Diossido di cloro

Diossido di cloro
Nome IUPAC
diossido di cloro
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	ClO2
Peso formula (u)	67.45
Aspetto	gas giallo-rosso pallido, con odore pungente
Numero CAS	10049-04-4
Numero EINECS	233-162-8
PubChem	24870
DrugBank	DB12453
SMILES	O=Cl[O]
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
DL50 (mg/kg)	292 (ORL MUS)
Indicazioni di sicurezza
TLV (ppm)	0.1 ppm
Simboli di rischio chimico
pericolo
Frasi H	270 - 330 - 314 - 400
Consigli P	---

Il dicloro diossidante 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 candeggiamento e nel trattamento delle acque per la disinfezione.

Applicazioni

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

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 clorito 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 clorito 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 ${\displaystyle \rightleftharpoons }$ 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

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Collegamenti esterni

• (EN) Diossido di cloro, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.