二氧化氯是酸性气体吗
二氧化氯是酸性气体吗的答案是:是
二氧化氯(ClO₂)是一种黄绿色到橙黄色的气体。低浓度的二氧化氯具有青草和泥土的混合气味,高浓度时具有与氯气相似的刺激性气味,具有强烈刺激性,接触后主要引起呼吸道刺激,吸入高浓度可发生肺水肿,能致死,对呼吸道产生严重损伤,高浓度的本品气体,可能对皮肤有刺激性。皮肤接触或摄入本品的高浓度溶液,可能引起强烈刺激和腐蚀,长期接触高浓度可导致慢性支气管炎。
二氧化氯(ClO2),分子量67.45,是在自然界中完全以单体游离基形 式存在的少数化合物之一。熔点-59℃,常压下沸点11℃,临界点 153℃。在冷却并超过-40℃时,成为呈深红色的液体二氧化氯,二氧化氯蒸气在外观和味道上酷似氯气。二氧化氯气体是一种黄绿色气体,具有与氯相似的刺激性气味。0℃时二氧化氯的蒸气压为500 torr (1torr=133.322Pa), 二氧化氯的蒸气分压超过40kPa时产生爆轰性爆炸,在空气中的体积浓度超 过10%时便有发生轻度爆炸的危险,超过15%时发生分解性爆鸣。压缩或贮存二氧化氯的一切尝试,无论是单独或同其他气体结合,在商业上均未成功。
二氧化氯气体易溶于水,溶解于水中形成黄绿色的溶液。二氧化氯水中溶解热27.6kJ/mol,在20℃标准大气压下,它在水中的溶解度8.3mg/L,温度上升溶解度下降。
ClO2的化学性质 ClO2在水溶液中的紫外吸收光谱:Amax 360nm。 ClO2分子的电子结构呈不饱和状态,但在水中,却不以二 聚或多聚状态存在,这对ClO2在水中的迅速扩散是有利的。
二氧化氯对光敏感,在水中溶解的二氧化氯,在436nm处的光解量子产 率为0.20mol/E,在405nm处则上升为1.0mol/E。
其机理如下: 2ClO2+hγ→2ClO—+2O- ClO-+H2O→H2ClO2H2ClO2+ClO—→HClO3+HCl 2ClO2+hγ+H2O→HClO3+HCl+2O—
二氧化氯在低温下光解生成易爆炸的暗棕色物质C2O3,很危险。 因此,实际应用中二氧化氯应避光保存,一般情况下,现制备,现使用。在理论上,ClO2应为亚氯酸和氯酸的酸酐,即: 2ClO2+H2O→HClO3+HClO2二氧化氯在酸性溶液中不稳定,开始还原到HClO2,进而分解为 HCl和HClO3,在碱性溶液中迅速生成ClO2-和ClO3-混合物。 但在实际水处理条件下(pH=6.8),二氧化氯在水中有较大的安定性(48h 以上),20℃时其离解常数为: [HClO2][HClO3]/[ClO2]2=1.2×10-7 当pH≥9,ClO2才明显发生歧化反应:2ClO2+2OH-→ ClO2-+ClO3-
实验还表明,二氧化氯对水中的色、味去除能力很强。二氧化氯是强氧化剂,虽然含有正价的氯,但他归于过氧化物类,而不属于含氯消毒剂或氯制剂,因为他在水中并不产生次氯酸根(ClO-)。 二氧化氯中的Cl以正四价态存在,ClO2的名誉上的(折算) 有效氯质量分数为263%,而氯气的有效氯质量分数则 为100%,其名誉上的有效氯是氯的2.63倍。
作为一种优良水处理剂,ClO2的优点十分明显
(1) 不会与水中腐植酸类物质反应生成致癌的卤代烃 (THMS);
(2) 不与水中的氨反应形成消毒效力低的氯胺;
(3) 在pH较高时消毒效力不会降低;
(4) 长期使用不会引起微生物的抗药性。
二氧化氯是世界卫生组织(WHO)、世界粮农组织(FAO)、美国环保组织(EPA)、中国卫生部等公认的A1级绿色消毒剂,到目前为止还没发现不能被它杀灭的微生物,具有杀菌、消毒、防腐、漂白、除臭、保鲜等多种功能,且具有广谱、高效、快速、安全、无残留等特点,被广泛应用于卫生防疫、民用家居、食品加工、水产养殖、农业种植、水处理、造纸、纺织、公共场所场地空间消毒等各场景。以其本身和消毒过程中无毒无"三致"(致癌、致畸、致突变)效应,是四种常用消毒剂(臭氧、二氧化氯、氯气和氯胺)中综合性能最好的,其安全性被世界卫生组织列为AI级,是一种公认的氯系消毒剂最理想的替换产品。
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