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与Cl2 比较,ClO2作为水处理剂有许多优点。ClO2 杀菌效果好,用量少,作用快。ClO2的杀菌能力受pH 的影响小。温度升高ClO2的杀菌能力增强。ClO2 杀菌效果持续时间长。ClO2不仅能杀死细菌,而且能分解残留的细胞结构,并具有杀孢子和杀病毒的作用。ClO2可以使致癌的稠环化合物降解成无致癌作用的物质。ClO2 可以去除饮水中的Fe 、Mn 离子和色、味等。对水中的酚,ClO2 可将其氧化成醌式支链酸,而经Cl2处理,则会产生嗅味很大的氯酚。ClO2通过释放原子氧和HClO而发生作用,与有机物不发生氯化作用,而Cl2可与有机物发生氯化作用产生氯甲烷系致癌物。
提供一些以氯酸钠为原料的化学制备ClO2的方法。
(1)2NaCl03 + 2H2SO4+H2C2O4(草酸)=2C102+2CO2+2H2O+2NaHSO4
该方法需要原料草酸和硫酸。
此法是将NaC1O3,H2SO4,草酸置于反应瓶,充分振荡。使反应物混和均匀,加热。
(2)2NaC103+Na2SO3+H2SO4=2ClO2+2Na2SO4+H2O
该方法需要原料亚硫酸钠和硫酸。
反应是在恒温水浴中进行.温度控制在50~55℃之间。
(3)2NaClO3+H2SO4+H2O2=2ClO2+O3+2H2O+Na2SO4
该方法需要双氧水和硫酸,是先溶解固态反应物,再混合反应。
上述三种方法都需要硫酸的,就是说你要家庭制备ClO2的话这个还是有点难度得到的,用醋酸酐代替效果可能会下降。相比较上面的三种方法还是第三个方案可行性最好,因为双氧水医务室就可以买到。其余的原料都不易得到。
(4)用盐酸为原料的反应:
2NaC1O3+4HC1=2C102+C12+2NaC1+2H2O
HCl在这里既是还原剂,又是酸化剂。有个缺点就是反应会同时产生氯气。
回答:2008-05-05 20:51
二氧化氯是一种广谱、高效、速效的灭菌剂。其消毒效果非常好.用量也非常小.
二氧化氯是一种黄绿色气体,具有与氯气相似的气味,760mmHg时沸点11℃,比重为3.09g/L。空气中的体积浓度超过10%便有爆炸性,但在水溶液中是十分稳定的。 二氧化氯在水中溶解成黄绿色的溶液,它在水中不水解,也不聚合,在PH=2~9 范围内以一种溶解的气体存在,具有一定的挥发性。
二氧化氯是一种强氧化剂,与Cl2很大的不同是与酚反应不产生异味很大的氯苯酚,与有机物、无机物反应有很强的选择性,这使二氧化氯与腐殖质及有机物反应几乎不产生发散性有机卤化物(TOX),不生成并抑制生成致癌作用的三卤甲烷(TMH)。另外,二氧化氯也不与氨及氨基化合物反应。二氧化氯作为一种强氧化剂,它能有效破坏水体中的微量有机污染物,如苯并
芘、葸醌、氯仿、四氯化碳、酚、氯酚、氰化物、硫化氢及有机硫化物等,氧化有机物时不发生氯代反应。ClO2能很好地氧化水中的还原状态的金属离子,如Fe2+、Mn2+、Ni2+等,特别是ClO2可将以有机键合形式存在的Fe2+、Mn2+氧化,因此ClO2有很强的去除水体中Fe2+、Mn2+的作用。
二氧化氯及水溶液受紫外线照射或受热后会渐渐分解,分解产物有Cl2、 O2、HOCl、HClO3和HCl等。为了克服其不稳定性的缺点,以便运输和贮存,一般将其制成稳定性溶液。
二氧化氯是国际上公认的含氯消毒剂中唯一的高效消毒剂(灭菌剂),它可以杀灭一切微生物,包括细菌繁殖体、细菌芽孢、真菌、分枝杆菌和病毒等。 其对微生物的杀灭机理为:二氧化氯对细胞壁有较强的吸附穿透能力,可有效地氧化细胞内含巯基的酶,还可以快速地抑制徽生物蛋白质的合成来破坏微生物。经实验证明,二氧化氯作为高效消毒剂,其主要的消杀特性如下:
(1) 高效、强力 在多种常用消毒剂中, 在相同时间内达到同样的杀菌率所需的ClO2浓度是最低的。对杀灭异养菌所需的ClO2浓度仅为Cl2的一半。ClO2对地表水中大肠杆菌杀灭效果比Cl2高5倍以上。
(2) 快速、持久 二氧化氯溶于水后,基本不与水发生化学反应, 而且在水中的扩散速度与渗透能力都比氯快,特别在低浓度时更为突出。当细菌浓度在100000~1000000个/mL时,0.5ppm的ClO2作用5分钟后即可杀灭99%以上的异氧菌,作用12
小时杀灭率保持不变,而同量的Cl2最高只能达到75%。
(3) 广谱、灭菌 二氧化氯是一种广谱型消毒剂, 对一切经水体传播的病原微生物均有很好的杀灭效果,且不易产生抗药性,尤其对伤寒、甲肝、乙肝、脊髓灰质炎及艾滋病等也有良好的杀灭和抑制效果。
(4) 无毒、无刺激 经急性口毒性试验表明, 二氧化氯消毒灭菌剂属实际无毒级产品,用其消毒的水体不会对口腔粘膜、皮肤和头发产生损伤,其在急性毒性和遗传毒理学上都是绝对安全的。
(5) 安全、多功能 二氧化氯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,并且二氧化氯使用量很低,因此用二氧化氯消毒十分安全,无残留毒性,其安全性被世界卫生组织(WHO)定为AI级。
二氧化氯不仅灭菌效果好,作为一个强氧化剂,它还具有除藻、剥泥、防腐、抗霉、保鲜、除臭、氧化及漂白脱色等多方面的功能,用途十分广泛。二氧化氯灭菌消毒经美国食品药物管理局(FDA)和美国环境保护署(EPA)的长期科学实验和反复论证,考验了二氧化氯对饮用水的处理效果后,被确认为是医疗卫生、食品加工中的消毒灭菌、食品(肉类、水产品、果蔬)的防腐、保鲜、环境、饮水和工业循环水及污水处理等方面杀菌、消毒、除臭的理想药剂, 是国际上公认的氯系消毒剂最理想的更新换代产品。
二氧化氯可用与测氯类的碘量滴定法或比色法测定,测定操作简便,用于水处理中的二氧化氯典型浓度在0.1~5.0mg/L之间。
目前市面上有水溶液和固体粉剂,两种都比较稳定,但水溶液的有效氯浓度一般为2%,而固体的一般为8%或更高.需要说明一点所谓固体二氧化氯,实际上是一种混合物,将该混合物并不含二氧化氯只是其溶于水后,开始反应生成二氧化氯,生成的二氧化氯溶于水就是二氧化氯消毒液了。