ГОЛОВНОЙ ОФИС
Время работы
Пн-Пт: 09.00 -18.00
УНИКАЛЬНЫЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ ИННОВАЦИИ

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

ДИОКСИД ХЛОРА «GREENOX»

Вопросы, ответы по применению диоксида хлора «GREENOX», лучшего по эффективности и стоимости биоцида с 200-летней историей для дезинфекции поверхностей, обеззараживания воды. Абсолютно безопасная, более эффективная альтернатива хлору.

Диоксид хлора был открыт в 1814 году Сэром Хемфри Деви. Он произвел диоксид хлора-газ смешением сернистой кислоты (H₂SO₃) с хлоратом калия (KClO₃). Затем он заменил сернистую кислоту на гипохлористую кислоту (HOCl). В последние несколько лет эта реакция также применялась для производства диоксида хлора в больших количествах. При этом, вместо хлората калия использовался хлорат натрия.

2NaClO + 4HCl → 2ClO + Cl + 2NaCl + 2HO

Диоксид хлора является биоцидом широкого спектра применения, который эффективен против всех бактерий, вирусов, плесени, грибов, водорослей и спор. Диоксид хлора проникает через стенки клеток бактерий и вступает в реакцию с аминокислотами в цитоплазме болезнетворной клетки, тем самым уничтожая ее. Т.е. диоксид хлора разрушает оболочку клеток, затем ядро бактерий путем их химического окисления, а не хлорирования. Поскольку при этом микроорганизмы полностью разрушаются, они не могут развить сопротивление. Это позволяет использовать диоксид хлора на непрерывной основе без необходимости применения альтернативных биоцидов.
Стабилизированный диоксид хлора – это диоксид хлора, буфферный в водном растворе. Аналогично озону и хлору, диоксид хлора является является окисляющим биоцидом, а не метаболическим токсином. Это означает, что диоксид хлора убивает микроорганизмы путем прекращения доставки питательных веществ через стенки клетки, а не за счет прекращения процесса метаболизма.
Диоксид хлора является наиболее селективным из всех известных биоцидов-окислителей. Как хлор, так и озон обладают большой реакционной способностью и потребляются большинством органических соединений, в то время как, диоксид хлора вступает в реакцию только с восстановленными сернистыми соединениями, вторичными и третичными аминами, и некоторыми сильно восстановленными и реактивными органическими соединениями. Это позволяет использовать диоксид хлора с меньшей дозой и при этом обеспечивать более стабильный остаточный уровень, чем при применении хлора или озона. Т.е. благодаря свой селективности, диоксид хлора может быть эффективно использован при более высокой нагрузке по органическим загрязнениям воды, чем хлор или озон.
Диоксид хлора, как минимум, по эффективности не уступает хлору, при этом, требуется меньшая доза, чем при применении хлора. Кроме этого, есть и другие очень важные преимущества применения диоксида хлора.
  • Бактерицидная эффективность весьма незначительно зависит от рН воды в диапазоне рН от 4 до 10;
  • Диоксид хлора существенно эффективнее в разрушении спор, бактерий, вирусов и других патогенных организмов, чем хлор;
  • Необходимая продолжительность контакта существенно ниже;
  • Диоксид хлора имеет лучшую растворимость;
  • Не вызывает коррозию, сопровождающая применение хлора. При этом сокращается стоимость эксплуатации сооружений;
  • Диоксид хлор не вступает в реакции с аммиаком NH3 или ионом аммония NH4+;
  • Диоксид хлора разрушает вещества, вызывающие образование тригалометанов и улучшает коагуляцию воды;
  • Диоксид хлора разрушает фенолы и при этом не имеет резкого запаха;
  • Диоксид хлора эффективнее чем хлор при удалении из воды железа и марганца, особенно комплексных форм этих загрязнений воды.
  1. Диоксид хлора обладает в 2,6 раза большей окислительной способностью содержащегося в воде хлора (из отбеливателя), что дает ему широкий спектр применений для дезинфекции и делает его чрезвычайно эффективным против множества ошибок. Исследования показали, что он дает снижение на 6 порядков (в миллион раз).
  2. Диоксид хлора имеет гораздо более широкий спектр pH, чем хлор, что делает его более универсальным и щадящим в различных ситуациях применения. В отличие от хлора, диоксид хлора остается настоящим газом, растворенным в растворе. Отсутствие какой-либо значительной реакции диоксида хлора с водой частично объясняет его способность сохранять свою биоцидную эффективность в широком диапазоне рН. Он также имеет ограниченные реакции с органическими веществами, что указывает на то, что гораздо больше диоксида хлора, добавляемого в систему, доступно в качестве биоцидного агента и не расходуется до такой степени, что хлор был бы при тех же условиях. Кроме того, хлор будет реагировать и потребляться аммиаком или любым амином, в то время как диоксид хлора очень медленно реагирует со вторичными аминами и реже с первичными аминами или аммиаком.
  3. Диоксид хлора зарегистрирован в EPA (регистрационный номер 74986-1) и считается отличным бактерицидным, фунгицидным и противомикробным средством. Он соответствует строгим требованиям EPA DIS / TISS для использования в качестве дезинфицирующего средства и дезинфицирующего средства для контакта с пищевыми продуктами.
  4. FDA и Министерство сельского хозяйства США (USDA) одобрили стабилизированный хлорит натрия (прекурсор) и диоксид хлора на предприятиях пищевой промышленности для дезинфекции и борьбы с бактериями и плесенью.
  5. Диоксид хлора в настоящее время рассматривается EPA как дезинфицирующее средство для поверхности кишечной палочки O157: H7 и устойчивой к лекарственным средствам сальмонеллы. В настоящее время он также рассматривается EPA как вирулицид для ВИЧ и гепатита А и для использования в качестве фунгицидов, вирулидов и альгицидов.
  6. Было установлено, что диоксид хлора является одним из наиболее эффективных средств диспергирования(растворению) биопленок, а в некоторых случаях и ингибирования образования будущих биопленок. Эта функция особенно полезна в небольших градирнях предприятий по переработке пищевых продуктов, где загрязнение пищевых продуктов может способствовать образованию тяжелых пленок или слизи водорослей. Биопленка представляет собой полисахаридную пленку или покрытие, которое защищает и укрывает колонии жизнеспособных бактерий, затрудняя очистку и дезинфекцию поверхностей.
  7. Диоксид хлора можно использовать на поверхностях, контактирующих с пищевыми продуктами, в разбавленных концентрациях до 5 частей на миллион (ррм). В некоторых случаях соединение продемонстрировало быстрое уничтожение бактерий, значительно меньшее, чем 30-минутный период, обычно используемый в исследованиях дезинфекции. Поскольку он настолько силен в таких небольших количествах, он также чрезвычайно экономичен.
  8. Проблемные клетки и бактерии проявили слабую способность сопротивления к диоксиду хлора, как они могут это делать с другими дезинфицирующими средствами, что делает его постоянным инструментом в наборе инструментов санитарии.
  9. Системы производства диоксида хлора могут использоваться для дезинфекции воздуха и удаления неприятных запахов, санитарии и очистки воды.
  10. В отличие от гипохлорита натрия и бромида, которые образуют канцерогенные тригалометаны, которые вымываются в канализацию и осаждаются в окружающей среде, диоксид хлора отдает кислород, распадаясь на воду, кислород и обычную поваренную соль. Это делает его намного менее агрессивным по отношению к оборудованию и превосходным выбором для окружающей среды. Он также быстро разрушается, что означает, что он не повредит почву и не добавит токсичные отложения на землю.
Диоксид хлора очень сильно отличается от элементарного хлора как по своей химической структуре, так и по поведению. Молекула диоксида хлора – это маленькая, летучая и сильная молекула. В разбавленном водном растворе диоксид хлора является свободным радикалом. При высоких концентрациях он имеет сильную реакцию с восстанавливающими соединениями. Когда диоксид хлора фото-окисляется светом, он разлагается. Конечными продуктами разложениями являются ионы хлорид (Cl-), хлорит (ClO₂-) и хлорат (ClO₃-). Диоксид хлора в жидкой форме имеет большую плотность, чем вода.
  • Эффективен при малых дозах
  • Дезинфицирующая активность проявляется очень быстро
  • Является превосходным реагентом для удаления биопленки
  • Имеет в 2,6 раз более высокую окислительную способность, чем хлор
  • Эффективен в широком диапазоне рН (вплоть до рН 12) без потери эффективности.
  • Не хлорирует органические вещества (не образуются тригалометаны и другие хлорорганические канцерогенные побочные соединения дезинфекции воды) и не вступает в реакцию с аммиаком
  • Не гидролизируется в воде с образованием хлорноватистой кислоты (HClO) или соляной кислоты (HCl)
  • Менее коррозионный, чем хлор
  • Высоко растворим в воде
  • Не оставляет опасных побочных продуктов
  • Остаточный ClO₂ не остается на поверхности обработанных поверхностей так долго как Cl₂. 
Одной из основных характеристик диоксида хлора является его высокая растворимость в воде, особенно в холодной воде. Диоксид хлора не гидролизуется, когда он смешивается с водой; он остается растворенным газом в растворе. Диоксид хлора приблизительно в 10 раз более растворим в воде, чем хлор. Диоксид хлора может быть удален из воды аэрированием или обработкой двуокисью углерода (CO₂).
Диоксид хлора редко хранится в виде газа, поскольку он взрывоопасен под давлением. При концентрации диоксида хлора в воздухе более 10%, создается опасность взрыва. В водном растворе диоксид хлора остается устойчивым и растворимым. Водный раствор диоксида хлора, содержащий приблизительно 1% ClO₂ (10 г/л), можно безопасно хранить при условии, что он защищен от света и источников тепла. Диоксид хлора обычно приготавливают на месте применения в генераторах. В настоящее время появились технологии приготовления раствора диоксида хлора из двух или одного порошкообразных компонентов.
Диоксид хлора обычно производится в генераторах в виде водного раствора или газа на месте применения. Он производится в окисленном растворе хлорита натрия (NaClO₂), или хлората натрия (NaClO₃). Для больших генераторных установок для производства диоксида хлора на месте использования применяют хлорит натрия, хлор-газ (Cl₂), водородно-натриевый хлорит (NaHClO₂) и сернистую кислоту. Концентрация производимого диоксида хлора варьируется от 0 до 50 г/л.
1. Предотвращение образования и контроль за Легионеллой.
В предотвращении заражения и уничтожении микробов, вызывающих болезнь Легионеров (легиониоза), диоксид хлора играет выдающуюся роль. Специфические характеристики этого дезинфектанта позволяют ему выполнять такую работу, которую не в состоянии выполнить другие дезинфектанты. Биопленка в трубопроводах может защитить Легионеллу от уничтожения при применении других дезинфектантов, в то время как, диоксид хлора удаляет биопленку и убивает бактерии, споры и вирусы.

Другими преимуществами применения диоксида хлора помимо перечисленных выше являются:
  • Необходимое время контакта, требуемое для обезвреживания, для ClO₂ меньше, чем при применении других дезинфектантов;
  • Диоксид хлора обладает лучшей растворимостью;
  • Диоксид хлора не вступает в реакцию с NH₃ или NH₄+;
  • Он разрушает вещества, приводящие к образованию тригалометанов, и улучшает коагуляцию воды;
  • Диоксид хлора разрушает фенолы и не имеет резкого запаха.

2. Удаление биопленки и предотвращение ее образования.
Биопленка представляет собой слой микроорганизмов, формирующих матрицу (слой слизи), которая образуется на твердых поверхностях при их контакте с водой. Патогенные микроорганизмы, проникшие внутрь биопленки, защищены от уничтожения биоцидами, в то время как, они могли бы быть уничтожены биоцидами, если бы находились во взвешенном состоянии в воды. Биопленка обеспечивает безопасное пристанище для таких микроорганизмов как Листериа, Е-коли и Легионелла., позволяя им размножаться до такого уровня, что загрязнения, находящиеся в воде, становятся неудаляемыми. Было неоднократно подтверждено, что диоксид хлора удаляет биопленку и предотвращает ее образование при его постоянном применении при малых дозах, в то время как, хлор и гипохлориты натрия и кальция практически неэффективны для удаления биопленки.

3. Обработка башен охлаждения (градирен) оборотного водоснабжения.
Очистка и дезинфекция башен охлаждения являются очень важными по нескольким причинам. Многие из них хорошо известны. Чистые трубы означают высокую эффективность теплообмена, улучшение показателей работы насосов и низкую эксплуатационную стоимость систем охлаждения оборотной водоснабжения. Однако большинству людей неизвестен тот факт, что башни охлаждения являются источником риска здоровью населения. Высокая температура воды является идеальной средой для роста патогенных организмов, например, таких как Легионелла.

Применение диоксида хлора в этой связи имеет ряд преимуществ. К числу относятся:
  • Диоксид хлор – мощный дезинфектант и биоцид;
  • Диоксид хлора предотвращает образование и удаляет биопленку;
  • В отличие от хлора, диоксид хлора эффективен в диапазоне рН от 4 до 10. Не требуется сброс отработанной воды и подпитка свежей водой.
  • Коррозионность воды, обработанной диоксидом хлора, минимальна по сравнению с водопроводной водой, обработанной хлором;
  • Бактерицидная эффективность практически не зависит от рН в диапазоне от 4 до 10, поэтому не требуется подкисление при высоких значениях рН воды;
  • Диоксид хлора может быть использован в виде распылителя, т.е. могут быть обработаны даже самые труднодоступные участки систем водоснабжения;
  • И в дополнение: применение диоксида хлора не наносит ущерб окружающей среде.

4. Дезинфекция питьевой воды и систем горячего водоснабжения.
Диоксид хлора используется для питьевого водоснабжения начиная с 1944 года. С тех пор потребность в нем стала возрастать, особенно после того, как обнаружилось, что свободный хлор и его производные (гипохлориты и хлорамины) образуют в питьевой воде побочные канцерогенные продукты дезинфекции, такие как тригалометаны. Благодаря этому многие водопроводные системы Великобритании и США стали применять диоксид хлора для обеззараживания воды. Кроме этого, есть и целый ряд других преимуществ использования диоксида хлора в питьевом и в горячем водоснабжении. К числу относятся:
  • Бактерицидная эффективность диоксида хлора относительно независима от величины рН в диапазоне от 4 до 10;
  • Диоксид хлора значительно эффективнее хлора в разрушении спор, бактерий, вирусов и других патогенных организмов;
  • Значительно ниже требуемое время контакта;
  • Диоксид хлора имеет лучшую растворимость в воде;
  • Не имеет место коррозия, которая всегда сопровождает процессы хлорирования воды. Благодаря этому снижается стоимость эксплуатации водопроводных сетей и оборудования;
  • Диоксид хлора не вступает в реакцию с NH₃ и NH₄+;
  • Диоксид хлора разрушает вещества, приводящие к образованию тригалометанов, и улучшает коагуляцию воды;
  • ClO₂ разрушает фенолы и не имеет резкого запаха;
  • Диоксид хлора эффективнее в удалении железа и марганца, чем хлор, особенно комплексных соединений этих металлов.

5. Диоксид хлора используется для стерилизации медицинского и лабораторного оборудования, поверхностей, помещений и инструментов.
Диоксид хлора используется как окислитель или как дезинфектант. Он является сильным окислителем, а также эффективен в уничтожении грибков, болезнетворных бактерий и вирусов. Он также удаляет биопленку и предотвращает ее образование. В качестве дезинфектанта и пестицида диоксид хлора используется в основном в жидкой форме. Диоксид хлора также может быть использован против сибирской язвы, поскольку он эффективен против спорообразующих бактерий. 
В пищевой промышленности:

  • Санитарная обработка поверхностей, находящихся в контакте с пищевыми продуктами
  • Системы мойки овощей
  • Гидро-охладители
  • Холодильные камеры
  • Подводящие каналы и желоба
  • Системы санитарной обработки на месте
  • Увлажнители
  • Обработка курятины
  • Производство льда
  • Молочное производство
  • Пастеризация
  • Производство напитков
  • Обработка мяса
  • Обработка грибов
  • Пивоварение
  • Ферментация
  • Производство консервов
  • Обработка рыбы
  • Обработка картофеля.

Очистка воды, промышленность в целом и специальные направления применения:

  • Питьевое водоснабжение
  • Башни охлаждения (градирни) оборотного водоснабжения
  • Линии технологического водоснабжения
  • Сточные воды
  • Общая санитарная обработка поверхностей
  • Уничтожение плесени
  • Химическое разрушение и окисление
  • Отбеливание
  • Удаления запахов
  • Борьба с моллюсками
  • Жидкости, используемые при резке металлов
  • Клеи, Эмульсии
  • Смачиватели/гидравлические масла
  • Бумажная промышленность
  • Добыча нефти и газа
  • Системы вентиляции
  • Животноводство
  • Сельское хозяйство
  • Здравоохранение
  • Морские суда
  • Фармакология
  • Электроника. 

Как окислитель диоксид хлора очень селективен. Он обладает этой способностью благодаря уникальному механизму обмена одного электрона. Диоксид хлора атакует богатые электронами центры молекул органических веществ. Один электрон переносится и диоксид хлора восстанавливается до хлорита иона (ClO₂-).


Путем сравнения окислительной силы различных дезинфектантов, мы приходим к заключению, что диоксид хлора эффективен при низких концентрациях. Диоксид хлора не обладает способностью вступать в реакцию со всеми соединениями как озон или хлор, а вступает в реакцию только с сернистыми соединениями, аминами и только некоторыми органическими веществами. В сравнении с озоном и хлором, для обеспечения активного остаточного уровня дезинфектанта требуется меньшая доза диоксида хлора. Он также может быть использован, когда в воде присутствует большое количество органических соединений.

Окислительная сила описывает насколько сильно окислитель вступает в реакцию с окисляемым веществом. Озон имеет наиболее высокую окислительную силу и реагирует с любой субстанцией, которую он может окислить. Диоксид хлора слабее, он имеет меньший окислительный потенциал, чем гидрохлористая (HOCl) или гидробромистая (HOBr) кислоты.

Окислительная способность показывает сколько электронов переходят при окислительной или восстановительной реакциях. Атом хлора в диоксиде хлора имеет окислительное число +4. Благодаря этому диоксид хлора принимает 5 электронов, когда он восстанавливается до хлора. Если мы посмотрим на молекулярный вес, то мы видим, что диоксид хлора содержит 263% «имеющегося хлора»; т.е. имеет более чем в 2,5 раза большую окислительную способность, чем хлор.

ОкислительОкислительная сила, мВОкислительная способность
Озон (O₃)
2,07
2 е-
Перекись водорода (H₂O₂)1,782 е-
Гидрохлористая кислота (HOCl)1,492 е-
Гидробромистая кислота (HOBr)1,332 е-
Диоксид хлора (ClO)0,955 е-

Приведенные ниже формулы показывают, что имеет место, когда молекула диоксида хлора вступает в реакцию. Сначала диоксид хлора забирает один электрон и восстанавливается до иона (отрицательно заряженный ион - анион) хлорита.

ClO + e- = ClO

Затем хлорит-ион окисляется и превращается в хлорид-ион:

ClO- + 4H+ + 4e- = Cl- + 2HO

Эти реакции подсказывают, что диоксид хлора восстанавливается до хлорида и во время этой реакции он принимает 5 электронов. Атом хлора остается, пока формируется стабильный хлорид. Этим объясняется почему не образуются хлорированные вещества. В случае, когда для обработки используется хлор, то он не только принимает электроны, но также имеют место реакции присоединения и замещения. Во время этих реакций один или более атомов хлора добавляются к обрабатываемую веществу. 
РеагентНаличие хлора (%)
Хлор (Cl₂)100
Порошкообразные отбеливатели35 - 37
Гипохлорит кальция (Ca(OCl)₂)99,2
Коммерческий гипохлорит кальция70 - 74
Гипохлорит натрия (NaOCl)95,2
Промышленные отбеливатели12 - 15
Бытовые отбеливатели (хлорка)3 - 5
Диоксид хлора (ClO₂)263,0
Монохлорамин137,9
Дихлорамин165,0
Трихлорамин176,7

Диоксид хлора генерируется путем смешения и реакции раствора хлорита натрия (NaClO₂) с раствором хлора в воде в соответствии с уравнением:

2NaClО + Cl → 2ClO2 + 2NaCl (1)


Основываясь на уравнении (1), хлорит натрия в количестве 1,35 мг вступает в реакцию с 0,5 мг хлора для образования 1,0 мг диоксида хлора. Поскольку хлорит натрия технического класса имеет 80% чистоту, то 1,68 мг технического хлорита натрия требуется для производства 1 мг диоксида хлора. Хлорит натрия может быть приобретен и храниться в виде жидкого раствора (обычно 25% концентрации) в холодильных складах.

Активным дезинфицирующим агентом в диоксиде хлора является свободный растворенный диоксид хлора (ClO₂). В настоящее время полное химическое объяснение работы диоксида хлора в водной среде недостаточно изучено. Поскольку диоксид хлора не гидролизуется по типу хлорсодержащих соединений, то его окислительную силу часто выражают через эквивалентность имеющемуся хлору. Определение эквивалентности имеющемуся хлору основывается на реакции окисления ClO₂:

ClO + 5e + 4H+ → Cl + 2HO (2)

Как следует из уравнения (2), хлор претерпевает изменение в 5 электронов при его превращении из диоксида хлора в хлорид-ион. Поскольку вес хлора в ClO2 составляет 52,6% и изменяется 5 электронов, то эквивалентность диоксида хлора имеющему хлору составляет: 52,6 х 5 = 263%. Таким образом, ClO₂ имеет в 2,63 раза больше окислительной силы, чем хлор. Концентрация ClO₂ обычно выражается в г/м3. На молярной основе, один моль эквивалентен 67,45 г, которые эквивалентны 177,5 г (5 х 35,45) хлора. Т.е. 1 г/м³ ClO₂ эквивалентен 2,63 г/м³ хлора.

Диоксид хлора имеет чрезвычайно высокий окислительный потенциал, который, вероятно, вызывает его сильную гермицидную силу. Благодаря очень высокому окислительному потенциалу диоксида хлора, возможные бактерицидные механизмы его действия могут включать инактивацию критических ферментных систем или разрушение синтеза белков. 
В отличие от хлора, диоксид хлора не вступает в реакцию с аммиаком (NH₃) и едва реагирует с элементарными аминами. Он окисляет нитриты (N0₂) в нитраты (NO₃). Диоксид хлора не реагирует путем разрушения углеродных связей. Не имеет место также минерализация органических веществ. При нейтральной величине pH или при высокой величине pH, сернистая кислота (H₂SO₃) восстанавливает диоксид хлора в ионы хлорита (ClO₂-). В кислой среде диоксид хлора разлагается на ионы хлорита и хлората (ClO₃-):

2ClO + 2OH- → HO + ClO- + ClO-

Эта реакция катализируется ионами водорода (H+). При низкой величине рН диоксид хлора восстанавливается до хлорид-ионов (Cl-). 
Чистый диоксид хлора при применении его для обработки воды образует меньше побочных продуктов дезинфекции по сравнению с окислителями, такими как хлор. В отличие от озона (O₃), чистый диоксид хлора не переводит бромид-ионы (Br-) в бромат-ионы (BrO₃-), кроме случаев, когда он подвергается фотолизу. Кроме того, диоксид хлора не производит альдегиды, кетоны, кетовые кислоты и другие побочные продукты дезинфекции, которые образуются при озонировании воды, содержащей органические вещества.
Обработка питьевой воды является основным направлением применения диоксида хлора для дезинфекции. Благодаря высокой биоцидной способности, диоксид хлора используется сегодня также и в других отраслях промышленности. К их числу, в частности, относятся дезинфекция сточных вод, обработка технологической воды, дезинфекция охлаждающей воды в градирнях, очистка воздуха, контроль за моллюсками, производство и хранение пищевых продуктов, окисление промышленных стоков, стерилизация медицинского оборудования и др.
Диоксид хлора дезинфицирует путем окисления. Диоксид хлора — это единственный биоцид, являющийся свободным радикалом в молекулярной форме. Он имеет 19 электронов. Диоксид хлора вступает в реакцию с веществами, которые отдают электрон. В отличие от него, хлор добавляет атом хлора к веществу или замещает атом хлора на атом вещества, с которым он вступает в реакцию (т.е. имеет место «хлорирование» вещества).
Диоксид хлора вступает в реакцию с веществами органического происхождения в клетках бактерий, вызывая прерывание ряда клеточных процессов. Диоксид хлора реагирует напрямую с аминокислотами и ДНК клеток. В настоящее время нет ясности, атакует ли диоксид хлора структуру клеток или кислоты внутри клеток. При этом предотвращается производство белка.

Диоксид хлора влияет на мембрану клеток путем изменения белков и жиров мембраны, а также останавливая дыхание клеток. Когда бактерии уничтожены, диоксид хлора проникает через стенки клеток. Вирусы уничтожаются другим путем; диоксид хлора реагирует с пептоном, водорастворимым веществом, которое образуется при гидролизе белков в аминокислоты. Диоксид хлора убивает бактерии за счет предотвращения образования белков. Диоксид хлора значительнее эффективнее в уничтожении вирусов, чем хлор и озон. 
Диоксид хлора - один из немногих дезинфектантов, который эффективен против патогенных паразитов Жиардии Лямблия и Криптоспоридиума, встречающихся в воде источников водоснабжения и вызывающих заражение людей болезнями «жиардиас» и «криптоспоридиус». Агенство по Охране Окружающей Среды США (USEPA) установило, что из всего многообразия существующих способов и реагентов, использующихся для дезинфекции питьевой воды, только диоксид хлора, озонирование и ультрафиолетовое облучение способны уничтожать Криптоспоридиум.
Микроорганизмы не могут создавать сопротивление диоксиду хлора. Диоксид хлора является дезинфектантом, который напрямую реагирует со стенками клеток микроорганизмов. Эта реакция не зависит от её продолжительности или от концентрации. В отличие от неокисляющих дезинфектантов, диоксид хлора убивает микроорганизмы, даже если он не активны. Поэтому, доза диоксида хлора, требующаяся для эффективного уничтожения микроорганизмов значительно ниже, чем при применении неокисляющих дезинфектантов.
Диоксид хлора остается газом в растворе. Молекула диоксида хлора очень сильная и способна двигаться по всей системе. Диоксид хлора может проникать вглубь слоев слизи бактерий поскольку он хорошо растворяется, даже в гидроуглеродных средах и эмульсиях. Диоксид хлора окисляет полисахаридную матрицу, которая держит вместе слизь в биопленке. Во время этой реакции диоксид хлора восстанавливается до хлорит- ионов. Они проникают в разрушенную на отдельные участки биопленку, которые все еще остаются в устойчивом состоянии. Когда биопленка начинает опять расти, то создается кислая среда и хлорит-ионы превращается обратно в диоксид хлора. Образовавшийся диоксид хлора удаляет оставшуюся биопленку.
Процессы реакции диоксида хлора с бактериями и другими веществами проходят в две ступени. Во время этих процессов образуются побочные продукты, которые остаются в воде. На первой ступени молекула диоксида хлора принимает один электрон и образуется хлорит-ион (ClO₂-). На второй ступени диоксид хлора принимает 4 электрона и образуется хлорид (Cl-). В некоторых водах при применении диоксида хлора может также образоваться какое-то количество хлората (ClO₃). Как хлорат, так и хлорит являются окисляющими агентами. Диоксид хлора, хлорат и хлорит диссоциируют в хлорид натрия (NaCl).
В 50-х годах прошлого столетия была хорошо известна биоцидная способность диоксида хлора, особенно при высокой величине рН. Для обработки питьевой воды он в основном использовался для удаления неорганических загрязнений, например, железа и марганца, а также, для удаления вкуса и запах и уменьшения количества образующихся при хлорировании воды побочных продуктов.

Т.е. для обработки питьевой воды диоксид хлора может быть использован одновременно как дезинфектант, так и окислитель. Он может быть применен для ступеней пре-окисления и окончательного окисления. При добавлении диоксида хлора на ступени пре-окисления поверхностных природных вод предотвращается рост водорослей и бактерий на последующих ступенях обработки воды. Кроме того, диоксид хлора окисляет плавающие частицы, помогает процессу коагулирования воды и, благодаря этому, удалению из воды взвешенных веществ.

Диоксид хлора является мощным дезинфектантом для обезвреживания бактерий и вирусов. Побочный продукт, хлорит (ClO₂-), является слабым бактериальным агентом. Как биоцид, диоксид хлора может остается активным в распределительных сетях питьевого водоснабжения, как минимум 48 часов, превышая по этому показателю хлор.

Диоксид хлора предотвращает рост бактерий в распределительных сетях питьевого водоснабжения. Он очень эффективен для предотвращения образования биопленки в распределительных сетях. Обычно биопленку очень сложно удалить со стенок трубопроводов и резервуаров хранения питьевой воды поскольку биопленка образует защитные слой над патогенными микроорганизмами. Диоксид хлора предотвращает образование биопленки, поскольку он обладает длительным эффектом последействия и остается активным в сетях долгое время. 
Рекомендуемые дозы диоксида хлора для пре-окисления и уменьшения содержания органических загрязнений варьируются от 0,5 до 2 мг/л при продолжительности контакта от 15 до 30 минут. Качество воды определяет необходимую продолжительность контакта. Для окончательной дезинфекции вода дозы составляют от 0,2 до 0,4 мг/л. При этом, остаточное содержание хлоритов в питьевой воде очень незначительно и не представляет какую-нибудь угрозу здоровью потребителей воды.
Для дезинфекции воды плавательных бассейнов может быть использовано сочетание хлора (Cl₂) и диоксида хлора (ClO₂). Диоксид хлора добавляется к воде. Поскольку бассейн наполняется водой из системы централизованного водоснабжения населенного пункта, хлор уже присутствует в воде бассейна в виде гипохористой кислоты (HOCl) и гипохлорита иона (OCl-). Диоксид хлора разрушает загрязняющие вещества в бассейне, в частности, такие как фенол. Преимуществом применения диоксида хлора для дезинфекции воды плавательных бассейнов является то, что он может применяться при малых дозах, поскольку он едва реагирует с органическими веществами и, соответственно, образуются меньше побочных продуктов дезинфекции.
Прежде всего нужно определить требуемую дозу дезинфектанта. Необходимая доза может быть определена путем добавления дезинфектанта в воду и измерения остаточного его количества после определенной продолжительности контакта. Доза диоксида хлора, используемая для обработки воды, зависит от продолжительности контакта, рН, температуры и концентрации присутствующих в воде загрязнений.
Диоксид хлора используется для дезинфекции воды, охлаждающейся в башнях охлаждения. Он удаляет биопленку и предотвращает биообрастания в башнях охлаждения. Уничтожение биопленки предотвращает повреждение и коррозию технологического оборудования и трубопроводов, а также повышает эффективность работы насосов. Кроме того, диоксид хлора очень эффективен в уничтожении бактерий Легионелла, зачастую развивающихся в оборотном водоснабжении, поскольку среда в башнях охлаждения благоприятствует росту этих патогенных бактерий. Диоксид хлора имеет весьма важное преимущество, что он эффективно работает в диапазоне рН воды от 4 до 10 и не требуется применение кислоты для корректировки рН воды.
Интерес к применению диоксида хлора как альтернативы хлору для дезинфекции воды стал увеличиваться в последние несколько лет. Диоксид хлора является очень эффективным дезинфектантом для уничтожения бактерий и, кроме того, еще более эффективен для дезинфекции воды, содержащей вирусы. Диоксид хлор привлек к себе повышенное внимание, поскольку он эффективно уничтожает патогенные Жиардии и Криптоспоридум, которые не уничтожаются хлором. Кроме того, диоксид хлора уничтожает биопленку и предотвращает ее повторное образование. Дезинфекция воды диоксидом хлора не приводит к образованию неприятных запахов. Диоксид хлора уничтожает фенолы, которые также могут вызвать запахи и привкусы в питьевой воде. Диоксид хлора более эффективен для удаления железа и марганца из воды чем хлор, особенно, если они находятся в воде в виде комплексных соединений.
Применение диоксида хлора вместо хлора предотвращает образование вредных галогенных побочных продуктов дезинфекции, таких как канцерогенные тригалометаны и гала уксусные кислоты. Диоксид хлора не реагирует с аммиаком, аминами или другими окисляемыми органическими веществами. Диоксид хлора улучшает коагулирование воды и удаляет из воды вещества, которые способствуют образованию тригалометанов. Он не окисляет бромиды в бромины. Когда вода, содержащая бромиды, дезинфицируется хлором или озоном, бромиды окисляются в бромины и гидробромистую кислоту, которые затем вступают в реакцию с органическими веществами с образованием бромсодержащих побочных продуктов дезинфекции, таких кака канцероген бромоформ.
Применение диоксида хлора уменьшает риск здоровью от микробиологических загрязнений в воде и, одновременно, уменьшает риск от химических загрязнений и образования побочных продуктов дезинфекции. Диоксид хлора является более эффективным дезинфектантом, чем хлор; при этом, требующиеся дозы диоксида хлора значительно ниже, чем при применении хлора. Кроме того, также меньше требуемая продолжительность контакта.
В отличие от хлора, диоксид хлора эффективно работает в диапазоне рН воды от 4 до 10. Его эффективность увеличивается при повышенных значениях рН, в то время как активные формы хлора очень зависят от рН. При нормальных условиях диоксид хлора не гидролизуется. Поэтому его окислительный потенциал высокий и способность дезинфицировать не зависит от рН воды. Температура и щелочность воды также не влияют на эффективность работы диоксида хлора. При дозах, используемых для дезинфекции, диоксид хлора не вызывает коррозию. Диоксид хлора больше растворим в воде, чем хлор.
Диоксид хлора может быть использован для снижения содержания тригалометанов и гала уксусных кислот, образующихся в результате реакции хлора с органическими веществами. Диоксид хлора может быть добавлен в воду до хлорирования. Уменьшается содержание аммиака в воде. Затем хлор, введенный в воду, окислит хлорит ионы в диоксид хлора или хлораты. Озон также может быть использован для окисления хлорит ионов в хлорат ионы.

При применении для дезинфекции воды хлораминов в распределительных сетях водоснабжения может иметь место нитрификация воды. Диоксид хлора может эффективно быть применен для решения этой проблемы.

Контроль за образованием побочных продуктов дезинфекции может иметь место в сочетании адекватной дезинфекции, особенно, уменьшении содержащих бромин тригалометанов и галоуксусных кислот, которые образуются при реакции содержащих бромины вод с органическими веществами природного происхождения. Диоксид хлора при контакте с броминами не образует гидробромистую кислоту или броматы, в то время кака хлор и озон их образуют. При этом диоксид хлора имеет отличные антимикробиологические свойства. 
При производстве диоксида хлора в генераторах из хлорита натрия и хлор-газа надлежит следовать мерам безопасности при транспортировке и использовании хлор-газа. Требуется обеспечивать достаточную вентиляцию в помещении и одевать защитную маску. Образующийся диоксид хлора-газ взрывоопасен.

При производстве диоксида хлора в генераторах образуется большое количество хлора. Это является серьезным недостатком производства диоксида хлора в генераторах, поскольку образующийся свободный хлор вступает в реакцию с органическими веществами с образованием галогенных побочных продуктов обеззараживания питьевой воды. 
ПараметрыХлорGREENOX - ClO₂
1Удаление биопленки в водопроводных сетяхСлабое удаление биопленки из-за непроникаемости хлора в биопленку, с учётом используемых в водоснабжении дозах хлора.Полностью проникает внутрь биопленки и удаляет её.
2Возникновение запаховУчаствует в соединениях, вызывающие запах и вкус при реакции с фенолами, аминами и водорослями.Не образует соединения, вызывающие запах и вкус воды при реакции с фенолами, аминами и водорослями.
3Зависимость от рН воды при ее обеззараживанииОбеззараживание происходит при величине рН < 7,5. Слабое обеззараживание воды в бетонных трубах.Обеззараживание эффективно при рН воды от 4 до 10. Эффективно обеззараживает в сетях с бетонными трубами.
4Образование канцерогенных тригалометанов и адсорбирующих органических галогенидов (АОХ)Приводит к образованию тригалометанов, галоуксусных кислот и АОХ из-за реакции с органическими веществами, присутствующими в воде.Не приводит к образованию тригалометанов и галоуксусных кислот. Ограниченное образование АОХ.
5Образование хлораминов, раздражающих слизистые оболочкиПри реакции с хлором все амины трансформируются в хлорамины.Не вступает в реакцию с первичными и вторичными аминами, не образует хлорамины.
6Работа в качестве биоцида и антивирусного реагентаХорошие биоцидные характеристики. Плохие антивирусные хар-ки. Биоцидные хар-ки резко уменьшаются при рН <7,5.Отличные биоцидные и антивирусные характеристики. При рН> 7,5, в 20 – 30 раз более сильный дезинфектант чем хлор.
7Работа в качестве альгицида для уничтожения водяных растенийРаботает как альгицид только при очень высоких дозах.Отличный альгицид при дозах, используемых для обеззараживания воды, 0,1 – 0,5 мг/л.
8Окислительные способностиСильный окислитель; при этом окисление происходит путем образования АОХ.В 2,6 раз сильнее хлора. Окисление происходит за счет кислорода.

Хлор

Обычно, газообразный хлор, Cl₂ дезинфицирует воду посредством следующих химических реакций:
Газообразный хлор вступает в реакцию с водой и производит соляную и хлорноватистую кислоту:

Cl₂ +HO →HCl + HOCl

Хлорноватистая кислота, HOCl, распадается на ион гипохлорита CIO- и ион водорода в пропорции, которая зависит от pH воды. Чем выше pH, тем выше количество иона гипохлорита. Поэтому уровень эффективности гипохлорита натрия ограничен очень узким спектром pH.

HOCL ↔ H+ + OCl-

Хлорноватистая кислота и ион гипохлорита вместе создают субстанцию, известную как «свободный наличный хлор» – реально действующий дезинфицирующий агент.

Диоксид хлора
Никакой другой биоцид кроме диоксида хлора не является «молекулярным свободным радикалом». У диоксида хлора нечетное количество электронов, и он отчаянно ищет субстанцию, которая является донором электронов. Это значит, что, когда диоксид хлора вступает в реакцию, он вступает в реакцию только с донором электронов, а не действует как свободный хлор (газообразный хлор или виде гипохлорита натрия или кальция), который добавляет или замещает атомы хлора на реактивную субстанцию, тем самым совершая «хлорирование». Следовательно, диоксид хлора не производит хлорированных компонентов и, вне зависимости от концентрации и времени контакта, сразу вступает в реакцию со стенками клеток микроорганизмов, прекращения возможности транспортирования питательных веществ внутрь клеток болезнетворных микроорганизмов через их стенки.

В конце концов, диоксид хлора и его первичные побочные продукты хлорит (ClO₂) и хлорат (ClO₃) распадаются на хлорид натрия. Таким образом, все вместе они не формируют токсичных или канцерогенных побочных продуктов хлорирования, а также не образуют токсичных органических и неорганических побочных продуктов, таких как броматы (при озонировании воды), а, соответственно, диоксид хлора не наносит вред окружающей среде по сравнению с другими биоцидами, используемыми в настоящее время.

Химия реакций
Нам часто задают вопрос: «Почему диоксид хлора так эффективен при низких концентрациях?» Объяснение можно получить из сравнения «интенсивность окисления» и «способность окисления».

Интенсивность окисления показывает, как сильно оксидант реагирует на окисляемую субстанцию.

Способность окисления показывает, как много электронов перенесено во время реакции окисления-восстановления. Так как у атома хлора в диоксиде хлора степень окисления +4, диоксид хлора может принимать 5 электронов, если он восстановлен до хлора. Принимая во внимание молекулярную массу, диоксид хлора имеет 263% «доступной окислительной способности хлора», то есть более, чем в 2,5 раза выше окисляющую способность, чем хлор.

Ниже формулы 1 и 2 показывают, что происходит, когда диоксид хлора вступает в реакцию. Сначала диоксид хлора захватывает один электрон и редуцируется (восстанавливается) до иона хлорита.

CIO + e- → CIO- (1)

Ион хлорита далее при реакции окисления-восстановления становиться ионом хлорида


CIO₂ + 4H+ + 4 e- → CL- + 2H₂0 (2)

Эти формулы показывают восстановление диоксида хлора до хлорида с приемом 5 электронов. Они также показывают, почему формируются «не хлорированные составляющие». Когда хлор вступает в реакцию, он не только принимает электроны, но также принимает участие в реакциях присоединения и замещения, в которых к субстанции, с которой происходит реакция, присоединяется или замещается один, или более атомов хлора. Хорошим примером этого является реакция взаимодействия хлора и фенола, при которой̆ три атома хлора добавляются к кольцу фенола и получают трихлорофенол (ТCP).

Диоксид хлора окисляет фенол без реакции хлорирования. Из формул видно, что атом хлора остается при реакции до образования стабильного хлорида. 

Оксидант
Интенсивность окисления (вольты)
Способность окисления (перенос электронов)
Гидрохлористая кислота (HOCl)1,492 е-
Диоксид хлора (ClO₂)0,955 е-

Хотя диоксид хлора чрезвычайно быстро растворяется в воде, он не вступает в химическую реакцию с водой и не разлагается и не теряет свои пропорции, как видно из следующей формулы:

2ClO + H0 CIO- + CIO- + 2H+ (3) 

ГОТОВЫЕ РЕШЕНИЯ

Мы поставляем как готовые решения по применению препаратов на Ваших объектах, так и предлагаем разработать, поставить оборудование, интегрировать системы дозирования препаратов индивидуально под Вас.

Заказать

ЗАКАЖИТЕ В ВАШЕМ РЕГИОНЕ

Image Description

Г. ТАМБОВ

ПОПОВ АЛЕКСЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ


Image Description

Г. ВОРОНЕЖ

СЕРУХИН ГЕННАДИЙ ГЕННАДЬЕВИЧ


Image Description

Г. ЛИПЕЦК

ЧЕКРЫЖОВ ГЕННАДИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ


Image Description

Г. КАЛИНИНГРАД

ВОЛКОВ РОМАН СЕРГЕЕВИЧ


Image Description

Г. УФА

БУРГАНОВА ЗИНИРА ХАЛИЛОВНА


Image Description

МОСКОВСКАЯ ОБЛ.

КУЛИНИЧ АЛЕКСЕЙ НИКОЛАЕВИЧ


Image Description

Г. МОСКВА

КОНДРАТЬЕВ ИЛЬЯ МАКСИМОВИЧ


Продукция «РОСФЕРМ» рекомендована Экспертным Советом Государственной Думы РФ (Решение №59/ЭС от 13.04.2022 г.) как высококачественная продукция, отвечающая всем требованиям, стандартам качества, безопасности.

БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА ПРИ ЗАКАЗЕ ОТ 100 000 РУБ.