คลอรีนไดออกไซด์หรือ ClO2 เป็นสารประกอบอนินทรีย์ขององค์ประกอบทางเคมี Cl (คลอรีน) ที่มีองค์ประกอบทางเคมี O (ออกซิเจน) ในบทความนี้ เราจะพิจารณาสารนี้อย่างละเอียด และค้นหาว่ามันใช้ที่ไหน ได้มาอย่างไรในห้องปฏิบัติการและอุตสาหกรรม ส่งผลต่อร่างกายอย่างไร
ไดออกไซด์คืออะไร? ความแตกต่างระหว่างไดออกไซด์และออกไซด์
นักเรียนหลายคนมองข้ามคำว่า "ไดออกไซด์" เพราะในวิทยาศาสตร์เช่นเคมี แนวคิดนี้ค่อนข้างล้าสมัยไปแล้ว คำว่า "ไดออกไซด์" ยังคงพบได้ในหนังสือเรียน หนังสือ และในอินเทอร์เน็ต แต่บางโรงเรียนเลิกอธิบายว่ามันคืออะไร
เราต่างก็รู้ดีว่าออกไซด์คืออะไร ออกไซด์เป็นสารประกอบของออกซิเจน (O) ที่มีองค์ประกอบทางเคมีที่มีอิเล็กโตรเนกาทีฟน้อยกว่าอื่นๆ ClO2 ก็เป็นออกไซด์เช่นกัน ไดออกไซด์มักจะเรียกว่าสารประกอบที่มีอะตอม O สองอะตอม คำนำหน้า "di" ในคำว่า "ไดออกไซด์" หมายถึง "สอง"
ถ้าคุณได้ยินคำว่า "ไดออกไซด์" แสดงว่ามีออกซิเจนสองอะตอมในสารประกอบนี้ ซึ่งจะช่วยให้คุณจดสูตรเคมีของสารประกอบได้อย่างถูกต้อง
คุณสมบัติทางกายภาพของสสาร
คลอรีนไดออกไซด์เป็นก๊าซที่มีกลิ่นเฉพาะตัวและมีสีแดงเหลือง แต่ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 10 องศาเซลเซียส สารจะเปลี่ยนสถานะการรวมตัวและกลายเป็นของเหลวสีน้ำตาลแดง ระเบิดเมื่อถูกความร้อน มันละลายได้ดีและรวดเร็วในน้ำ ผสมได้เป็นอย่างดีและละลายในตัวทำละลายอินทรีย์บางชนิด เช่น กรดอะซิติกและกรดซัลฟิวริก จุดหลอมเหลวของสารอยู่ที่ -59 องศาเซลเซียส ในขณะที่จุดเดือดอยู่ที่ 9.7 องศาเซลเซียสเท่านั้น
ผลิตในห้องปฏิบัติการ
วันนี้ใช้วิธีเดียวในการรับคลอรีนไดออกไซด์ในห้องปฏิบัติการ - โดยทำปฏิกิริยาโพแทสเซียมคลอเรต (KClO3) กับกรดออกซาลิกซึ่งมีสูตร H 2 C2O4. ผลของปฏิกิริยานี้ ClO2 ถูกปลดปล่อยออกมา เช่นเดียวกับน้ำและโซเดียมออกซาเลต
อย่างไรก็ตาม คุณสามารถรับ ClO2 ในอีกทางหนึ่ง มีการตั้งค่าพิเศษสำหรับสิ่งนี้ โรงงานคลอรีนไดออกไซด์เป็นแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ที่มีประโยชน์ การติดตั้งดังกล่าวประกอบด้วยชุดควบคุม เครื่องปฏิกรณ์ ปั๊มสำหรับถ่ายโอนสารทำปฏิกิริยาต่างๆ ไปยังเครื่องปฏิกรณ์ ตลอดจนวาล์วและวาล์วต่างๆ กรดซัลฟิวริก โซเดียมคลอไรด์ และสารละลายโซเดียมคลอเรตใช้เพื่อให้ได้ ClO2 ผลที่ได้คือสารละลายคลอรีนไดออกไซด์
การผลิตโดยวิธีอุตสาหกรรม
ClO2 นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้วิธีการผลิตเชิงอุตสาหกรรม สำหรับสิ่งนี้ ปฏิกิริยารีดักชันจะดำเนินการโดยที่โซเดียมคลอเรตจะลดลงด้วยซัลเฟอร์ไดออกไซด์ จากปฏิกิริยาดังกล่าว คลอรีนไดออกไซด์จะถูกปลดปล่อยออกมา ซึ่งเราได้บรรลุแล้ว เช่นเดียวกับโซเดียมไฮโดรเจนซัลเฟต
คุณสมบัติทางเคมีของสสาร
คลอรีนไดออกไซด์มีคุณสมบัติทางเคมีที่สำคัญหลายประการ ClO2 เป็นกรดออกไซด์ (มีคุณสมบัติเป็นกรดและเกิดกรดที่เป็นกรดด้วย) เมื่อคลอรีนไดออกไซด์ละลายในน้ำจะเกิดปฏิกิริยาที่ไม่สมส่วน กล่าวคือ กรดต่างๆ เช่น คลอริกและคลอไรด์จะก่อตัวขึ้น ถ้าคลอรีนออกไซด์เองระเบิดในแสง สารละลายของคลอรีนจะค่อนข้างคงที่ในความมืด แต่อย่าระเบิดในแสง แต่จะสลายตัวช้ามาก
ClO2 ในหลายปฏิกิริยา มันทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์กำลังปานกลาง ทำปฏิกิริยากับสารประกอบอินทรีย์เคมีหลายชนิด
แอปพลิเคชัน
คลอรีนไดออกไซด์ ซึ่งเป็นที่นิยมใช้กันทั่วโลก บ่อยครั้งที่สารนี้ทำหน้าที่เป็นสารฟอกขาว โดยเฉพาะคลอรีนออกไซด์ที่ใช้กับสารฟอกขาว เช่น กระดาษ แป้ง เป็นต้น
นอกจากนี้ สาร ClO2 ถือว่าเป็นหนึ่งในสารต้านจุลชีพที่ทรงพลังที่สุดในโลก นั่นคือเหตุผลที่มักใช้สำหรับการฆ่าเชื้อและฆ่าเชื้อโรคในวัสดุต่างๆ มันฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดโรคโดยการออกซิไดซ์เนื่องจากเป็นตัวออกซิไดซ์ขนาดกลาง คลอรีนไดออกไซด์ซึ่งต้องขอบคุณกรดทรัพย์สินเพิ่มขึ้น กลายเป็นสารที่ขาดไม่ได้
สารนี้ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมอย่างแม่นยำ เพราะมีสารเพียงไม่กี่ชนิดที่ฆ่าเชื้อวัสดุได้อย่างประหยัดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม การฆ่าเชื้อโดยใช้ ClO2 ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมของเราอย่างแน่นอน จนถึงทุกวันนี้ Cl ที่เป็นก๊าซและของเหลวใช้ในการฆ่าเชื้อและฆ่าเชื้อในน้ำ แต่เมื่อเร็ว ๆ นี้เนื่องจากปัญหาสิ่งแวดล้อมพวกเขาใช้สารฆ่าเชื้อ - คลอรีนไดออกไซด์ที่ปลอดภัยที่สุด ต่างจากคลอรีนบริสุทธิ์ที่เรารู้จัก ClO2 ไม่ทำปฏิกิริยากับคลอรีนกับสารและองค์ประกอบทางเคมีอื่นๆ
น้ำที่ฆ่าเชื้อด้วยคลอรีนไม่ควรเมาแต่ใช้ล้างผิวหนังบริเวณนั้นด้วย แต่คลอรีนไดออกไซด์ช่วยแก้ปัญหานี้ ค่อนข้างปลอดภัยเพราะไม่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาคลอรีน
ผลของคลอรีนไดออกไซด์ต่อร่างกาย
คลอรีนไดออกไซด์ ผลกระทบต่อร่างกายได้รับการศึกษาโดยนักวิทยาศาสตร์มานานหลายทศวรรษ ตอนนี้สารเคมีนี้ถูกใช้อย่างแข็งขันในอุตสาหกรรมอาหารในฐานะสารเติมแต่ง E926 น่าเสียดายที่สารเติมแต่ง E จำนวนมากมีอันตรายมากและไม่ค่อยมีใครรู้จักเกี่ยวกับสารเหล่านี้กับคนทั่วไปซึ่งเป็นผู้บริโภคของผลิตภัณฑ์ สารเติมแต่งบางชนิดไม่เป็นอันตราย แต่บางชนิดมีอันตรายเป็นพิเศษ คลอรีนไดออกไซด์สามารถวางไว้ตรงกลางได้: เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ไม่พึงประสงค์ แต่ในขณะเดียวกันสารเคมีนี้ไม่มีผลข้างเคียงที่รุนแรงต่อร่างกายมนุษย์ในไม่เหมือนโมโนโซเดียมกลูตาเมตยอดนิยมในปัจจุบัน
เมื่อรับประทานอาหารที่มีอาหารเสริมนี้ อาจมีอาการไอ ซึ่งบางครั้งค่อนข้างรุนแรงและเป็นเวลานาน ระคายเคืองต่อเยื่อเมือก หอบหืดกำเริบ การสูดดมสารนี้อาจทำให้ปอดระคายเคือง
คลอรีนไดออกไซด์เป็นสารที่ค่อนข้างน่าสนใจที่นักวิทยาศาสตร์ศึกษามาหลายศตวรรษ เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมโดยเฉพาะในอาหาร เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและปลอดภัย (แน่นอน เมื่อใช้อย่างถูกต้องเท่านั้น)
