KLOR DIOKSIT (CLO2): YAPISI, KULLANIMI, ELDE EDILMESI, RISKLERI, ÖZELLIKLERI - KIMYA - 2025

Klorin dioksit klor (CI) ve oksijen (O) tarafından oluşturulan bir inorganik bileşik elemanıdır. Kimyasal formülü ClO _2'dir . Yeşilimsi sarı ila kırmızımsı bir gazdır. Çevrede doğal olarak bulunmaz.

Son derece reaktiftir, bu nedenle kullanılacağı yerde hazırlanması yaygındır. Bakterileri, virüsleri ve mantarları çok kolay ve çok düşük konsantrasyonlarda ortadan kaldırdığı için en önemli kullanım alanlarından biri mikrop öldürücü, antiseptik ve koku gidericidir.

Süpermarketlerde satılan bazı yiyecekler klor dioksit ClO ₂ ile dezenfekte edilmiş olabilir . Yazar: ElasticComputeFarm. Kaynak: Pixabay.

Sebzeler, meyveler, et, kümes hayvanları ve deniz ürünleri gibi yiyecekleri dezenfekte etmenizi sağlar. Yüzeyleri, zeminleri, banyoları, havalandırma sistemlerini, yüzme havuzlarını, laboratuar ekipmanlarını, diş ekipmanlarını vb. Sterilize etmek için kullanılır.

Bu nedenle gıda işlemede, hastanelerde ve kliniklerde, endüstrilerde ve işletmelerde kullanılmaktadır. İçme suyu ve belediye atık sularını arıtmak için kullanılır.

Oksitleyici bir ajan olarak çok etkilidir, bu nedenle diğerleri arasında kağıt hamurunu, yağları, unu, deriyi, tekstil liflerini ağartmak için kullanılır.

Gaz formunda olduğunda, oldukça patlayıcı olduğu için çok tehlikelidir ve esas olarak sulu çözeltilerde kullanılır. Solunması toksiktir.

yapı

Klor dioksit, bir klor atomunun (Cl) iki oksijen atomu (O) ile birleşmesiyle oluşur. Klorun her oksijen ile bağları kovalent ve çifttir. Bu bileşikteki klorun değeri +4'tür.

Klor dioksit ClO _2'nin Lewis yapısı . Yikrazuul. Kaynak: Wikimedia Commons.

Serbest elektronlara sahip olduğu için simetrik ve açılı bir yapıya sahiptir. Yani başka bir atomla bağ oluşturmazlar.

ClO _2'nin üç boyutlu yapısı. Yeşil = klor; kırmızı = oksijen. Ben Mills ve Jynto. Kaynak: Wikimedia Commons.

terminoloji

- Klor dioksit

- Klor oksit (iv)

Özellikleri

Fiziksel durum

Yeşilimsi sarı ila kırmızımsı sarı gaz.

Moleküler ağırlık

67.45 g / mol.

Erime noktası

-59 ° C

Kaynama noktası

11 ° C

Yoğunluk

0 ° C'de sıvı = 1.642 g / cm ³

Gaz = 2.33 (havaya bağıl yoğunluk, hava = 1).

Çözünürlük

Suda çözünür: 100 cm ³ soğuk suda 2000 cm ³ ClO ₂ gazı veya 20 ° C'de 0,8 g / 100 mL su Alkali çözelti ve sülfürik asit çözeltisi H ₂ SO ₄ içinde çözünür .

Kimyasal özellikler

ClO ₂ son derece reaktiftir ve şiddetli bir şekilde patlayabilir. Çok etkili bir oksitleyici ajandır.

ClO ₂ , organik maddelerle temas ederse şiddetli bir şekilde ayrışır. % 10'dan daha yüksek konsantrasyonda havadaysa, güneş ışığı veya ısı etkisi ile patlayabilir.

Cıva (Hg) veya karbon monoksit (CO) varlığında da patlayabilir.

Ultraviyole (UV) ışığının veya ozonun etkisi altında ClO ₂ , çok kararsız bir bileşik olan klor heksoksit Cl ₂ O _6'ya dönüşür .

Sulu solüsyonlarınızın özellikleri

Sulu çözeltileri sarı veya kırmızımsı sarıdır. Serin tutulursa, iyi kapatılırsa ve güneş ışığından korunursa stabildirler. Işık Bu çözeltilerin varlığında yavaş ayrışırlar hidroklorik asit HCI ve klorik asit HClO vermek üzere ₃ .

Sulu ClO ₂ çözeltisi, ClO ₂ olan sarı bir gazın _açığa çıktığı gözlemlenir . Yazar: Materialscientist. Kaynak: Wikimedia Commons.

Alkalin çözeltilerde, ClO ₂ klorit iyonları ClO parçalanır ^2- ve klorat ClO ^3- . Asit çözeltilerde, klorlu asit HClO _{2 oluşur} ve daha sonra bu, hidroklorik asit HCl ve klorik asit HClO _3'e ayrıştırılır .

Diğer özellikler

ClO _2'nin konsantre buharları potansiyel olarak patlayıcıdır, bu nedenle tek başına veya diğer gazlarla karıştırılarak sıkıştırılması mümkün olmamıştır. Bu sebeple kullanılacağı sitede hazırlanması tercih edilir.

Hidratlı formunda çok düşük sıcaklıklarda olduğunda, ki bu bazen aktarıldığı gibi, buz ve turuncunun rengine benzer blok şeklinde bir katıdır.

Klora benzer bir kokusu vardır. Solunduğunda zehirlidir.

edinme

Birkaç yolla elde edilebilir. Örneğin, bazı durumlarda, ClO ₂ çözeltiler bir klorin gazı karışımı (Cı geçirilmesiyle hazırlanır ₂ ) ve hava (veya klor gazı ve azot, N ₂ NaClO (sodyum klorit granüller ihtiva eden bir sütun üzerinden) ₂ ).

2 NaClO ₂ + Cl ₂ → 2 NaCl + 2 ClO ₂

Üretilen ürün, diğer klor bileşikleri arasında yaklaşık% 90 ClO ₂ içerir .

Aynı zamanda, potasyum klorat (KCIO elde edilen ₃ ) ve sülfürik asit (H ₂ SO ₄ ) bir indirgeme maddesi olarak oksalik asit varlığında gerçekleştirilir. Bu durumda, karbon dioksit (CO ₂ ), aynı zamanda ClO seyreltmek için hizmet eden, oluşturulur ₂ .

Sodyum klorat (NaClO itibaren, kullanım sırasında hazırlanabilir ₃ ), sülfürik asit (H ₂ SO ₄ ) ve metanol (CH ₃ OH).

Endüstride sülfürik asit varlığında sodyum klorat (NaClO ₃ ) ve sülfür dioksit (SO ₂ ) ile elde edilir.

2 NaClO ₃ + SO ₂ + H ₂ SO ₄ → 2 ClO ₂ + 2 NaHSO ₄

Dezenfektan olarak kullanılır

Güçlü bir antimikrobiyal ajan olarak kullanılabilir. Escherichia coli ve Staphylococcus aureus gibi çeşitli mikroorganizmalara karşı oldukça etkili olduğu bulunmuştur.

İkincisi ile, ClO sadece 5 ppm bir konsantrasyon _{2 olduğu} kadar bunların% 100 ortadan kaldırmak için. Bakterisidal, antiseptik ve koku gidericidir. Geniş bir pH aralığında etkilidir.

Yemeğin içinde

Meyve ve sebzeleri fumigasyonda, kümes hayvanlarının, kırmızı etin, hem et parçalarının hem de organların ve kabuklu deniz ürünleri gibi deniz ürünlerinin işlenmesinde, suda antimikrobiyal ajan olarak kullanılır.

Süpermarketlerden alınan kırmızı et, dezenfekte etmek için klor dioksit ile muamele edilmiş olabilir. Yazar: Karamo. Kaynak: Pixabay.

Klor dioksit çözeltileri , gıda üzerinde bir etkisi olmayacak şekilde 3 ppm (milyonda parça) kalıntı ClO _2'yi geçmeyecek bir konsantrasyonda kullanılmalıdır .

ClO ₂ ile işlemden sonra tüm yiyecekler içme suyu ile iyice durulanmalı veya haşlama, pişirme veya konserve için kullanılmalıdır.

Deniz ürünleri söz konusu olduğunda, ClO ₂ solüsyonu durulama, yıkama, çözdürme, nakliye veya depolamada kullanılan su ve buzda kullanılmalıdır. Çiğ kabuklu deniz ürünleri tüketilmeden önce içme suyu ile iyice yıkanmalıdır.

Deniz ürünlerinin tutulduğu soğuk su ve buz, az miktarda ClO _{2 içerir} . Yazar: PublicDomainPictures. Kaynak: Pixabay.

Gıda ile temas edecek kağıt ve karton üzerine

ClO ₂ solüsyonları , gıda ile temas edecek kağıt ve karton imalatında kullanılan proses suyundaki balçık oluşumuna neden olan mikroorganizmaları (yosun, bakteri ve mantar gibi) ortadan kaldırmak için kullanılmaktadır.

İçme suyunda

Suyu arıtmak ve içilebilir (içmesi güvenli) hale getirmek için kullanılır. Daha sonra içme için şişelenecek su veya içecek veya alkolsüz içecek üretiminde bileşen olarak kullanılacak suyun ön arıtılmasında kullanılır.

Bazı işlenmiş gazlı içecekler ClO ₂ ile işlenmiş su içerebilir . Susan Slater. Kaynak: Wikimedia Commons.

Diş hekimliğinde

Diş hekimi veya diş hekimi tarafından kullanılan aletlerde dezenfekte etmek ve içlerindeki patojen organizmaları yok etmek için kullanılır.

Tıbbi uygulamalarda

Sulu ClO ₂ solüsyonları oral kandidiyazı (ağızda enfeksiyon) tedavi etmek için kullanılmıştır. Kandidiyaz, Candida albicans mantarının neden olduğu bir enfeksiyondur.

Candida albicans mantarının laboratuar kültüründe görülmesi. CDC / Dr. William Kaplan. Kaynak: Wikimedia Commons.

Klor dioksit ağız mantarını öldürür ve yan etki olmaksızın ağız dokularının görünümünü önemli ölçüde iyileştirir.

Bazı tıbbi araştırmacılar, cerrahi yaralara uygulanan ClO ₂ solüsyonlarının , antiseptik özelliklerinin ek avantajı ile adezyon iyileşmesini etkilemeden adezyon oluşumunu azaltabileceğini veya baskılayabileceğini belirtmektedir.

Diğer kullanımlar

Oksitleyici ve mikrobisidal özelliklerinden dolayı ClO ₂ şu amaçlarla kullanılır:

- Kağıt hamuru ve kağıt üretiminde ahşabın selülozunu beyazlatarak sabit bir parlaklık sağlar.

- Katı ve sıvı yağların, derinin ağartılması, un ve tekstillerin ağartılması.

- Sert yüzeylerin dezenfekte edilmesi, ekipman, su sistemleri ve mantar seraları gibi tarımsal uygulamalar.

- Sert yüzeylerin (duvarlar, zeminler, banyolar), havalandırma sistemleri, laboratuvar ekipmanlarının dezenfekte edilmesi gibi endüstriler, mağazalar ve hastanelerdeki uygulamalar.

- Evlerin zemin ve banyolarını, klima sistemlerini, yüzme havuzu su sirkülasyon sistemlerini dezenfekte edin.

- Belediye ve endüstriyel atık su arıtımı.

- Petrol sahalarının kirlenmesinin temizlenmesi.

- Klorür tuzlarının imalatı (Cl ^- ).

Riskler

- ClO ₂ konsantre buharları potansiyel olarak patlayıcıdır.

- Solunması ve yutulması toksiktir. Gözleri, burnu ve boğazı tahriş eder, akciğer ödemine ve kronik bronşite neden olabilir.

- Danışılan kaynaklara göre ClO ₂ DNA'da mutasyona neden olmaz veya insanlarda kansere neden olmaz.

Referanslar

1. ABD Ulusal Tıp Kütüphanesi. (2019). Klor dioksit. Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov'dan kurtarıldı.
2. Dean, JA (editör). (1973). Lange's Handbook of Chemistry (Onbirinci Baskı). McGraw-Hill Kitap Şirketi.
3. Ullmann'ın Endüstriyel Kimya Ansiklopedisi. (1990). Beşinci baskı. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Cotton, F. Albert ve Wilkinson, Geoffrey. (1980). İleri İnorganik Kimya. Dördüncü baskı. John Wiley & Sons.
5. Bajpai, P. (2012). Klor Dioksit Ağartma. Klor Dioksit Ağartmanın Kağıt Hamuru Kalitesine Etkisi. Kağıt Hamuru Ağartma için Çevreye Zararlı Yaklaşımlarda (İkinci Baskı). Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
6. Moran, S. (2018). Su kimyası. Klor dioksit. Su ve Atık Su Arıtma Tesisi Tasarımı İçin Uygulamalı Bir Kılavuzda. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
7. McKeen, L. (2012). Gıda Işınlaması ve Tıbbi Sterilizasyona Giriş. Gaz Klor Dioksit. Sterilizasyonun Plastikler ve Elastomerler Üzerindeki Etkisinde (Üçüncü Baskı). Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.