Klooridioksidi

Rakenteellinen kaava
Yleistä
Sukunimi	Klooridioksidi
muut nimet	926 Kloori (IV) oksidi
Molekyylikaava	ClO 2
Lyhyt kuvaus	kellertävän punertava kaasu, jolla on terävä, tukehtava haju
Ulkoiset tunnisteet / tietokannat
CAS -numero 10049-04-4 EY -numero 233-162-8 ECHA InfoCard 100,030,135 PubChem 24870 DrugBank DB12453 Wikidata Q422080
ominaisuudet
Moolimassa	67,46 g mol - 1
Fyysinen tila	kaasumainen
tiheys	3,01 g l -1
Sulamispiste	-59 ° C
kiehumispiste	11 ° C (hajoaa 45 ° C: sta)
Höyrynpaine	140 k Pa 20 ° C: ssa
liukoisuus	liukenee veteen liukenee emäksisiin liuoksiin ja rikkihappoon
turvallisuusohjeet
GHS varoitusetikettitiedot alkaen  asetuksen (EY) N: o 1272/2008 (CLP) , tarvittaessa laajentaa vaara H- ja P -lausekkeet H: 270-330-314-400 P: ?
MAK	DFG : 0,1 ml m −3 tai 0,28 mg m −3 Sveitsi: 0,1 ml m −3 tai 0,3 mg m −3
Toksikologiset tiedot	94 mg kg −1 ( LD 50 ,  rotta ,  suun kautta ) 292 mg · kg −1 ( LD 50 ,  rotta ,  suun kautta , "stabiloitu klooridioksidi", kloriitin ja maitohapon seos) 260 ppm 2h −1 ( LC Lo ,  rotta ,  tuumaa )
SI -yksiköitä käytetään mahdollisuuksien mukaan ja tavanomaisesti . Ellei toisin mainita, annetut tiedot koskevat vakio -olosuhteita .

Klooridioksidi on kemiallinen yhdiste , joka muodostuu klooria ja happea kanssa empiirinen kaava CIO ₂ . Merkintää OClO sijasta käytetään CIO ₂ , jos ero on tehtävä välillä lyhytikäisiä yhdiste, jolla on sama empiirinen kaava, kloori peroksidi , Cloo.

Huoneenlämmössä klooridioksidi on meripihkanvärinen, myrkyllinen kaasu, jolla on pistävä, kloorin kaltainen haju. Ilmaseokset, joissa on yli 10  tilavuusprosenttia klooridioksidia, voivat räjähtää. Siksi sitä käytetään enimmäkseen vesiliuoksessa, joka ei ole räjähtävä. Klooridioksidi on radikaali, jolla on hapettavia ominaisuuksia .

Klooridioksidin käyttö perustuu sen hapettavaan vaikutukseen. Sitä käytetään usein kloorin sijasta, koska se muodostaa vähemmän myrkyllisiä tai haitallisia kloorattuja orgaanisia yhdisteitä, kun se reagoi orgaanisten aineiden kanssa. Koska valkaisuaine ECF valkaisu ( E lementar- C hlor- f ree vaaleneminen) puumassan , kuten paperi , se on lähes kokonaan korvattu klooria. Sitä käytetään myös desinfiointiin juomaveden käsittelyssä kloorin sijaan.

Klooridioksidin havaitseminen maan ilmakehässä Etelämantereen yli vuonna 1986 auttoi otsonireiän syiden löytämisessä . Se on yksi kloorioksideista , joita esiintyy stratosfäärissä aikaisemmin usein nimitystä ponnekaasu tai kylmäaine, käytetty kloorifluorihiilimateriaalimuoto (CFC) ja otsonikerroksen tuhoaminen .

tarina

Humphry Davy

Klooridioksidin löytö johtuu yleensä Humphry Davystä , joka oli ensimmäinen tunnettu halogeenioksidi , joka sai sen vuonna 1811 kloorihapon (HClO ₃ ) suhteettomana (halkaisemisena ) . Aiemmissa kokeissa tuotettiin klooridioksidia, mutta koska se liukeni veteen, sitä ei saatu kaasuna eikä sitä siksi eristetty eikä tunnistettu uudeksi yhdisteeksi. Davy totesi, että " kun kaasu kerätään, se usein räjähtää [...] välittömästi lämmön ja valon vapautuessa " ( H. Davy ). Itse klooria kutsuttiin vielä tässä vaiheessa oksymurihapoksi , koska sitä pidettiin hapen ja suolahapon (muriinihapon) yhdisteenä, ennen kuin Davy tunnisti kloorin alkuaineeksi. Nykyään oletetaan, että Davy ei myöskään eristänyt puhdasta klooridioksidia, vaan pikemminkin kloorin ja klooridioksidin seosta, jota hän kutsui "Euchlorine" ("erittäin keltainen").

Vuonna 1921 Erich Schmidt ja Erich Graumann kuvailivat klooridioksidia selektiiviseksi valkaisuaineeksi, joka ei reagoi hiilihydraattien (polysakkaridien) kanssa ja jota voidaan käyttää ligniinin hajottamiseen säilyttäen selluloosa :

" Inturaatioiden kasviosat, z. B. Puun irrottaminen ligniinistä siten, että saadaan täysin hiiltyneitä hiilihydraatteja, kuten selluloosaa ja hemiselluloosaa, on toistaiseksi onnistunut vain polysakkaridien samanaikaisella hyökkäyksellä. Jos saastuttavat aineet kuitenkin poistetaan klooridioksidilla, voidaan saada hiukkasia , jotka eivät sisällä saasteita ja jotka ovat täysin muuttumattomia, koska klooridioksidi ei vaikuta niihin. "

Sellun valkaisun teollinen käyttö alkoi yli 20 vuotta myöhemmin, pian toisen maailmansodan päättymisen jälkeen . Alun perin klooridioksidia käytettiin vain valkaisun viimeisessä vaiheessa, myöhemmin se korvasi yhä enemmän klooria aiemmissa vaiheissa ligniinin hajottamiseksi, mikä paransi lopputuotteen laatua.

1990 -luvulla tietoisuus kloorattujen jätteiden, erityisesti erittäin myrkyllisten dioksiinien , ongelmasta lisääntyi kloorivalkaisun yhteydessä. Tämän aikana klooridioksidi syrjäytti kloorin yhä enemmän massan valkaisuprosesseista.

Kloorivalkaisun ja sen jätetuotteiden lisääntyvät kiellot ja rajoitukset tekivät siitä tärkeimmän teollisen valkaisuaineen. Greenpeacen mukaan vuonna 2004 82% "kloorittomasta valkaistusta" paperista ei ole valkaistu alkuainekloorilla vaan klooridioksidilla ja / tai klooriperoksidilla (Cl ₂ O ₂ ) (ks. Kuva valkaisuaineen massantuotannosta osassa ).

Valmistus

Koska klooridioksidi on epävakaa ja voi räjähtää, sitä syntyy paikan päällä juuri ennen käyttöä. Edustus perustuu joko kloriittia (ClO ₂ ^- ) tai kloraatti (ClO ₃ ^- ); Sovellus määrittää, mikä lähtöaine on sopivampi.

Sovellukset, jotka vaativat suuria määriä klooridioksidia mutta joilla on alhaiset puhtausvaatimukset, alkavat natriumkloraatilla (NaClO ₃ ). Kaikissa laajoissa valkaisuaineissa käytettävissä valmistusprosesseissa käytetään nykyään lähtöaineena natriumkloraattia. Nykyiset sellutehtaat tuottavat vuosittain yli miljoona tonnia sellua, ja valkaisuun käytetään jopa 40 tonnia klooridioksidia päivässä. Tällä klooridioksidin ja massan suhteella 70 miljoonaa tonnia ECF-valkaistua sellua tuotettiin vuonna 2005 noin miljoonalla tonnilla klooridioksidia.

Natriumkloriittia (NaClO ₂ ) käytetään pääasiassa pienten ja keskisuurten määrien, joilla on korkeat puhtausvaatimukset, valmistukseen, kuten juomaveden käsittelyyn . Reaktio-olosuhteita kloriitista valmistettaessa on helpompi hallita; toisaalta natriumkloriitti on kalliimpaa ja epävakaampaa kuin natriumkloraatti ja siksi vähemmän sopiva suuriin sovelluksiin. On väistämättä kalliimpaa, jos natriumkloriitti itse tuotetaan pelkistämällä klooridioksidia emäksisessä liuoksessa:

${\ displaystyle \ mathrm {2 \ ClO_ {2} + H_ {2} O_ {2} +2 \ NaOH \, \ to \, 2 \ NaClO_ {2} + O_ {2} +2 \ H_ {2} O }}$

Natriumkloriitilla on tällöin välivarastointilaite, jossa klooridioksidi muutetaan muotoon, joka on helpompi kuljettaa ja varastoida, mikä johtaa lopulta puhtaampaan lopputuotteeseen.

Tekninen valmistus

Klooridioksidia syntyy pelkistämällä kloraatti sopivalla pelkistimellä voimakkaasti happamassa liuoksessa. Pelkistyksellä on vakio redoksipotentiaali E ⁰ 1,152 V:

${\ displaystyle \ mathrm {ClO_ {3} ^ {-} + 2 \ H ^ { +} + e ^ {-} \, \ to \, ClO_ {2} + H_ {2} O}}$

1950-luvulla Mathieson-prosessi kehitettiin ensimmäiseksi laajamittaiseksi prosessiksi, jossa rikkidioksidia (SO ₂ ) käytetään vähentämään :

${\ displaystyle \ mathrm {2 \ NaClO_ {3} + SO_ {2} + H_ {2} SO_ {4} \, \ to \, 2 \ ClO_ {2} +2 \ NaHSO_ {4}}}$

Reaktiossa, rikkihapon käytetään ylimäärin, koska tila reaktioon tarvittava vahvasti hapan pH-arvo olisi säilytettävä. Koska reaktio tapahtuu vain voimakkaasti happamissa olosuhteissa, paljon käyttämätöntä jäännöshappoa jää tähän prosessiin. Se tuottaa myös paljon natriumsulfaattia sivutuotteena , jota käytetään sulfaattiprosessissa täydentämään sellu- ja rikkihäviöitä selluprosessissa. Klooridioksidin spontaanin hajoamisen tai räjähdyksen välttämiseksi, joka tapahtuu huoneenlämmössä 10 kPa: n osittaisesta höyrynpaineesta , ilmaa puhalletaan reaktioseoksen läpi. Seos klooridioksidin ja ilma johdetaan sitten liuottaa CIO ₂ jäähdytetyssä vedessä (8-10 ° C). Tavalliset jäähdytetyn vesiliuoksen pitoisuudet ovat 8 g / l - 10 g / l ClO ₂ .

Kloorivetyhapon pelkistysvaihtoehto on edullinen, mutta sen haittana on, että sivutuotteena syntyy enemmän klooria. Tässä esitetyssä yhtälössä suolahappoa tuotetaan myös rikkihaposta ja natriumkloridista (ruokasuolasta):

${\ displaystyle \ mathrm {NaClO_ {3} + NaCl + H_ {2} SO_ {4} \, \ to \, ClO_ {2} + {\ frac {1} {2}} \ Cl_ {2} + Na_ { 2} SO_ {4} + H_ {2} O}}$

Siksi suolahappo Solvay -variantissa korvattiin käyttämällä metanolia pelkistävänä aineena:

${\ displaystyle \ mathrm {4 \ NaClO_ {3} + CH_ {3} OH + 2 \ H_ {2} SO_ {4} \, \ to \, 4 \ ClO_ {2} +3 \ H_ {2} O + HCOOH + 2 \ Na_ {2} SO_ {4}}}$

Metanolin suora reaktio kloraatin kanssa muodostaa kuitenkin klooridioksidia. Itse asiassa aktiivinen pelkistin nähdään myös kloridi -ionina , joka muodostuu metanolin ja kloorin välisestä reaktiosta. Sekä kloori että kloridi -anionit ovat välttämättömiä reaktiolle. Kaikkien kloridi-ionien täysi kulutus johtaa reaktion pysähtymiseen, joka tunnetaan valkoisena, kunnes kloridi muodostuu uudelleen. Tästä syystä joissakin prosesseissa pieni määrä kloridi -ionia lisätään jatkuvasti reaktioseokseen.

Mathieson- ja Solvay -prosessien jälkeen käyttöön otetut prosessit on lueteltu nimillä R2 - R10. Nämä ovat joka tapauksessa lisäkehitystä, jossa aikaisempien prosessien heikkoudet on vältettävä mukauttamalla reaktio -olosuhteita. Optimoinnin tavoitteena on korkea klooridioksidin saanto, alhainen kloorin muodostuminen sivutuotteena ja pieni määrä jäännöshappoa ja suoloja. Useimmissa näistä uusista prosesseista klooridioksidi poistetaan jatkuvasti reaktioliuoksesta alennetussa paineessa ja liuotetaan veteen, esimerkiksi muunnelmissa R8.SVP-MeOH, R9 ja R10 perustuen pelkistämiseen metanolilla. R8 -prosessin tavoitteena on vähentää reaktiossa muodostuvan jäännöshapon ja suolojen määrää (52% vähemmän kuin R3 -prosessi, 66% vähemmän kuin Solvay). In R9 prosessi, jäljellä natriumsulfaatti-natriumbikarbonaatin vety sulfaatti seos jaetaan elektrolyyttisesti osaksi natriumhydroksidi ja rikkihappo, jotka syötetään takaisin prosessiin, kun taas R10 prosessi, neutraalia natriumsulfaattia poistetaan myynnistä saostamalla , kun happo on uudelleen .

Valmistusprosessi juomaveden käsittelyssä

Saksassa, 11 § juomavesidirektiiviä Ordinance sekä luettelon aineita liittovaltion terveysministeriön nimeltä niissä säätelee , mitä aineita voidaan lisätä juomaveteen ja siten mitä menetelmiä juomaveden desinfiointi ovat sallittuja.

Luettelo sisältää myös DVGW: n (Saksan kaasu- ja vesiliitto) klooridioksidia koskevat laskentataulukot W 224 ja W 624 . Laskentataulukoissa kuvattuja valmistusprosesseja käytetään klooridioksidin valmistukseen. Siellä kuvataan juomaveden käsittelyssä käytettävät peroksodisulfaatti-kloriitti-, suolahappo- kloriitti- ja kloori-kloriitti-prosessit.

Kloori-kloriitti-prosessissa klooratun veden, jonka pH-arvo on <2), annetaan reagoida 10% natriumkloriittiliuoksen kanssa:

${\ displaystyle \ mathrm {2 \ NaClO_ {2} + Cl_ {2} \, \ to \, 2 \ ClO_ {2} +2 \ NaCl}}$

Klooria käytetään aina liikaa estämään reagoimatonta natriumkloriittia jäämästä veteen.

Suolahappo-kloriitti-prosessissa natriumkloriitti saatetaan reagoimaan suolahapon kanssa muodostaen klooridioksidia, ruokasuolaa ja vettä:

${\ displaystyle \ mathrm {5 \ NaClO_ {2} +4 \ HCl \, \ to \, 4 \ ClO_ {2} +5 \ NaCl +2 \ H_ {2} O}}$

Kun reagoimaan natriumperoksodisulfaattia , natriumsulfaatti on muodostettu niin sivutuotteena, joka myös esiintyy luonnostaan juomaveden:

${\ displaystyle \ mathrm {2 \ NaClO_ {2} + Na_ {2} S_ {2} O_ {8} \, \ to \, 2 \ ClO_ {2} +2 \ Na_ {2} SO_ {4}}}$

Mainittujen prosessien haittana on se, että vaarallisia aineita käytetään nestemäisessä (suolahappo-kloriittiprosessi ja peroksodisulfaatti-kloriittiprosessi) tai kaasumaisessa muodossa (kloori-kloriitti-prosessi) ja mainittujen reaktioiden kinetiikka on erilainen. Suolahappo-kloriittiprosessi johtaa välittömästi klooridioksidin muodostumiseen, mutta peroksodisulfaatti-kloriittiprosessi kestää noin 24 tuntia tavoitepitoisuuden asettamiseksi. Samaan aikaan tarvittavat, stabiloivat tasapainot ovat erilaisia, joten kloorivetyhapon ja kloriittimenetelmän klooridioksidivalmiste hajoaa 1-4 päivän kuluessa (huoneenlämpötila, valon poissulkeminen), kun taas peroksodisulfaattikloriittivalmiste on stabiili enintään 10 päivää samoissa olosuhteissa. Lisäksi on yleinen käytäntö jäähdyttää jo stabilointia varten käyttöön otetut klooridioksidirikasteet, mikä aiheuttaa myös lisäkustannuksia.
Valmistusprosessi, joka kiertää mainitut haitat, on ollut saatavilla vuodesta 2013 lähtien. Tämä prosessi kartoitetaan käyttämällä yksikomponenttista kiinteää seosta. Tarvittavat yksittäiset komponentit puristetaan inertisti, joten varastoinnin aikana ei tapahdu reaktiota (varastointikestävyys yli 3 vuotta). Yksikomponenttinen kiinteä prosessi yhdistää kolme mainittua tasapainoa yhdessä prosessissa. Reaktio käynnistyy ensisijaisesti happokloritiittitasapainolla, jota seuraa reaktio peroksodisulfaattikloriitin kanssa. Välituotteena on edelleen kloori-kloriitti-tasapaino, joka vähentää hajoamisen kinetiikkaa. Tällä tavoin toisaalta tilavuusvirtauksen (juomavesi, raakavesi) suhteellinen mittaus yksinkertaistuu (koska luonnollinen hajoaminen (suhteettomuus) vähenee), toisaalta työturvallisuus paranee ja logistinen ponnistus vähennetty. Käsittelyä yksinkertaistavat edelleen esipakatut annosmuodot (esim. Tabletit).
Prosessi johtaa välittömään klooridioksidin muodostumiseen, ja samalla hajoamisen kinetiikka huoneenlämmössä ilman valoa on noin 10-15% kuukaudessa. Juomavesiasetuksen §11 mukaan tämä prosessi ei ole sallittu juomaveden desinfioinnissa Saksassa.

Valmistus laboratoriomittakaavassa

Laboratoriomittakaavassa klooridioksidia saadaan myös hapettamalla kloriittia. Hapetin tähän on joko natriumperoksodisulfaattia Na ₂ S ₂ O ₈ tai kloorikaasua :

${\ displaystyle \ mathrm {2 \ NaClO_ {2} + Na_ {2} S_ {2} O_ {8} \, \ to \, 2 \ ClO_ {2} +2 \ Na_ {2} SO_ {4}}}$

${\ displaystyle \ mathrm {2 \ ClO_ {2} ^ {\, -} + Cl_ {2} \, \ to \, 2 \ ClO_ {2} +2 \ Cl ^ { -}}}$

Vaihtoehtoisesti klooridioksidia voidaan saada myös jakamalla natriumkloriitti suhteettomasti happamassa liuoksessa:

${\ displaystyle \ mathrm {5 \ NaClO_ {2} +4 \ HCl \, \ to \, 4 \ ClO_ {2} +5 \ NaCl +2 \ H_ {2} O}}$

Toinen menetelmä on kaliumkloraatin muuttaminen käyttämällä väkevää rikkihappoa . Räjähdysvaaran vähentämiseksi lisätään oksaalihappoa , jolloin muodostuu klooridioksidin ja hiilidioksidin seos:

${\ displaystyle \ mathrm {2 \ KClO_ {3} +2 \ H_ {2} SO_ {4} + H_ {2} C_ {2} O_ {4} \ cdot 2 \ H_ {2} O \, \ to \ , 2 \ ClO_ {2} +2 \ CO_ {2} +4 \ H_ {2} O +2 \ KHSO_ {4}}}$

Toinen mahdollisuus tuottaa kohtuullisia määriä klooridioksidia tekniseen käyttöön on kloraatin pelkistäminen vetyperoksidilla:

${\ displaystyle \ mathrm {2 \ NaClO_ {3} + H_ {2} O_ {2} + H_ {2} SO_ {4} \, \ to \, 2 \ ClO_ {2} + Na_ {2} SO_ {4 } + O_ {2} +2 \ H_ {2} O}}$

Redoksireaktio aloitetaan happamoitamalla rikkihapolla. Sopiva seos sisältää 40% natriumkloraattia ja 8% vetyperoksidia ja on kaupallisesti saatavilla. Tuloksena oleva klooridioksidi joko poistetaan ilmalla ja liuotetaan kylmään veteen tai seos laimennetaan ja voimakkaasti hapan liuos käsitellään edelleen suoraan. Vaikka kloraatin pelkistys vetyperoksidilla sopii myös suurille kasveille, metanoli on yleensä edullinen sen alhaisempien kustannusten vuoksi. Voimalaitoksissa, joissa on jäähdytystornit, käytetään kuitenkin enimmäkseen vetyperoksidia alhaisempien TOC -arvojen vuoksi.

ominaisuudet

Klooridioksidi: sidoksen pituus ja kulma. Piste tarkoittaa yksinäistä elektronia ja viiva sitoutunutta elektronia

Molekyyliominaisuudet

Molekyyli johtuu vapaan elektronipareja rakennettava kulmassa keskeinen klooriatomi, sidos kulma on 117 °, Cl-O-sidoksen pituus on 147 pm. Koska klooria esiintyy maan päällä kahden eri isotoopin muodossa (76% ³⁵ Cl ja 24% ³⁷ Cl), yksittäisten klooridioksidimolekyylien massa on 67  u tai 69 u. Sidoskulma ja sidoksen pituus saman elektronin ominaisuus kokoonpanot ovat kuitenkin samat molemmissa tapauksissa. Parittoman 19  valenssielektroninsa vuoksi molekyyli on paramagneettinen radikaali . Alle -59 ° C kiteytyy klooridioksidia ja muodostaa dimeerejä (molekyylipareja), jotka ovat alle -84 ° C: n diamagneettinen klooridioksidi . Vuonna 1933 Lawrence Olin Brockway (1907–1979) ehdotti kolmen elektronin sidosta. Linus Pauling kehitti tätä ajatusta myöhemmin teoriaksi, joka olettaa heikomman sidoksen kolmannen elektronin välillä. Myöhemmät tutkimukset osoittivat, että pariton kolmas elektroni vie suurimman varatun molekyylin kiertoradan ( HOMO ).

Fyysiset ominaisuudet

Klooridioksidin kiderakenne ClO ₂ -dimeereillä (ClO ₂ ) ₂

Klooridioksidi on 2,3 kertaa raskaampaa kuin ilma. Kun liuotetaan veteen, sillä on laaja absorptiovyö , jonka aallonpituus on 350 nm. Kun kaasumaista klooridioksidia, useita maksimit ovat näkyvissä johtuen värähtelyä kytketty imeytymistä (katso kuva UV-spektrin osassa otsonin reikä ). Kytkimestä vastuussa olevat tärinät määritettiin vuonna 1933 ja ne löydettiin laajennetun Franck-Condonin periaatteen mukaisesti . Spektroskooppiset ominaisuudet saivat uutta huomiota otsonireiän prosessien selvittämiseksi.

Kun se muuttuu kiinteään tilaan alle -59 ° C, muodostuu räjähtäviä oranssinpunaisia ​​kiteitä. Se kiteytyy ortorombisen kide järjestelmä on tilaa ryhmässä PbCa (tila ryhmä ei. 61) kanssa hilaparametrien  = 1087  pm , b  = 671 pm ja c  = 559 pm määritettynä 198  K , sekä kahdeksan kaavan yksikköä kohti yksikköä solu . On kiderakenne , klooridioksidi-molekyylit ovat läsnä dimeerejä (CIO ₂ ) ₂ . Dimerointi tapahtuu kahden viereisen ClO ₂ -molekyylin Cl · · O -koskettimien kautta, Cl · · · O -etäisyys on 278 pm.Malli: huoneryhmä / 61

Klooridioksidin prosenttiosuus normaalipaineessa kaasuseoksessa vesiliuoksen yläpuolella

Klooridioksidiliuos vedessä

Kemiallisia ominaisuuksia

−59 ° C-11 ° C lämpötiloissa klooridioksidi on meripihkanvärinen, öljyinen neste, joka muuttuu epävakaaksi yli -40 ° C: n yläpuolella ja jolla on taipumus räjähtää. Normaalilämpötilassa se esiintyy kaasuna, joka on räjähtävä seoksissa, joissa on yli 10 tilavuusprosenttia ilmaa tai yli 76  mmHg (10 kPa; 0,1 atm) osapaineessa . Kaasumaisen klooridioksidin räjähdysmekanismin katsotaan olevan radikaalien kertyminen kaasuun, jotka syntyvät klooridioksidin hitaan hajoamisen välituotteista . Radikaalit katalysoivat hajoamista edelleen, kunnes hajoaminen tapahtuu räjähdysmäisesti. Räjähtäessään se hajoaa klooriksi ja hapeksi:

${\ displaystyle \ mathrm {ClO} _ {2} \, \ to \, \ mathrm {O} _ {2} + {\ tfrac {1} {2}} \; \ mathrm {Cl} _ {2} \ quad \ Delta H ^ {\ circ} = - 102 {,} 5 \; \ mathrm {kJ / mol}}$

Vesiliuokset ovat väriltään keltaisia ​​tai ruskehtavan keltaisia ​​eivätkä ne ole räjähtäviä, kunhan ne eivät voi muodostaa klooridioksidin ja ilman seosta, jossa on yli 10 tilavuusprosenttia klooridioksidia. Normaalipaineessa tämä 10 tilavuusprosentin raja saavutetaan liuoksilla, joissa on 6 g (30 ° C) - 13 g (10 ° C) klooridioksidia litraa vettä kohti (katso kuva). Alhaisissa lämpötiloissa klatraatit kiteytyvät vesiliuoksista , joissa kaasu kiteytyy yhdessä veden kanssa ja on suljettu kiteen onteloihin. Muodostuneilla kaasuhydraateilla on empiirinen kaava ClO ₂  ·  n  H ₂ O ( n  ≈ 6–10).

Klooridioksidilla ja sen vesiliuoksilla on voimakas hapettava vaikutus. Pelkistyspartnerista riippuen muodostuu klorideja (Cl ^- ), kloriitteja (ClO ₂ ^- ) tai hypokloriitteja (OCl ^- ). Hapetus ja CIO ₂ on myös mahdollista vieläkin tehokkaampi hapettavia aineita, muun muassa, fluori (F ₂ ), otsonia (O ₃ ) ja savuavan rikkihapon .

Neutraaleilla ja happamilla pH -arvoilla klooridioksidi on suhteellisen herkkä hydrolyysille (halkaisu vedellä). Yli 10: n pH -arvoilla syntyy kuitenkin huomattava epäsuhta (reaktio itsensä kanssa) , jossa pH -arvosta riippuen johtaa kloraatin / kloridin muodostumiseen tai kloraatin / kloriitin muodostumiseen.

${\ displaystyle \ mathrm {2 \; ClO_ {2} +2 \; OH ^ {-} \, \ to \, ClO_ {3} ^ {-} + ClO_ {2} ^ {-} + H_ {2} O}}$

Kun ClO _{2 lisätään} voimakkaasti emäksisiin liuoksiin, tämä reaktio tapahtuu myrskyisellä tavalla. Valolle altistuminen johtaa myös hajoamiseen.

käyttää

Klooridioksidia käytetään niin valkaisuaineena tekstiili- ja selluteollisuudessa, jossa se on suurelta osin korvannut klooriatomi. Sitä käytettiin myös jauhojen tai tärkkelyksen, voiteluaineiden, voiteiden ja vahan valkaisuun . Saksassa se hyväksyttiin elintarvikkeiden lisäaineeksi jauhojen valkaisuun vuoteen 1957 asti, myöhemmin sillä oli E -numero E926 ; Terveydellisistä syistä se ei kuitenkaan ole enää sallittua elintarvikkeiden hoitoon nykyään. Sitä voidaan käyttää myös tekstiilikuitujen valkaisuun, mutta siellä käytetään enimmäkseen vetyperoksidia sekä klooria maissa, joissa ei ole tiukkoja ympäristömääräyksiä.

Käytetty kuten desinfiointiaine , on erityisen tärkeää, että desinfiointi juomaveden , mutta sitä käytetään myös jäteveden desinfiointiin ja torjumaan hometta. Vuonna 2001 pernaruttohyökkäysten aikana sitä käytettiin rakennusten desinfiointiin yhdessä tapauksessa.

Laboratoriossa klooridioksidia käytetään kloorihapon valmistuksessa . Orgaanisessa kemiassa sitä voidaan käyttää hapettimena, esimerkiksi sulfidien ja tioeetterien muuttamiseksi sulfoksideiksi .

Sellun valkaisu

Maailmanlaajuinen sellun tuotantoa valkaisemalla menetelmällä: kloori (vihreä, alla), E lementar- C hlor- F rei (sininen, keskellä), klooridioksidilla tai kloriitti ja T otal- C hlor- F rei (harmaa päälle,), jossa otsonia tai vetyperoksidi valkaistu

Sellun valkaisussa klooridioksidi on lähes kokonaan korvannut valkaisun kloorilla. Kehitystasosta ja ympäristötietoisuudesta riippuen joissakin maissa klooria ei enää käytetä valkaisuun. Esimerkiksi Skandinaviassa klooria ei ole käytetty massan valkaisuun vuodesta 1994 lähtien. Tämä tapahtui sen jälkeen, kun klooratut hiilivedyt , mukaan lukien myrkylliset dioksiinit , löydettiin kloorivalkaisuaineen jätevedestä. Kloorivalkaisu on siksi korvattu (alkuaineettomalla kloorittomalla) ECF-valkaisulla tai (kloorittomalla) TCF-valkaisulla. ECF -valkaisuaineet käyttävät klooria sisältäviä yhdisteitä, lähinnä klooridioksidia, hapettimena alkuaineen kloorin (Cl ₂ ) sijasta . TCF-valkaisuaineet puolestaan ​​perustuvat kloorittomien, happipohjaisten hapettimien, kuten hapen (O ₂ ), vetyperoksidin (H ₂ O ₂ ) tai otsonin (O ₃ ), valkaisuvaikutukseen . Näistä esimerkiksi otsoni soveltuu kuitenkin vain rajoitetusti sellun valkaisuun, koska se on liian reaktiivinen ja hyökkää myös selluloosaan.

Valkaisuprosessissa hajoamistuotteet ovat sulfaattiprosessista peräisin olevaa ligniiniä tai sulfiittia , jäännös ligniini ja väriaineet muuttavat massan väriä ja hapettumista. Kloorin syrjäytyminen johtuu siitä, että toisin kuin alkuaine kloori, klooridioksidi toimii vain hapettimena, mutta ei klooraavana aineena. Kuitenkin jonkin verran hypokloorihappoa ja alkuaine klooria muodostuu aina reaktioseokseen . Kuten itse kloorivalkaisussa, tämä johtaa kloorattujen hiilivetyjen muodostumiseen. Aromaattisten hiilivetyjen klooridioksidilla hapetuksen kulku ja mekanismi riippuvat reaktioseoksen pH: sta. Normaalisti hypokloorihapon ja alkuaineen kloorin pitoisuus on hyvin alhainen ja molemmat aineet hajoavat nopeasti, joten niitä ei enää voida havaita valkaisuliuoksen suodoksista. Klooriorgaanisten yhdisteiden muodostumiseen vaikuttavat monet tekijät, ja sitä voidaan vähentää käyttämällä pienempiä määriä klooridioksidia ja lisäämällä dimetyylisulfoksidia tai amidosulfonihappoa . ECF-valkaistusta puusta peräisin oleva jätevesi sisältää kuitenkin edelleen kloroformia ja muita kloorattuja hiilivetyjä ja aiheuttaa siten edelleen ympäristöriskin. alkuaine kloori korvataan ECF -prosessien luvalla. Muodostuneen kloorattujen hiilivetyjen kokonaismäärä on klooridioksidin osalta noin viisi kertaa pienempi kuin kloorin.

Ruoka

Klooridioksidilla oli E -numero E926, se oli jauhojen (vuoteen 1957 asti) ja pähkinänkuorten valkaisuaine, ja sitä käytetään juomaveden desinfiointiin. Terveydellisistä syistä (esim. Vakavien munuaisvaurioiden vuoksi eläinkokeissa) klooridioksidi ei ole enää hyväksytty elintarvikelisäaine , sen E -numero E926 ei sisälly nykyisiin elintarvikelisäaineiden luetteloihin.

Yhdysvalloissa klooridioksidia käytetään antimikrobisena aineena siipikarjan, punaisen lihan, kalan ja äyriäisten sekä hedelmien ja vihannesten käsittelyssä. Tämä tehdään pesemällä ruoan ulkopuoli klooridioksidiliuoksella vedessä, tyypillisesti pitoisuuksilla 50-1200 ppm.

Sen käytöstä siipikarjan desinfioinnissa Euroopan unionissa keskusteltiin, mutta Euroopan unionin ministerineuvosto hylkäsi sen vuonna 2008. Vuonna 1997 EU kielsi tällaisten siipikarjanleikkeiden tuonnin. Tammikuussa 2009 Yhdysvallat haastoi kanteen WTO: n riitojenratkaisuelimeen, koska EU: n komissio tai jäsenvaltiot eivät olleet esittäneet vakavaa tieteellistä perustetta kiellolle. Saksankielisissä tiedotusvälineissä EU: n ja Yhdysvaltojen välisistä suhteista tällä tavalla käsiteltyjä kanan osia kutsutaan "kloorikanaksi", "kloorikanaksi" tai " kloorikanaksi " .

Mukaan EFSAn , desinfiointi siipikarjanlihan klooridioksidin kanssa ehdotetuissa käyttöolosuhteissa ei aiheuta huolta turvallisuudesta. Liittovaltion Risk Assessment mielestä kananliha käsitelty klooridioksidia ei haitallista kuluttajien terveydelle ja jopa etuja steriiliyden.

Väärinkäyttö

MMS: n lisäksi markkinoidaan juotavaa klooridioksidiliuosta (CDL, myös CDS klooridioksidiliuosta varten ), jolla on lukuisia oletettavasti terveyttä edistäviä ominaisuuksia. Kuten MMS, CDL on tarkoitettu hoitamaan tai ehkäisemään erilaisia sairauksia (esim. Syöpä , diabetes , hepatiitti , multippeliskleroosi , Alzheimerin tauti , aids , malaria , tehoongelmat), väitettyjä sairauksia ( autismi ; siellä peräruiskeena lapsilla) tai torjumaan heille taudinaiheuttajien ( sienet , virukset , bakteerit , loiset ). Kunnioitettavaa näyttöä tästä ei ole. Se ei ole lisensoitu lääke ja se on haitallista terveydellesi. CDL: n ottamisen jälkeen mm raportteja ja pahoinvointi , oksentelu , ripuli , munuaisten vajaatoiminta , suolen vaurio ja verenpaineen lasku. Väitetty vaikutus SARS-CoV-2: ta vastaan klooridioksidia otettaessa on myös väärää tietoa. Päinvastoin, tällaiset ratkaisut ovat haitallisia ja syövyttäviä ja voivat johtaa massiivisiin vaurioihin. Nauttiminen johti kuolemaan vuonna Boliviassa ja Yhdysvalloissa. Bolivian terveysministeriö kieltäytyi nimenomaan ottamasta sitä: "Tämä aine on erittäin vaarallinen ja voi aiheuttaa vakavia terveysongelmia."

Juomien ja jäteveden desinfiointi

Klooridioksidin ja kloorin (pitoisuus määritetään jodometrisesti ) tehokkuus Staphylococcus aureus -bakteeria vastaan : Prosenttiosuus bakteereista, jotka on tapettu eri pH -arvoilla 20 minuutin klooridioksidilla tai kloorilla desinfioinnin jälkeen

Klooridioksidia käytetään juomaveden desinfiointiin , jossa se on suurelta osin korvannut kloorin yksittäisissä maissa. Saksassa se on hyväksytty juomavesi mukaan § 11 Drinking Water järjestelmään.

Se on yhtä tai parempi bakteereja vastaan ​​kuin kloori, ja toisin kuin kloori, se on tehokas myös viruksia ja monia alkueläimiä (yksittäisiä soluja) vastaan. Klooriin verrattuna sillä on se etu, että se tuottaa merkittävästi vähemmän kloorattuja hiilivetyjä orgaanisesta materiaalista. Niitä ei voi syntyä kloorittomasta otsonista (O ₃ ) juomaveden desinfioinnin aikana, mutta otsoni voi reagoida luonnossa esiintyvän bromidin kanssa ja muodostaa siitä syöpää aiheuttavaa bromaattia . Tätä reaktiota ei tapahdu heikommalla hapettimella klooridioksidilla.

Saksassa noin 9% vesilaitoksista käytti klooridioksidia vuonna 1998 ( natriumhypokloriitti : 53%, kloori: 27%); Yhdysvalloissa klooridioksidia käytettiin ensisijaisena desinfiointiaineena noin 10 prosentissa vesilaitoksia. Desinfioinnin jälkeen veteen muodostuneen kloriitin enimmäisarvo on 0,2 mg / litra Saksassa ja Sveitsissä. Saksassa suurin sallittu klooridioksidipitoisuus desinfioinnin jälkeen on myös 0,2 mg / l, Sveitsissä 0,05 mg / kg.

Yhdysvalloissa klooridioksidia käytetään myös juomaveden maun ja tuoksun parantamiseen, jos se ei ole tyydyttävää levien tai mätänevien kasvien saastumisen vuoksi. Klooridioksidi on myös aktiivinen hajuisia fenolisia epäpuhtauksia vastaan, koska se hajottaa oksidatiivisesti fenoleja samalla tavalla kuin selluloosan valkaisu.

Klooridioksidia käytetään myös hajujätteiden ja jätevesien hajunpoistoon. Se soveltuu jälkimmäiseen, koska toisin kuin kloori, sillä ei ole klooraavaa vaikutusta eikä siksi vapaudu pysyviä klooriorgaanisia yhdisteitä ympäristöön ja ylläpidetään tehokkuutta laajemmalla pH -alueella. Tämä on myös ratkaiseva tekijä juomaveden desinfioinnissa , koska klooratussa juomavedessä on havaittu kloroformia, dikloorietikkahappoa tai trikloorietikkahappoa .

Desinfiointiaineet

Hart Senaatin toimisto, Capitolin toimistorakennus, joka desinfioitiin klooridioksidilla saatuaan kirjeen, jossa oli pernarutto -itiöitä

Klooridioksidia voidaan käyttää rakennusten desinfiointiin, koska sillä on laaja valikoima tehoa mikro -organismeja vastaan ja se voi kaasuna päästä myös muutoin saavuttamattomiin paikkoihin. Ympäristönsuojeluvirasto (EPA) on hyväksynyt sen Yhdysvalloissa laboratoriolaitteiden, työkalujen ja huoneiden pintojen desinfioimiseksi vuodesta 1988 lähtien . Koska sen fungisidinen vaikutus, se on myös sopiva torjumiseksi hometta . Esimerkiksi vuonna 1991 ruiskuttamalla kahden prosentin liuosta kirjasto hometta tarttui vuosiksi, mikä muuten tapahtui erityisen selvästi, kun ilmanvaihtojärjestelmä epäonnistui.

Vuonna 2002 New York Timesin artikkeli teki tunnetuksi yrityksen, joka on erikoistunut kokonaisten talojen desinfiointiin tulvimalla ne klooridioksidikaasulla. Pernarutto ( pernarutto ) saastuttamisen jälkeen Capitolissa sijaitseva toimistorakennus (Hart Senaatin toimisto) desinfioitiin klooridioksidilla vuonna 2007, ja New Orleansin ravintolarakennus tulvi klooridioksidilla hirmumyrsky Katrinan jälkeen tappaakseen homeen ja itiöt.

Klooridioksidia käytetään myös yhä enemmän desinfiointiin ennen PET -pullojen täyttämistä . Samoin kuin juomavedessä, kloriitin raja -arvoja ei saa ylittää, koska pulloon jää desinfiointiaineen jäämiä.

Koska kloriittitasojen (yli 1 mg / l) havaittiin olevan liian korkeita vedessä, kun klooridioksidia käytettiin desinfiointiaineena uima -altaissa, ClO _{2: ta} ei enää käytetä Saksassa . Nykyään julkisten uima -altaiden vesi desinfioidaan kloorikaasulla , natriumhypokloriitilla tai kalsiumhypokloriitilla , mikä samalla varmistaa depo -vaikutuksen uima -altaassa.

todiste

Todisteet klooridioksidista perustuvat enimmäkseen joko sen spektroskooppisiin ominaisuuksiin tai sen reaktiivisuuteen. Yksinkertainen spektroskooppinen havaitsemismenetelmä on valon absorptiomittaus 350 nm: ssä, jota käytettiin erityisesti ilmakehän havaitsemiseen otsonireiän tutkimisen yhteydessä (katso osio Otsonireikä ja siinä esitetty absorptiospektri ).

Spektroskooppinen tunnistus on yleisin juomavedessä, koska se on helpoin automatisoida. Tätä tarkoitusta varten suorat menetelmät havaitsevat klooridioksidin joko aallonpituudella 360 nm tai alueella 320–400 nm, mutta mittausmenetelmiä, joilla seurataan värin valkaisua reaktiolla klooridioksidin kanssa, on julkaistu paljon useammin. Väriaineina käytetään klorofenolipunaista , rodamiinia , amaranttia tai neutraalia punaista . Mittaukset voidaan myös erottaa uuttotekniikan mukaan. Joko otetaan ja analysoidaan näyte, jolla on tietty tilavuus, tai mittaus suoritetaan virtausruiskutusanalyysinä , jossa reaktio havaitaan lisäyspisteen takana olevassa virtauksessa jatkuvan ajan kuluttua. Väriaineiden fluoresenssin katoamista, kun se reagoi klooridioksidin, mukaan lukien fluoreskeiini tai rodamiini S , kanssa, käytetään myös harvemmin kuin imeytymisanalyysiä . Fluoresenssilla havaitsemisen etuna on, että muiden aineiden imeytyminen voi häiritä mittausta vähemmän.

Klooridioksidipitoisuus voidaan määrittää myös jodometrisesti . Tapauksessa määrityksen juomavedessä, muodostumista jodia lisätystä jodidi on sitten myös mitataan spektrofotometrisesti. On kuitenkin vaikeaa havaita klooridioksidia yksin kloorin, hypokloorihapon, hypokloriittien, kloramiinien, kloriittien ja kloraattien lisäksi. Jos klooridioksidia on havaittava muiden hapettavien (esim. Rauta) suolojen lisäksi, se voidaan muuntaa liuokseksi ilman näitä häiritseviä suoloja puhaltamalla ilmaan ja saattamalla se kylmään veteen.

Otsoniaukko

McMurdon asema , Etelämanner. Vuonna 1986 määritettiin klooridioksidin pitoisuus ilmakehässä. Tätä varten mitattiin kuunvalon tai hajallaan olevan auringonvalon imeytyminen klooridioksidiin.

Absorptiospektri klooridioksidin vesiliuoksessa (pohja, sininen) ja kaasun (ylhäällä, punainen). Kaasun spektri on lämpötilasta riippuvainen, signaalit laajenevat alemmissa lämpötiloissa ja siksi signaalin korkeus on pienempi.

Vuonna stratosfäärissä , klooridioksidia muodostuu kloori monoksidia (CIO), yleensä avulla bromi hiilimonoksidia, joka sitten pelkistetään reaktiolla bromiradikaalia muodostettu otsonin:

${\ displaystyle \ mathrm {ClO + BrO \, \ to \, OClO + Br}}$

Merkintä OClO ClO _{2: n} sijasta käytetään ilmakehän reaktioiden yhteydessä klooridioksidin erottamiseen sen epävakaasta isomeeristä, klooriperoksidista, ClOO. On peroksidi , kaksi happiatomia on liitetty toisiinsa, kuten on osoitettu merkinnällä Cloo. Klooriperoksidia muodostuu myös ilmakehän klooriradikaalien reaktioissa, mutta se hajoaa uudelleen alle nanosekunnissa .

Klooridioksidin rooli otsonireiän löytämisessä perustuu sen absorptioon 350 nm: ssä.Kaasumaisessa klooridioksidissa ei ole yhtä laajaa absorptiovyöhykettä, mutta monet (noin 20) absorptiopiikit voidaan nähdä yksitellen (katso kuva) . Vuonna 1986 Susan Solomon ja hänen kollegansa määrittivät klooridioksidipitoisuuden ilmakehässä Etelämantereella mittaamalla valon imeytymisen maasta. He käyttivät kuunvaloa yöllä ja hajallaan auringonvaloa päivällä ja hämärässä. Käytetty spektrometri pystyi mittaamaan vain yli 400 nm: n aallonpituudet ja siksi käyttämään vain vähemmän voimakkaita absorptiopiikkejä välillä 400 nm ja 450 nm. Mitattujen arvojen perusteella he pystyivät arvioimaan kloorimonoksidin pitoisuuden, jolla tiedettiin olevan merkittävä rooli otsonin hajoamisessa ja siitä syntyvässä otsonireiässä .

Yksi otsonikerrosta heikentävistä sykleistä sisältää klooridioksidin välivaiheen, jonka kautta klooriradikaaleja otetaan talteen kloorimonoksidista. Ensimmäisten epävarmuustekijöiden vuoksi, jotka koskevat tyhjenemissyklien suhteellista merkitystä, tämän ehtymissyklin katsotaan olevan vastuussa noin 75 prosentista otsonikerroksen heikentymisestä.

${\ displaystyle \ mathrm {Cl + O_ {3} \, \ to \, ClO + O_ {2}}}$

${\ displaystyle \ mathrm {Cl + O_ {3} \, \ to \, ClO + O_ {2}}}$

${\ displaystyle \ mathrm {2 ~ ClO + M \, \ to \, Cl_ {2} O_ {2} + M}}$

${\ displaystyle \ mathrm {Cl_ {2} O_ {2} ~ {\ xrightarrow {h \ nu}} ~ Cl + ClO_ {2}}}$

${\ displaystyle \ mathrm {ClO_ {2} + M \, \ to \, Cl + O_ {2} + M}}$

Yleinen saldo: ${\ displaystyle \ mathrm {2 ~ O_ {3} \, \ to \, 3 ~ O_ {2}}}$

M = O ₂ tai M = O ₂ + N ₂

Maan pinnalle vapautuvalla klooridioksidilla ei kuitenkaan ole juurikaan tai lainkaan vaikutusta otsonireiän muodostumiseen, koska auringonvalo hajottaa sen nopeasti kloriitiksi ja kloraatiksi ilmassa, joka sitten palaa pintaan sateella, missä se vähenee tahtoa:

${\ displaystyle \ mathrm {2 ~ ClO_ {2} + ~ 3 ~ H_ {2} O ~ {\ xrightarrow {h \ nu}} ~ 2 ~ H_ {3} O ^ { +} + ClO_ {3} ^ { -} + ClO_ {2} ^ {-}}}$

Kuitenkin haihtuvat klooratut hiilivedyt (esim. Kloroformi), kuten ne, jotka syntyvät sellun valkaisun aikana, ovat myös vastuussa otsonireiästä (ks. Massavalkaisua koskeva kappale ).

toksikologia

Aineen luokitus ”erittäin myrkyllinen” (T +) johtuu sen myrkyllisyydestä hengitettynä. 19 ppm klooridioksidin hengittämisen ilmassa sanotaan johtaneen  asianomaisen henkilön kuolemaan säiliössä tehdyn teollisuusonnettomuuden aikana määräämättömäksi ajaksi. Suurin työpaikka pitoisuus on hengitysilman on 0,1 ml / m ³ , joka vastaa 0,1 ppm. Tämä on myös useimmiten arvo, joka annetaan klooridioksidin pistävän, kloorimaisen hajun havaittavuusrajalle. Kaasu on siis itsevaroittava. Tämä arvo on samanlainen kuin kloorin arvo, jonka hajuraja on yksilöllisestä hajuaistista riippuen 0,2 - 3,5 ppm.

Klooridioksidin pitkäaikaisen myrkyllisyyden vuoksi juomavedessä on aina otettava huomioon kloriitti (ClO ₂ ^- ) ja kloraatti (ClO ₃ ^- ), koska klooridioksidi voidaan muuttaa niihin sopivissa olosuhteissa. Altistuminen UV -valolle katalysoi klooridioksidin hajoamisen kloriitiksi ja kloraatiksi:

${\ displaystyle \ mathrm {2 ~ ClO_ {2} + ~ 3 ~ H_ {2} O ~ {\ xrightarrow {h \ nu}} ~ 2 ~ H_ {3} O ^ { +} + ClO_ {3} ^ { -} + ClO_ {2} ^ {-}}}$

Kloriittia voidaan valmistaa myös muiden aineiden hapettumisen tuotteena, ja klooridioksidia tuotetaan myös happamoitamalla kloriittiliuoksia. Yhdysvalloissa käytetään paljon suurempia annoksia juomaveden käsittelyyn klooridioksidilla. Siellä, toisin kuin Euroopassa, orgaanisia komponentteja ei ensin poisteta aktiivihiilisuodattimilla, minkä vuoksi desinfiointiin tarvitaan suurempi klooridioksidipitoisuus.

Korkeammat organismit ovat suhteellisen epäherkkiä klooridioksidin imeytymiselle nieltynä. Esimerkiksi ihmisillä tehdyssä tutkimuksessa ei havaittu negatiivisia muutoksia, kun kymmenen terveen miehen kerta -annos oli 24 mg klooridioksidia litrassa tai 2,5 mg kloriittia 500 ml: ssa vettä. Tämä on kaksikymmentä tai sata kertaa suurempi kuin Saksan juomavedenkäsittelyn enimmäisarvo 0,2 mg / litra juomavettä. Tämä herkkyys klooridioksidin nielemiselle suun kautta johtuu luultavasti nopeasta deaktivoinnista reaktiossa mahalaukun aineiden kanssa. Tutkimuksessa Etiopian vihreistä apinoista 1,8 mg: n annoksella klooridioksidia (30 ml, 60 mg · l ^-1 ) ja mahanesteen välitön toipuminen 5 minuutin kuluessa vain 8% lisätyn klooridioksidin alkuperäisestä hapettavasta vaikutuksesta jonka titraamalla määrittää, loput oli tullut tehoton reaktiolla mahanesteisiin. Jo laimennettu apinoiden sylki deaktivoi klooridioksidin koeputkessa minuutin kuluessa luokassa 0,15 mg (95% deaktivoitu) - 1,5 mg (88% deaktivoitua) klooridioksidia syljen millilitraa kohti.

Klooridioksidi reagoi organismeissa helposti aminohappojen kysteiinin ja tryptofaanin sekä vapaiden rasvahappojen kanssa . Yhdessä tutkimuksessa se kuitenkin reagoi tuskin tai vain hitaasti (virus) RNA: n tai itiöiden DNA: n kanssa , paljon hitaammin kuin ne tapettiin.

Joissakin tapauksissa antiviraalinen aktiivisuus voidaan jäljittää viruksen RNA: n erottumiseen kapsidista , viruksen proteiinivaipasta. Vaikka klooridioksidi on tehokas viruksia , bakteereja , itiöitä , homeita ja jopa prioneja vastaan , jotkin hitaammin kasvavat mykobakteerit osoittavat suurta vastustuskykyä.

kirjallisuus

• H. Sixta: Käsikirja massasta. VCH-Wiley, Weinheim 2006, ISBN 3-527-30999-3 , s. 741-742 (englanti).
• Stefan Wilhelm: Vedenkäsittely: kemia ja kemiallinen prosessitekniikka. 7. painos. Springer Verlag, ISBN 978-3-540-25163-7 , s. 252-253, doi: 10.1007 / 978-3-540-68887-7 , rajoitettu esikatselu Googlen teoshaussa .
• Seymour Stanton Block: Desinfiointi, sterilointi ja säilyttäminen. Lippincott Williams & Wilkins, 2001, ISBN 0-683-30740-1 , s.

nettilinkit

• Wolfgang Roeske: Juomaveden desinfiointi kloorilla ja klooridioksidilla. Wasser, Luft und Boden · Zeitschrift für Umwelttechnik, erikoispainatus numerosta 7–8 / 1998.
• Greenpeace: Kloorittoman kampanjan kronologia 29. maaliskuuta 2004.
• Koe 24: Klooridioksidin valmistus. ( Muisto 4. maaliskuuta 2018 Internet -arkistossa ).

Yksilöllisiä todisteita

1. ↑ ^{b c d e f g h i} Merkintä klooridioksidia on GESTIS aine tietokanta IFA , pääsee 13. toukokuuta, 2020 mennessä. (JavaScript vaaditaan)
2. ↑ ^{a b c d} A. F. Holleman , E. Wiberg , N. Wiberg : Epäorgaanisen kemian oppikirja . 102 painos. Walter de Gruyter, Berliini 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 , s. 482-485.
3. ↑ Pääsy klooridioksidiin. Julkaisussa: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, käytetty 13. toukokuuta 2020.
4. ↑ Merkintä klooridioksidia että luokitusten ja merkintöjen luetteloon on Euroopan kemikaaliviraston (ECHA), pääsee 13. toukokuuta 2020. Valmistajien ja jälleenmyyjien voi laajentaa yhdenmukaistettuun luokitukseen ja merkintöihin .
5. ↑ Sveitsin tapaturmavakuutusrahasto (Suva): Raja-arvot-nykyiset MAK- ja BAT-arvot (haku 10049-04-4 tai klooridioksidi ), saatavilla 13. toukokuuta 2020.
6. ^ S. Gangolli: Aineiden ja niiden vaikutusten sanakirja. Royal Society of Chemistry, 1999, ISBN 0-85404-813-8 .
7. ↑ Mohamed S.Abdel-Rahman, Sammy E.Gerges, Howard Alliger: Alkidin myrkyllisyys. Julkaisussa: Journal of Applied Toxicology , 1982, 2 (3), s. 160-164, doi: 10.1002 / jat.2550020308 .
8. ↑ T. Dalhamn: Klooridioksidi: Myrkyllisyys eläinkokeissa ja teolliset riskit. Julkaisussa: Archives of Industrial Health , 1957, 15, s. 101-107, PMID 13393816 .
9. ^ ^{A b} H. Davy: Oksimuriaattikaasun ja happikaasun yhdistelmästä. Julkaisussa: Phil. Trans. Royal Society, London 1811, s. 155-162, doi: 10.1098 / rspl.1800.0221 .
10. ↑ JR Partington: Kirjeet toimittajalle: Euchlorine. Luonto 132, 1933, s. 714, doi: 10.1038 / 132714b0 .
11. ↑ Alois Wehrle: Suolahapon historia. Carl Gerold, Wien 1819, s. 31 (ks. Rajoitettu esikatselu Googlen teoshaussa).
12. ↑ Erich Schmidt, Erich Graumann: Vihannesten incrustationista. I. Tiedonanto: Menetelmä kasvien luustoaineiden puhtaalle esittämiselle (I.). Julkaisussa: Reports of the German Chemical Society , 1921, 54 (8), s. 1860–1873, doi: 10.1002 / cber.19210540819 .
13. ↑ ^{a b c d e f} H. Sixta: Handbook of Pulp. VCH-Wiley, Weinheim 2006, ISBN 3-527-30999-3 , s. 734-777.
14. ^ Lars Renberg, Nils G. Johansson, Christian Blom: PCDD: n ja PCDF : n tuhoaminen valkaistussa massassa klooridioksidikäsittelyllä. Julkaisussa: Chemosphere , 1995, 30 (9), s. 1805-1811, doi: 10.1016 / 0045-6535 (95) 00068-J .
15. ↑ Mistä tunnistat ympäristöystävällisen paperin? Artikkeli greenpeace.de -sivustossa 1. kesäkuuta 2004, katsottu 13. toukokuuta 2020.
16. ↑ ^{a b} Bal Raj Deshwal, Hyung Keun Lee: Klooridioksidin valmistus natriumkloraatista: State of the Art. Julkaisussa: Journal of Industrial and Engineering Chemistry , 2005, 11 (3), s. 330-346, Tiivistelmä , PDF; 5,9 MB .
17. ↑ ^{a b c} Ri Ya Jin, Shuang Qi Hu, Ying Hao Zhang ja Tao Bo: Tutkimus klooridioksidikaasun räjähdysominaisuuksista. Julkaisussa: Chinese Chemical Letters . 2008, 19 (11), s. 1375-1378, doi: 10.1016 / j.cclet.2008.09.001 .
18. ↑ ^{b c} (I) ilmoittaminen liittovaltion terveysministeriön: Lista hoidon aineiden ja desinfiointimenetelmien mukaisesti § 11 Juomavesi Ordinance 2001. Bundesgesundheitsblatt - Gesundheitsforschung - Gesundheitsschutz 2002, 45 (10), doi: 10.1007 / s00103-002 -0474-4 , luettelo aineista, joihin juomavettä koskevassa asetuksessa viitataan.
    (II) Liittovaltion terveysministeriön ilmoitus : 7. ilmoitus käsittelymateriaalien ja desinfiointimenetelmien luettelon1 muutoksesta juomaveden asetuksen 2001 § 11 mukaisesti. Bundesgesundheitsblatt - Gesundheitsforschung - Gesundheitsschutz 2007, 50 (8), doi: 10.1007 / s00103-007-0291-x .
19. ^ Stefan Wilhelm: Vedenkäsittely: kemia ja kemiallinen prosessitekniikka. 7. painos. Springer Verlag, ISBN 978-3-540-25163-7 , s. 252-253, doi: 10.1007 / 978-3-540-68887-7 , rajoitettu esikatselu Googlen teoshaussa .
20. ↑ G. Brauer (toim.): Handbook of Preparative Inorganic Chemistry. 2. painos, Voi 1, Academic Press 1963, ISBN 0-12-126601-X , s. 301-303.
21. ↑ Kazuhiro Miyazaki, Masazumi Tanoura, Keiichi Tanaka, Takehiko Tanaka: Klooridioksidin mikroaaltospektri herätetyissä värähtelytiloissa. Journal of Molecular Spectroscopy, 1986, 116 (2), s. 435-449, doi: 10.1016 / 0022-2852 (86) 90138-4 .
22. ^ LO Brockway: Kolmen elektronin sidos klooridioksidissa. Julkaisussa: Proc. Natl. Acad. Sei. USA , 1933, 19 (3), s. 303-307, PMID 16577512 , PMC 1085967 (ilmainen koko teksti).
23. ^ Linus Pauling: Yleinen kemia . Dover Publications, Inc, Mineola, NY 1988, ISBN 0-486-65622-5 .
24. ↑ H. Kromming, J. Orphala, P. Spietza, S. Voigta, JP Burrowsa: New mittaukset OClO imeytymisen poikkileikkauksia on 325-435 nanometrin alueella ja niiden riippuvuus lämpötilasta välillä 213 ja 293 K. julkaisussa: Journal of Photochemistry ja Photobiology A: Chemistry, 2003, 157 (2-3), s. 149-160, doi: 10.1016 / S1010-6030 (03) 00071-6 .
25. ^ ZW Ku: Klooridioksidin absorptiospektri. Julkaisussa: Phys. Rev. , 1933, 44, s. 376-382, doi: 10.1103 / PhysRev.44.376 .
26. ↑ Holger SP Mueller, Helge Willner: Värähtelevät ja elektroniset spektrit klooridioksidista, OClO: sta ja kloorisuperoksidista ClOO, eristetty kryogeenisissä matriiseissa. Julkaisussa: J. Phys. Chem. , 1993, 97 (41), s. 10589-10598, doi: 10.1021 / j100143a013 .
27. ↑ Anette Rehr, Martin Jansen: Tutkimukset kiinteästä klooridioksidista: lämpötilasta riippuvainen kiderakenne, IR-spektri ja magneettinen herkkyys. Julkaisussa: Inorg. Chem. , 1992, 31 (23), s. 4740-4742, doi: 10.1021 / ic00049a006 .
28. ^ ^B W. W. Eckenfelder, JA Roth, AR Bowers: Kemiallinen hapetus - tiedon luvun. Kustannusyhtiö Technomic, 1996.
29. ↑ ^{a b} Bal Raj Deshwal, Hyung Keun Lee: Klooridioksidin valmistus natriumkloriitista: prosessikemia. Julkaisussa: Journal of Industrial and Engineering Chemistry , 2005, 11 (1), s. 125-136, tiivistelmä , PDF; 3,6 MB .
30. ^ Alfred P.Sattelberger, Jeanne M.Robinson, Robert P.Currier: Nestemäisen klooridioksidin tahaton tuotanto ja räjähdys. Chemical & Engineering News , 2002, 80 (49), 4-5.
31. ↑ María I. López, Adela E. Croce, Juan E. Sicre: Kaasumaisen klooridioksidin räjähtävä hajoaminen. Julkaisussa: J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1994, 90, s. 3391-3396, doi: 10.1039 / FT9949003391 .
32. ^ NN Greenwood, A. Earnshaw: Alkuaineiden kemia. VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9 ; Ryhmä kloorin, bromin ja jodin oksidit.
33. ↑ Willy J. Masschelein: Klooridioksidi: oksiklooriyhdisteiden kemia ja ympäristövaikutus. Ann Arbor Science, 1979, ISBN 0-250-40224-6 .
34. ↑ ^{a b} Miracle Mineral Supplement (MMS): Huomattava terveysriski. Julkaisussa: Konsumentzentrale.de. 16. elokuuta 2019, käytetty 14. toukokuuta 2020 . 
35. ↑ Zusatzstoffmuseum.de: klooridioksidia - E 926. Kun lisäaine sanasto, pääsee 3. joulukuuta 2015 mennessä.
36. ↑ M. Rohrlich, G. Brückner: Kemiallinen jauhojen käsittely. Julkaisussa: Journal of Food Study and Research . 1952, 94 (5), s. 324-356, doi: 10.1007 / BF01576373 .
37. ↑ Bernd Kerschner ja Jörg Wipplinger: MMS: Vaarallinen ihmelääke. Julkaisussa: Lääketiede läpinäkyvä . 26. helmikuuta 2020, katsottu 13. toukokuuta 2020 . 
38. ^ American Water Works Association: klooridioksidi. American Water Works Association, 2002, ISBN 978-1-58321-180-9 , s. 35, ( rajoitettu esikatselu Googlen teoshaussa).
39. ↑ Muutokset lakiin 2/2009 (PDF; 79,8 kB) Saksan elintarvikevalvojien liiton verkkosivustolta. V.
40. ↑ Der Spiegel : Tuontikielto. EU haluaa sallia klooratut kanat uudelleen - ehdoin. Haettu 13. toukokuuta 2020.
41. ↑ Frankfurter Allgemeine : Kanankiista WTO: ssa. Painos 17. tammikuuta 2009, nro 14, s.10.
42. ↑ WTO: RIITOJEN RATKAISU: RIITA DS389 . Haettu 13. toukokuuta 2020.
43. ↑ EFSA: Ruhojen dekontaminaatio. ( Muisto 4. heinäkuuta 2018 Internet -arkistossa ). Haettu 13. toukokuuta 2020.
44. ↑ Kuluttajansuoja: Viranomainen pitää kloorattuja kanoja vaarattomina. Julkaisussa: Spiegel Online, 10. kesäkuuta 2014. Raportin julkistaminen Mainzin raportti Klooratun kanan pelko - Onko USA: n siipikarjan tuontia vastaan ​​taistelu todella kuluttajansuojaa?
45. ↑ Holm Hümmler : Salaliitto -uskovien "lääke" ja mitä muita kommentteja saan. Julkaisussa: quantenquark.com. 25. helmikuuta 2019, katsottu 13. toukokuuta 2020 . 
46. ↑ Kira Urschinger: Fake News Coronavirus: Selvennämme valheita ja vääriä faktoja koronasta. Julkaisussa: SWR3.de. 10. huhtikuuta 2020, katsottu 13. toukokuuta 2020 . 
47. ↑ ^{a b} Alice Echtermann: Klooridioksidin ottaminen ei auta uutta koronavirusta vastaan. Lähde: correctiv.org. 7. helmikuuta 2020, katsottu 13. toukokuuta 2020 . 
48. ↑ Auttaako klooridioksidin ottaminen koronaa vastaan? Julkaisussa: Süddeutsche Zeitung. 29. huhtikuuta 2020, katsottu 13. toukokuuta 2020 . 
49. ↑ Kathrin Helmreich: Bolivia hyväksyy klooridioksidin tietyissä olosuhteissa (faktatarkistus). Julkaisussa: Mimikama . 28. lokakuuta 2020, katsottu 22. maaliskuuta 2021 . 
50. ↑ Jörg Hilbert, Lea Struckmeier: Koronapandemia : vaarallinen ihmelääke kukoistaa. Julkaisussa: NDR. 20. lokakuuta 2020, katsottu 22. maaliskuuta 2021 . 
51. ↑ ^{a b} Huang Junli, Wang Li, Ren Nanqi, Ma Fang ja Juli: Klooridioksidin desinfioiva vaikutus bakteereihin vedessä. Julkaisussa: Water Research , 1997, 31 (3), s. 607-613, doi: 10.1016 / S0043-1354 (96) 00275-8 .
52. ↑ M.Belluatia, E.Danesia, G.Petruccia, M.Rosellini: Klooridioksidin desinfiointitekniikka bromatin muodostumisen välttämiseksi suolanpoistetussa merivedessä juomavesilaitoksissa. Julkaisussa: Desalination , 2007, 203 (1-3), s. 312-318, doi: 10.1016 / j.desal.2006.04.014 .
53. ^ RA Deininger. A. Ancheta. A. Ziegler: Klooridioksidi. ( Muisto 9. tammikuuta 2017 Internet -arkistossa ). (PDF; 43 kt); OPS. Alueellinen symposium veden laadusta: tehokas desinfiointi. Lima, CEPIS, 1998.
54. ↑ EDI -asetus elintarvikkeissa olevista vieraista aineista ja ainesosista (vieraita ja ainesosia koskeva asetus, FIV): Liite 4: Luettelo muiden vieraiden aineiden tai ainesosien enimmäispitoisuuksista (toleranssi ja raja -arvot). (PDF; 661 kt).
55. ↑ EPA Guidance Manual, luku 4: Klooridioksidi. ( Muisto 12. helmikuuta 2011 Internet -arkistossa ). (PDF; 158 kB), US Environmental Protection Agency, käytetty 13.5.2020.
56. ↑ David T. Williams, Guy L. LeBel, Frank M. Benoit: Desinfiointisivutuotteet Kanadan juomavedessä. Julkaisussa: Chemosphere , 1997, 34 (2), s. 299-316, doi: 10.1016 / S0045-6535 (96) 00378-5 .
57. ^ H.Junli, Q. Fan, G. Kou, C. Liu: Survey of haloform in main water of China. Julkaisussa: Environ Chem ., 1987, 6 (4), s. 80-86.
58. ↑ ^{a b} EPA -tiedotteet: Pernarutto -itiön dekontaminaatio klooridioksidilla. ( Muisto 17. helmikuuta 2015 Internet -arkistossa ). Marraskuuta 2012.
59. ↑ Pat L.Weaver-Meyers, Wilbur A.Stolt, Barbara Kowaleski: Muotin hallitseminen kirjastomateriaaleissa klooridioksidilla: kahdeksan vuoden tapaustutkimus. Julkaisussa: The Journal of Academic Librarianship , 1998, 24 (6), s. 455-458, doi: 10.1016 / S0099-1333 (98) 90006-4 .
60. ^ Kansakunta haastettu: Anthrax; Senaatin toimistot uusittiin toisen kerran. ( Muisto 24. joulukuuta 2013 Internet -arkistossa ). New York Times, 1. tammikuuta 2002, s.14.
61. ↑ NY -dekontaminaatiopalvelu poistaa Pascalin Manalen New Orleansissa. ( Muisto 21. joulukuuta 2009 Internet -arkistossa ). New Orleans CityBusiness, 21. marraskuuta 2005.
62. ↑ Rusty Dornin: transkriptio CNN: n raportista rakennusten desinfioinnista New Orleansissa 20. marraskuuta 2005 ja 21. marraskuuta 2005 ( Memento , 13. joulukuuta 2013, Internet -arkisto ). Haettu 13. toukokuuta 2020.
63. ↑ Ch.Kunzmann, H.Schutz: Klooridioksidin käyttö täyteainehygieniaan - Toimiva vaihtoehto. Julkaisussa: Trends in Food Science & Technology , 2009, 20, Supplement 1, S23 - S26, EHEDG Yearbook 2009, doi: 10.1016 / j.tifs.2009.01.040 .
64. ↑ Liittovaltion hallituksen painos 10/2099: PDF; 285 kt.
65. ↑ Katso: Vedenkäsittely uima -altaissa .
66. ↑ Paraskevas D. Tzanavaras, Demetrius G. Themelis, Fotini S. Kika: Klooridioksidin määrittämistä koskevien analyysimenetelmien tarkastelu. Julkaisussa: Central European Journal of Chemistry , 2007, 5 (1), doi: 10.2478 / s11532-006-0054-9 .
67. ↑ JF Haller, SS Listek: Klooridioksidin ja muiden aktiivisten klooriyhdisteiden määrittäminen vedessä. Julkaisussa: Anal. Chem. , 1948, 20 (7), s. 639-642, doi: 10.1021 / ac60019a013 .
68. ↑ Carsten L. Thomsen, Philip J. Reid ja Søren R. Keiding: Kvanttisaanto ClOO: n muodostumiselle vesipitoisen OClO: n fotolyysin jälkeen. Julkaisussa: J. Am. Chem. Soc. , 2000, 122 (51), s. 12795-12801, doi: 10.1021 / ja002148o .
69. ↑ S. Solomon, GH Mount, RW Sanders, AL Schmeltekopf: Näkyvä spektroskopia McMurdon asemalla, Etelämanner 2. OClO: n havaintoja. Julkaisussa: Journal of Geophysical Research, 1987, 92 (D7), s. 8329-8338, doi: 10.1029 / JD092iD07p08329 .
70. ^ ^{A b} Susan Solomon: Stratosfäärinen otsonikerros: katsaus käsitteisiin ja historiaan. Julkaisussa: Reviews of Geophysics, 1999, 37 (3), s. 275-316, doi: 10.1029 / 1999RG900008 .
71. ^ LT Molina, MJ Molina: Klooridioksidin (Cl ₂ O ₂ ) tuotanto kloorioksidi (ClO) -radikaalin itsereaktion seurauksena. Julkaisussa: J. Phys. Chem. , 1987, 91 (2), s. 433-436, doi: 10.1021 / j100286a035 .
72. ^ Yhdysvaltain terveys- ja henkilöstöministeriö: toksikologinen profiili. Atlanta, GA syyskuu 2004.
73. ↑ ^{a b} Klooridioksidin ja kloriitin toksikologinen katsaus. ( Muisto 11. tammikuuta 2010 Internet -arkistossa ). Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto (EPA), Washington, DC, syyskuu 2000.
74. ↑ ^{a b c} Seymour Stanton Block: Desinfiointi, sterilointi ja säilyttäminen. 15. joulukuuta 2000, ISBN 0-683-30740-1 , s.
75. ↑ Chris Winder: Kloorin toksikologia. Ympäristötutkimus, osa A 85, 2001, s. 105-114, doi: 10.1006 / enrs.2000.4110 .
76. ↑ Daniel Couri, Mohamed S.Abdel-Rahman, Richard J.Bull: Klooridioksidin, kloriitin ja kloraatin toksikologiset vaikutukset. Julkaisussa: Environmental Health Perspectives , 1982, 46, s. 13-17, PMC 1569035 (ilmainen koko teksti).
77. ↑ JP Bercz, L. Jones, L. Garner, D. Murray, DA Ludwig, J. Boston: Klooridioksidin ja siihen liittyvien yhdisteiden subkrooninen myrkyllisyys juomavedessä ei -inhimillisessä kädellisessä. Julkaisussa: Environmental Health Perspectives , 1982, 46, s. 47-55 , PMC 1569048 (ilmainen koko teksti).
78. ^ Charles I.Noss, Fred S.Hauchman, Vincent P.Olivieri: Klooridioksidin reaktiivisuus proteiinien kanssa. Julkaisussa: Water Research , 1986, 20 (3), s. 351-356, doi: 10.1016 / 0043-1354 (86) 90083-7 .
79. ↑ Fred S.Hauchman, Charles I.Noss, Vincent P.Olivieri: Klooridioksidin reaktiivisuus nukleiinihappojen kanssa. Julkaisussa: Water Research , 1986, 20 (3), s. 357-361, doi: 10.1016 / 0043-1354 (86) 90084-9 .
80. ↑ J. Simonet, C. Gantzer: Poliovirus 1 -genomin hajoaminen klooridioksidilla. Julkaisussa: Journal of Applied Microbiology , 2006, 100 (4), s. 862-870, PMID 16553743 .
81. ↑ SB Young, P. Setlovv: mekanismit tappaa Bacillus subtilis-itiöitä hypokloriitin ja klooridioksidin. Julkaisussa: Journal of Applied Microbiology , 2003, 95 (1), s.54-67, PMID 12807454 .
82. ^ ME Alvarez, RT O'Brien: Polioviruksen inaktivoinnin mekanismit klooridioksidilla ja jodilla. Julkaisussa: Appl Environ Microbiol. , 1982, 44 (5), s. 1064-1071, PMC 242149 (ilmainen koko teksti).
83. ↑ Jun Wen Li, Zhong Tao Xin, Xin Wei Wang, Jin Lai Zheng, Fu Huan Chao: Hepatiitti A -viruksen inaktivointimekanismit vedessä klooridioksidilla. Julkaisussa: Water Research , 2004, 38 (6), s. 1514-1519, doi: 10.1016 / j.watres.2003.12.021 .
84. ↑ Robert H. Taylor, Joseph O. Falkinham III, Cheryl D.Norton, Mark W.LeChevallier: Kloori, kloramiini, klooridioksidi ja Mycobacterium aviumin otsoniherkkyys . Julkaisussa: Applied and Environmental Microbiology . 2000, 66 (4), s. 1702-1705, PMID 10742264 .