Mặc dù cả chlorine và chlorine dioxide đều là chất oxy hóa mạnh, nhưng 2 chất này phản ứng khác nhau với các hợp chất vô cơ và hữu cơ. Chẳng hạn, ClO2 không kết hợp với ammoniac như Cl2. Chlorine dioxide khử trùng tốt hơn Cl2 khi có sự hiện diện của chất hữu cơ, và diệt khuẩn mà không làm thay đổi độ pH. Hypochlorite là chất oxy hóa mạnh hơn, có tính chất tạo chlorine không phân biệt bằng cách thêm 1 nguyên tử chlorine vĩnh viễn vào phân tử hữu cơ, hình thành các hydrocarbon chứa chlorine bất lợi như chloroform và chlorophenol. Các hóa chất tìm thấy trong chất thải công nghiệp đều phản ứng để sinh ra thứ phẩm chứa chlorine không tốt cho sức khỏe. Ngược lại, chlorine dioxide oxy hóa (loại bỏ điện tử) mà không tự thêm 1 nguyên tử của chính nó vào phân tử của chất bị oxy hóa. Độ pKa của ion chlorite (ClO2), mức cân bằng chlorous acid (HClO2) có pH cực thấp 1.8. Trong khi mức cân bằng đôi ion gốc hypochlorite (ClO) hoặc hypochlorous acid (HClO) được ghi nhận gần ngưỡng trung hòa; điều đó có nghĩa ion chlorite sẽ còn lại nhiều trong nước uống và thoái hóa chủ yếu thành chloride sau khi vào cơ thể người.

Trong quá trình xử lý nước, ClO2 kết hợp cực nhanh với phenol bằng cách tấn công các chuỗi benzene. Các sản phẩm không mùi, không vị được hình thành trực tiếp không cần qua sản phẩm trung gian như trường hợp xử lý bằng chlorine. ClO2 có thể hiệu quả hơn đồng sulfate trong việc kiểm soát alga vì được cho là tấn công chuỗi pyrrole của chlorophyll, cắt đôi chuỗi, vô hiệu hóa khả năng phản ứng của chlorophyll. Tiếp đó, ClO2 lại phản ứng với alga và sinh ra các sản phẩm không mùi, không vị. Olefin phản ứng với permanganate nhanh hơn với chlorine dioxide, trong khi triethylamine lại phản ứng với chlorine dioxide nhanh hơn permanganate hàng ngàn lần. Không như các chất oxy hóa khác, ClO2 và sản phẩm khử của nó ClO2, có thể vừa làm chất oxy hóa vừa làm chất khử. Dưới điều kiện acid, hydrogen peroxide (H2O2) sẽ khử ClO2 tạo ra chlorous acid, nhưng ClO2 có thể bị oxy hóa bởi chlorine tạo ra chlorate (ClO3), oxy hóa bởi ozone tạo ra Cl2O6. Tương tự, ClO2 có thể oxy hóa iodide (ion I) tạo ra iodine, hoặc bị oxy hóa bởi ion hypochlorite (ClO) tạo ra chlorate (ClO3). Kết hợp ClO2 với máu sẽ gây ra methemoglobin bằng cách oxy hóa Fe2+ thành Fe3+ trong tế bào máu đỏ. Hít phải ClO2 có thể cũng có hiệu ứng này.

Khi ClO2 oxy hóa chất hữu cơ, nó thường nhận 1 electron và bị khử thành ClO2-. ClO2 có thể oxy hóa 1 số chất vô cơ như ferric oxide, cho đi cùng lúc 5 electron và bị khử thành chloride. Số lượng trao đổi electron cho biết tiềm năng oxy hóa của ClO2, chứ không phải tiềm năng oxy hóa khử hay chiều của phản ứng:

Với hầu hết các chất hữu cơ:

ClO2 (aq) + e = ClO2 (E0 = 0.95V)

Hoạt động mạnh hơn với 1 vài hợp chất:

ClO2 + 5e = Cl + 2O2 (khoảng 1.5V)

Khi oxy hóa các phân tử hữu cơ, không có hiện tượng trao đổi nguyên tử chlorine để tạo ra hydrocarbon chứa chlorine.

 

 

Tags :

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Website này sử dụng Akismet để hạn chế spam. Tìm hiểu bình luận của bạn được duyệt như thế nào.

0962.148.504
Nhắn tin qua Facebook Zalo: 0962.148.504 SMS: 0962.148.504