二氧化氯研究应用进展.doc

二氧化氯消毒剂研究应用进展 摘 要：本文就二氧化氯的必威体育精装版药剂学、药理学及毒理学研究进展进行了综述。经试验和相关文献表明二氧化氯对细菌、病毒、芽孢等病原微生物都有较强的抑杀能力，对水质消毒无残留污染；经急性毒性试验证明，为无毒物质（小鼠经口服试验LD505000mg/kg），本品属实际无毒级产品，且无皮肤刺激性物质，无蓄积毒性，无致微核作用。 关键词：二氧化氯 药剂学 药理学 毒理学 进展 二氧化氯是1811年由英国化学家汉弗莱?戴维（Humphry　Davy）首先制备成功，原称优氯。早年人们并未用它杀菌消毒，直到1940年前后次氯酸钠工业化生产之后，人们才开始大规模使用。1940年美国的尼亚加拉大瀑布饮用水厂率先采用它处理饮用水，取得良好效果，之后迅速推广到全世界，近年来风靡全球，在欧洲有上千家设施使用ClO2，美国和加拿大也有600家以上水厂使用ClO2。 二氧化氯具有极强的氧化性，是目前国际上推广的一种高效、无毒、广谱、快速的杀灭细菌和病毒的消毒剂，在发达国家已经得到了广泛的应用。美国、加拿大、日本、西欧等已经批准和推荐二氧化氯用于食品加工、制药、医院、公共环境等行业的消毒、除臭、防霉以及食品的防腐保鲜等，是世界卫生组织(WHO)认定的第四代A1级安全消毒剂。为控制饮用水中三致物质的发生，欧美发达国家已广泛推广应用二氧化氯替代氯气进行饮用水的消毒。许多国家已先后公布法令，推荐或强制在一些行业使用二氧化氯。自二十世纪九十年代，国外发达国家二氧化氯产品的消费量以年均5~7%的速度递增，进入二十一世纪后则呈现加速增长势头，其应用领域已由工农业渗透到人们日常生活的各个方面。 二氧化氯能有效、快速地杀灭各种细菌、真菌、芽胞、霉菌、霍乱孤菌，对病毒也具有良好的杀灭效果。二氧化氯消毒剂广泛用于养殖业、饮用水消毒、食品加工业、餐饮卫生业、卫生防疫等行业，对人畜无害，无二次污染。国内外大量文献表明，二氧化氯消毒剂是一种优良的绿色环保型消毒剂。 1 药剂学研究进展 1.1 二氧化氯的物理化学性质 二氧化氯ClO2，摩尔质量为67.453g/mol，ClO2含有19个电子，是自然界中几乎完全或完全以单体游离原子团型体存在的少数化合物之一。ClO2熔点-59℃，沸点11℃，摩尔比热容为29.2kJ/（mol?℃），生成热为104.6kJ/mol；蒸发热在沸点为27279.68kJ/mol；常温下为黄绿色或橘红色气体，ClO2气体在外观和味道上酷似氯气，有辛辣的窒息性臭味。在冷却并超过-40℃时，为深红色（或红褐色）液体，温度低于-59℃时为橙黄色固体；在低温条件下ClO2有各种水合物，在18.2℃水合ClO2转化成非水合物。ClO2气体易溶于水，溶解中形成黄绿色的溶液，水溶液在阴凉、避光和密封条件下是非常稳定的。当溶液中ClO2浓度高于10%（Wt/v）或空气中大于10%（v/v）时，易发生低水平爆炸，在有机气体存在下这种爆炸可能变得更强烈，当分压小于3.99Kpa时无爆炸危险。。因为ClO2本身不稳定，受热或遇光易分解成氧和氯，引起爆炸。 二氧化氯几乎全部是以单体自由基的形式存在，二氧化氯晶体的红外光谱图及拉曼光谱表明，即使是在固态也不会形成二聚物。氯氧键具有明显的双键特征，O=Cl=O的键角为117.5°，键长为0.147nm，该化合物的偶极距为5.64×10-30C·M(1.69德拜)，温度298.15K时，二氧化氯气体的焓(ΔH°，KJ/mol (kca/mol))和生成自由能(ΔF°，KJ/mol (kca/mol))分别为102.6 (24.5)和120.6 (28.8)。由氯气和氧气生成的二氧化氯水溶液ΔH°=75.0(17.9)，ΔF°=117.7(28.1)。 二氧化氯气体易溶于水，其溶解度约是氯气的5倍，溶解中形成黄绿色的溶液。25℃平衡时液相中ClO2的浓度是气相中的23倍。同氯气在水中水解相反，二氧化氯在水中作为溶解的气体保留在溶液中，二氧化氯溶液稍微酸化（PH=6）即由于抑制了它的歧化而加强了稳定性。 二氧化氯活性是氯的2.6倍，氯气的有效氯含量为100%，而二氧化氯的有效氯含量则为263%。ClO2与许多无机物和有机物起反应，可迅速地把二价铁离子氧化成三价铁，可与硫化物（单质硫、SO2、H2S等）反应生成硫酸盐，与酚类化合物、多环芳烃中的蒽、菲、苯丙化合物等在水处理或特定条件下发生反应。 1.2 二氧化氯的制备方法 二氧化氯的发生方法主要有化学法和电解法两种，其中化学法中的亚氯酸法应用最为普遍。亚氯酸法制备二氧化氯，主要通过在酸性条件下，NaClO2以可测量的速率稳定地分解成ClO2，其分解速率是温度和PH值的函数。在没有补充Cl—的条件下，该反应的化学计量数是：4HClO2→2ClO2+ ClO3—+ Cl