二氧化氯
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IUPAC名
Chlorine dioxide
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识别
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CAS号
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10049-04-4
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PubChem
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24870
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ChemSpider
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23251
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SMILES
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InChI
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InChIKey
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OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYAC
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Gmelin
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1265
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EINECS
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233-162-8
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ChEBI
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29415
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RTECS
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FO3000000
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MeSH
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Chlorine+dioxide
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性质
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化学式
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ClO2
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摩尔质量
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67.45 g·mol−1
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**质量
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66.958681951 g mol-1
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外观
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黄色气体
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气味
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辛辣
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密度
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3.04 g cm-3
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熔点
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-59 °C(214 K)
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沸点
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11 °C(284 K)
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溶解性(水)
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8 g dm-3 (at 20 °C)
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pKa
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3.0(5)
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热力学
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ΔfHmo298K
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104.60 kJ mol-1
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So298K
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257.22 J K-1 mol-1
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危险性
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警示术语
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R:R6, R8, R26, R34, R50
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**术语
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S:S1/2, S23, S26, S28, S36/37/39,S38, S45, S61
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MSDS
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ICSC 0127
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欧盟编号
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017-026-00-3
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NFPA 704
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LD50
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292 mg/kg (大鼠口服)
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若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。
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二氧化氯是黄红色的气体,是氯的*稳定的氧化物,也是**大量生产的卤氧化物[1]。二氧化氯在其液态时稳定,但若和一些特定物质接触,也有爆炸的可能。 它在约−59°C 时凝结成亮橙色的晶体。作为氯的氧化物之一,它是一种极其强而有效的氧化剂,被用于水处理和漂白。[2]
制备[编辑]
氯酸钠在强酸的溶液和适合的还原剂(例如过氧化氢、二氧化硫,或盐酸)下进行还原反应,产生二氧化氯:
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2ClO3− + 2Cl− + 4H+ → 2ClO2 + Cl2 + 2H2O
然而,这个化学反应对于**上的应用价值不大。生产**用的二氧化氯,大多数是用亚氯酸盐—氯法:
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2NaClO2 + Cl2 → 2NaCl + 2ClO2
或是亚氯酸盐-盐酸法:
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5NaClO2 + 4HCl → 5NaCl + 4ClO2 + 2H2O
后者的特点是它的化学制成品无氯气以及产量高(用现代的生产机器,一般含量高于95%)。
*近,科学家又研究出了一种新的制备方法,在酸性溶液中用草酸(H2C2O4)还原氯酸盐,化学反应方程式为:
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H2C2O4 + 2NaClO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2CO2↑ + 2ClO2↑ + 2H2O
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2KClO3 + H2C2O4 → K2CO3 + CO2↑ + 2ClO2↑ + H2O
此法的*大特点是由于反应过程中生成的二氧化碳的稀释作用,大大提高了生产及储存、运输的**性。当二氧化氯的分压超过6.6kPa时会发生爆炸。
用途[编辑]
二氧化氯的主要用途在自来水的**,和面粉与木质纸浆的漂白。
它能很有效地对抗病毒、**和包括梨形鞭毛虫(Giardia lamblia)与隐孢子虫(Cryptosporidium)等原生动物所引起的囊肿与卵囊。
从1956年比利时的布鲁塞尔把自来水**剂由氯气改成二氧化氯后,二氧化氯开始被广泛地使用。
2005年8月,在袭击纽奥良的飓风卡特里娜过后,二氧化氯就被用来**被洪水淹没后房屋上的危险霉菌。而中华人民共和国政府也于2006年3月6日预告二氧化氯为自来水**剂。