Ditlenek chloru

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Ditlenek chloru
Ditlenek chloru
roztwór wodny ditlenku chloru
roztwór wodny ditlenku chloru
Nazewnictwo
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny ClO2
Masa molowa 67,45 g/mol
Wygląd pomarańczowozielony[1], żółtozielony lub żółtopomarańczowy[2] gaz; po skropleniu czerwonobrązowa ciecz[2], po zestaleniu pomarańczowoczerwone kryształy[2]
Identyfikacja
Numer CAS 10049-04-4
PubChem 24870[4]
Podobne związki
Podobne związki Cl2O
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)
Commons Multimedia w Wikimedia Commons

Ditlenek chloru (nazwa Stocka: tlenek chloru(IV)), ClO2nieorganiczny związek chemiczny, tlenek chloru na IV stopniu utlenienia. Jest utleniającym biocydem oraz toksyną metaboliczną.

Właściwości[edytuj | edytuj kod]

Cząsteczka ClO2 zawiera jeden niesparowany elektron, jest więc rodnikiem i ma właściwości paramagnetyczne[5][6]. Oba wiązania chlor-tlen są równocenne i mają charakter pośredni między wiązaniem pojedynczym a podwójnym[7], przy czym jest zdecydowanie bliższe temu ostatniemu[6]. Jest dobrze rozpuszczalny w wodzie (5x lepiej niż chlor), po ochłodzeniu z roztworu wypadają kryształy oktahydratu, ClO2·8H2O[2].

Obok Cl2O należy do dwóch tlenków chloru o względnie dużej trwałości[2]. Jest silnym utleniaczem. W stanie czystym lub w wysokich stężeniach rozkłada się wybuchowo na pierwiastki pod wpływem światła, sprężenia lub po niewielkim ogrzaniu. Można nim manipulować, jeśli jego stężenie w powietrzu nie przekracza 15%[8][2]. Nie jest bezwodnikiem kwasowym, z wodą reaguje powoli i można go w niej przechowywać oraz transportować bez ryzyka wybuchu; odzyskuje się go przepuszczając przez roztwór strumień powietrza. Z zasadami reaguje dysproporcjonując do ClIII i ClV[7].

Otrzymywanie[edytuj | edytuj kod]

Ditlenek chloru można otrzymać w reakcji chlorynów z chlorem gazowym, chlorowodorem lub podchlorynem w obecności chlorowodoru:

2NaClO2 + Cl22ClO2 + 2NaCl
2NaClO2 + 2HCl + NaOCl → 2ClO2 + 3NaCl + H2O
5NaClO2 + 4HCl → 5NaCl + 4ClO2 + 2H2O

Reakcje te stosuje się w warunkach laboratoryjnych, a także w procesach uzdatniania wody na małą skalę.

Inną metodą laboratoryjną jest działanie kwasem siarkowym na chlorany w 0 °C. Powstający kwas chlorowy dysproporcjonuje do kwasu nadchlorowego i ClO2[7]:

3HClO32ClO2↑ + HClO4 + H2O

W warunkach przemysłowych dwutlenek chloru otrzymuje się przez redukcję chloranów w środowisku silnie kwasowym[2].

HClO3 + HCl → HClO2 + HOCl
HClO3 + HClO22ClO2 + H2O
HOCl + HCl → Cl2 + H2O

Zbiorniki reakcyjne przedmuchuje się powietrzem w trakcie procesu, aby utrzymać bezpieczne stężenie ditlenku chloru i chloru.

Zastosowanie[edytuj | edytuj kod]

Stosowany do dezynfekcji wody, szczególnie w zwalczaniu bakterii Legionella ze względu na wysoką skuteczność usuwania biofilmu[9]. Także w przemyśle papierniczym do wybielania papieru. Może być wykorzystany do hamowania zakwitu glonów w zbiornikach wodnych[10].

Roczna produkcja światowa wynosi ok. miliona ton[6].

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 CRC Handbook of Chemistry and Physics. David R. Lide (red.). Wyd. 90. Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-58. ISBN 9781420090840.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 H. Vogt, J. Balej, J. E. Bennett: Chlorine Oxides and Chlorine Oxygen Acids. W: Ullmann's Encyclopedia of Chemical Industrial Chemistry. Wyd. 6. Weinheim: Viley-VCH. DOI:10.1002/14356007.a06_483.pub2. ISBN 9783527303854.
  3. 3,0 3,1 Informacje o klasyfikacji i oznakowaniu substancji według Rozporządzenia 1272/2008, zał. VI: Ditlenek chloru (pol.) w bazie European chemical Substances Information System. Instytut Ochrony Zdrowia i Konsumenta. [dostęp 2011-06-24].
  4. Ditlenek chloru – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.
  5. Hans Ulrich Süss: Bleaching. W: Ullmann's Encyclopedia of Chemical Industrial Chemistry. Weinheim: Viley-VCH, 2006. DOI:10.1002/14356007.a04_191.pub2. ISBN 9783527303854.
  6. 6,0 6,1 6,2 Geoff Rayner-Canham. Tina Overton: Descriptive Inorganic Chemistry. W. H. Freeman and Company, 2010, s. 470–471. ISBN 978-1-4292-2434-5.
  7. 7,0 7,1 7,2 Adam Bielański: Podstawy chemii nieorganicznej. Wyd. 5. Warszawa: PWN, 2002, s. 572–574. ISBN 83-01-13654-5.
  8. Pradyot Patnaik: Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2003, s. 213–214. ISBN 0-07-049-439-8.
  9. Zwalczanie bakterii Legionella metodą dozowania dwutlenku chloru (pol.). ProWater. [dostęp 2013-09-09].
  10. Dwutlenek chloru w walce z sinicami (pol.). Mexeo. [dostęp 2009-02-06].