摘要:二氧化氯是一种性能很好的氧化剂和杀菌消毒剂,本文介绍了二氧化氯的化学性质及在印染废水中的应用,表明二氧化氯与有机物反应具有选择性。
关键词:二氧化氯;印染废水
1·印染废水的性质
纺织印染废水具有水量大、水质复杂、有机污染物含量高、难生物降解、色度深、碱性大、水质变化大等特点,属于难处理的工业废水之一。印染废水主要是以芳烃和杂环化合物为母体,并带有显色集团(如—N=N—、—N=O)及极性基团(如—SO3Na—、—OH、—NH2)。活性染料分子中含较多能与水分子形成氢键的—SO3H、—COOH、—OH基团,染料分子就能全溶于废水中;不含或少含—SO3H、—COOH、—OH基团的染料分子以疏水性悬浮微粒形式存在于废水中;含少量亲水基团但分子量很大或完全不含亲水基团的染料分子,在水中常以胶体形式存在。印染废水的最大特点是色度高,随着印染加工技术的进步,染料结构的稳定性大为提高,给脱色处理增加了难度,所以印染废水处理的重要任务之一就是进行脱色处理。
目前现有的脱色方法有吸附脱色法,混凝脱色法,生物法脱色,电化学法脱色和氧化脱色法,都取得了一定的效果,这其中以氯氧化脱色法和臭氧氧化脱色法去除效果最为突出。但由于氧化产生副产物(如有机卤代物和环氧化合物)或者运行费用等问题限制了液氯和臭氧的使用。
2·二氧化氯的性质
二氧化氯(ClO2)分子量为67.46,是在自然界中完全以单体游离基形式存在的少数化合物之一。ClO2沸点11℃,凝固点-59℃,在常温下为黄绿色或桔黄色气体。二氧化氯具有与氯气相类似的刺激性气味,易溶于水,在4℃时的溶解性最好,溶解度约为氯气的5倍,不易发生水解反应。
二氧化氯是19价电子的分子结构,有一未成对电子,这个价电子可在氯与两个氧原子间游走,类似一游离基,这种特殊的分子结构决定了其化学性质的不稳定性。在光照射或受热条件下,二氧化氯水溶液易分解,应在阴凉避光处存放。
二氧化氯的蒸气压在41kPa时易发生爆炸,即二氧化氯不能受压,因此,二氧化氯不能装瓶运输,必须现场制备。而且当溶液中二氧化氯浓度高于10%或空气中二氧化氯浓度大于10%时,易发生低水平爆炸,在有机蒸气存在下,这种爆炸可能变得强烈。因此,用空气将气体二氧化氯浓度冲稀到10%以下,二氧化氯水溶液的浓度控制在8~10g/L以下,可以保证安全性。
二氧化氯是强氧化剂,与许多物质能发生剧烈反应。二氧化氯中的氯原子的标准氧化态是+4价,可以接受5个电子。氯气的有效氯含量为100%,而二氧化氯的有效氯含量为263%,其氧化能力是氯气的2.63倍。几种物质的氧化能力强弱次序为:二氧化氯>双氧水>高锰酸钾>氯气>次氯酸钠。二氧化氯作为一种高效、安全、广谱的消毒灭菌剂,目前在各行各业具有广泛的应用前景。ClO2是较强的氧化剂,氧化水中有机物具有选择性。主要表现为以下几点:
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