Chloordioksied

in Wikipedia, die vrye ensiklopedie
Jump to navigation Jump to search
Eienskappe

Algemeen

Naam Chloordioksied 
IUSTC-naam Chloordioksied 
Sistematiese naam diokso-λ4-chloraan 
Ander name Chloor-(IV)-dioksied
Struktuurformule van Chloordioksied
Chlorine-dioxide-3D-vdW.png
Chemiese formule ClO2
Molêre massa 67,45 g•mol-1
CAS-nommer 10049-04-4  
Voorkoms Geel tot rooierige gas  
Reuk Skerp reuk
Fasegedrag
Smeltpunt -59 °C
Kookpunt 11 °C
Digtheid 2,757 g•dm-3[1]
Oplosbaarheid 8 g•L-1 (teen 20 °C)
oplosbaar in alkaliese en swaelsuur oplossings 
Termodinamies 
ΔfHo 104,6 kJ•mol-1 
Henry se konstante 0.04 atm•m-3•mol-1

Suur-basis eienskappe

pKa 3.0

Veiligheid

Flitspunt  
LD50 94 mg•kg-1 (oraal, rotte)[2] 
LC50 260 dpm (rotte)[3]

Tensy anders vermeld is alle data vir standaardtemperatuur en -druk toestande.

 
Moenie met die Chloriet-ioon of Hidroksichlorokien verwar word nie.

Chloordioksied is 'n chemiese verbinding met die formule ClO2 wat bestaan ​​as geelgroen gas bo 11 °C, 'n rooibruin vloeistof tussen 11 °C en -59 °C, en as helderoranje kristalle onder -59 °C. Dit is 'n oksideermiddel wat suurstof na verskillende substrate kan oordra, terwyl een of meer elektrone deur 'n redoksreaksie verkry word. Dit hidroliseer[Nota 1] nie as dit water binnedring nie, en word gewoonlik as 'n opgeloste gas in oplossing in water gehanteer. Potensiële gevare met chloordioksied sluit gesondheidsprobleme, plofbaarheid en brandontsteking in.[4] Dit word algemeen as bleikmiddel gebruik.

Die verbinding is bedrieglik bemark as 'n inname-middel vir 'n wye verskeidenheid siektes, waaronder outisme by kinders[5] en Koronavirussiekte-2019[6][7][8] onder die name Miracle Mineral Solution, Miracle Mineral Supplement, Master Mineral Solution of meestal net as MMS.[8] Kinders wat chloordioksied as 'n vermeende geneesmiddel vir outisme in die kinderjare kry, het lewensgevaarlike kwale opgedoen[5] en sommige het selfs daaraan gesterf.[8] Die Amerikaanse voedsel- en dwelmadministrasie (FDA) het verklaar dat inname of ander interne gebruik van chloordioksied geen gesondheidsvoordele inhou nie en dit nie intern gebruik moet word om enige rede nie.[9][10]

Geskiedenis[wysig | wysig bron]

Chloordioksied is in 1811 deur Britse chemikus en uitvinder Sir Humphry Davy ontdek en word wyd gebruik vir bleikdoeleindes in die papierbedryf en vir die behandeling van drinkwater. Onlangse ontwikkelinge het die toepassing daarvan op voedselverwerking, ontsmetting van persele en voertuie, die uitwissing van skimmel, luginfeksie- en reukbeheer, behandeling van swembaddens, tandheelkundige toepassings en wondreiniging uitgebrei.[11]

Pseudomedisyne[wysig | wysig bron]

'n Bottel MMS

Chloordioksied word bedrieglik bemark as 'n wondermiddel vir 'n reeks siektes, van breinkanker en suikersiekte tot MIV / vigs en Koronavirussiekte-2019. Klysmas van chloordioksied is veronderstel om outisme te genees in die kinderjare, maar het na lewensgevaarlike reaksies[5] en selfs die dood gelei.[12] Chloordioksied word onder 'n verskeidenheid handelsname verkoop, insluitend, maar nie beperk nie tot MMS, Miracle Mineral Solution en CD-protokol.[13] Daar is geen wetenskaplike basis vir die mediese eienskappe van chloordioksied nie en mense is gewaarsku teen die gebruik daarvan.[10][14]

Die gebruik van chloordioksied, 'n giftige chemikalie, kan naarheid, braking, diarree en lewensgevaarlike lae bloeddruk veroorsaak as gevolg van uitdroging.[10] Die inname van so min as een gram van die chemikalieë wat gebruik word om MMS te vervaardig, natriumchloriet kan ander simptome veroorsaak, insluitend akute nierversaking,[15] vergieting van inwendige slymvliese soos die in die dunderm (wat die sogenaamde "touwurms" veroorsaak) en selfs lewensgevaarlike hemolise.[Nota 2]

Gebruike[wysig | wysig bron]

Chloordioksied word gebruik vir die bleiking van houtpulp en vir die ontsmetting (genoem chloorering) van munisipale drinkwater,[16][17][18] mikrobiologiese beheer in koeltorings en tekstielbleiking.[19] As ontsmettingsmiddel is dit effektief, selfs in lae konsentrasies, vanweë sy unieke eienskappe.[20][17][19] Dit is ook gebruik om meel te bleik.[21] Chloordioksied is minder korrosief as chloor en is beter vir die beheer van Legionella-bakterieë.[18][22]

Struktuur en binding[wysig | wysig bron]

Die twee resonansie strutuur

Chloordioksied is 'n neutrale chloorverbinding. Dit verskil baie van elementêre chloor, in sy chemiese struktuur sowel as in sy gedrag.[20] Een van die belangrikste eienskappe van chloordioksied is die hoë oplosbaarheid daarvan in water, veral in koue water. Chloordioksied hidroliseer nie wanneer dit water binnedring nie; dit bly 'n opgeloste gas in oplossing. Chloordioksied is ongeveer tien keer meer oplosbaar in water as chloor.[20]

Die molekule ClO2 het 'n onewe aantal valenselektrone, en daarom is dit 'n paramagnetiese radikaal. Die elektroniese struktuur het chemici lank getreiter omdat geen van die moontlike Lewis-strukture baie bevredigend is nie. In 1933 het L. O. Brockway 'n struktuur voorgestel wat 'n drie-elektronbinding behels.[23] Chemikus Linus Pauling het hierdie idee verder ontwikkel en by 'n twee resonansiestrukture uitgekom wat 'n dubbelbinding aan die een kant en 'n enkele binding plus 'n drie-elektronbinding aan die ander kant behels.[24] Volgens Pauling moet laasgenoemde kombinasie 'n swakker effek hê as die dubbele binding. In die molekulêre orbitale teorie is hierdie idee algemeen as die derde elektron in 'n anti-bindende orbitaal geplaas word. Latere werk het bevestig dat die hoogste besette molekulêre orbitaal inderdaad 'n onvolledig gevulde, antibondende orbitaal is.[25]

Voorbereiding[wysig | wysig bron]

Die bord word gebruik om 'n ontploffingsgevaar aan te dui

Chloordioksied is 'n verbinding wat geweldig kan ontbind as dit van verdunningsmiddels geskei word. Gevolglik word daar dikwels voorkeur gegee aan voorbereidingsmetodes wat oplossings daarvan vervaardig sonder om deur 'n gasfase te gaan. Dit is noodsaaklik om die hanteering daarvan op 'n veilige manier te reël.

Oksidasie van chloriet[wysig | wysig bron]

In die laboratorium kan ClO2 voorberei word deur natriumchloriet met chloor te oksideer:[26]

2 NaClO2 + Cl2 → 2 ClO2 + 2 NaCl

Tradisioneel is chloordioksied vir ontsmetting toegedien uit natriumchloriet of die natriumchloriet – hipochlorietmetode:

2 NaClO2 + 2 HCl + NaOCl → 2 ClO2 + 3 NaCl + H2O

of die natriumchloriet-soutsuurmetode:

5 NaClO2 + 4 HCl → 5 NaCl + 4 ClO2 + 2 H2O

of die chloriet-swaelsuur metode:

ClO2 + 2 H2SO4 → 2 ClO2 + HClO3 + 2 SO2−4 + H2O + HCl

Al drie metodes kan chloordioksied lewer met 'n hoë opbrengs vir die omskakeling van chloriet. In teenstelling met die ander prosesse, produseer die chloriet-swaelsuurmetode heeltemal chloorvrye chloordioksied, alhoewel dit onder die vereiste van 25% meer chloriet is om 'n ekwivalente hoeveelheid chloordioksied te produseer. Alternatiewelik kan waterstofperoksied doeltreffend in kleinskaalse toepassings gebruik word.[20]

Reduksie van chloraat[wysig | wysig bron]

In die laboratorium kan chloordioksied ook berei word deur kaliumchloraat met oksaalsuur te reageer:

2 KClO3 + 2 H2C2O4 → K2C2O4 + 2 ClO2 + 2 CO2 + 2 H2O

of met oksaalsuur en swaelsuur:

2 KClO3 + H2C2O4 + 2 H2SO4 → 2 KHSO4 + 2 ClO2 + 2 CO2 + 2 H2O

Meer as 95% van die chloordioksied wat vandag in die wêreld geproduseer word, word vervaardig deur reduksie van natriumchloraat, vir gebruik in houtpulpbleiking. Dit word met 'n hoë doeltreffendheid vervaardig in 'n sterk suuroplossing met 'n geskikte reduseermiddel soos metanol, waterstofperoksied, soutsuur of swaweldioksied.[20]

Aantekeninge[wysig | wysig bron]

  1. Hidrolise is enige chemiese reaksie waarin 'n watermolekule een of meer chemiese bindings breek.
  2. Hemolise: skeuring van rooibloedselle (eritrosiete) en die vrystelling van die inhoud daarvan (sitoplasma) in die omliggende vloeistof.

Verwysings[wysig | wysig bron]

  1. Haynes, W. M. (2009). CRC handbook of chemistry and physics : a ready-reference book of chemical and physical data (in Engels). Boca Raton: CRC Press. p. 4-58. ISBN 978-1-4398-2077-3. OCLC 858712715.
  2. Dobson, Stuart; Cary, Richard (2002). Chlorine dioxide (gas) (in Engels). World Health Organization. p. 4. Besoek op 21 Junie 2021.
  3. "Immediately Dangerous to Life or Health Concentrations (IDLH): Chlorine dioxide - NIOSH Publications and Products". Centers for Disease Control (in Engels). 4 Desember 2014. Besoek op 21 Junie 2021.
  4. "Toxicological Profile for Chlorine Dioxide and Chlorite" (PDF) (in Engels). Agency for Toxic Substances and Disease Registry, US HHS. Geargiveer vanaf die oorspronklike (PDF) op 14 Junie 2019.
  5. 5,0 5,1 5,2 "Parents are poisoning their children with bleach to 'cure' autism. These moms are trying to stop it". NBC News (in Engels). Besoek op 21 Junie 2021.
  6. Dupuy, Beatrice; Lajka, Arijeta; Seitz, Amanda. "Fake news: Chlorine dioxide won't stop coronavirus". Detroit News (in Engels). Associated Press. Besoek op 18 Junie 2021.
  7. Friedman, Lisa (3 April 2020). "E.P.A. Threatens Legal Action Against Sellers of Fake Coronavirus Cleaners". The New York Times (in Engels). ISSN 0362-4331. Besoek op 21 Junie 2021.
  8. 8,0 8,1 8,2 Spencer, Sarnac Hale. "Those coronavirus 'cures' you're hearing about? They're fake. Don't drink chlorine dioxide". USA TODAY (in Engels). Besoek op 21 Junie 2021.
  9. "Drinking bleach will not cure cancer or autism, FDA warns". NBC News (in Engels). Besoek op 21 Junie 2021.
  10. 10,0 10,1 10,2 "FDA warns consumers about the dangerous and potentially life threatening side effects of Miracle Mineral Solution". Food and Drug Administration (in Engels). 12 Augustus 2019. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 14 Augustus 2019. Besoek op 21 Junie 021.
  11. Aieta, E. Marco; Berg, James D. (1986). "A Review of Chlorine Dioxide in Drinking Water Treatment". Journal of the American Water Works Association (in Engels). American Water Works Association. 78 (6): 62–72. ISSN 0003-150X. JSTOR 41273622.
  12. Ryan, Frances (13 Julie 2016). "The fake cures for autism that can prove deadly". The Guardian (in Engels). Guardian Media Group. Besoek op 21 Junie 2021.
  13. "The Parents Who Give Their Children Bleach Enemas to 'Cure' Them of Autism" (in Engels). vice.com. 12 Maart 2015. Besoek op 21 Junie 2021.
  14. "FDA Warns Consumers of Serious Harm from Drinking Miracle Mineral Solution (MMS)" (in Engels). 3 Februarie 2011. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 3 Februarie 2011. Besoek op 21 Junie 2021.
  15. Lin JL, Lim PS (1993). "Acute sodium chlorite poisoning associated with renal failure". Ren Fail. 15 (5): 645–8. doi:10.3109/08860229309069417. PMID 8290712.
  16. Swaddle, Thomas Wilson (1997). Inorganic Chemistry: An Industrial and Environmental Perspective (in Engels). Academic Press. pp. 198–199. ISBN 0-12-678550-3.
  17. 17,0 17,1 "4: Chlorine Dioxide". Alternative Disinfectants and Oxidants Manual (PDF) (in Engels). US Environmental Protection Agency: Office of Water. April 1999. Geargiveer vanaf die oorspronklike (PDF) op 5 September 2015. Besoek op 21 Junie 2021.
  18. 18,0 18,1 Block, Seymour Stanton (2001). Disinfection, Sterilization, and Preservation (in Engels) (5de uitg.). Lippincott, Williams & Wilkins. p. 215. ISBN 0-683-30740-1.
  19. 19,0 19,1 Simpson, Gregory Deward (2005). Practical Chlorine Dioxide (in Engels) (Volume 1 uitg.). Colleyville, Tex.: Greg D. Simpson & Associates. ISBN 0-9771985-0-2.
  20. 20,0 20,1 20,2 20,3 20,4 {{{author}}}, Chlorine Oxides and Chlorine Oxygen Acids, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 15 April 2010.
  21. Harrel, C. G. (1952). "Maturing and Bleaching Agents in Producing Flour". Industrial & Engineering Chemistry (in Engels). 44 (1): 95–100. doi:10.1021/ie50505a030.
  22. Zhang, Zhe; McCann, Carole; Stout, Janet E.; Piesczynski, Steve; Hawks, Robert; Vidic, Radisav; Yu, Victor L. (2007). "Safety and Efficacy of Chlorine Dioxide for Legionella control in a Hospital Water System" (PDF). Infection Control and Hospital Epidemiology (in Engels). 28 (8): 1009–1012. doi:10.1086/518847. PMID 17620253. Geargiveer vanaf die oorspronklike (PDF) op 2011-07-19. Besoek op 2009-11-27.
  23. Brockway, L. O. (Maart 1933). "The Three-Electron Bond in Chlorine Dioxide" (PDF). Proceedings of the National Academy of Sciences (in Engels). 19 (3): 303–307. Bibcode:1933PNAS...19..303B. doi:10.1073/pnas.19.3.303. PMC 1085967. PMID 16577512.
  24. Pauling, Linus (1988). General chemistry (in Engels). Mineola, NY: Dover Publications. ISBN 0-486-65622-5.
  25. Flesch, R.; Plenge, J.; Rühl, E. (2006). "Core-level excitation and fragmentation of chlorine dioxide". International Journal of Mass Spectrometry (in Engels). 249–250: 68–76. Bibcode:2006IJMSp.249...68F. doi:10.1016/j.ijms.2005.12.046.
  26. Derby, R. I.; Hutchinson, W. S. (1953). Chlorine(IV) Oxide. Inorganic Syntheses (in Engels). 4. pp. 152–158. doi:10.1002/9780470132357.ch51. ISBN 978-0-470-13235-7.

Eksterne skakels[wysig | wysig bron]