Dióxido de cloro
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| CDióxido de cloro | |
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| Identificadores | |
| Número CAS | |
| Número EINECS | |
| Propriedades | |
| Fórmula molecular | ClO2 |
| Massa molar | 67.45 g/mol |
| Ponto de fusão |
−59°C |
| Ponto de ebulição |
10°C |
| Solubilidade em otros solventes | Hidrólise |
| Termoquímica | |
| Entalpia padrão de formação ΔfH |
+104.60 kJ/mol |
| Entropia molar padrão S |
257.22 J K−1 mol−1 |
| Riscos associados | |
| Classificação UE | Oxidante (O) Muito tóxico (T+) Perigoso para o ambiente (N) |
| Frases R | R6, R8, R24, R36, R50 |
| Frases S | S1/2, S23, S26, S28, S36/37/39, S38, S45, S61 |
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Dióxido de cloro é um composto químico com a fórmula ClO2. Este gás verde-amarelado cristaliza como cristais laranjas a −59 °C. Como um dos vários óxidos de cloro, é um potente e usual agente oxidante usado em tratamento de água e alvejamentos diversos.
[editar] Usos
Dióxido de cloro é usado primariamente (>95%) para branqueamento de polpa de madeira, onde 95 % da produção mundial é utilizada, mas é também usado no alvejamento de farinha e para a desinfecção de água e outros, aplicação na qual uma muito menor quantidade de dióxido de cloro é usada.
[editar] Produção
Em laboratório, o ClO2 é preparado por oxidação de clorito de sódio[1]:
- 2NaClO2 + Cl2 → 2ClO2 + 2 NaCl
Em escala industrial é produzido com alta eficiência por redução do clorato de sódio em um ácido forte com um agente redutor disponível taais como o ácido clorídrico e dióxido de enxofre. A reação do clorato de sódio com o ácido clorídrico ocorre em um reator via os seguintes passos:
- HClO3 + HCl → HClO2 + HOCl
- HClO3 + HClO2 → 2ClO2 + Cl2 + 2H2O
- HOCl + HCl → Cl2 + H2O
Desde 1999 uma crescente proporção do dióxido de cloro fabricado globalmente para tratamento de água e outras menores aplicações tem sido feitas usando o método com clorato, peróxido de hidrogênio e ácido sulfúrico, o qual pode produzir um produto de cloro livre em alta eficiência.
Tradicionalmente, o dióxido de cloro para aplicações em desinfecção tem sido feito por um dos três métodos usando o método com clorito de sódio ou clorito de sódio-hipoclorito de sódio:
Método clorito
- 2NaClO2 + 2HCl + NaOCl → 2ClO2 + 3NaCl + H2O
Método clorito-hipoclorito
- 5NaClO2 + 4HCl → 5NaCl + 4ClO2
Toodos os três processos químicos envolvendo clorito de sódio podem produzir dióxido de cloro com alta conversão de clorito, mas o método clorito-HCl sofre da necessidade de 25% mais clorito para produzir a quntidade equivalente de dióxido de cloro.
Geradores catalítico de dióxido de cloro produzem rendimentos extremamente altos de conversão (>98.5%). Nestes sistemas a solução é passada através de uma coluna de troca iônica. O processo de troca iônica rende ácido cloroso, o qual é então passado através de uma coluna de catalisador propiciando a conversando a dióxido de cloro. A vantagem deste sistema é que baixas concentrações de dióxido de cloro podem ser produzidas diretamente ao ponto de aplicação.
Dióxido de cloro também pode ser produzido por eletrólise de uma solução de clorito:
- 2NaClO2 + 2H2O → 2ClO2 + 2NaOH + H2
Dióxido de cloro em gás de alta pureza (7.7% em ar ou nitrogênio) pode ser produzido pelo método Gás-Sólido, no qual reage-se gás cloro diluído com clorito de sódio sólido.
- 2NaClO2 + Cl2 → 2ClO2 + 2NaCl
Estes processos e algumas leves variações têm sido estudadas e revistos[2].
[editar] Referências
- ↑ Derby, R. I.; Hutchinson, W. S. "Chlorine(IV) Oxide" Inorganic Syntheses, 1953, IV, 152-158.
- ↑ White, G. C. "Handbook of Chlorination and Alternative Disinfectants", 4th Edition (Wiley, 1999). (en)
