二氧化氯

一种具有强氧化性的无机化合物
二氧化氯是一种具有强氧化性的无机化合物分子式为ClO₂,常温常压下为一种带有辛辣气味的黄绿色到橙色气体(具体颜色与二氧化氯的浓度有关)。其易溶于水,溶于溶液、硫酸冰醋酸以及四氯化碳。二氧化氯是一种新型的消毒杀菌剂,常用于饮用水的消毒,其消毒效果优于传统的液氯消毒。除此之外,二氧化氯还具有漂白性,常用于纸浆和纸、纤维、小麦面粉、淀粉的漂白,油脂、蜂蜡等的精制。[1][2]

发展历程

1811年,英国科学家Humphrey Davy将盐酸加入氯酸钾中发现了二氧化氯,但因其制备不安全、性质不稳定、易燃易爆,一直未被深入研究和推广应用。直到20世纪40年代,人们才认识到二氧化氯具有强力杀菌、消毒、漂白等作用,70年代初,随着稳定性二氧化氯的开发和研制成功,美国加拿大德国日本等工业发达国家对其进行了广泛的研究和推广应用,应用领域已涉及水处理造纸、食品、医疗、卫生、养殖等行业。中国也于2006年开始出现相关研究报告,并将其先后用于水果、蔬菜的消毒保鲜,空间、物体表面消毒及去除甲醛污染等,紧随国际技术发展脚步。[3][4][5]

化学结构

二氧化氯以游离单体存在,氯氧键表现出明显的双键特征(见下图),是对称性的非线性三原子分子。O-Cl-O所形成的键角为117.7º±1.7º,2个氧与中间的氯的距离相等。二氧化氯具有共轭结构,因为氯的3d轨道与氧的P轨道共轭,形成离域Π键。虽然二氧化氯的电子结构呈不饱和状态,但其溶于水时却不以二聚体或多聚体状态存在,这对于其在水中的扩散是极其有利的,其溶解于水中时会形成ClO₂•6H₂O和ClO₂•8H₂O这样的水合物[2]