- Estrutura
- Nomenclatura
- Propriedades
- Estado físico
- Peso molecular
- Ponto de fusão
- Ponto de ebulição
- Densidade
- Solubilidade
- Propriedades quimicas
- Propriedades de suas soluções aquosas
- Outras propriedades
- Obtendo
- Usado como desinfetante
- Na comida
- Em papel e papelão que entrará em contato com alimentos
- Na água potável
- Na odontologia
- Em aplicações médicas
- Outros usos
- Riscos
- Referências
O dióxido de cloro é um elemento composto inorgânico formado por cloro (Cl) e oxigênio (O). Sua fórmula química é ClO 2. É um gás amarelo-esverdeado a avermelhado. Não é encontrado naturalmente no meio ambiente.
É extremamente reativo, por isso é comum que seja preparado no local de uso. Um de seus usos mais importantes é como microbicida, antisséptico e desodorizante, pois elimina bactérias, vírus e fungos com muita facilidade e em concentrações muito baixas.
Alguns alimentos vendidos em supermercados podem ter sido desinfetados com dióxido de cloro ClO 2. Autor: ElasticComputeFarm. Fonte: Pixabay.
Permite desinfetar alimentos como vegetais, frutas, carnes, aves e frutos do mar. É utilizado para higienizar superfícies, pisos, banheiros, sistemas de ventilação, piscinas, equipamentos de laboratório, equipamentos odontológicos, etc.
Por isso, é utilizado no processamento de alimentos, em hospitais e clínicas, em indústrias e empresas. É usado para purificar água potável e esgoto municipal.
É muito eficaz como agente oxidante, por isso é utilizado para branquear polpas de papel, óleos, farinhas, couro, fibras têxteis, entre outros.
Quando na forma gasosa é muito perigoso, pois é altamente explosivo, sendo utilizado principalmente em soluções aquosas. É tóxico se inalado.
Estrutura
O dióxido de cloro é formado pela união de um átomo de cloro (Cl) com dois átomos de oxigênio (O). As ligações do cloro com cada oxigênio são covalentes e duplas. O cloro neste composto tem uma valência de +4.
Estrutura de Lewis do dióxido de cloro ClO 2. Yikrazuul. Fonte: Wikimedia Commons.
Possui estrutura simétrica e angular, pois possui elétrons livres. Ou seja, eles não formam uma ligação com nenhum outro átomo.
Estrutura do ClO 2 em três dimensões. Verde = cloro; vermelho = oxigênio. Ben Mills e Jynto. Fonte: Wikimedia Commons.
Nomenclatura
- Dióxido de cloro
- Óxido de cloro (iv)
Propriedades
Estado físico
Gás amarelo-esverdeado a amarelo-avermelhado.
Peso molecular
67,45 g / mol.
Ponto de fusão
-59 ° C
Ponto de ebulição
11 ° C
Densidade
Líquido a 0 ° C = 1.642 g / cm 3
Gás = 2,33 (densidade relativa ao ar, ar = 1).
Solubilidade
Solúvel em água: 2.000 cm 3 de gás ClO 2 em 100 cm 3 de água fria ou 0,8 g / 100 mL de água a 20 ° C. Solúvel em solução alcalina e em solução de ácido sulfúrico H 2 SO 4.
Propriedades quimicas
ClO 2 é extremamente reativo e pode explodir violentamente. É um agente oxidante muito eficaz.
ClO 2 se decompõe violentamente se entrar em contato com materiais orgânicos. Se estiver no ar em uma concentração superior a 10%, pode explodir devido ao efeito da luz solar ou do calor.
Também pode detonar na presença de mercúrio (Hg) ou monóxido de carbono (CO).
Sob a ação da luz ultravioleta (UV) ou do ozônio, o ClO 2 se transforma em hexóxido de cloro Cl 2 O 6, um composto muito instável.
Propriedades de suas soluções aquosas
Suas soluções aquosas são amarelas ou amarelas avermelhadas. Eles são estáveis se mantidos em local fresco, bem vedados e protegidos da luz solar. Na presença de luz, essas soluções decompõem-se lentamente para dar ácido clorídrico HCl e ácido clórico HClO 3.
Solução aquosa de ClO 2 onde se observa a liberação de um gás amarelo que é o ClO 2. Autor: Materialscientist. Fonte: Wikimedia Commons.
Em soluções alcalinas, o ClO 2 se decompõe em íons clorito ClO 2- e clorato ClO 3-. Em soluções ácidas, o ácido cloroso HClO 2 é formado e então é decomposto em ácido clorídrico HCl e ácido clórico HClO 3.
Outras propriedades
Os vapores concentrados de ClO 2 são potencialmente explosivos, por isso não foi possível comprimi-lo sozinho ou misturado com outros gases. Por este motivo, é preferível prepará-lo no local onde será utilizado.
Quando está a temperaturas muito baixas na sua forma hidratada, que é a forma como às vezes é transferido, é um sólido em forma de bloco semelhante ao gelo e de cor laranja.
Possui um odor semelhante ao do cloro. É tóxico por inalação.
Obtendo
Pode ser obtido de várias maneiras. Por exemplo, em alguns casos, as soluções de ClO 2 são preparadas passando uma mistura de gás cloro (Cl 2) e ar (ou gás cloro e nitrogênio N 2) através de uma coluna contendo grânulos de clorito de sódio (NaClO 2)
2 NaClO 2 + Cl 2 → 2 NaCl + 2 ClO 2
O produto gerado contém aproximadamente 90% de ClO 2, entre outros compostos de cloro.
Também é obtido a partir do clorato de potássio (KClO 3) e do ácido sulfúrico (H 2 SO 4) na presença de ácido oxálico como agente redutor. Nesse caso, também se forma dióxido de carbono (CO 2), que serve para diluir o ClO 2.
Pode ser preparado no local de uso a partir de clorato de sódio (NaClO 3), ácido sulfúrico (H 2 SO 4) e metanol (CH 3 OH).
Na indústria é obtido por meio de clorato de sódio (NaClO 3) e dióxido de enxofre (SO 2) na presença de ácido sulfúrico.
2 NaClO 3 + SO 2 + H 2 SO 4 → 2 ClO 2 + 2 NaHSO 4
Usado como desinfetante
Ele pode ser usado como um poderoso agente antimicrobiano. Verificou-se que é altamente eficaz contra vários microrganismos, como Escherichia coli e Staphylococcus aureus.
Com este último, uma concentração de apenas 5 ppm de ClO 2 é suficiente para eliminar 100% deles. É bactericida, anti-séptico e desodorizante. É eficaz em uma ampla faixa de pH.
Na comida
É utilizado como agente antimicrobiano em água para fumigar frutas e vegetais, no processamento de aves, carnes vermelhas, tanto pedaços de carne como de órgãos, e produtos marinhos como mariscos.
A carne vermelha de supermercados pode ter sido tratada com dióxido de cloro para desinfetá-la. Autor: Karamo. Fonte: Pixabay.
As soluções de dióxido de cloro devem ser usadas em uma concentração que não exceda 3 ppm (partes por milhão) de ClO 2 residual para que não tenham efeito nos alimentos.
Após o tratamento com ClO 2, todos os alimentos devem ser bem enxaguados com água potável ou devem ser usados para escaldar, cozinhar ou enlatar.
No caso de produtos marinhos, a solução de ClO 2 deve ser usada em água e gelo usados no enxágue, lavagem, descongelamento, transporte ou armazenamento. Os mariscos crus devem ser bem lavados com água potável antes do consumo.
Água fria e gelo nos quais os frutos do mar são mantidos contêm pequenas quantidades de ClO 2. Autor: PublicDomainPictures. Fonte: Pixabay.
Em papel e papelão que entrará em contato com alimentos
As soluções de ClO 2 são usadas para eliminar microorganismos causadores de limo (como algas, bactérias e fungos) na água de processo usada na fabricação de papel e papelão que entrarão em contato com alimentos.
Na água potável
É usado para purificar a água e torná-la potável (segura para beber). É utilizado no pré-tratamento de água que posteriormente será engarrafada para beber ou água que será utilizada como ingrediente na fabricação de bebidas ou refrigerantes.
Alguns refrigerantes processados podem conter água tratada com ClO 2. Susan Slater. Fonte: Wikimedia Commons.
Na odontologia
É usado nos instrumentos usados pelo dentista ou dentista para desinfetá-los e destruir os organismos patogênicos neles.
Em aplicações médicas
Soluções aquosas de ClO 2 têm sido usadas para tratar candidíase oral (infecção na boca). A candidíase é uma infecção pelo fungo Candida albicans.
Aspecto do fungo Candida albicans em cultura de laboratório. CDC / Dr. William Kaplan. Fonte: Wikimedia Commons.
O dióxido de cloro mata o fungo da boca e melhora significativamente a aparência dos tecidos orais sem efeitos colaterais.
Alguns pesquisadores médicos indicam que as soluções de ClO 2 aplicadas em feridas cirúrgicas podem diminuir ou suprimir a formação de aderências sem afetar a cura da aderência, com a vantagem adicional de suas propriedades anti-sépticas.
Outros usos
Devido às suas propriedades oxidantes e microbicidas, o ClO 2 é usado para:
- Branquear a celulose da madeira na fabricação de celulose e papel, proporcionando um brilho estável.
- Branqueamento de gorduras e óleos, couro, branqueamento de farinha e têxteis.
- Aplicações agrícolas, como desinfecção de superfícies duras, equipamentos, sistemas de água e estufas de cogumelos.
- Aplicações em indústrias, lojas e hospitais, como desinfecção de superfícies duras (paredes, pisos, banheiros), sistemas de ventilação, equipamentos de laboratório.
- Desinfetar pisos e banheiros de residências, sistemas de ar condicionado, sistemas de circulação de água de piscinas.
- Tratamento de águas residuais municipais e industriais.
- Limpeza de contaminação de campos de petróleo.
- Fabricação de sais de cloreto (Cl -).
Riscos
- Os vapores concentrados de ClO 2 são potencialmente explosivos.
- É tóxico por inalação e ingestão. É irritante para os olhos, nariz e garganta, podendo causar edema pulmonar e bronquite crônica.
- Segundo as fontes consultadas, o ClO 2 não causa mutações no DNA nem causa câncer em humanos.
Referências
- Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA. (2019). Dióxido de cloro. Recuperado de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Dean, JA (editor). (1973). Lange's Handbook of Chemistry (décima primeira edição). McGraw-Hill Book Company.
- Enciclopédia de Química Industrial de Ullmann. (1990). Quinta edição. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Cotton, F. Albert e Wilkinson, Geoffrey. (1980). Química Inorgânica Avançada. Quarta edição. John Wiley & Sons.
- Bajpai, P. (2012). Branqueamento com Dióxido de Cloro. Efeito do branqueamento com dióxido de cloro na qualidade da polpa. Em Abordagens ambientalmente benignas para o branqueamento de celulose (segunda edição). Recuperado de sciencedirect.com.
- Moran, S. (2018). Química da água. Dióxido de cloro. Em um guia aplicado ao projeto de estação de tratamento de água e efluentes. Recuperado de sciencedirect.com.
- McKeen, L. (2012). Introdução à Irradiação de Alimentos e Esterilização Médica. Dióxido de cloro gasoso. Em The Effect of Sterilization on Plastics and Elastomers (Terceira edição). Recuperado de sciencedirect.com.