眾所周知，二氧化氯在常溫常壓下是一種帶有辛辣氣味的黃綠色氣體，易溶于水形成黃綠色溶液，溶解度為107.9g/L。ClO?氣體的性質(zhì)不穩(wěn)定，在一定的濃度或壓力下具有爆炸的危險，不宜貯存和運(yùn)輸。二氧化氯具有極強(qiáng)的氧化能力，在高濃度時(>500 mg/L)會對健康產(chǎn)生不利影響。當(dāng)使用濃度低于500 mg/L時，其影響可以忽略，在100mg/L 以下時不會對人體健康產(chǎn)生任何影響，包括生理生化方面的影響，對皮膚亦無任何致敏作用。事實(shí)上，二氧化氯的常規(guī)使用濃度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)底于500 mg/L，一般僅在幾十mg/L 左右。國外的大量實(shí)驗(yàn)研究也顯示，二氧化氯不僅是安全、無毒、廣泛的消毒劑，更無“三致效應(yīng)”，同時在消毒過程中也不與有機(jī)物發(fā)生氯代反應(yīng)生成可產(chǎn)生“三致作用”的有機(jī)氯化物或其他有毒類物質(zhì)。經(jīng)美國食(FDA)和美(FPA)的長期科學(xué)實(shí)驗(yàn)，二氧化氯被確認(rèn)為是醫(yī)療衛(wèi)生、食品加工、食品(水產(chǎn)品、果蔬)保鮮、環(huán)境、飲水和工業(yè)循環(huán)水等方面殺菌消毒、除臭的理想藥劑。同時，也被衛(wèi)生組織(WHO)確認(rèn)為A1級安全、有效、廣泛的殺菌消毒劑，國際上認(rèn)可的氯系消毒劑中最理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。衛(wèi)生組織(WHO)還將二氧化氯推薦為世界各國飲用水的首選消毒劑。

1.1 優(yōu)良的殺菌消毒作用

更難能可貴的是，二氧化氯的強(qiáng)烈殺菌消毒作用，并非因自身的毒性而導(dǎo)致了細(xì)菌的死亡，而是因?yàn)榉€(wěn)定性二氧化氯通過活化釋放出游離態(tài)二氧化氯，紅外分析表明：游離態(tài)二氧化氯屬于一種亞穩(wěn)狀態(tài)，一方面在酸性條件下會生成大量相對穩(wěn)定的中性單分子的ClO?，另一方面，在光照或溫度的影響下不穩(wěn)定的游離態(tài)二氧化氯還會釋放出部分新生態(tài)氧原子。新生態(tài)氧原子具有強(qiáng)烈的氧化作用，通過氧化微生物、細(xì)菌細(xì)胞中可溶性部分(包括酶系統(tǒng))而達(dá)到快速抑制微生物蛋白質(zhì)的合成，從而達(dá)到殺滅細(xì)菌、病毒的目的。而且，ClO?透過細(xì)胞膜的方式為單純擴(kuò)散，不需要載體蛋白(滲透酶)參與，所以無論細(xì)菌的代謝活力如何，ClO?均可起到殺菌的作用。ClO?還可與細(xì)菌中的部分氨基酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使氨基酸分解破壞，進(jìn)而抑制蛋白質(zhì)的合成，最終導(dǎo)致細(xì)菌死亡。

國內(nèi)外許多的研究結(jié)果還表明，二氧化氯在極低濃度(0.1 mg/L)下，即可殺滅多種諸如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等致病菌。即使在有機(jī)物等干擾下，在使用濃度為幾十mg/L時，也可完全殺滅細(xì)菌繁殖體、肝炎病毒、噬菌體和細(xì)菌芽胞等所有微生物。所以，二氧化氯殺菌消毒無“三致作用”，同時在消毒過程中也不與有機(jī)物發(fā)生氯代反應(yīng)生成可產(chǎn)生"三致作用"的有機(jī)氯化物或其他有毒類物質(zhì)。

二氧化氯的強(qiáng)烈與安全的殺菌消毒作用，使其可以大量應(yīng)用于飲用水、桶裝水和食品飲料的消毒，甚至可以直接應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)醫(yī)療過程的殺菌消毒、醫(yī)療器械的滅菌、公共衛(wèi)生的空氣凈化和染菌織物和器具的滅菌清洗。同時，其有效安全的殺菌作用，還可將其大量應(yīng)用于工業(yè)防霉、食品與農(nóng)副產(chǎn)品的防腐和保鮮。

1.2 獨(dú)特的強(qiáng)氧化性

ClO?的強(qiáng)氧化性特性，使其可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)污水和垃圾滲瀝液的處理，(  可將亞鐵離子氧化成三價鐵，破壞膠體的穩(wěn)定性，使其它雜質(zhì)與三價鐵一起沉降，達(dá)到去除鐵離子、懸浮物，凈化水質(zhì)、降低濁度的目的，這樣就可以防止鐵離子和部分懸浮物堵塞管道和破壞地層，利用這一特性，可將其大量應(yīng)用于油田采油。

不僅如此，二氧化氯分子的強(qiáng)氧化特性，使其可以與水中的     CN?等無機(jī)物和酚類、腐殖質(zhì)等發(fā)生氧化降解反應(yīng)，并有效地去除這些物質(zhì)，達(dá)到降解酚類等物質(zhì)目的。ClO?與有機(jī)物的反應(yīng)都是自由基氧化反應(yīng)，大分子的鏈被斷裂降解、環(huán)狀結(jié)構(gòu)被破壞、高沸點(diǎn)的有機(jī)物大部分被氧化成為較低沸點(diǎn)的中小分子的有機(jī)物。其中部分被降解為可揮發(fā)的有機(jī)物、CO?和H?O。ClO?可使酚類化合物分解為醌類化合物和簡單的有機(jī)酸，其中的一部分可以進(jìn)一步分解為CO?和 H?O。ClO?與間苯二酚自由基反應(yīng)形成對苯醌、鄰苯醌以及 ClO?。ClO?可繼續(xù)將醌類化合物氧化成簡單的有機(jī)酸和 此時，  被還原為Cl?。從而可有效降低有機(jī)廢水中的CODCr。因此，二氧化氯在制藥、農(nóng)藥、有機(jī)化工、焦化、制革和屠宰等高CODcr含量的有機(jī)工業(yè)污水處理中的應(yīng)用也越來越普遍。

另一值得注意的是二氧化氯對苯胺、偶氮類，以及水合肼、味精等含   和≡N 等含氮、胺結(jié)構(gòu)基團(tuán)的獨(dú)特降解作用，使其在高氨氮有機(jī)工業(yè)污水的處理中也發(fā)揮了十分有效的作用。甚至對垃圾滲瀝液這類高難度污水的處理，也可借助于獨(dú)特的動態(tài)膜分離專用裝置在高氨氮污水常溫脫氨的應(yīng)用中也取得了十分明顯的效果。不僅可以使(   濃度超過10000 mg/L,氨氮濃度超過6000mg/L的垃圾滲瀝液處理至氨氮濃度低于150mg/L,再組合其他常規(guī)工藝即可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。這對于我國高氨氮污水的處理亦將作出重大貢獻(xiàn)。

二氧化氯的強(qiáng)氧化性還可用在脫色工藝中，( 可使染料中的某些鍵，尤其是共軛雙建的斷裂，使電子的最高已占軌道和最低空軌道之間的能級差增加，電子躍遷能量變大，最大吸收波長已移到可見光之外，于是顏色便消失。(  對活性染料、酸性染料和硫化染斗等都具有明顯的脫色效果。這一特殊功能對于我國目前的印染、紡織和制革廢水的處理爾開辟了一條全新的工藝路線。

1.3 自揮發(fā)性和高擴(kuò)散性             

獨(dú)特的物化特性，即使在水中，ClO?分子的擴(kuò)散速度也十分迅速。實(shí)驗(yàn)研究表明，經(jīng)活化后的穩(wěn)定性二氧化氯，經(jīng)液相表面自然擴(kuò)散損失的有效二氧化氯，平均每小時高達(dá)10%以上，但這一損失量的大小與所選活化劑的活化速率(指達(dá)到同一活化率所需要的時間)有關(guān)，一般情況下二氧化氯的損失率與活化速率成正比，即活化速率越高損失率也會越大。利用二氧化氯具有超強(qiáng)的自揮發(fā)性和高擴(kuò)散性的特性，使其在空間殺菌消毒、空氣凈化和食品保鮮。尤其是其獨(dú)特的自揮發(fā)性能有效阻斷通過空氣傳播的SARS 病毒和禽流感、肝炎、肺結(jié)核、流行性感冒，以及目前在世界范圍廣泛傳播的新冠病毒等傳染性疾病的傳播，亦具有十分關(guān)鍵且重要的作用。