ClO2 – просто о сложном. 15.12.2015

ClO2 – просто о сложном.

ClO2 – просто о сложном.



Что не следует из названия «диоксид хлора»? Хотя в названии диоксида хлора существует слово хлор, его химический состав и способ работы радикально отличаются от хлора.

Урок химии (школьная программа): Если смешать два компонента, то можно получить третий, который не имеет сходства с первоначальными компонентами.

Например: – две части водорода + одна часть кислорода = вода (водород входит в состав воды и в состав синильной кислоты, которая является сильнейшим ядом); – гидроксид натрия (щелочь, входящая в состав обычного мыла) + соляная кислота (которая растворяет железо) = столовая соль и вода; – пять частей хлорита натрия + четыре части соляной кислоты = диоксид хлора и вода; (на сегодняшний день существует как минимум 10 различных способов получения диоксида хлора).

В название полихлорвинил (ПХВ) тоже входит слово хлор, однако ассоциировать наиболее применяемый в быту вид пластмасс с газообразным хлором мало кому приходит в голову, несмотря на то, что мы ежедневно сталкиваемся с изделиями из ПХВ: шариковыми ручками, детскими игрушками, посудой, пластиковыми окнами, водопроводными трубами и т.п.

Химическое отличие между диоксидом хлора и хлором. Диоксид хлора (ClO2) и хлор (Cl2) имеют фундаментальное отличие в химической формуле, в связи с этим, их реакции с органическими веществами, а также побочные продукты этих реакций абсолютно различаются.

Говоря техническим языком, и хлор и диоксид хлора являются окислителями – т.е. принимают электроны.

Хлор имеет возможность принимать два электрона, а диоксид хлора – пять электронов. Это свойство объясняет основное отличие между двумя соединениями.

В процессе смешения газообразного хлора с обрабатываемой водой образуется смесь гипохлорит-иона (ClO-) и хлорноватистой кислоты (HClO), которые и являются основными действующими веществами. Cl2 + H2O ↔ HOCl + H+ + Cl– HOCl + H2O ↔ + H+ + ClО–

При смещении значения рН в кислую или щелочную область равновесие реакции изменяется, поэтому эффективность хлорирования воды так сильно зависит от значения рН. Аналогичная ситуация складывается при попадании гипохлорита натрия в обрабатываемую воду.

Одним из недостатков хлорирования воды является способность хлора вступать в реакции замещения и образовывать побочные продукты – галогенсодержащие соединения (ГСС), большую часть которых составляют тригалометаны (ТГМ): хлороформ, дихлорбромметан, дибромхлорметан и бромоформ.

Образование тригалометанов обусловлено взаимодействием соединений активного хлора с органическими веществами природного происхождения. Процесс образования тригалометанов растянут во времени до нескольких десятков часов, а их количество при прочих равных условиях тем больше, чем выше рН воды. Поэтому применение гипохлорита натрия или кальция для дезинфекции воды вместо молекулярного хлора не снижает, а значительно увеличивает вероятность образования тригалометанов.

Химическая формула диоксида хлора также объясняет, почему он является таким эффективным оксидантом или отбеливающим реагентом. В окислительном плане он сильнее газообразного хлора и поэтому более предпочтителен.

Поведение диоксида хлора как вещества сильно отличается. В молекуле диоксида хлора – хлор соединен с двумя атомами кислорода. Это приводит к тому, что диоксид хлора не вступает в реакции замещения по хлорному типу (не образует ТГМ), а выступает только в качестве высокоэффективного окислителя, способного принять до пяти электронов.

Диоксид хлора не является дезинфицирующим веществом хлорного типа, т.е. не высвобождает свободный хлор, а значит, не образует вредные побочные продукты, однако его биоцидное воздействие на бактерии, вирусы, водоросли, грибки и т.п. является более мощным, чем у хлора, за счет его строения.

Возврат к списку