Kloordioksiid ehk ClO2 on keemilise elemendi Cl (kloor) anorgaaniline ühend keemilise elemendiga O (hapnik). Selles artiklis käsitleme seda ainet üksikasjalikult ja uurime ka, kus seda kasutatakse, kuidas seda laborites ja tööstuses saadakse ning kuidas see keha mõjutab.
Mis on dioksiid? Erinevus dioksiidi ja oksiidi vahel
Paljud õpilased lähevad sõna "dioksiid" silme ette, sest sellises teaduses nagu keemia on see mõiste juba veidi vananenud. Sõna "dioksiid" võib endiselt leida õpikutest, raamatutest ja Internetist, kuid mõned koolid on juba lõpetanud selgitamise, mis see on.
Niisiis, me kõik teame, mis on oksiid. Oksiid on hapniku (O) ühend mis tahes muu vähem elektronegatiivse keemilise elemendiga. ClO2 on samuti oksiid. Dioksiidi nimetatakse tavaliselt ühendiks, milles on kaks O-aatomit. Eesliide "di" sõnas "dioksiid" tähendab "kaks".
Kui kuulete sõna "dioksiid", tähendab see, et selles ühendis on kaks hapnikuaatomit. See aitab teil ühendi keemilise valemi õigesti üles kirjutada.
Aine füüsikalised omadused
Kloordioksiid on gaasiline aine, millel on iseloomulik lõhn ja punakaskollane värvus. Kuid temperatuuril alla 10 kraadi Celsiuse järgi muudab aine oma agregatsiooni olekut ja muutub punakaspruuniks vedelikuks. Kuumutamisel plahvatab. See lahustub vees väga hästi ja kiiresti. See seguneb väga hästi ja lahustub mõnes orgaanilises lahustis, nagu äädik- ja väävelhape. Aine sulamistemperatuur on -59 kraadi Celsiuse järgi, samas kui selle keemistemperatuur on ainult 9,7 kraadi Celsiuse järgi.
Laboratoorselt toodetud
Tänapäeval kasutatakse kloordioksiidi saamiseks laboris ainult ühte meetodit - kaaliumkloraadi (KClO3) reageerimisel oblikhappega, mille valem on H 2 C2O4. Selle reaktsiooni tulemusena vabaneb ClO2, samuti vesi ja naatriumoksalaat.
Kuid ClO2 saate hankida ka muul viisil. Selleks on spetsiaalne seadistus. Kloordioksiidi tehas on kasulik teadusmudel. Selline paigaldus sisaldab juhtseadet, reaktorit, pumpasid erinevate reaktiivide ülekandmiseks reaktorisse, samuti erinevaid ventiile ja ventiile. ClO2 saamiseks kasutatakse väävelhappe, naatriumkloriidi ja naatriumkloraadi lahuseid. Tulemuseks on kloordioksiidi lahus.
Tootmine tööstuslikul meetodil
ClO2 teadlased on õppinud tööstuslikult tootma. Selleks viiakse läbi redutseerimisreaktsioon, milles naatriumkloraat redutseeritakse vääveldioksiidiga. Reaktsiooni tulemusena eraldub kloordioksiid, mille oleme saavutanud, ja ka naatriumvesiniksulfaat.
Aine keemilised omadused
Kloordioksiidil on mitu olulist keemilist omadust. ClO2 on happeline oksiid (sel on happelised omadused ja see moodustab ka happelisi happeid). Kui kloordioksiid lahustatakse vees, tekib disproportsioonireaktsioon, st tekivad happed nagu kloor ja kloriid. Kui klooroksiid ise plahvatab valguse käes, siis selle lahused on pimedas üsna stabiilsed, kuid valguse käes ei plahvata, vaid lagunevad väga aeglaselt.
ClO2 paljudes reaktsioonides käitub see keskmise tugevusega oksüdeeriva ainena, reageerib paljude orgaanilise keemia ühenditega.
Rakendus
Kloordioksiid, mille kasutamine on üle maailma üsna levinud, on nüüd kõige populaarsem. Enamasti toimib see aine valgendajana. Klooroksiidi kasutatakse eelkõige selliste materjalide nagu paber, jahu jne pleegitamiseks.
Lisaks peavad keemikud ainet ClO2 üheks võimsamaks antimikroobseks aineks maailmas. Seetõttu kasutatakse seda väga sageli erinevate materjalide steriliseerimiseks ja desinfitseerimiseks. See tapab haigusi põhjustavad mikroobid oksüdeerides, kuna see on keskmine oksüdeerija. Kloordioksiid, mille kasutamine tänu happelevara on suurenenud, on nüüd asendamatu aine.
See aine on tööstuses asendamatu just seetõttu, et materjale säästlikult ja keskkonnasõbralikult desinfitseerivaid aineid on vähe. Desinfitseerimine kasutades ClO2 on meie keskkonnale täiesti ohutu. Tänaseni kasutatakse vee steriliseerimiseks ja desinfitseerimiseks nii gaasilist kui ka vedelat Cl-d. Kuid hiljuti kasutavad nad keskkonnaprobleemide tõttu kõige ohutumat desinfektsioonivahendit - kloordioksiidi. Erinev alt puhtast ainest kloorist ei astu meile tuntud ClO2 kloorimisreaktsioonidesse teiste ainete ja keemiliste elementidega.
Klooriga desinfitseeritud vett ei tohi mitte ainult juua, vaid seda kasutada ka nahapiirkondade pesemiseks. Kuid kloordioksiid aitas seda probleemi lahendada: see on üsna ohutu, kuna ei osale kloorimisreaktsioonis.
Kloordioksiidi mõju kehale
Kloordioksiidi, selle mõju organismile on teadlased uurinud mitu aastakümmet. Nüüd kasutatakse seda kemikaali aktiivselt toiduainetööstuses lisandina E926. Kahjuks on paljud E lisandid väga kahjulikud ja tavainimestele, toote tarbijatele teatakse neist vähe. Mõned lisandid on kahjutud, kuid mõned on eriti ohtlikud. Kloordioksiidi võib panna keskele: see on inimorganismile kahjulik, ebasoovitav, kuid samas ei ole sellel kemikaalil inimese organismile tugevaid kõrvalmõjusid,erinev alt tänapäeva populaarsest naatriumglutamaadist.
Seda toidulisandit sisaldava toidu söömisel võib tekkida köha, mõnikord üsna tugev ja pikaajaline, limaskestade ärritus, astmahood. Selle aine sissehingamine võib põhjustada kopsude ärritust.
Kloordioksiid on üsna huvitav aine, mida teadlased on uurinud palju sajandeid. See on tööstuses, eriti toidus, asendamatu, keskkonnasõbralik ja ohutu (muidugi ainult õigel kasutamisel).