klooridioksidia | |||
---|---|---|---|
| |||
Kenraali | |||
Systemaattinen nimi |
Kloorioksidi (IV). | ||
Perinteiset nimet | klooridioksidi; klooridioksidia | ||
Chem. kaava | ClO2_ _ | ||
Rotta. kaava | ClO2_ _ | ||
Fyysiset ominaisuudet | |||
Osavaltio | kaasua | ||
Moolimassa | 67,45 g/ mol | ||
Tiheys | 1,6 ± 0,1 g/cm³ [2] | ||
Ionisaatioenergia | 10,36 ± 0,01 eV [2] | ||
Lämpöominaisuudet | |||
Lämpötila | |||
• sulaminen | -59 °C | ||
• kiehuva | 9,7 °C | ||
Entalpia | |||
• koulutus | +104,60 kJ/mol | ||
Höyryn paine | 1 ± 1 atm [2] | ||
Luokitus | |||
Reg. CAS-numero | 10049-04-4 | ||
PubChem | 24870 | ||
Reg. EINECS-numero | 233-162-8 | ||
Hymyilee | O=Cl[O] | ||
InChI | InChI = 1S/C102/c2-1-3OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N | ||
RTECS | FO3000000 | ||
CHEBI | 29415 | ||
ChemSpider | 23251 | ||
Turvallisuus | |||
Rajoita keskittymistä | 1 mg/m³ | ||
LD 50 | 140-149,2 mg/kg | ||
Myrkyllisyys | Vaaraluokka 2 [1] | ||
NFPA 704 |
![]() |
||
Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita. | |||
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa |
Klooridioksidi ( kloori(IV)oksidi, klooridioksidi ) on kloorin ja hapen epäorgaaninen kemiallinen yhdiste, kaava: ClO 2 .
Normaaliolosuhteissa ClO 2 on myrkyllinen keltainen kaasu, jolla on ominainen haju. Alle 10 °C:n lämpötiloissa ClO 2 on punaruskeaa nestettä, kiinteässä muodossa se on punertavan keltaista.
Epästabiili, räjähtää valossa, joutuessaan kosketuksiin pelkistysaineiden kanssa ja kuumennettaessa. Liuotetaan hyvin veteen. Klooridioksidin haihtumislämpö 6,3 ± 0,1 kcal/mol, kriittinen lämpötila 192 °C, kriittinen paine 85 atm. ClO 2 :n tiheys laskee arvosta 1,973 g/cm³ -60 °C:ssa arvoon 1,653 g/cm³ lämpötilassa 5 °C. Klooridioksidi liukenee veteen, etikka- ja rikkihappoon, hiilitetrakloridiin, asetonitriiliin ja useisiin muihin orgaanisiin liuottimiin. Klooridioksidin liukoisuus kasvaa liuottimen polaarisuuden kasvaessa. Klooridioksidin ionisaatiopotentiaali on 10,33 ± 0,02 eV, elektroniaffiniteetti 2,378 ± 0,006 eV. Redox-potentiaali vesiliuoksessa on E (ClO 2 /ClO 2 - ) \u003d 0,94 V.
Kloori(IV)oksidissa on pariton määrä elektroneja (33) ja se on stabiili radikaali, jolla ei ole taipumusta dimerisoitua normaaleissa olosuhteissa. Kaasufaasissa ClO 2 :n EPR-spektriä ei havaita, mikä selittyy sen molekyylin suurella kiertotasojen määrällä. Kloori(IV)oksidiliuoksen EPR-spektri on leveä singletti, mutta tietyissä olosuhteissa (esimerkiksi alhaisissa lämpötiloissa) spektriviiva monimutkaistuu ja muuttuu leveäksi kvarteiksi klooriytimien 35Cl ja 35Cl- ja 37Cl , jonka hyperhienorakennevakiot ovat 1,70 ± 0,03 ja 1,37 ± 0,03 mT, vastaavasti.
Kloorin reaktio hapen kanssa ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta :
Laboratoriossa klooridioksidia valmistetaan saattamalla kaliumkloraatti reagoimaan oksaalihapon kanssa :
[3] [neljä]Teollinen menetelmä ClO2:n saamiseksi perustuu natriumkloraatin pelkistysreaktioon rikkidioksidin kanssa :
Klooridioksidin varastointi nestemäisessä muodossa on vaikeaa sen alhaisen stabiiliuden ja räjähtävyyden vuoksi. Tapauksissa, joissa tämä on tarpeen, lyhytaikainen varastointi avoimessa jäähdytysastiassa on mahdollista. Vakaampia ovat sen liuokset puhtaassa vedessä ja hiilitetrakloridissa , joita säilytetään alhaisissa lämpötiloissa. On myös mahdollista varastoida melko pitkään adsorboituneessa muodossa: alhaisessa lämpötilassa ja käyttämällä sorbenttina silikageeliä , joka samanaikaisesti mahdollistaa klooridioksidin vapautumisen merkittävistä epäpuhtauksista alkuainekloorista , joka imeytyy huonosti näissä olosuhteissa. sekä vettä, jonka silikageeli pidättää tiukasti sen jälkeen, kun sorbaatti on vapautunut kuumennettaessa.
Hapan oksidi . Veteen liuotettuna muodostuu hitaasti kloridia ja kloorihappoa ( disproportionaatioreaktio ):
Laimeat liuokset, jotka ovat stabiileja pimeässä, hajoavat hitaasti valossa. Syntynyt kloorihappo on erittäin epästabiili ja hajoaa:
ClO 2 reagoi monien orgaanisten yhdisteiden kanssa kohtalaisen vahvana hapettimena. Suurin osa ClO 2 :ta sisältävistä reaktioista etenee yhden elektronin hapetusmekanismin mukaisesti, jolloin muodostuu orgaanisia radikaalikationeja ja kloriitti-ioneja reaktion ensimmäisessä vaiheessa, mutta myös muut reaktiot ovat mahdollisia, erityisesti vetyatomin abstraktioreaktio. .
Käytetään pääasiassa valkaisuun , kuten massan , paperin , jauhojen ja vastaavien, eri materiaalien desinfiointiin ja sterilointiin. Vuodesta 2010 lähtien sitä on käytetty Yhdysvalloissa hammastahnojen ja huuhteluaineiden komponenttina, koska se on aktiivinen anaerobisten bakteerien (CloSYS, [5] TheraBreath) luomia bakteeribiofilmejä vastaan. [6] Venäjällä klooridioksidiaerosolia käytetään lääketieteellisten tilojen desinfiointiin [7] ja sitä pidetään kuljetusten desinfiointiaineena (GreenDez) [8] [9] .
Klooridioksidi on myrkyllistä . Vahva hapetin. Ärsyttää limakalvoja ja yskää . MPC työskentelyalueen ilmassa 1 mg/m3 , LD50 = 140-149,2 mg/kg (rotta, suun kautta).
Aine kuuluu II myrkyllisyysluokkaan GOST 12.1.005-76:n mukaisesti.
Redox-reaktioissa kloorimolekyyli voi hyväksyä kaksi elektronia, kun taas klooridioksidimolekyyli voi hyväksyä viisi. Klooridioksidissa elektronit ottavat vastaan happiatomeja, kloorissa vain klooriatomeja, mikä johtaa huomattaviin eroihin näiden aineiden ominaisuuksissa. Kloorin ja orgaanisten aineiden välinen reaktio johtaa viimeisten klooriatomien lisäämiseen molekyyleihin, jolloin muodostuu myrkyllisiä orgaanisia klooriyhdisteitä. Klooridioksidi luovuttaa happiatomeja orgaanisille aineille reaktion aikana ja on tästä syystä vähemmän vaarallinen kuin puhdas kloori. Tästä syystä klooridioksidi alkoi aktiivisesti korvata perinteistä veden kloorausta vedenkäsittelylaitoksilla ympäri maailmaa (pääasiassa USA:ssa). Saman vesimäärän desinfiointiin tarvitaan pienempi määrä klooridioksidia kuin tavallisella kloorilla. Lisäksi tällaisessa vedessä ei ole orgaanisia klooriyhdisteitä, koska klooridioksidimolekyylin hajoaminen ei muodosta reagoimaan kykenevää aktiivista klooria, joten klooridioksidia saa käyttää antibakteerisena aineena [10] .
Sitä myydään nimellä Miracle Mineral Supplement (MMS) ja se on myrkyllinen liuos, jossa on 28 % natriumkloriittia sekä 10 % aktivaattoria, sitruunahappoliuosta . MMS-lääkkeen, jonka oletetaan parantavan lähes kaikkia sairauksia, keksijänä pidetään okkultisti Jim Humblea , joka perusti lahkon Genesis II, Church of Health & Healing (Toinen luominen: Terveyden ja parantamisen kirkko). [yksitoista]