罗 洁， 陈建山

(中南林学院工业学院，湖南长沙，410004)

摘 要：本文对稳定性二氧化氯的理化性质进行了小结，重点分析介绍了稳定性二氧化氯的制备方法及其作为水处理剂、漂白剂、消毒杀菌剂、洗涤消毒剂和空气清新剂等在多种行业中的应用，并进一步分析展望了我国稳定性二氧化氯的发展前景。建议我国应大力开发稳定性二氧化氯产品并拓展其应用领域。

关键词：稳定性二氧化氯；性质；制备；应用；发展前景

　　Research Progress of Application on Stablized Chlorine Dioxide

LUO Jie,CHEN Jian-shan

(School of College, Central South Forestry University, Changsha 410004 ,China)

Abstract: The properties and preparations of stabilized chlorine dioxide were introduced in this paper, its applications used in various areas such as a water treatment agent , a bleaching agent , a disinfectant ,a washing disinfectant and air freshener were discussed in detail. It is suggested that great efforts should be made to develop the production of stabilized chlorine dioxide as well as its applications in more and more fields on the basis of its perspective analyzed in our mainland.

Key words: stabilized chlorine dioxide; property; preparation; application ; developing perspective

　　在现代社会中，任何一种物质，当它有了用途就会刺激它的生产，二氧化氯(ClO2)也是这样。1811年汉弗里·戴维将盐酸加入氯酸钾中发现了二氧化氯 [1]，但因其制备不安全、性质不稳定、易燃易爆，一直未被深入研究和推广应用。直到20世纪40年代，人们才认识到二氧化氯具有强力杀菌、消毒、漂白等作用，70年代初，随着稳定性二氧化氯的开发和研制成功，美国、加拿大、德国、日本等工业发达国家对其进行了广泛的研究和推广应用，应用领域已涉及水处理、造纸、食品、医疗卫生、养殖等行业。稳定性二氧化氯是目前国际上认可的第四代消毒剂[2]，并被世界卫生组织(WHO)和世界粮农组织(FAO)列为AⅠ级广谱、高效和安全的消毒剂[3]。目前，对其的应用研究正在相关领域广泛展开。

　　1 稳定性二氧化氯的制备方法

　　目前，国内外关于ClO2的制备方法很多，总的说来，主要分为两大类：电解法和化学法[4]。电解法以成本低廉的食盐为原料在隔膜电解槽装置内电解获得ClO2混合液，但由于电解法生产的ClO2纯度低，一次性设备投资大，对电极隔膜的材质要求较高、电耗高以及电效率较低[5]，影响了该法的推广使用；研究最多、应用最广泛的还是化学法，化学法是以氯酸钠或亚氯酸钠为原料，通过氧化还原反应产生ClO2，根据其所用反应原料和工艺特点不同，化学法生产ClO2又有十几种方法[6]。但化学法也存在氯酸盐还原法工艺较复杂、亚氯酸钠氧化法使用费用较高，而且所生成的气体中大多含有氯气，难以直接用稳定液吸收等问题，目前以甲醇为还原剂的ClO2制备过程在工业上应用最广泛，其商标名有R8、SVP-甲醇、SVP-LITE和Solvay[7]。

　　由于ClO2具有易爆、易分解、强腐蚀的特点，目前压缩或贮存ClO2的一切尝试无论是单独或与其他气体结合，在商业上均未成功，给其工业生产带来了诸多难题，而且生产设备需要昂贵的耐腐蚀材料且装置复杂，影响了许多厂家应用ClO2的积极性。

　　稳定性ClO2是人们在研制ClO2的基础上，为解决其生产、使用过程中的安全性、方便性，而将ClO2稳定在惰性溶液或某些固体物质中形成一定浓度有效二氧化氯的产品[8]，其工艺流程为：原料混合→酸化→二氧化氯吸收→稳定性二氧化氯成品→储存使用。目前市场上常见的稳定性二氧化氯产品有液态和固态两种。通常是将ClO2通入碳酸钠、过碳酸钠、硼酸盐、过硼酸盐等的惰性溶液中，使之达到饱和制得含ClO2浓度2%(W/V)以上的液体稳定性ClO2产品，使用时用酸性活化剂活化即可；也可将水溶液中的ClO2吸附在硅酸钙、分子筛、无纺布等多孔性物质上制得固体稳定性ClO2产品[9]；有时还可以明胶或琼脂为基质配以其它辅料为载体，制成固体缓释型ClO2产品[10]。

　　2 稳定性二氧化氯的性质

　　稳定性二氧化氯无色、无味、无毒、无腐蚀性，不易燃、不挥发、不易分解，性质稳定，便于贮存和运输，在-5～-95℃下能贮存2年之久不变性。可通过惰性溶液或固体吸附剂的缓慢释放而得到安全使用，方便易行。

　　二氧化氯是具有一定选择性的强氧化剂，其氧化能力为氯气的2.63倍；能与酚类、硫类、三级胺类、有机微生物、金属离子等发生强烈氧化反应；与烷、烯、炔类、醇、醛、酮、酯类、有机酸等略微反应；与胺、氮胺、乙二醇等不反应。并且二氧化氯与各种物质只起氧化反应，不发生氯代反应而生成氯酚、三氯甲烷(THMs)等臭味和致癌、致畸物质，其使用不会对环境造成二次污染。

　　3 稳定性二氧化氯的应用

　　稳定性二氧化氯以其优良的特性，在工业发达国家被广泛开发和应用，是国际上公认的性质优良、效果很好的杀菌消毒剂、除臭防霉剂、水质净化剂和漂白剂。尽管稳定性二氧化氯的应用还未能广泛地推广，但稳定性ClO2生产工艺简单、投资少、见效快，且具有高效广谱无毒的杀菌优势及可靠的安全性能，在工业和民用领域均会有广泛的用途。

　　3.1 水处理剂

　　稳定性二氧化氯在饮用水消毒、脱色、除臭和工业循环冷却水杀菌灭藻以及工业废水、生活污水中有毒有害物质的降解净化方面有着重要的应用。自从发现氯气消毒饮用水会产生致癌的THMs之后，二氧化氯作为饮用水消毒剂获得了非常大的发展。这是因为ClO2在杀菌消毒的同时，不仅不会产生氯代产物，而且还有控制水中THMs的功能[11～12]。1983年，美国国家环境保护署(EPA)就建议采用二氧化氯代替氯气以控制水中的三氯甲烷的生成和去除水中的氯味。目前美国已有近千家水厂使用ClO2消毒，在欧洲用ClO2消毒饮用水更为普遍，已有几千家水厂[13]。