KLORIN DIOKSIDA (CLO2): STRUKTUR, PENGGUNAAN, PEROLEHAN, RISIKO, PROPERTI - KIMIA - 2025

The klor dioksida adalah unsur senyawa anorganik yang dibentuk oleh klorin (Cl) dan oksigen (O). Rumus kimianya adalah ClO ₂ . Ini adalah gas berwarna kuning kehijauan sampai kemerahan. Itu tidak ditemukan secara alami di lingkungan.

Ini sangat reaktif, jadi biasanya disiapkan di tempat yang akan digunakan. Salah satu kegunaan terpentingnya adalah sebagai mikrobisida, antiseptik dan pewangi karena menghilangkan bakteri, virus dan jamur dengan sangat mudah dan dalam konsentrasi yang sangat rendah.

Beberapa makanan yang dijual di supermarket mungkin telah didesinfeksi dengan klorin dioksida ClO ₂ . Penulis: ElasticComputeFarm. Sumber: Pixabay.

Memungkinkan Anda untuk mendisinfeksi makanan seperti sayuran, buah-buahan, daging, unggas, dan makanan laut. Ini digunakan untuk membersihkan permukaan, lantai, kamar mandi, sistem ventilasi, kolam renang, peralatan laboratorium, peralatan gigi, dll.

Untuk alasan ini digunakan dalam pengolahan makanan, di rumah sakit dan klinik, dalam industri dan bisnis. Ini digunakan untuk memurnikan air minum dan air limbah kota.

Ini sangat efektif sebagai agen pengoksidasi, oleh karena itu digunakan untuk memutihkan bubur kertas, minyak, tepung, kulit, serat tekstil, dan lain-lain.

Jika dalam bentuk gas, maka sangat berbahaya, karena sangat mudah meledak, dan digunakan terutama dalam larutan air. Beracun jika terhirup.

Struktur

Klorin dioksida dibentuk oleh penyatuan atom klor (Cl) dengan dua atom oksigen (O). Ikatan klorin dengan setiap oksigen bersifat kovalen dan ganda. Klorin dalam senyawa ini memiliki valensi +4.

Struktur Lewis klorin dioksida ClO ₂ . Yikrazuul. Sumber: Wikimedia Commons.

Ia memiliki struktur simetris dan bersudut, karena ia memiliki elektron bebas. Artinya, mereka tidak membentuk ikatan dengan atom lain.

Struktur ClO ₂ dalam tiga dimensi. Hijau = klorin; merah = oksigen. Ben Mills dan Jynto. Sumber: Wikimedia Commons.

Tata nama

- Klorin dioksida

- Klor oksida (iv)

Properti

Keadaan fisik

Gas kuning kehijauan sampai kuning kemerahan.

Berat molekul

67,45 g / mol.

Titik lebur

-59 ° C.

Titik didih

11 ° C.

Massa jenis

Cairan pada 0 ° C = 1.642 g / cm ³

Gas = 2.33 (kepadatan relatif terhadap udara, udara = 1).

Kelarutan

Larut dalam air: 2000 cm ³ gas ClO ₂ dalam 100 cm ³ air dingin atau 0,8 g / 100 mL air pada 20 ° C. Larut dalam larutan alkali dan dalam larutan asam sulfat H ₂ SO ₄ .

Sifat kimiawi

ClO ₂ sangat reaktif dan dapat meledak dengan hebat. Ini adalah agen pengoksidasi yang sangat efektif.

ClO ₂ terurai dengan hebat jika bersentuhan dengan bahan organik. Jika berada di udara dengan konsentrasi lebih dari 10%, ia dapat meledak karena pengaruh sinar matahari atau panas.

Ia juga dapat meledak dengan adanya merkuri (Hg) atau karbon monoksida (CO).

Di bawah aksi sinar ultraviolet (UV) atau ozon, ClO ₂ berubah menjadi klorin heksoksida Cl ₂ O ₆ , senyawa yang sangat tidak stabil.

Sifat larutan air Anda

Larutan encernya berwarna kuning atau kuning kemerahan. Mereka stabil jika tetap dingin, tertutup rapat dan terlindung dari sinar matahari. Dengan adanya cahaya, larutan ini perlahan terurai menghasilkan asam klorida HCl dan asam klorat HClO ₃ .

Larutan berair ClO _{2 di} mana diamati bahwa keluar gas kuning yaitu ClO ₂ . Penulis: Materialscientist. Sumber: Wikimedia Commons.

Dalam larutan alkali, ClO ₂ terurai menjadi ion klorit ClO ^2- dan klorat ClO ^3- . Dalam larutan asam, terbentuk asam klor HClO ₂ dan kemudian diuraikan menjadi asam klorida HCl dan asam klorat HClO ₃ .

Sifat lainnya

Uap terkonsentrasi ClO ₂ berpotensi meledak, jadi belum mungkin untuk mengompresnya sendiri atau bercampur dengan gas lain. Untuk alasan ini, lebih disukai untuk mempersiapkannya di situs yang akan digunakan.

Ketika berada pada suhu yang sangat rendah dalam bentuk terhidrasi, begitulah cara ia kadang-kadang dipindahkan, ia menjadi padatan berbentuk balok yang mirip dengan es dan berwarna oranye.

Ini memiliki bau yang mirip dengan klorin. Ini beracun jika terhirup.

Memperoleh

Itu dapat diperoleh dengan beberapa cara. Sebagai contoh, dalam beberapa kasus CLO ₂ solusi disusun dengan melewatkan campuran gas klorin (Cl ₂ ) dan udara (atau gas klor dan nitrogen N ₂ ) melalui kolom yang berisi butiran natrium klorit (NaClO ₂ ).

2 NaClO ₂ + Cl ₂ → 2 NaCl + 2 ClO ₂

Produk yang dihasilkan mengandung sekitar 90% ClO ₂ , di antara senyawa klorin lainnya.

Itu juga diperoleh dari kalium klorat (KClO ₃ ) dan asam sulfat (H ₂ SO ₄ ) dengan adanya asam oksalat sebagai agen pereduksi. Dalam hal ini juga terbentuk karbondioksida (CO ₂ ) yang berfungsi untuk mengencerkan ClO ₂ .

Ini dapat dibuat di tempat penggunaan mulai dari natrium klorat (NaClO ₃ ), asam sulfat (H ₂ SO ₄ ) dan metanol (CH ₃ OH).

Dalam industri ini diperoleh dengan cara natrium klorat (NaClO ₃ ) dan sulfur dioksida (SO ₂ ) dengan adanya asam sulfat.

2 NaClO ₃ + SO ₂ + H ₂ SO ₄ → 2 ClO ₂ + 2 NaHSO ₄

Digunakan sebagai desinfektan

Ini dapat digunakan sebagai agen antimikroba yang kuat. Telah terbukti sangat efektif melawan berbagai mikroorganisme, seperti Escherichia coli dan Staphylococcus aureus.

Dengan yang terakhir, konsentrasi hanya 5 ppm ClO _{2 sudah} cukup untuk menghilangkan 100% darinya. Ini bersifat bakterisidal, antiseptik dan penghilang bau. Ini efektif pada rentang pH yang luas.

Dalam makanan

Ini digunakan sebagai agen antimikroba dalam air untuk mengasapi buah-buahan dan sayuran, dalam pengolahan unggas, daging merah, baik potongan daging maupun organ, dan hasil laut seperti kerang.

Daging merah dari supermarket mungkin telah diolah dengan klorin dioksida untuk mendisinfeksi daging tersebut. Penulis: Karamo. Sumber: Pixabay.

Larutan klorin dioksida harus digunakan pada konsentrasi yang tidak melebihi 3 ppm (bagian per juta) sisa ClO ₂ sehingga tidak berpengaruh pada makanan.

Setelah perawatan dengan ClO ₂ semua makanan harus dibilas secara menyeluruh dengan air minum, atau harus digunakan untuk blansing, memasak atau pengalengan.

Untuk produk kelautan, larutan ClO ₂ harus digunakan dalam air dan es yang digunakan dalam pembilasan, pencucian, pencairan, pengangkutan atau penyimpanan. Kerang mentah kemudian harus dicuci bersih dengan air bersih sebelum dikonsumsi.

Air dingin dan es di mana makanan laut disimpan mengandung sejumlah kecil ClO ₂ . Penulis: PublicDomainPictures. Sumber: Pixabay.

Di atas kertas dan karton yang akan bersentuhan dengan makanan

Larutan ClO ₂ digunakan untuk menghilangkan mikroorganisme penyebab lendir (seperti alga, bakteri, dan jamur) dalam proses air yang digunakan dalam pembuatan kertas dan karton yang akan bersentuhan dengan makanan.

Di air minum

Ini digunakan untuk menjernihkan air dan membuatnya bisa diminum (aman untuk diminum). Digunakan dalam pretreatment air yang nantinya akan dibotolkan untuk diminum atau air yang akan digunakan sebagai bahan dalam pembuatan minuman atau minuman ringan.

Beberapa soda olahan mungkin mengandung air yang diolah dengan ClO ₂ . Susan Slater. Sumber: Wikimedia Commons.

Dalam kedokteran gigi

Ini digunakan dalam instrumen yang digunakan oleh dokter gigi atau dokter gigi untuk mendisinfeksi mereka dan menghancurkan organisme patogen di dalamnya.

Dalam aplikasi medis

Larutan ClO _{2 dalam air} telah digunakan untuk mengobati kandidiasis oral (infeksi di mulut). Kandidiasis adalah infeksi jamur Candida albicans.

Penampilan jamur Candida albicans dalam kultur laboratorium. CDC / Dr. William Kaplan. Sumber: Wikimedia Commons.

Klorin dioksida membunuh jamur mulut dan secara signifikan meningkatkan penampilan jaringan mulut tanpa efek samping.

Beberapa peneliti medis menunjukkan bahwa larutan ClO _{2 yang} diaplikasikan pada luka bedah dapat mengurangi atau menekan pembentukan adhesi tanpa mempengaruhi penyembuhan adhesi, dengan keuntungan tambahan dari sifat antiseptiknya.

Penggunaan lainnya

Karena sifat pengoksidasi dan mikrobisidal, ClO ₂ digunakan untuk:

- Memutihkan selulosa kayu dalam pembuatan pulp dan kertas, memberikan kilau yang stabil.

- Memutihkan lemak dan minyak, kulit, tepung pemutih dan tekstil.

- Aplikasi pertanian seperti mendisinfeksi permukaan keras, peralatan, sistem air, dan rumah kaca jamur.

- Aplikasi di industri, toko dan rumah sakit seperti desinfektan permukaan keras (dinding, lantai, kamar mandi), sistem ventilasi, peralatan laboratorium.

- Mendisinfeksi lantai dan kamar mandi rumah, sistem AC, sistem sirkulasi air kolam renang.

- Pengolahan air limbah kota dan industri.

- Pembersihan kontaminasi ladang minyak.

- Pembuatan garam klorida (Cl ^- ).

Resiko

- Uap pekat ClO ₂ berpotensi meledak.

- Beracun jika terhirup dan tertelan. Mengiritasi mata, hidung dan tenggorokan, dapat menyebabkan edema paru dan bronkitis kronis.

- Menurut sumber yang dikonsultasikan, ClO ₂ tidak menyebabkan mutasi pada DNA atau menyebabkan kanker pada manusia.

Referensi

1. Perpustakaan Kedokteran Nasional AS. (2019). Klorin dioksida. Dipulihkan dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Dean, JA (editor). (1973). Buku Pegangan Kimia Lange (Edisi Kesebelas). Perusahaan Buku McGraw-Hill.
3. Ensiklopedia Kimia Industri Ullmann. (1990). Edisi Kelima. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Cotton, F. Albert dan Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kimia Anorganik Lanjut. Edisi keempat. John Wiley & Sons.
5. Bajpai, P. (2012). Pemutihan Klorin Dioksida. Pengaruh Pemutihan Klor Dioksida terhadap Kualitas Pulp. Dalam Pendekatan Ramah Lingkungan untuk Pemutihan Pulp (Edisi Kedua). Dipulihkan dari sciencedirect.com.
6. Moran, S. (2018). Kimia air. Klorin dioksida. Dalam Panduan Terapan untuk Desain Instalasi Pengolahan Air dan Limbah. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
7. McKeen, L. (2012). Pengantar Iradiasi Makanan dan Sterilisasi Medis. Gas Klorin Dioksida. Pengaruh Sterilisasi pada Plastik dan Elastomer (Edisi Ketiga). Dipulihkan dari sciencedirect.com.