Klooridioksidi eli ClO2 on kemiallisen alkuaineen Cl (kloori) epäorgaaninen yhdiste kemiallisen alkuaineen O (happi) kanssa. Tässä artikkelissa tarkastelemme tätä ainetta yksityiskohtaisesti ja selvitämme myös, missä sitä käytetään, miten sitä saadaan laboratorioissa ja teollisuudessa, kuinka se vaikuttaa kehoon.
Mikä on dioksidi? Ero dioksidin ja oksidin välillä
Monet opiskelijat eksyvät näkeessään sanan "dioksidi", koska sellaisessa tieteessä kuin kemiassa tämä käsite on jo hieman vanhentunut. Sana "dioksidi" löytyy edelleen oppikirjoista, kirjoista ja Internetistä, mutta jotkut koulut ovat jo lopettaneet selittämisen, mitä se on.
Joten, me kaikki tiedämme, mikä oksidi on. Oksidi on hapen (O) yhdiste minkä tahansa muun vähemmän elektronegatiivisen kemiallisen alkuaineen kanssa. ClO2 on myös oksidi. Dioksidia kutsutaan yleensä yhdisteeksi, jossa on kaksi O-atomia. Sanan "dioksidi" etuliite "di" tarkoittaa "kaksi".
Jos kuulet sanan "dioksidi", se tarkoittaa, että tässä yhdisteessä on kaksi happiatomia. Tämä auttaa sinua kirjoittamaan yhdisteen kemiallisen kaavan oikein.
Aineen fysikaaliset ominaisuudet
Klooridioksidi on kaasumainen aine, jolla on ominainen haju ja punakeltainen väri. Mutta alle 10 celsiusasteen lämpötiloissa aine muuttaa aggregaatiotilaansa ja muuttuu punaruskeaksi nesteeksi. Räjähtää kuumennettaessa. Se liukenee erittäin hyvin ja nopeasti veteen. Se sekoittuu erittäin hyvin ja liukenee joihinkin orgaanisiin liuottimiin, kuten etikka- ja rikkihappoon. Aineen sulamispiste on -59 celsiusastetta, kun taas sen kiehumispiste on vain 9,7 celsiusastetta.
Tuotettu laboratoriossa
Nykyään käytetään vain yhtä menetelmää klooridioksidin saamiseksi laboratoriossa - saattamalla kaliumkloraatti (KClO3) reagoimaan oksaalihapon kanssa, jonka kaava on H 2 C2O4. Tämän reaktion seurauksena vapautuu ClO2 sekä vettä ja natriumoksalaattia.
Voit kuitenkin saada ClO2 toisella tavalla. Tätä varten on erityinen asetus. Klooridioksiditehdas on hyödyllinen tieteellinen malli. Tällainen asennus sisältää ohjausyksikön, reaktorin, pumput erilaisten reagenssien siirtämiseksi reaktoriin sekä erilaisia venttiilejä ja venttiilejä. ClO2:n saamiseksi käytetään rikkihappo-, natriumkloridi- ja natriumkloraattiliuoksia. Tuloksena on klooridioksidiliuos.
Teollinen tuotanto
ClO2 tiedemiehet ovat oppineet valmistamaan teollisesti. Tätä varten suoritetaan pelkistysreaktio, jossa natriumkloraatti pelkistetään rikkidioksidilla. Reaktion seurauksena vapautuu klooridioksidia, jonka olemme saavuttaneet, sekä natriumvetysulfaattia.
Aineen kemialliset ominaisuudet
Klooridioksidilla on useita tärkeitä kemiallisia ominaisuuksia. ClO2 on hapan oksidi (sillä on happamia ominaisuuksia ja se muodostaa myös happamia happoja). Kun klooridioksidia liuotetaan veteen, tapahtuu epäsuhtautumisreaktio, eli muodostuu happoja, kuten klooria ja kloridia. Jos kloorioksidi itse räjähtää valossa, niin sen liuokset ovat melko stabiileja pimeässä, mutta eivät räjähtä valossa, vaan hajoavat hyvin hitaasti.
ClO2 se käyttäytyy monissa reaktioissa keskivahvana hapettavana aineena, reagoi monien orgaanisen kemian yhdisteiden kanssa.
Hakemus
Klooridioksidi, jonka käyttö on melko yleistä ympäri maailmaa, on nyt suosituin. Useimmiten tämä aine toimii valkaisuaineena. Kloorioksidia käytetään erityisesti materiaalien, kuten paperin, jauhojen jne., valkaisuun.
Lisäksi ainetta ClO2 kemistit pitävät yhtenä maailman tehokkaimmista antimikrobisista aineista. Siksi sitä käytetään hyvin usein erilaisten materiaalien sterilointiin ja desinfiointiin. Se tappaa sairauksia aiheuttavia mikrobeja hapettumalla, koska se on keskimääräinen hapetin. Klooridioksidi, jonka käyttö hapon ansiostaomaisuus on lisääntynyt, on nyt välttämätön aine.
Tämä aine on teollisuudessa korvaamaton juuri siksi, että harvat aineet desinfioivat materiaaleja taloudellisesti ja ympäristöystävällisesti. Desinfiointi käyttämällä ClO2 on täysin turvallista ympäristöllemme. Veden sterilointiin ja desinfiointiin käytetään edelleen kaasumaista ja nestemäistä Cl:ää. Mutta viime aikoina he käyttävät ympäristöongelmien vuoksi turvallisinta desinfiointiainetta - klooridioksidia. Toisin kuin puhdas aine kloori, meille tunnettu ClO2 ei joudu klooraamisreaktioihin muiden aineiden ja kemiallisten alkuaineiden kanssa.
Kloorilla desinfioitua vettä ei tule vain juoda, vaan sitä tulee käyttää myös ihoalueiden pesuun. Mutta klooridioksidi auttoi ratkaisemaan tämän ongelman: se on melko turvallista, koska se ei osallistu kloorausreaktioon.
Klooridioksidin vaikutus kehoon
Klooridioksidin vaikutusta kehoon ovat tutkijat tutkineet useiden vuosikymmenien ajan. Nyt tätä kemikaalia käytetään aktiivisesti elintarviketeollisuudessa lisäaineena E926. Valitettavasti monet E-lisäaineet ovat erittäin haitallisia, ja niistä tiedetään vain vähän tavallisille ihmisille, tuotteen kuluttajille. Jotkut lisäaineet ovat vaarattomia, mutta jotkut ovat erityisen vaarallisia. Klooridioksidi voidaan laittaa väliin: se on haitallista ihmiskeholle, ei toivottavaa, mutta samalla tällä kemikaalilla ei ole voimakkaita sivuvaikutuksia ihmiskehoon,toisin kuin nykypäivän suosittu mononatriumglutamaatti.
Tätä lisäravintoa sisältävää ruokaa syödessä voi ilmetä yskää, joskus melko voimakasta ja pitkittynyttä, limakalvojen ärsytystä, astmakohtauksia. Tämän aineen hengittäminen voi aiheuttaa keuhkojen ärsytystä.
Klooridioksidi on melko mielenkiintoinen aine, jota tiedemiehet ovat tutkineet vuosisatojen ajan. Se on korvaamaton teollisuudessa, erityisesti elintarviketeollisuudessa, on ympäristöystävällinen ja turvallinen (tietysti vain oikein käytettynä).