Klorin dioksida (ClO2): Struktur, sifat, pembuatan, kegunaan, bahaya

Klorin dioksida adalah senyawa anorganik yang terdiri dari unsur klorin (Cl) dan oksigen (O). Rumus kimianya adalah ClO2. Klorin dioksida adalah gas berwarna kuning kehijauan untuk kemerahan. Klorin dioksida tidak ditemukan secara alami di lingkungan.

Klorin dioksida bersifat sangat reaktif, jadi itu umum untuk mempersiapkannya di mana ia akan digunakan. Salah satu kegunaan klorin dioksida yang paling penting adalah sebagai mikrobisida, antiseptik dan pewangi karena menghilangkan bakteri, virus, dan jamur dengan sangat mudah dan dalam konsentrasi yang sangat rendah.

Beberapa makanan yang dijual di supermarket mungkin telah didesinfeksi dengan klorin dioksida ClO2.

Klorin dioksida memungkinkan untuk mendisinfeksi makanan seperti sayuran, buah-buahan, daging, unggas dan makanan laut. Klorin dioksida digunakan untuk membersihkan permukaan, lantai, kamar mandi, sistem ventilasi, kolam renang, peralatan laboratorium, peralatan gigi, dll.

Untuk alasan ini klorin dioksida digunakan dalam pengolahan makanan, di rumah sakit dan klinik, di industri dan toko. Ini digunakan untuk memurnikan air minum dan juga air limbah kota.

Klorin dioksida sangat efektif sebagai agen pengoksidasi, sehingga digunakan untuk memutihkan bubur kertas, minyak, tepung, kulit, serat tekstil, dan lainnya.

Ketika dalam bentuk gas klorin dioksida sangat berbahaya, karena sangat eksplosif, dan terutama digunakan dalam larutan air. Ini beracun jika terhirup.

Struktur Klorin dioksida

Klorin dioksida dibentuk oleh penyatuan atom klor (Cl) dengan dua atom oksigen (O). Ikatan klor dengan masing-masing oksigen bersifat kovalen dan berlipat ganda. Klorin dalam senyawa ini memiliki valensi +4.

Struktur Lewis klorin dioksida ClO2

Klorin dioksida memiliki struktur simetris dan miring, karena memiliki elektron bebas. Artinya, mereka tidak terikat dengan atom lain mana pun.

Struktur ClO2 dalam tiga dimensi. Hijau = klorin; merah = oksigen.

Sifat Klorin dioksida

  • Keadaan fisik: Kuning kehijauan untuk gas kuning kemerahan.
  • Berat molekul: 67,45 g / mol.
  • Titik lebur: -59 ºC.
  • Titik didih: 11 ºC.
  • Massa jenis: Cairan pada 0 ° C = 1.642 g / cm3; Gas = 2.33 (kerapatan relatif terhadap udara, udara = 1).
  • Kelarutan: Larut dalam air: 2000 cm3 gas ClO2 dalam 100 cm3 air dingin atau 0,8 g / 100 mL air pada 20 ° C. Larut dalam larutan alkali dan dalam larutan asam sulfat H2SO4.

Sifat kimia

ClO2 sangat reaktif dan dapat meledak dengan hebat. Ini adalah agen pengoksidasi yang sangat efektif.

ClO2 terurai dengan kasar jika bersentuhan dengan bahan organik. Jika berada di udara dengan konsentrasi lebih besar dari 10%, dapat meledak karena sinar matahari atau panas.

Klorin dioksida juga dapat meledak di hadapan merkuri (Hg) atau karbon monoksida (CO).

Di bawah aksi sinar ultraviolet (UV) atau ozon, ClO2 diubah menjadi kloro heksoksida Cl2O6, senyawa yang sangat tidak stabil.

Sifat larutan Klorin dioksida

Larutan airnya adalah kuning atau kuning kemerahan. Mereka stabil jika tetap dingin, tertutup rapat dan terlindung dari sinar matahari. Di hadapan cahaya, larutan ini terurai perlahan menjadi asam klorida HCl dan asam klorat HClO3.

Dalam larutan alkali, ClO2 terurai menjadi ion klorit ClO2- dan klorat ClO3-. Dalam larutan asam, asam klorida HClO2 terbentuk dan kemudian terurai menjadi asam klorida HCl dan asam klorat HClO3.

Sifat lainnya

Uap ClO2 pekat berpotensi meledak, sehingga tidak bisa dikompresi sendiri atau dicampur dengan gas lain. Untuk alasan ini lebih disukai untuk menyiapkannya di tempat yang akan digunakan.

Ketika berada pada suhu yang sangat rendah dalam bentuk terhidrasi, yang merupakan cara di mana kadang-kadang ditransfer, itu adalah padatan dalam bentuk blok mirip dengan es dan oranye dalam warna.

Klorin dioksida memiliki bau seperti klorin. Ini beracun jika terhirup.

Pembuatan Klorin dioksida

Klorin dioksida bisa diperoleh dengan berbagai cara. Sebagai contoh, dalam beberapa kasus larutan ClO2 dibuat dengan melewatkan campuran gas klor (Cl2) dan udara (atau gas klor dan nitrogen N2) melalui kolom yang mengandung butiran natrium klorit (NaClO2).

2 NaClO2 + Cl2 → 2 NaCl + 2 ClO2

Produk yang dihasilkan mengandung sekitar 90% ClO2, di antara senyawa klorin lainnya.

Klorin dioksida juga diperoleh dari kalium klorat (KClO3) dan asam sulfat (H2SO4) dengan adanya asam oksalat sebagai peredam. Dalam hal ini, karbon dioksida (CO2) juga terbentuk, yang berfungsi untuk mengencerkan ClO2.

Klorin dioksida dapat disiapkan di lokasi penggunaan mulai dari natrium klorat (NaClO3), asam sulfat (H2SO4) dan metanol (CH3OH).

Dalam industri itu diperoleh dengan menggunakan natrium klorat (NaClO3) dan sulfur dioksida (SO2) di hadapan asam sulfat.

2 NaClO3 + SO2 + H2SO4 → 2 ClO2 + 2 NaHSO4

Kegunaan Klorin dioksida

Digunakan sebagai desinfektan

Klorin dioksida dapat digunakan sebagai agen antimikroba yang kuat. Telah ditemukan sangat efektif terhadap berbagai mikroorganisme, seperti Escherichia coli dan Staphylococcus aureus.

Dengan yang terakhir, konsentrasi hanya 5 ppm ClO2 sudah cukup untuk menghilangkan 100% dari mereka. Ini adalah bakterisida, antiseptik dan penghilang bau. Efektif pada rentang pH yang luas.

Dalam makanan

Klorin dioksida digunakan sebagai agen antimikroba dalam air untuk mengasapi buah-buahan dan sayuran, dalam pengolahan unggas, daging merah, baik potongan-potongan daging dan organ, dan produk laut seperti makanan laut.

Larutan klorin dioksida harus digunakan dalam konsentrasi tidak melebihi 3 ppm (bagian per juta) residu ClO2, sehingga tidak berdampak pada makanan.

Setelah perawatan dengan ClO2, semua makanan harus dibilas secara menyeluruh dengan air minum, atau harus direbus, dimasak, atau dikalengkan.

Dalam hal produk laut, larutan ClO2 harus digunakan dalam air dan es yang digunakan untuk membilas, mencuci, mencairkan es, mengangkut atau menyimpan. Kerang mentah harus dicuci dengan air bersih sebelum dikonsumsi.

Larutan ClO2 digunakan untuk menghilangkan mikroorganisme penyebab lendir (seperti ganggang, bakteri, dan jamur) dalam air proses yang digunakan dalam pembuatan kertas dan karton yang akan bersentuhan dengan makanan.

Dalam air minum

Klorin dioksida digunakan untuk memurnikan air dan membuatnya dapat diminum (aman untuk diminum). Ini digunakan dalam pra-pengolahan air yang nantinya akan dibotolkan untuk minum atau air yang akan digunakan sebagai bahan dalam pembuatan minuman atau minuman ringan.

Dalam kedokteran gigi

Klorin dioksida digunakan dalam instrumen yang digunakan oleh dokter gigi atau dokter gigi untuk mendisinfeksi mereka dan menghancurkan organisme patogen di dalamnya.

Dalam aplikasi medis

Larutan ClO2 berair telah digunakan untuk mengobati infeksi ragi oral (infeksi di mulut). Kandidiasis adalah infeksi oleh jamur Candida albicans.

Klorin dioksida menghilangkan jamur dari mulut dan secara signifikan meningkatkan penampilan jaringan mulut tanpa efek samping.

Beberapa peneliti medis menunjukkan bahwa larutan ClO2 yang diterapkan pada luka dari operasi bedah dapat mengurangi atau menekan pembentukan adhesi tanpa mempengaruhi penyembuhannya, dengan keuntungan tambahan dari sifat antiseptiknya.

Manfaat Klorin dioksida lainnya

Karena sifat pengoksidasi dan mikrobisidalnya, ClO2 digunakan untuk:

  • Memutihkan kayu pulp dalam pembuatan pulp dan kertas, memberikan kilap yang stabil.
  • Lemak dan minyak pemutih, kulit, tepung pemutih dan tekstil.
  • Aplikasi pertanian seperti desinfektan permukaan keras, peralatan, sistem air dan rumah kaca jamur.
  • Aplikasi dalam industri, toko dan rumah sakit seperti desinfektan permukaan keras (dinding, lantai, kamar mandi), sistem ventilasi, peralatan laboratorium.
  • Mendisinfeksi lantai dan kamar mandi di rumah, sistem pendingin udara, sistem sirkulasi air kolam renang.
  • Pengolahan air limbah kota dan industri.
  • Membersihkan kontaminasi dari ladang minyak.
  • Pembuatan garam klorida (Cl-).

Bahaya

  • Uap ClO2 pekat berpotensi meledak.
  • Ini beracun jika terhirup dan tertelan. Mengiritasi mata, hidung, dan tenggorokan, dapat menyebabkan edema paru dan bronkitis kronis.
  • Menurut sumber yang dikonsultasikan, ClO2 tidak menyebabkan mutasi pada DNA atau menyebabkan kanker pada manusia.

Disprosium: struktur, sifat, perolehan, kegunaan
Fukosa: ciri-ciri, struktur, fungsi
Kegunaan Keton — contoh, rumus, sifat, tata nama
Entalpi larutan: cara menghitung, kegunaan, dan latihan