贾巧玲
水的消毒是指用化学和物理方法杀灭生活用水、城市污水和工业废水中的病原体(病原菌、病毒、寄生虫卵),以防止疾病的传染,维护人体健康。消毒方法有物理方法和化学方法,物理方法主要有机械过滤、加热、冷冻、辐射、微电解、紫外线和微波消毒等等;化学方法主要有氯、二氧化氯、臭氧、氯胺、卤素、金属离子(银和铜)、阴离子表面活性剂及其他杀生剂等等。但由于二氧化氯具有广谱、高效(杀菌能力强)、安全(几乎不产生三卤甲烷及其他卤化物)等优越性,现已被我国广泛应用。
1)物理性质:二氧化氯在常温下为黄绿色~橙黄色气体(颜色取决于浓度),溶点-59℃,沸点11℃,密度3.09 g/L(11℃),冷水中溶解度为2.9 g/L(即4℃时的溶解度),热水中分解成HClO2,Cl2和O2。二氧化氯易溶于水,当空气中的含量大于10%或水溶液含量大于30%时都易于发生爆炸,但不和水起化学反应,在水中极易挥发,敞开存放时能被光分解,因此不宜贮存。
2)化学性质:分子式为ClO2,化合价为+4价,结构为Cl原子以sp2杂化轨道形成σ键,分子为V形分子,键角为117.4°。分子中还存在一个离域π键垂直于分子平面,键长147 pm。如果ClO2得到一个电子将变成ClO-2,实验测定证明ClO-2中OClO键角为110.5°,键长为156 pm,同时二氧化氯得到进一步稳定,这也是制备稳定性二氧化氯溶液或固体的化学基础。
由于二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体,在生产和使用时必须避免光照、振动或受热,因此二氧化氯的制备方法一直是科学家长期寻求解决的问题。……