二酸化塩素は、式ClO2を有する化合物である。 この赤みがかった黄色のガスは-59°C.でオレンジ水晶として塩素の複数の酸化物の一つとして結晶します、それは水処理とbleachingで使用される有効で、有
用途
二酸化塩素は、主に木材パルプの漂白に使用されました（>95％）が、小麦粉の漂白および市内飲料水の消毒にも使用され, ナイアガラの滝、ニューヨークの水処理工場はフェノールの破壊のための1944年に飲料水の処置のために最初に二酸化塩素を使用しました。 二酸化塩素は、ベルギーのブリュッセルが塩素から二酸化塩素に変わった1956年に、飲料水消毒剤として大規模に導入されました。 水処理のその共通の使用は飲料水の塩素処理前に前オキシダントとして遊離塩素への露出のtrihalomethanesを作り出す自然な水不純物を破壊するあります。, Trihalomethanesは原水の自然発生する有機物の塩素処理と関連付けられる疑わしい発癌性の消毒の副産物です。 二酸化塩素はアンモニアおよびアミンの前でpH7の上で、および/または配水系統のbiofilmsの制御のために作動するとき塩素よりまた優秀です。 二酸化塩素は冷却塔、プロセス水および食品加工を含む殺生物剤として多くの産業水処理の適用で使用されます。 二酸化塩素は塩素より腐食性が低く、レジオネラ菌の防除に優れています。,
これは、ジアルジアの嚢胞およびクリプトスポリジウムのオーシストを含む、ウイルス、細菌および原生動物のような水媒介性病原性微生物に対して、ほとんどの状況において塩素よりも消毒剤としてより効果的である。
水処理に二酸化塩素を使用すると、副生成物の亜塩素酸塩が形成され、現在、米国の飲料水中で最大1ppmに制限されています。 このEPAの標準は鉄によって基づく凝固剤と扱われるべき水か比較的良質水に米国の二酸化塩素の使用を限ります。, （鉄は塩化物に亜塩素酸塩を減らすことができます。それはまた空気消毒に使用することができ2001年の炭疽の攻撃の後で米国の建物の除去で使用される主な代理店だった。 最近、ニューオーリンズ、ルイジアナ州および周辺の湾岸のハリケーン-カトリーナの災害の後で大きい洪水からの水によって浸水家からの危ない型を根絶するのに、二酸化塩素が使用されていた。,
二酸化塩素は、廃水の流れにおけるフェノール破壊、取水口におけるシマウマおよびクアッガイの制御、および動物副産物（レンダリング）植物の空気スクラバーにおける臭気制御のための酸化剤として使用される。
安定化二酸化塩素は、口腔疾患および悪臭を治療するための経口リンスにも使用できるが、その有害な副作用は依然として調査されている。
製剤
二酸化塩素は、希釈物質から分離されたときに非常に激しく分解することができる吸熱性の高い化合物である。, その結果、気相段階を経ることなく溶液を製造することを含む調製方法がしばしば好ましい。
実験室では、ClO2は亜塩素酸ナトリウムの酸化によって調製される：
2NaClO2+Cl2→2ClO2+2NaCl
今日世界で生産される二酸化塩素の95％以上が塩素酸ナトリウムから作られ、パルプ漂白に使用される。 それは高性能と塩酸および二酸化硫黄のような適した還元剤が付いている強い酸解決の塩素酸ナトリウムの減少によって作り出されます。, 塩素酸ナトリウムと塩酸との反応は、次の経路を介して一つの反応器で進行する：
HClO3+HCl→HClO2+HOCl
HClO3+HClO2→2ClO2+Cl2+2H2O
hocl+HCl→Cl2+H2O
二酸化塩素のはるかに小さいが重要な市場は消毒剤として使用することである。 1999年以来、塩素フリー製品を高効率で製造することができる塩素酸塩、過酸化水素および硫酸法を用いて、水処理およびその他の小規模用途のために世界的に作られた二酸化塩素の割合が増加している。,2naclo2+2HCl+NaOCl→2ClO2+3NaCl+H2O
または亜塩素酸ナトリウム–塩酸法：
5NaClO2+4HCl→5NaCl+4ClO2+2H2O
すべての三つの亜塩素酸ナトリウム化学は、高い亜塩素酸変換収率を有する二酸化塩素を生成することができる。しかし、他のプロセスとは異なり、亜塩素酸–hcl法は完全に塩素を含まない二酸化塩素を生成するが、同等の量の二酸化塩素を生成するために25％以上の亜塩素酸の要件に苦しんでいる。,2naclo2+2H2O→2ClO2+2NaOH+H2
高純度二酸化塩素ガス（空気または窒素中の7.7％）は、希塩素ガスを固体の亜塩素酸ナトリウムと反応させる固体法によって製造することができる。
2NaClO2+Cl2→2ClO2+2NaCl
これらのプロセスといくつかのわずかなバリエーションがレビューされています。
取り扱い特性
STPで空気中の15％以上の体積の濃度では、ClO2は爆発的に塩素と酸素に分解する。 分解は光によって開始される。, 従って、それは決して集中された形態で扱われないが、リットルごとの0.5から10グラムの濃度範囲の水で分解されたガスとしてほとんど常に使用 その溶解度はより低い温度で増加する：したがって、冷水（5°Cまたは41°F）を使用するのが一般的であり、リットル当たり3グラム以上の濃度で保存 多くの国では、米国のような、二酸化塩素のガスはあらゆる集中で運ばれないかもしれないし、二酸化塩素の発電機を使用して適用場所でほとんど常, いくつかの国では、濃度リットル当たり3グラム以下の二酸化塩素溶液は、陸上で輸送されるが、比較的不安定であり、迅速に劣化する可能性がある。
安定化二酸化塩素
“安定化二酸化塩素”（SCD）として多くの製品が市販されています。 これらの溶液のほとんどは、実際には二酸化塩素を含まないが、緩衝された亜塩素酸ナトリウムの溶液からなる。 弱酸をSCDに加えて、それを”活性化”し、二酸化塩素発生器なしで二酸化塩素をin-situにすることができる。, 安定させた二酸化塩素は広いスペクトルの殺菌剤および抗菌として使用されます;二酸化塩素のこの形態はMRSA、LegionellaおよびNorovirusを含む細菌およびウイルスの発生に対して現在使用されていますSCDの使用は二酸化塩素のための要求が低いときおよび不純物が、少量のナトリウムのような、容認することができるとき有効です。 5つのkg day-1ClO2の上で要求する適用のために亜塩素酸ナトリウムまたは塩素酸ナトリウムが付いている発電機によって作り出される二酸化塩,
電子構造
分子ClO2は価電子数が奇数であり、したがって常磁性ラジカルである。 その電子構造は、可能なルイス構造のどれも非常に満足できるものではないので、長い間化学者を困惑させている。 1933年、L-O-ブロックウェイは三電子結合を含む構造を提案した。 ポーリングはさらにこのアイデアを開発し、一方の側に二重結合と他方の側に単結合プラス三電子結合を含む二つの共鳴構造に到達した。, ポーリングの見解では、後者の組み合わせは二重結合よりもわずかに弱い結合を表すべきである。 分子軌道理論では、第三の電子が反結合軌道に置かれている場合、この考え方は一般的です。 後の研究では、HOMOが実際に不完全に満たされた軌道であることが確認されています。,
| Hazard: | Flammable – | Will not explode |
| Classification: | Health – | Extremely toxic |
| Oxidizing – | Oxidizing agent | |
| Synonyms: | Anthium Dioxide, Chlorine Oxide, Chlorine Peroxide | |
| Exposure limits: | (OSHA) | PEL\TWA: 0.1 ppm |
| (ACGIH) | STEL: 3 ppm. | |
| (OSHA) | IDLH: 30 ppm / 30 min., | |
| Industries: | Pulp and Paper Mills, Waste Water Treatment Plants |
Effects of Various CLO2 Levels
| Chlorine Dioxide Level in PPM | Resulting Conditions on Humans |
| .1 | Odor threshold and Permissible Exposure Limit (PEL). |
| .25 | Worsen exciting mild respiratory ailments |
| .,3 | 短期暴露レベル（STEL） |
| 5 | 5著しい刺激は、生命と健康にすぐに危険な気道の発生します（IDLH） |
| >5 | 目、鼻および喉の刺激;咳;喘鳴;息切れ;気管支炎;肺水腫;頭痛;嘔吐。 |