧化氯發(fā)生器能夠滿足應用。

5.氯酸鉀與二氧化硫反應法

優(yōu)點是可以利用二氧化硫減少空氣污染，化學反應方程式為:

2KClO3+SO2=2ClO2+K2SO4、

6.氯酸鈉與亞硫酸鈉反應法

實驗室常用氯酸鈉(NaClO3)和亞硫酸鈉(Na2SO3)用硫酸酸化，加熱制備二氧化氯，化學反應方程式為:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4==△==2ClO2↑+2Na2SO4+H2O

1、便攜式二氧化氯檢測儀

HFPCY-CLO2便攜式二氧化氯檢測儀，可連續(xù)檢測作業(yè)環(huán)境中二氧化氯泄漏濃度。袖珍型二氧化氯檢測儀為自然擴散方式檢測氣體濃度，采用進口電化學傳感器，具有極好的靈敏度和出色的重復性;袖珍型二氧化氯檢測儀采用嵌入式微控制技術(shù)，菜單操作簡單，功能齊全，可靠性高，整機性能居國內(nèi)領(lǐng)先水平。

2、固定式二氧化氯檢測探頭

HFTCY-CLO2工業(yè)用固定式二氧化氯檢測探頭由報警控制器和二氧化氯探測器組成，報警控制器可放置于值班室內(nèi)，主要對各監(jiān)測點進行控制，二氧化氯探測器安裝于氣體最易泄露的地點，其核心部件為內(nèi)置的氣體傳感器，傳感器檢測空氣中氣體的濃度。探測器將傳感器檢測到的二氧化氯濃度轉(zhuǎn)換成電信號，通過線纜傳輸?shù)娇刂破鳎瑲怏w濃度越高，電信號越強，當氣體濃度達到或超過報警控制器設置的報警點時，報警器發(fā)出報警信號，并可啟動電磁閥、排氣扇等外聯(lián)設備，自動排除隱患。固定式二氧化氯檢測探頭廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、煤礦、水廠等環(huán)境，有效防止中毒、爆炸等事故的發(fā)生。

二氧化氯具有強氧化性，空氣中的體積濃度超過10%便有爆炸性，但其水溶液卻是十分安全的(水中含量超過30%易爆炸)。它能與許多化學物質(zhì)發(fā)生爆炸性反應，對受熱、震動、撞擊、摩擦等相當敏感，極易分解發(fā)生爆炸。

早在1811年，美國科學家H.Davery利用KClO3水溶液和鹽酸反應，首次合成并收集了二氧化氯氣體。但是，直到上世紀30年代，ClO2才得以安全且經(jīng)濟地規(guī)模生產(chǎn)，開始了工業(yè)化的廣泛應用。1944年，二氧化氯首次作為消毒劑用于處理美國紐約州尼加拉大瀑布城的飲用水。上世紀七十年代后期，自從研制成功二氧化氯穩(wěn)定劑后，二氧化氯作為漂白劑和消毒劑，已被廣泛應用于紙漿的漂白、食品加工領(lǐng)域的殺菌消毒及水凈化處理等領(lǐng)域，充分顯示出其所具有的強漂白和殺菌消毒能力。

二氧化氯是國際上公認的新一代的高效、廣譜、安全的殺菌、保鮮劑，是氯制劑最理想的替代品，在世界發(fā)達國家已得到廣泛的應用。美國、西歐、加拿大、日本等發(fā)達國家的有關(guān)組織如美國環(huán)境保護局、食品藥品管理局、美國農(nóng)業(yè)部均批準和推薦二氧化氯用于食品、食品加工、制藥、醫(yī)院、公共環(huán)境等的消毒、防霉和食品的防腐保鮮等。世界衛(wèi)生組織(WHO)和世界糧食組織(FAO)也已將二氧化氯列為A1級安全高效消毒劑。為控制飲水中"三致物質(zhì)"(致癌、致畸、致突變)的產(chǎn)生，歐美發(fā)達國家已廣泛應用二氧化氯替代氯氣進行飲用水的消毒。2006年左右，我國也開始重視二氧化氯產(chǎn)品的推廣和應用。于2006年6月1日頒布了中華人民共和國國家標準穩(wěn)定性二氧化氯溶液(GB/T20783-2006)，國家衛(wèi)生部已批準二氧化氯為消毒劑和新型食品添加劑。

二氧化氯具有殺菌、漂白、除臭、消毒、保鮮的功能。

作用機理主要是氧化作用,二氧化氯分子的電子結(jié)構(gòu)呈不飽和狀態(tài),外層共有19個電子，具有強烈的氧化作用 力,主要是對富有電子(或供電子)的原子基團(如含巰基的酶和硫化物，氯化物)進行攻擊，強行掠奪電子,使之 成為失去活性和改變性質(zhì)的物質(zhì)，從而達到其目的。

1、殺菌機理

二氧化氯對細胞壁有較強的吸附和穿透能力，放出原子氧將細胞內(nèi)的含巰基的酶氧化起到殺菌作用。

2、漂白作用

二氧化氯的漂白是通過放出原子氧和產(chǎn)生次氯酸鹽而達到分解色素的目的。用他做漂白劑代替氯氣、氯酸鹽等，可阻止并避免與纖維發(fā)生氧化而降低纖維強度，因而效果更全面。

3、除臭作用

二氧化氯的除臭是因為它能與異味物質(zhì)(如H2S、-SOH、-NH2等)發(fā)生脫水反應并使異味物質(zhì)迅速氧化轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)。而且它能阻止蛋氨酸分解成乙烯,也能破壞已形成的乙烯,從而延緩腐爛，同時殺死微生物而不與脂肪 酸反應并不破壞食品結(jié)構(gòu)。

二氧化氯產(chǎn)品是由金屬氯酸鹽在一定條件下逸出二氧化氯氣體的高效消毒劑，研發(fā)過程先后經(jīng)歷二元溶液、二元粉 劑、一元粉劑、一元片劑等階段。

所謂的一元二氧化氯是通過微膠囊或鈍化劑分別對二氧化氯的母體成份亞氯酸鈉與活化劑進行阻隔包裹，把二者隔離后以達到消除二者反應的目的。所采用的微膠囊或鈍化劑都必須是水溶性的，放入水中就會立即產(chǎn)生二氧化氯。由于隔離劑必須是水溶性的，因些一元二氧化氯產(chǎn)品的生產(chǎn)、貯存、運輸、使用過程中必須全程嚴格的干燥防水隔離。諸多環(huán)節(jié)均不能發(fā)生受潮情況。

一元粉劑一般分散在較大劑量包裝中，產(chǎn)品在有效期內(nèi)全程不能受潮，產(chǎn)品在使用時一次用完，包裝袋不能破損。

針對一元粉劑的狀況，一元片劑的研發(fā)相繼展開。片劑通過壓制過程，清除了因粉劑的流動性而發(fā)生整體反應的可能，通過單片包裝將受損情況局限單片范圍內(nèi)，從而避免安全事故發(fā)生。

二氧化氯檢測儀多為采用分光光度法或電化學方法。前者是利用二氧化氯本身顏色或與特定試劑后應后生成的顏色，通過分光光度法，測其濃度。而電化學方法則是利用二氧化氯對一些電極材料的特殊電位，通過計算電位差從而測得結(jié)果，在一些標準中多采用化學分光光度法。

?一種操作簡單、高轉(zhuǎn)化率、高純度、多用途、環(huán)保型化學法中、小型二氧化氯多級反應發(fā)生器。這種二氧化氯發(fā)生器，是由釜式反應器通過耐酸導管和水射式真空機組組成。釜式反應器采用的是兩級或多級反應器，主反應釜內(nèi)設有空氣分布器，副反應釜設置了平衡管，使反應更徹底，反應后的殘液可達標排放。生成的二氧化氯制得水溶液，也可以制得穩(wěn)定二氧化氯溶液。