KLORIN DIOKSIDA (CLO2): STRUKTUR, PENGGUNAAN, PEMEROLEHAN, RISIKO, SIFAT - KIMIA - 2026

The klorin dioksida adalah elemen sebatian bukan organik dibentuk oleh klorin (Cl) dan oksigen (O). Formula kimianya ialah ClO ₂ . Ia adalah gas berwarna hijau kehijauan hingga kemerahan. Ia tidak dijumpai secara semula jadi di persekitaran.

Ia sangat reaktif, jadi biasa jika ia siap di mana ia akan digunakan. Salah satu kegunaannya yang paling penting adalah sebagai mikrobisida, antiseptik dan penyahbau kerana menghilangkan bakteria, virus dan kulat dengan mudah dan dalam kepekatan yang sangat rendah.

Sebilangan makanan yang dijual di pasar raya mungkin telah dibasmi kuman dengan klorin dioksida ClO ₂ . Pengarang: ElasticComputeFarm. Sumber: Pixabay.

Membolehkan anda membasmi kuman makanan seperti sayur-sayuran, buah-buahan, daging, ayam dan makanan laut. Ini digunakan untuk membersihkan permukaan, lantai, bilik mandi, sistem pengudaraan, kolam renang, peralatan makmal, peralatan pergigian, dll.

Atas sebab ini digunakan dalam pemprosesan makanan, di hospital dan klinik, di industri dan perniagaan. Ia digunakan untuk membersihkan air minum dan air sisa perbandaran.

Ia sangat berkesan sebagai agen pengoksidaan, sebab itulah ia digunakan untuk memutihkan pulpa kertas, minyak, tepung, kulit, serat tekstil, antara lain.

Apabila dalam bentuk gas, ia sangat berbahaya, kerana sangat mudah meletup, dan digunakan terutamanya dalam larutan berair. Ia beracun jika disedut.

Struktur

Klorin dioksida dibentuk oleh penyatuan atom klorin (Cl) dengan dua atom oksigen (O). Ikatan klorin dengan setiap oksigen adalah kovalen dan berganda. Klorin dalam sebatian ini mempunyai nilai valensi +4.

Struktur Lewis klorin dioksida ClO ₂ . Yikrazuul. Sumber: Wikimedia Commons.

Ia mempunyai struktur simetri dan bersudut, kerana ia mempunyai elektron bebas. Iaitu, mereka tidak membentuk ikatan dengan atom lain.

Struktur ClO ₂ dalam tiga dimensi. Hijau = klorin; merah = oksigen. Ben Mills dan Jynto. Sumber: Wikimedia Commons.

Tatanama

- Klorin dioksida

- Klorin oksida (iv)

Hartanah

Keadaan fizikal

Gas berwarna kuning kehijauan hingga kuning kemerahan.

Berat molekul

67.45 g / mol.

Takat lebur

-59 ° C.

Takat didih

11 ° C.

Ketumpatan

Cecair pada 0 ° C = 1,642 g / cm ³

Gas = 2.33 (ketumpatan relatif terhadap udara, udara = 1).

Keterlarutan

Larut dalam air: 2000 cm ³ gas ClO ₂ dalam 100 cm ³ air sejuk atau 0.8 g / 100 mL air pada suhu 20 ° C. Larut dalam larutan alkali dan dalam larutan asid sulfurik H ₂ SO ₄ .

Sifat kimia

ClO ₂ sangat reaktif dan boleh meletup dengan kuat. Ia adalah agen pengoksidaan yang sangat berkesan.

ClO ₂ terurai dengan ganas jika bersentuhan dengan bahan organik. Sekiranya berada di udara pada kepekatan lebih dari 10%, ia boleh meletup kerana cahaya matahari atau panas.

Ia juga boleh meletup di hadapan merkuri (Hg) atau karbon monoksida (CO).

Di bawah tindakan sinar ultraviolet (UV) atau ozon, ClO ₂ berubah menjadi klorin heksoksida Cl ₂ O ₆ , sebatian yang sangat tidak stabil.

Sifat penyelesaian berair anda

Larutan berairnya berwarna kuning atau kuning kemerahan. Mereka stabil jika disimpan sejuk, tertutup rapat dan dilindungi dari cahaya matahari. Di hadapan cahaya, larutan ini secara perlahan terurai untuk memberikan HCl asid hidroklorik dan asid klorik HClO ₃ .

Larutan berair ClO ₂ di mana diperhatikan bahawa gas kuning yang merupakan ClO _{2 dilepaskan} . Pengarang: Saintis Bahan. Sumber: Wikimedia Commons.

Dalam larutan alkali, ClO ₂ terurai menjadi ion klorit ClO ^2- dan klorat ClO ^3- . Dalam larutan asid, asid klorida HClO _{2 terbentuk} dan kemudian ini diuraikan menjadi asid hidroklorik HCl dan asid klorik HClO ₃ .

Harta lain

Uap pekat ClO ₂ berpotensi meletup, jadi tidak mungkin memampatkannya sendiri atau dicampurkan dengan gas lain. Atas sebab ini, lebih disukai untuk menyediakannya di laman web tempat ia digunakan.

Apabila suhu pada suhu yang sangat rendah dalam bentuk terhidratnya, seperti yang kadang-kadang dipindahkan, ia adalah pepejal berbentuk blok yang serupa dengan ais dan warna oren.

Ia mempunyai bau yang serupa dengan klorin. Ia beracun jika disedut.

Mendapatkan

Ia boleh diperoleh dengan beberapa cara. Sebagai contoh, dalam beberapa kes larutan ClO ₂ disediakan dengan menyebarkan campuran gas klorin (Cl ₂ ) dan udara (atau gas klorin dan nitrogen N ₂ ) melalui lajur yang mengandungi butiran natrium klorit (NaClO ₂ ).

2 NaClO ₂ + Cl ₂ → 2 NaCl + 2 ClO ₂

Produk yang dihasilkan mengandungi kira-kira 90% ClO ₂ , antara sebatian klorin yang lain.

Ia juga diperolehi daripada kalium klorat (KClO ₃ ) dan asid sulfurik (H ₂ SO ₄ ) dalam kehadiran asid oksalik sebagai agen penurunan. Dalam kes ini, karbon dioksida (CO ₂ ) juga terbentuk, yang berfungsi untuk mencairkan ClO ₂ .

Ia boleh disediakan di tempat penggunaan bermula dari natrium klorat (NaClO ₃ ), asid sulfurik (H ₂ SO ₄ ) dan metanol (CH ₃ OH).

Dalam industri ia diperoleh dengan menggunakan natrium klorat (NaClO ₃ ) dan sulfur dioksida (SO ₂ ) dengan adanya asid sulfurik.

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

Kegunaan sebagai pembasmi kuman

Ia boleh digunakan sebagai agen antimikrobial yang kuat. Ia terbukti sangat berkesan terhadap pelbagai mikroorganisma, seperti Escherichia coli dan Staphylococcus aureus.

Dengan yang terakhir, kepekatan ClO ₂ hanya 5 ppm _sudah cukup untuk menghilangkan 100% daripadanya. Ia bersifat bakteria, antiseptik dan penghilang bau. Ia berkesan dalam julat pH yang luas.

Dalam makanan

Ini digunakan sebagai agen antimikroba dalam air untuk mengasapkan buah-buahan dan sayur-sayuran, dalam pemprosesan unggas, daging merah, kedua-dua bahagian daging dan organ, dan hasil laut seperti kerang.

Daging merah dari pasar raya mungkin telah diolah dengan klorin dioksida untuk membasmi kuman. Pengarang: Karamo. Sumber: Pixabay.

Larutan klorin dioksida harus digunakan pada kepekatan yang tidak melebihi 3 ppm (bahagian per juta) baki ClO ₂ sehingga tidak memberi kesan pada makanan.

Selepas rawatan dengan ClO _2, semua makanan mesti dibilas dengan air yang boleh diminum, atau mesti digunakan untuk pemutihan, memasak atau pengetinan.

Dalam kes produk laut, larutan ClO ₂ harus digunakan dalam air dan ais yang digunakan dalam membilas, mencuci, mencairkan, mengangkut atau menyimpan. Kerang mentah kemudian mesti dicuci dengan air yang boleh diminum sebelum dimakan.

Air sejuk dan ais di mana makanan laut disimpan mengandungi sejumlah kecil ClO ₂ . Pengarang: PublicDomainPictures. Sumber: Pixabay.

Di atas kertas dan kadbod yang akan bersentuhan dengan makanan

Penyelesaian ClO ₂ digunakan untuk menghilangkan mikroorganisma penyebab lendir (seperti alga, bakteria dan kulat) dalam proses air yang digunakan dalam pembuatan kertas dan kadbod yang akan bersentuhan dengan makanan.

Dalam air minuman

Ia digunakan untuk membersihkan air dan menjadikannya boleh diminum (selamat diminum). Ia digunakan dalam perlakuan awal air yang kemudian akan dibotolkan untuk diminum atau air yang akan digunakan sebagai ramuan dalam pembuatan minuman atau minuman ringan.

Beberapa soda yang diproses mungkin mengandungi air yang dirawat dengan ClO ₂ . Susan Slater. Sumber: Wikimedia Commons.

Dalam pergigian

Ia digunakan dalam instrumen yang digunakan oleh doktor gigi atau doktor gigi untuk membasmi kuman dan memusnahkan organisma patogen di dalamnya.

Dalam aplikasi perubatan

Penyelesaian berair ClO ₂ telah digunakan untuk mengubati kandidiasis oral (jangkitan pada mulut). Candidiasis adalah jangkitan oleh jamur Candida albicans.

Penampilan kulat Candida albicans dalam budaya makmal. CDC / Dr. William Kaplan. Sumber: Wikimedia Commons.

Klorin dioksida membunuh kulat mulut dan meningkatkan penampilan tisu mulut dengan ketara tanpa kesan sampingan.

Beberapa penyelidik perubatan menunjukkan bahawa penyelesaian ClO _{2 yang} digunakan untuk luka pembedahan dapat mengurangkan atau menekan pembentukan lekatan tanpa mempengaruhi penyembuhan lekatan, dengan kelebihan tambahan sifat antiseptiknya.

Kegunaan lain

Oleh kerana sifat pengoksidaan dan mikrobisida, ClO ₂ digunakan untuk:

- Memutihkan selulosa kayu dalam pembuatan pulpa dan kertas, memberikan kilauan yang stabil.

- Memutihkan lemak dan minyak, kulit, tepung peluntur dan tekstil.

- Aplikasi pertanian seperti membasmi kuman permukaan keras, peralatan, sistem air dan rumah hijau cendawan.

- Aplikasi di industri, kedai dan hospital seperti membasmi kuman permukaan keras (dinding, lantai, bilik mandi), sistem pengudaraan, peralatan makmal.

- Membasmi lantai dan bilik mandi rumah, sistem penyaman udara, sistem peredaran air kolam renang.

- Rawatan air sisa perbandaran dan industri.

- Pembersihan pencemaran ladang minyak.

- Pembuatan garam klorida (Cl ^- ).

Risiko

- Uap pekat ClO ₂ berpotensi meletup.

- Beracun jika disedut dan diambil. Ia menjengkelkan pada mata, hidung dan tekak, boleh menyebabkan edema paru dan bronkitis kronik.

- Menurut sumber yang dikaji, ClO ₂ tidak menyebabkan mutasi pada DNA atau menyebabkan barah pada manusia.

Rujukan

1. Perpustakaan Perubatan Nasional AS. (2019). Klorin dioksida. Dipulihkan dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Dekan, JA (penyunting). (1973). Buku Panduan Kimia Lange (Edisi Kesebelas). Syarikat Buku McGraw-Hill.
3. Ensiklopedia Kimia Industri Ullmann. (1990). Edisi Kelima. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Cotton, F. Albert dan Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kimia Anorganik Lanjutan. Edisi Keempat. John Wiley & Anak.
5. Bajpai, P. (2012). Pemutihan Klorin Dioksida. Kesan Pemutihan Klorin Dioksida Terhadap Kualiti Pulpa. Dalam Pendekatan Benign Lingkungan untuk Pemutihan Pulp (Edisi Kedua). Dipulihkan dari sciencedirect.com.
6. Moran, S. (2018). Kimia air. Klorin dioksida. Dalam Panduan Terapan Reka Bentuk Loji Rawatan Air dan Efluen. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
7. McKeen, L. (2012). Pengenalan Penyinaran Makanan dan Pensterilan Perubatan. Klorin dioksida gas. Dalam Kesan Pensterilan pada Plastik dan Elastomer (Edisi Ketiga). Dipulihkan dari sciencedirect.com.