ქლორის დიოქსიდი

ქლორის დიოქსიდი — ქიმიური ნაერთი, მისი ფორმულაა 2, და მოყვითალო-მომწვანო გაზის სახით არსებობს 11° -ზე, მოწითალო-ყავისფერი სითხის სახით −59  °-ს და 11 °-ს შორის, ხოლო კიდევ უფრო ცივ ტემპერატურაზე კაშკაშა ნარინჯისფერი კრისტალების სახით. ეს არის ჟანგვითი აგენტი, რომელსაც შეუძლია ჟანგბადის გადატანა სხვადასხვა სუბსტრატებზე ერთი ან მეტი ელექტრონის შეძენის გზით ჟანგვა-აღდგენითი რეაქციებისას (რედოქსი). იგი არ ჰიდროლიზდება როცა წყალთან შედის რეაქციაში და ჩვეულებრივ წყალში გახსნილი აირის სახითაა წარმოდგენილი. ქლორის დიოქსიდთან დაკავშირებული პოტენციური რისკები მოიცავს ჯანმრთელობის პრობლემებს, ფეთქებადობას და ცეცხლის გაჩენას. იგი ჩვეულებრივ გამოიყენება როგორც მათეთრებელი.

ქლორის დიოქსიდი აღმოაჩინეს 1811 წელს და ფართოდ გამოიყენებოდა მათეთრებელად ქაღალდის ინდუსტრიაში და სასმელი წყლის დასამუშავებლად. შემდგომი განვითარების შედეგად, ქლორის დიოქსიდის გამოიყენება სხვადასხვა სფეროებში: საკვები ინდუსტრა, ადგილებისა და ტრანსპორტის დეზინფექცია, ობის სოკოს მოცილება, ჰაერის დეზინფექცია, სუნის კონტროლი, საცურაო აუზების დამუშავება, სტომატოლოგიური სამუშაოები და ჭრილობის დამუშავება.

ამ ნაერთს ხშირად უკეთებენ ცრუ რეკლამას, როგორც ფართო სპექტრის დაავადებების წამალს - მაგ: აუტიზმი ბავშვებში და კოვიდ-19. ის ბავშვები, რომლებსაც გაუკეთეს ქლორის დიოქსიდის ოყნა აუტიზმის განსაკურნად, სიცოცხლისთვის საშიში გართულებებით იტანჯებიან.. აშშ-ს სურსათისა და წამლის ადმინისტრაციამ აღნიშნა, რომ ქლორის დიოქსიდის მიღებას ან სხვა შინაგან გამოყენებას (გარდა სტომატოლოგის მეთვალყურეობის ქვეშ პირის ღრუს ჩამორეცხვისა) არ აქვს ჯანმრთელობის მხრივ სარგებელი და მისი შინაგანი გამოყენება რაიმე მიზეზით არ არის საჭირო.

სტრუქტურა და ბმები
ქლორის დიოქსიდი არის ნეიტრალური ქლორის ნაერთი. ის ძალიან განსხვავდება ელემენტარული ქლორისგან, როგორც ქიმიური სტრუქტურით, ასევე ქცევით. ქლორის დიოქსიდის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისება არის ის, რომ წყალში კარგად იხსნება, განსაკუთრებით კი - ცივ წყალში. ქლორის დიოქსიდი წყალში არ ჰიდროლიზდება; იგი რჩება ხსნარში გახსნილ აირად. ქლორის დიოქსიდი წყალში დაახლოებით 10-ჯერ უფრო კარგად იხსნება, ვიდრე ქლორი.

მოლეკულა 2-ს აქვს ვალენტური ელექტრონების კენტი რაოდენობა და, შესაბამისად, იგი წარმოადგენს პარამაგნიტურ რადიკალს. მისი ელექტრონული სტრუქტურის გამო ქიმიკოსები დიდი ხნის განმავლობაში იყვნენ საგონებელში ჩავარდნილნი, რადგან არცერთი შესაძლო ლუის სტრუქტურა არ არის ძალიან დამაკმაყოფილებელი. 1933 წელს – მა შემოგვთავაზა სტრუქტურა, რომელიც მოიცავს სამ ელექტრონულ ბმას. ქიმიკოსმა ლინუს პაულინგმა კიდევ უფრო განავითარა ეს იდეა და მიაღწია ორ რეზონანსულ სტრუქტურას, რომელშიც ჩართულია ორმაგი ბმა ერთ მხარეს და ერთი ბმა + სამელექტრონიანი ბმა მეორე მხარეს პაულინგის აზრით, ეს უკანასკნელი კომბინაცია უნდა წარმოადგენს ბმას, რომელიც ცოტათი უფრო სუსტია, ვიდრე ორმაგი ბმა. მოლეკულურ ორბიტალურ თეორიაში ეს იდეა ჩვეულებრივი რამ არის, თუ მესამე ელექტრონი მოთავსებულია ანტი-ბმის ორბიტალზე. მოგვიანებით ჩატარებულმა კვლევებმა დაადასტურა, რომ ყველაზე ბოლო შევსებული მოლეკულური ორბიტალი ნამდვილად არის არასრულად შევსებული სავალდებულო ორბიტალი.

მომზადება
ქლორის დიოქსიდი არის ნაერთი, რომელიც დეკომპოზიციას საკმაოდ მძაფრად განიცდის, როცა განმაზავებელი სუბსტანციებიდან გამოვაცალკევებთ. შედეგად, უპირატესად გამოიყენება მომზადების მეთოდები, რომლებიც მოიცავენ ხსნარების წარმოქმნას აირად ფაზაში გადასვლის გარეშე. აუცილებელია ამ ყველაფრის გაკეთება უსაფრთხო გზით.

ქლორიტის დაჟანგვა
ლაბორატორიაში 2 შეიძლება მომზადდეს ნატრიუმის ქლორიტის ქლორით დაჟანგვით :

2 2 + 2 → 2 2 + 2 

ტრადიციულად, დეზინფექციის მიზნით ქლორის დიოქსიდი მზადდება ნატრიუმის ქლორიტის ან ნატრიუმის ქლორიტი – ჰიპოქლორიტის მეთოდით:

2 2 + 2  + 2 2 + 3  + 2 

ან ნატრიუმის ქლორიტის– მარილმჟავას მეთოდით:

5 2 + 4  5  + 4 2 + 2 2 

ან ქლორიტის - გოგირდმჟავას მეთოდით:

4  + 2 2 4 → 2 2 + 3 + 2  + 2 + 

სამივე მეთოდით შეიძლება წარმოიქმნას ქლორის დიოქსიდი, ქლორიტის გარდაქმნის მაღალი გამოსავლიანობით. სხვა პროცესებისგან განსხვავებით, ქლორიტ-გოგირდმჟავას მეთოდი წარმოქმნის მთლიანად ქლორისგან თავისუფალ ქლორის დიოქსიდს, თუმცა ამ დროს საჭიროა 25% -ით მეტი ქლორიტის ქლორის დიოქსიდის ექვივალენტური რაოდენობით წარმოსაქმნელად. გარდა ამისა, წყალბადის ზეჟანგი შეიძლება ეფექტურად იქნას გამოყენებული მცირე მასშტაბის მოხმარებისას.

ქლორატის აღდგენა
ლაბორატორიაში, ქლორის დიოქსიდი შეიძლება ასევე დამზადდეს კალიუმის ქლორატის რეაქციით მჟაუნმჟავასთან:

2 3 + 2 2 2 4 → 2 2 4 + 2 2 + 2 2 + 2 2 

2 3 + 2 2 4 + 2 2 4 → 2 4 + 2 2 + 2 2 + 2 2 

დღეს მსოფლიოში წარმოებული ქლორის დიოქსიდის 95% -ზე მეტი მზადდება ნატრიუმის ქლორატის აღდგენის გზით, ხის მერქნის გაუფერულებისთვის გამოსაყენებლად. იგი მზადდება მაღალი ეფექტურობით, ძლიერი მჟავას ხსნარში შესაბამისი აღმდგენელი რეაგენტით, მაგალითად მეთანოლით, წყალბადის ზეჟანგით, მარილმჟავათი ან გოგირდის დიოქსიდით. თანამედროვე ტექნოლოგიები დამყარებულია მეთანოლზე ან წყალბადის ზეჟანგზე, რადგან ეს ქიმიკატები ყველაზე მეტად ეკონომიურია და არ წარმოქმნის ელემენტარულ ქლორს. საერთო რეაქცია შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად:

ქლორატი + მჟავა + აღმდგენი რეაგენტი → ქლორის დიოქსიდი + გვერდითი პროდუქტები

ტიპური მაგალითია, ნატრიუმის ქლორატის რეაქცია მარილმჟავასთან ერთად ერთ რეაქტორში, რომელიც მიმდინარეობს შემდეგი გზით:

+ + → + 
+ + 2  → 2  +
+ + → +

რაც იძლევა ჯამურ რეაქციას:

2  + 2  + 4  → 2  + + 2 .

კომერციულად უფრო მნიშვნელოვანი წარმოების გზა იყენებს მეთანოლს, როგორც აღმდგენელ რეაგენტს და გოგირდმჟავას მჟავა გარემოსთვის. ქლორიდზე დაფუძნებული პროცესების გამოუყენებლობის ორი უპირატესობაა ის, რომ ელემენტარული ქლორის წარმოქმნა არ ხდება და ნატრიუმის სულფატი, ხის მერქნის დამამუშავებელი ქარხსნითვის მნიშვნელოვანი ქიმიური ნაერთი, არის გვერდითი პროდუქტი. ეს მეთანოლზე დაფუძნებული პროცესები უზრუნველყოფს მაღალ ეფექტურობას და შეიძლება მათი წარმართვა საკმაოდ უსაფრთხო გარემოში.

ქლორატის, წყალბადის ზეჟანგისა და გოგირდმჟავას გამოყენების ვარიანტს 1999 წლიდან სულ უფრო ხშირად იყენებენ წყლის დასამუშავებლად და მცირე მასშტაბისსადეზინფექციო სამუშაოებში, ვინაიდან იგი ქლორისგან თავისუფალ პროდუქტს აწარმოებს მაღალი ეფექტურობით.

სხვა პროცესები
ძალიან სუფთა ქლორის დიოქსიდი შეიძლება წარმოიქმნას ქლორიტის ხსნარის ელექტროლიზით:

2 2 + 2 2 → 2 2 + 2  + 2

მაღალი სისუფთავის ქლორის დიოქსიდის აირი (7,7% ჰაერში ან აზოტში) შეიძლება წარმოიქმნას აირადი-მყარი მეთოდით, რომელიც რეაქციაში შედის განზავებულ აირად ქლორთან მყარი ნატრიუმის ქლორიტით: როგორც სადეზინფექციო საშუალება, იგი ეფექტურია დაბალი კონცენტრაციის დროსაც კი, მისი უნიკალური თვისებების გამო.

გათეთრება
ქლორის დიოქსიდი ზოგჯერ გამოიყენება ხის მერქნის გასათეთრებლად ქლორთან კომბინაციაში, მაგრამ იგი გამოიყენება მხოლოდ (ელემენტარული ქლორისგან თავისუფალი) გაუფერულების მეთოდებში. იგი გამოიყენება ზომიერად მჟავე -ზე (3.5-დან 6-მდე). ქლორის დიოქსიდის გამოყენება ამცირებს წარმოქმნილი ქლორორგანული ნაერთების რაოდენობას. ქლორის დიოქსიდი ( ტექნოლოგია) ამჟამად ყველაზე მნიშვნელოვანი მათეთრებელი მეთოდია სამყაროში. გათეთრებული კრაფტის მერქნის 95% მიიღება ქლორის დიოქსიდის გამოყენებით მათეთრებელი მეთოდებით.

ქლორის დიოქსიდი გამოყენებულ იქნა ფქვილის გასათეთრებლად.

წყლის დამუშავება
ნიაგარა ფოლსში, ნიუ იორკში, წყლის გამწმენდმა ქარხანამ პირველად გამოიყენა ქლორის დიოქსიდი სასმელი წყლის დასამუშავებლად 1944 წელს რათა მოეშთო "გემოსა და სუნის წარმომქმნელი ფენოლური ნაერთები". ტრიჰალომეთანებზე ვარაუდობენ, რომ კარცენოგენული ნაერთები არიან, რომლებიც დეზინფექციისას გვერდით პროდუქტად წარმოიქმნება დაკავშირებულია ნედლეულ წყალში ბუნებრივად წარმოქმნილი ორგანული ნივთიერებების ქლორინაციასთან. ქლორის დიოქსიდი ასევე ქლორზე უფრო ძლიერია, როდესაც 7 – ზე მეტია ამიაკისა და ამინების თანაობისას და წყლის განაწილების სისტემებში ბიოფილმების კონტროლისთვის. ქლორის დიოქსიდი გამოიყენება წყლის დამუშავების მრავალ სამრეწველო პროგრამაში, როგორც ბიოციდი, გამაგრილებელი კოშკების ჩათვლით, წყლის დამუშავება და საკვების გადამუშავება.

ქლორის დიოქსიდი ნაკლებად კოროზიულია, ვიდრე ქლორი და უფრო ძლიერი ბაქტერია ლეგიონელას კონტროლისთვის. ქლორის დიოქსიდი ჯობია წყლის სხვა მეორეულ სადეზინფექციო მეთოდებს, რადგან ქლორის დიოქსიდი არის - რეგისტრირებული ბიოციდი, მასზე უარყოფით გავლენას არ ახდენს , არ კარგავს ეფექტურობას დროთა განმავლობაში (ბაქტერიები არ გახდებიან მის მიმართ მდგრადი) და არ სუსტდება სილიციუმის და ფოსფატების გავლენით, ამ ნაერთებს კი ხშირად იყენებენ სასმელი წყლის კოროზიის ინჰიბიტორებად.

ის არის უფრო ეფექტური სადეზინფექციო საშუალება, ვიდრე ქლორი შემდეგი პათოგენური აგენტების წინააღმდეგ: ვირუსები, ბაქტერიები და უმარტივესები, მათ შორის -გიარდიას ცისტები და კრიპტოსპორიდიუმის ცისტები. და ის იყო მთავარი აგენტი, რომელიც გამოიყენებოდა შეერთებულ შტატებში შენობების დეკონტამინაციისთვის2001 წელს ჯილეხის შეტევების შემდეგ. ნიუ ორლეანში, ლუიზიანაში და მიმდებარე ყურის სანაპიროზე ქარიშხალ „კატრინას “ კატასტროფის შემდეგ, ქლორის დიოქსიდი გამოიყენებოდა წყალდიდობის შედეგად დატბორილი სახლებიდან სახიფათო ობის სოკოების მოსასპობად.

-19 პანდემიის კუთხით, აშშ-ს გარემოს დაცვის სააგენტომ გამოაქვეყნა კორონავირუსის წინააღმდეგ მებრძოლი მრავალი სადეზინფექციო საშუალების სია, რომლებიც აკმაყოფილებენ გარემოს დაცვასთან დაკავშირებულ გამოყენების კრიტერიუმებს. ზოგი ემყარება ნატრიუმის ქლორიტს, რომელიც აქტიურდება ქლორის დიოქსიდში, თუმცა თითოეულ პროდუქტში განსხვავებული შემადგენლობები გამოიყენება. მრავალი სხვა პროდუქტი სიაში შეიცავს ნატრიუმის ჰიპოქლორიტს, რომელიც მსგავსია სახელით, მაგრამ არ უნდა აგვერიოს ნატრიუმის ქლორიტში, რადგან მათ აქვთ ქიმიური მოქმედების ძალიან განსხვავებული მექანიზმები.

სხვა სადეზინფექციო საშუალებები
ქლორის დიოქსიდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც შესახრჩოლებელი საშუალება ხილის "გასუფთავებისთვის", მაგალითად, როგორიცაა მოცვი, ჟოლო და მარწყვი, რომლებზეც წარმოიქმნება ობის სოკო და საფუარი.

ქლორის დიოქსიდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას შინაური ფრინველის ხორცის დეზინფექციისთვის, შესხურების გზით ან ამოვლების გზით დაკვლის შემდეგ.

ქლორის დიოქსიდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ენდოსკოპის დეზინფექციისთვის, მაგალითად, რომლის სავაჭრო სახელწოდებაცაა ტრისტელი. ის ასევე ხელმისაწვდომია ტრიოს სახით, რომელიც შედგება ზედაპირის გაწმენდამდე დასამუშავებელი ხსნარით, შემდეგ ზედაპირის გასავლები დეიონიზირებული წყლითა და სუსტი მჟანგავით.

ქლორის ორჟანგი შეიძლება გამოყენებულ იქნეს ზებრისებრი და კვაგასებრი მოლუსკების გასაკონტროლებლად წყლებში

ფსევდომედიცინა
ქლორის დიოქსიდი თაღლითურად იყიდება, როგორც ჯადოსნური სამკურნალო საშუალება მთელი რიგი დაავადებისთვის, ტვინის სიმსივნისა და შიდსის ჩათვლით. ქლორის დიოქსიდის ოყნა შეთავაზებული იქნა სამკურნალო საშუალებად ბავშვთა აუტიზმისთვის, რის შედეგადაც – მ მიიღო უამრავი საჩივარი ცხოვრებისთვის საშიში გართულებებისა და სიკვდილის შესახებ. ქლორის დიოქსიდი იყიდება ბევრი სხვადასხვა დასახელებით, მათ შორის, - ით, -ით და პროტოკოლით. ქლორის დიოქსიდის სამედიცინო თვისებების შესახებ არანაირი სამეცნიერო საფუძველი არ არსებობს და -მ გამოსცა გაფრთხილებები მისი გამოყენების წინააღმდეგ.

სხვა გამოყენებები
ქლორის დიოქსიდი გამოიყენება როგორც მჟანგავი ჩამდინარე წყლის ნაკადებში ფენოლების განადგურებისათვის და ცხოველური გვერდითი ნაწარმების მცენარეთა ჰაერის გამწმენდებში. შრომის უსაფრთხოების და ჯანმრთელობის ადმინისტრაციამ , ამერიკის შეერთებული შტატების შრომის დეპარტამენტის სააგენტომ, დაადგინა დასაშვები ზემოქმედების 8-საათიანი ლიმიტი 0.1  ჰაერში (0,3 მგ / მ3) ქლორის დიოქსიდთან მომუშავე ადამიანებისთვის.

2010 წლის 30 ივლისს, და შემდეგ 2010 წლის 1 ოქტომბერს, ამერიკის შეერთებული შტატების სურსათისა და წამლის ადმინისტრაციამ გამოსცა გაფრთხილება პროდუქტ " " ან ""-ის გამოყენების შესახებ, რომელიც ინსტრუქციის თანახმად წარმოქმნის ქლორის დიოქსიდს. გაიყიდა, როგორც სხვადასხვა დაავადებების სამკურნალო საშუალება, მათ შორის აივ ინფექცია, სიმსივნე, აუტიზმი და აკნე. აფრთხილებს მომხმარებლებს, რომ - მა შეიძლება სერიოზული ზიანი მიაყენოს ჯანმრთელობას. -მ მრავალი საჩივარი მიიღო გულისრევის, ფაღარათის, ძლიერი ღებინების და სიცოცხლისათვის საშიში დაბალი არტერიული წნევის შესახებ, რაც გამოწვეულია გაუწყლოებით. ეს გაფრთხილება მესამედ განმეორდა 2019 წლის 12 აგვისტოს, ხოლო მეოთხედ - 2020 წლის 8 აპრილს, რომელშიც ნათქვამია, რომ - ის მიღება იგივეა, რაც მათეთრებლის დალევა და მომხმარებლებს მოუწოდებენ, არ გამოიყენონ ეს პროდუქტები თავად ან არ მისცენ შვილებს რაიმე მიზეზით..

გამოყენებული ლიტერატურა