Diossido di cloro

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Diossido di cloro
struttura del diossido di cloro
modello tridimensionale del diossido di cloro
Nome IUPAC
diossido di cloro
Caratteristiche generali
Massa molecolare (u) ClO2
Peso formula (u) 67.45
Aspetto gas giallo pallido - rosso
Numero CAS [10049-04-4]
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/l, in c.s.) 1,6 kg/L (a 0 °C, liquido)
Solubilità in acqua 8 g/L
Temperatura di fusione −59 °C (214 K)
Temperatura di ebollizione 11 °C (284 K)
Tensione di vapore (Pa) a 293 K 101000
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1) 104.60 kJ/mol
Proprietà tossicologiche
LD50 (mg/kg) 292 (ORL MUS)[1]
Indicazioni di sicurezza
TLV (ppm) 0.1 ppm
Simboli di rischio chimico
tossicità acuta comburente pericoloso per l'ambiente corrosivo gas compresso

pericolo

Frasi H 270 - 330 - 314 - 400 - EUH006
Consigli P --- [2]

Il diossido di cloro è un gas di colore giallo-verde pallido con formula chimica ClO2. Cristallizza a −59 °C in cristalli arancioni. Come molti altri ossidi di cloro, è un potente ossidante ed è utilizzato nel candaggiamento e nel trattamento delle acque per la disinfezione.

Applicazioni[modifica | modifica sorgente]

Il composto viene utilizzato principalmente (più del 95%) nello sbiancamento della cellulosa e della farina e nel trattamento delle acque.

Nel 1956 a Bruxelles viene sostituito il cloro con il biossido nel trattamento delle acque. Adesso viene usato come ossidante finale nella potabilizzazione. Rispetto al più economico ipoclorito, non produce trialometani per reazione con i fenoli derivanti dalla decomposizione degli acidi umici; viene inoltre diminuita la formazione di bromati.
Il diossido di cloro ha un'azione disinfettante migliore del cloro in acque a pH neutro, riesce a controllare meglio i batteri della legionella e diversi virus, ed è anche meno corrosivo. L'unico inconveniente è la produzione di cloriti.

È anche utilizzato nella disinfezione dell'aria; fu ad esempio l'agente chimico principale impiegato nelle minacce di contaminazione con antrace del 2001 negli Stati Uniti. Recentemente, dopo l'uragano Katrina a New Orleans, il diossido di cloro è stato usato per disinfettare la pericolosa melma che inondò le case.

Sintesi[modifica | modifica sorgente]

Diossido di cloro sciolto in acqua

In laboratorio, questo ossido è preparato dall'ossidazione del clorito di sodio:

2 NaClO2 + Cl2 → 2 ClO2 + 2 NaCl

Oltre il 95% del diossido di cloro è prodotto dal clorato di sodio.

È prodotto con grande efficienza riducendo il clorato di sodio in una soluzione a pH molto basso con un agente riducente, quale l'acido cloridrico o l'anidride solforosa. La reazione tra il clorato di sodio e l'acido cloridrico è illustrata di seguito:

HClO3 + HCl → HClO2 + HClO
HClO3 + HClO2 → 2 ClO2 + Cl2 + 2 H2O
HOCl + HCl → Cl2 + H2O

Una parte più piccola di diossido di cloro è utilizzata come disinfettante. Può essere anche prodotta dall'elettrolisi di una soluzione di clorito di sodio:

2 NaClO2 + 2 H2O \rightleftharpoons 2 ClO2 + 2 NaOH + H2

In alternativa, si può produrre in laboratorio riscaldando una miscela di clorato di potassio e acido ossalico:

2 KClO3 + H2C2O4 → 2 ClO2 + K2CO3 + CO2 + H2O

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ (EN) Chlorine dioxide toxicity
  2. ^ scheda del diossido di cloro su IFA-GESTIS


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