氯氣用作消毒劑的相關反應

1樓：匿名使用者

氯氣要和水反應生成次氯酸，消毒作用主要是次氯酸根(clo)-

cl2+h2o=hcl+hclo

無論在酸性、中性、鹼性介質中，臭氧的氧化性比氧更強。正因為這一點，臭氧可用作殺生劑，能應用來對各種水體進行消毒和處理。

臭氧的產生，先是氧氣o2被激發離解，形成高活化能力的原子氧，大部分原子氧很快再結合成氧o2，但少數氧原子則同氧o2反應生成臭氧o3 ：

o2 + o → o3

二氧化氯：

3naclo3 + 3h2so4 → 3nahso4 + 3hclo3

3hclo3 → 2clo2↑ + hclo4 + h2o

2clo2 → cl2↑ + 2o2↑

最為溫和的方法是草酸與氯酸鈉的反應生成二氧化氯氣體，但成本更高：

2naclo3 + 2h2c2o4 → na2c2o4 + 2h2o + 2co2↑ +2clo2↑

雙氧水主要就是靠強氧化性進行殺菌消毒。

2樓：婁曉琳

有人研究證明：使用氯氣作自來水消毒劑，氯氣會與水中有機物反應，生成如chcl3等物質，這些物質可能是潛在的致癌致畸物質。

二氧化氯極其不穩定，不能象次氯酸鈉那樣可以運輸，運輸中很容易發生**事故，所以只有依靠現場製備。一般都是通過氯酸鹽同酸的反應製備得到，以氯酸鈉的成本為最低。但是，氯酸鈉與硫酸的反應十分劇烈，所產生二氧化氯幾乎是**性分解為氯氣和氧氣，這當然與硫酸在反應中大量放出熱量有關。

用化學方程式表達如下：

3naclo3 + 3h2so4 → 3nahso4 + 3hclo3

3hclo3 → 2clo2↑ + hclo4 + h2o

2clo2 → cl2↑ + 2o2↑

最為溫和的方法是草酸與氯酸鈉的反應生成二氧化氯氣體，但成本更高：

2naclo3 + 2h2c2o4 → na2c2o4 + 2h2o + 2co2↑ +2clo2↑

國內一些廠家採用鹽酸進行定量控制滴加氯酸鈉的方法生成二氧化氯，這種裝置有的可以獲得最高不超過50%的二氧化氯和大於50%的氯氣。之所以考慮使用鹽酸，當然與原料容易獲得和生產成本相對較低有直接關係。

一般來說，氯酸鈉與鹽酸發生反應過程比較複雜一些。如果使用稀鹽酸反應，生成物可以獲得二氧化氯和氯氣的混合物氣體[4]，但規模製備還必須設防爆裝置，操作也必須十分小心，因為二氧化氯受熱很容易**性分解：

naclo3 + hcl（稀） → nacl + cl2↑ + 2clo2↑ + 2h2o

實際上，這個反應也是分為兩步完成的，氯酸鈉先同鹽酸反應生成氯酸和氯化鈉，氯酸隨後分解成二氧化氯、氯氣和水。

當使用濃鹽酸與氯酸鈉反應時，生成物中只有氯氣放出，而沒有二氧化氯氣體[4]：

naclo3 + 6hcl（濃） → nacl + 3cl2↑ + 3h2o

很顯然，在某一中間範圍的鹽酸濃度中，上述兩種反應均有發生，可將上兩反應方程式相加表述為[4]：

clo3- + 7cl- + h+ → 4cl2↑ + 2clo2↑ + 5h2o

從上面方程表示式是來看，鹽酸同氯酸鈉反應生成的二氧化氯含量是很不穩定的，所生成氣體主要部分還是氯氣，少量為二氧化氯。

由於製取二氧化氯需要使用氯酸鈉或者氯酸鉀，所以執行成本很高，大約為次氯酸鈉執行成本的5倍以上[2]。此外，由於鹽酸容易揮發，並具有強烈腐蝕性，因此，在管理上相對比較麻煩，需要較多的安全容器來儲存保管。

在工業上，有一種製備二氧化氯水溶液的工藝[1]，工藝比較複雜，具體方法是：讓二氧化氮由底部向上通過乙個填充塔，而氯酸鈉溶液由上往下流動，反應方程式表達如下：

clo3- + no2 → no3- + clo2

通常認為，二氧化氯的消毒原理也是和氯氣一樣,少量二氧化氯先同水發生反應產生亞氯酸hclo2，亞氯酸是一種相當弱的弱酸，具有氧化漂白作用。

2clo2 + h2o → hclo2 + hclo3

工業上一般並不直接使用二氧化氯，而是應用亞氯酸鈉溶液進行漂白。通過將立時產生的二氧化氯水溶液和過氧化鈉混合即可得到單一的亞氯酸鈉。

2clo2 + na2o2 → 2naclo2 + o2