Стабилизированный диоксид хлора лечебные свойства

8 800 550 58 48

Диоксид хлора (ClO2)

Диоксид хлора формула ClO2 (состоит из одного атома хлора и двух атомов кислорода). ClO2 название диоксид хлора – это небольшая летучая и стабильная молекула. Один из нескольких известных оксидов хлора, является мощным окислителем — электронным приемником. Степень окисления ClO2 обусловлена состоянием молекулы диоксида хлора – находится в постоянном поиске дополнительного электрона. Молекулярный вес: 67,45. Точка кипения: 11°C. Цвет (при смене физического состояния) – красновато-жёлтый газ, с характерным запахом (при температурах ниже 10°C представляет собой жидкость красно-коричневого цвета, в водном растворе имеет желто-зеленый цвет, который при увеличении концентрации переходит в желто-оранжевый).

Взрывоопасность диоксида хлора

ClO2 чувствителен к давлению и температуре в концентрирате – крайне не стабилен, и поэтому, не может транспортироваться подобно хлору в баллонах в сжатом виде. В связи с этим перевозки диоксида хлора в свободной форме всеми видами транспорта запрещены.

Историческая справка

Диоксид хлора первоначально был получен при взаимодействии серной кислоты с хлоратом калия в 1814 году сэром Гемфри Дэви (1778—1829):

— в 1798 году открыл опьяняющее действия на человека «веселящего газа» (закиси азота, N2O),

— в 1815 году сконструировал безопасную рудничную лампу с металлической сеткой, которая спасла жизнь многим шахтерам.

Благодаря открытию этого учёного, в наше время, мы можем стабилизированный диоксид хлора купить в аптеке. За прошедшие столетия человечество осознало, что диоксид хлора, его действие, не обязательно, наносит вред для здоровья человека. Диоксид хлора это новые технологии для безопасной дезинфекции!

Диоксид хлора применение:

Впервые в 1944 году ClO2 использовался на станции водоподготовки в городе Ниагара Фоллс, штат Нью-Йорк, для удаления фенолов из питьевой воды

• В 1956 году ClO2 заменил хлор на крупной станции питьевой воды в Брюсселе (Бельгия)

• В 2001 году ClO2 использовался для обработки зданий во время атаки США спорами сибирской язвы

• В августе 2005 года ClO2 использовался для уничтожения плесени в домах при борьбе с последствиями урагана Катрина в Новом Орлеане (США)

• До настоящего времени более 95% производимого ClO2 используется для отбеливания целлюлозы, бумаги, муки, а также в системах очистки воды

Диоксид хлора получение

ClO2 производят непосредственно на месте применения с использованием специальных установок. Существует понятие установка диоксида хлора (см. изображения ниже).

Диоксид хлора и хлорка в чем разница, на примере подготовки питьевой воды

Более 60 лет в Соединённых Штатах и Европе ClO2 используется для химической очистки городской питьевой воды, он признан лучшей альтернативой хлору. В настоящее многие отказываются от очистки питьевой воды хлором из-за растущей обеспокоенности по поводу канцерогенных побочных продуктов хлора, главным образом из-за тригалометанов (THMs). Другие галогены (фтор, бром, йод), которые также пытались использовать в водоподготовке, отягощены не здоровыми побочными продуктами. Йод, например, влияет на щитовидную железу. В отличии от хлора, диоксид хлора не оставляет THMs. Около 30 лет назад в США был принят Закон «О питьевой воде». Сам Закон и последовавшие за ним правки повлияли на существенное улучшение качества коммунальной питьевой воды в стране. Строгие требования выдвинули вперёд диоксид хлора при одновременном снижении использования хлора, так как его действие на организм человека приносит существенный вред. Использование диоксида хлора даёт двойную выгоду:

1) ClO2 более эффективен чем Cl,

2) ClO2 не содержит вредных побочных продуктов хлора.

Диоксид хлора первичное обеззараживание

ClO2 проявляет отличные антибактериальные и противогрибковые свойства. Газообразный диоксид хлора проникает через мембраны бактериальных клеток и вызывает гибель клеток в диапазоне кислотности рН 3-9.

В лабораторных тестах диоксид хлора более эффективен при инактивации грибковых спор, чем хлор. Инактивированные грибковые споры, с разрушенной клеточной стенкой и клеточной мембраной допускают утечку клеточных веществ и, в конечном итоге, наступает грибковая смерть. Раствор ClO2 в лабораторных тестах уменьшил 98,2% бактерий и грибов (E. coli, стафилококк, псевдомонады, листерии, сальмонеллы, Candida albicans и т. д.).

Механизм действия:

— достаточная степень окисления ClO2 активирует электроны во время химических реакций и взаимодействует с компонентами клетки;

— ClO2 притягивает электроны микробов, в результате, молекулярные связи микробов ослабевают и клетка разрывается;

— ClO2 фактически одновременно атакует все белки микроорганизма, что лишает возможности к мутации микроорганизмов до резистентной формы.

Диоксид хлора обеспечивает не только первичное обеззараживание, в следующей статье мы расскажем Вам о том как работает дезинфекция со спороцидным эффектом.

Читать еще:  Ромашка лечебные свойства и противопоказания при панкреатите

неорганическое химическое соединение хлора и кислорода

Применение диоксида хлора

Диоксид хлора эффективен в следующих отраслях:

Дезинфекция питьевой воды

Диоксид хлора может использоваться в обработке питьевой воды как дезинфектант, либо как окислитель.
Как дезинфектант, диоксид хлора очень эффективен против бактерий, грибов, водорослей и биоплёнки, кроме того, при наличии вирусного загрязнения, противовирусное и противоспоровое действие диоксида хлора лучше, чем у хлора.

Как окислитель, диоксид хлора используется для:
— удаления железа и марганца;
— снижения мутности и цветности;
— удаления привкусов и запахов;
— сдерживания роста морских водорослей;
— удаления некоторых пестицидов.

Дезинфекция сточных вод

Основные сферы применения диоксида хлора в этой области:

— дезинфекция сточных вод перед сбросом стоков или для рециркуляции воды;
— удаление запахов, образовавшихся в анаэробных условиях;
— увеличение скорости седиментации ила в процессах осаждения активного ила;
— удаление нитритов, сульфидов, тетраэтила, свинца, цианидов, ароматических углеводородов, фенолов и т.п.

Обработка охлаждающей воды

Важной проблемой в эффективности работы систем охлаждающей воды, теплообменников и труб является «обрастание» их поверхностей сложными загрязняющими отложениями.

Присутствие обрастания вызывает:
1. Увеличение эксплуатационных затрат, так как более низкая теплопередача вызывает производственные потери и увеличение гидравлического сопротивления, требующих более энергоемкого насосного оборудования;
2. Увеличение затрат на обслуживание, на операции по очистке или замене труб, вышедших из строя из-за коррозии или перегрева;
3. Уменьшение времени эксплуатации ввиду частых закрытий и необходимости чистки или ремонта оборудования.

Хотя гипохлорит натрия или хлор являются эффективными в регулировании обрастания, но их использование в обработке вод с высоким содержанием органических веществ, приводит к образованию галоидированной органики, чего практически не происходит при применении диоксида хлора.

При повышенных температурах воды, бактерицидное воздействие на микроорганизмы у хлора и гипохлорита натрия значительно ниже, чем у диоксида хлора.

Градирни

В оборотных системах водоснабжения нагретая вода охлаждается и подается для повторного использования на том же объекте. При охлаждении циркуляционной воды в градирнях возникает проблема ее загрязнения из внешней среды (пылью, спорами растений, микроорганизмами, содержащимися в воздухе), а также ржавчиной, взвешенными частицами, органического и неорганического происхождения, образующихся в самих теплообменных системах. За счет интенсивно развивающихся в водной среде при повышенных температурах микроорганизмов, на поверхностях внутренних теплообменников происходит биообрастание, что ведёт к нарушению оптимальной работы системы охлаждения.

Применение хлордиоксидной технологии позволяет:
— обеззараживать воду;
— полностью удалять биообрастания с поверхностей теплообменных контуров;
— надежно защищать поверхности теплообменных контуров от отложений и биообрастаний, в результате чего — экономить средства на ремонт и замену, выходящих из строя элементов теплообменных контуров.

Обработка шламов и отбеливание целлюлозы

Технологическая вода, используемая в процессе производства бумаги, за счёт присутствия в ней органических субстратов, благоприятной температуре и нейтральном или слегка щелочном pH, составляет идеальную среду для развития биомассы: бактерий и грибков. В результате чего, в трубах и резервуарах образуется вязкое отложение (“слизь”), которое вызывает много проблем с загрязнением, разрыву непрерывного бумажного полотна, снижение эффективности производственного цикла.

Использование диоксида хлора:
— позволяет эффективно очищать воду при низких дозировках;
— не влияет на содержание АОГ в бумаге и в сточных водах;
— приводит к удалению неприятных запахов, возникающих благодаря анаэробной ферментации;
— снижает время простоев производства.

Дезинфекция в пищевой промышленности

Диоксид хлора успешно применяют в различных отраслях пищевой промышленности и, в частности, для следующих действий и операций:

1. Мытье и транспортировка фруктов и овощей, обработка рыбы и мяса
2. Дезинфекция охлаждающих вод
3. Мытье контейнеров для продовольственных продуктов и напитков
4. Производство замороженных продуктов
5. Производство пива

Обработка диоксидом хлора даёт следующие преимущества:
— полная дезинфекция при высоких значениях рН;
— низкое образование органических галоидных соединений;
— не образуются хлорамины или другие нежелательные побочные продукты, которые могут быть опасными для здоровья человека;
— не происходит органолептических изменений продуктов (неприятный вкус и запах);
— происходит защита от повторного инфицирования при бутилировании.

Исследование ингаляционной токсичности газообразного диоксида хлора в низкой концентрации при воздействии на крыс в течение шести месяцев с двухнедельным восстановительным периодом

Опубликовано в журнале:
Журнал промышленной гигиены и токсикологии 2012, 7:2

Акинори Акаматсу 1,2 , Чеолсунг Ли 1 , Хирофуми Морино 1 , Таканори Миура 1 , Норио Огата 1 и Такаши Шибата 1

1 Компания Taiko Pharmaceutical Co., Ltd, Сиута-ши, Осака, Япония.
Полный список сведений об авторах приводится в конце статьи.

Общие сведения

Диоксид хлора (ДХ), который при комнатной температуре представляет собой растворимый в воде газ желтого цвета, существует в виде относительно стабильного свободного радикала и является очень сильным окислителем [1–3]. В этой связи при растворении в воде ДХ обладает мощным антимикробным действием на бактерии и вирусы in vitro [4–7].
Кроме того, в ходе последних исследований было установлено, что газообразный ДХ также обладает мощным антимикробным действием [8–10]. В частности, было описано, что газообразный ДХ в низкой концентрации, соответствующей 0,03 ppm, может использоваться в качестве профилактики инфицирования мышей вирусом гриппа типа A [11]. Кроме того, по свидетельству Огаты (Ogata) и Шибаты (Shibata), емкости, выделяющие газообразный ДХ в малых количествах, установленные в классной комнате, позволили повысить посещаемость школы учащимися в зимний период, предположительно, в связи с профилактикой эпидемических простудных и гриппозных заболеваний [12]. Кроме того, в рамках клинического исследования заболеваемости группы людей было установлено, что газообразный ДХ в крайне низкой концентрации, такой как 0,01 ppm или 0,02 ppm, является средством профилактики гриппоподобного заболевания [13]. Другие исследования также позволили выявить способность газообразного ДХ в низкой концентрации инактивировать кошачий калицивирус (FCV), суррогат норовируса, который был нанесен на стеклянную поверхность во влажном или сухом состоянии [14,15]. Концентрации газообразного ДХ в рамках указанных исследований не превышали восьмичасовой средневзвешенной во времени концентрации (TWA), которая была установлена Управлением США по охране труда и промышленной гигиене (OSHA) на уровне 0,1 ppm [16]. Результаты этих исследований свидетельствуют о том, что газообразный ДХ в низких концентрациях может использоваться в качестве эффективного средства дезинфекции жилых и присутственных помещений, таких как жилые здания, офисы, здания аэропортов, больницы, при условии, что применяемые концентрации газообразного ДХ не являются токсичными.
Однако токсичное воздействие газообразного ДХ в низкой концентрации, в частности, его долгосрочное токсичное воздействие на организм, до сих пор не было достаточно изучено. В немногочисленных исследованиях ингаляционной токсичности газообразного ДХ авторы Поле и Дебрусс [17–19] применяли высокие концентрации газообразного ДХ, такие как 2,5 ppm и выше. Кроме того, период воздействия газообразного ДХ на организм не превышал у них 45 дней. Более долгосрочное исследование было выполнено Дальхамном [20]. Оно показало, что уровень ненаблюдаемого вредного воздействия (NOAEL) на крыс, которые контактировали с газообразным ДХ 5 часов в день в течение 10 недель, составляет 0,1 ppm. Однако в связи с тем, что концентрация газообразного ДХ в период проведения эксперимента значительно колебалась в пределах от 0,05 ppm до 0,3 ppm, ценность этого исследования весьма ограничена. В этой связи в настоящее время представляется крайне желательным изучить вопрос о наличии или отсутствии признаков токсичного воздействия газообразного ДХ в концентрации в 0,1 ppm или ниже при воздействии на животных в течение более длительного периода времени, по сравнению с исследованием Дальхамна. Кроме того, результаты исследования, в рамках которого животные контактировали бы с газообразным ДХ постоянно в течение 24 часов, могут оказаться полезными для воспроизведения реальных условий жизни человека. Если в этих условиях будет доказана безопасность газообразного ДХ в низких концентрациях, последний может постоянно использоваться для борьбы с инфекцией в помещениях, занимаемых людьми.
Таким образом, цель настоящего исследования заключается в том, чтобы изучить вопрос о наличии или отсутствии признаков токсичного воздействия газообразного ДХ в низкой концентрации, не превышающей 0,1 ppm, уровень которой должен точно регулироваться при его постоянном воздействии на крыс в течение более длительного периода, по сравнению с предыдущими исследованиями, в условиях свободного доступа к корму и воде, имитирующих обычный образ жизни человека. В целом, обоснование уровня воздействия, выбранного в рамках настоящего исследования, построено на базе более ранних работ (включая наши собственные), где было продемонстрировано, что антимикробное действие газообразного ДХ проявляется при концентрации от 0,01 ppm [13] до 0,03 ppm [11]. Как следствие, мы выбрали уровни газообразного ДХ в пределах от 0,05 ppm до 0,1 ppm, то есть в диапазоне, охватывающем концентрации, обладающие антимикробным эффектом, но при этом не превышающем значения 0,1 ppm, которое является восьмичасовым TWA допустимого уровня долгосрочного воздействия, согласно Управлению OSHA США.

Читать еще:  Семена солянки холмовой лечебные свойства и противопоказания

Лабораторные животные и условиях их содержания

Самки и самцы крыс породы Спраг Доули Crl:CD (SD) в возрасте около 5 недель были получены из лаборатории Charles River Laboratories Japan (Йокогама, Япония). Однополые животные, попарно помещенные в клетки, содержались в виварии при температуре 24±3 °C и относительной влажности воздуха 50±10 %, с двенадцатичасовым циклом чередования светлого и темного времени суток. Животные получали в неограниченном количестве корм CRF-1 (производства компании Oriental Yeast, Токио, Япония) и водопроводную воду. До начала эксперимента они прошли недельную акклиматизацию и карантин. Все эксперименты над животными проводились в строгом соответствии с требованиями Руководства Национального института здравоохранения по обращению с лабораторными животными и были утверждены Внутренним комитетом по обращению с животными компании Hamri Corporation, по заказу которое выполнялось настоящее исследование.

Генерация газообразного ДХ и экспериментальная ингаляционная камера

Источником газообразного ДХ служила электрохимическая система [21]. Вкратце, газообразный ДХ мы получали путем растворения продукта электролиза хлорида калия в растворе хлорита натрия. Экспериментальная установка для воздействия на крыс газообразным ДХ изображена на рисунке 1. Герметичные экспериментальные ингаляционные камеры, каждая размером 700 Ш × 1350 Г × 1600 В мм, были изготовлены из нержавеющей стали и панелей из прозрачного пластика на основе винилхлорида. Кратность воздухообмена в камере составляла 30 раз в час. Для поддержания равномерного потока газообразного ДХ и равномерной концентрации газообразного ДХ внутри камеры использовались пять компактных (25 мм × 25 мм × 10 мм) электрических вентилятора постоянного тока со скоростью потока воздуха 0,048 м³/мин (модель F2510CT-12UCV производства компании Shicoh Engineering, г. Канагава, Япония), которые были установлены в каждой камере. Крысы одного пола были помещены попарно в клетки из нержавеющей стали в камере, где концентрация газообразного ДХ задавалась посредством регулирования электрического тока, применяемого для электролиза, и постоянно отслеживалась при помощи газоанализатора ДХ (модель CS-7 с датчиком CDS-7 производства компании New Cosmos Electric, г. Осака, Япония). Устройство для контроля уровня газообразного ДХ проходило калибровку один раз в сутки с использованием стеклянной индикаторной трубки с газообразным ДХ (No. 23 M производства компании Gastec, г. Канагава, Япония).

Читать еще:  Таволга лечебные свойства и противопоказания для женщин

Применение диоксида хлора

Диоксид хлора эффективен в следующих отраслях:

Дезинфекция питьевой воды

Диоксид хлора может использоваться в обработке питьевой воды как дезинфектант, либо как окислитель.
Как дезинфектант, диоксид хлора очень эффективен против бактерий, грибов, водорослей и биоплёнки, кроме того, при наличии вирусного загрязнения, противовирусное и противоспоровое действие диоксида хлора лучше, чем у хлора.

Как окислитель, диоксид хлора используется для:
— удаления железа и марганца;
— снижения мутности и цветности;
— удаления привкусов и запахов;
— сдерживания роста морских водорослей;
— удаления некоторых пестицидов.

Дезинфекция сточных вод

Основные сферы применения диоксида хлора в этой области:

— дезинфекция сточных вод перед сбросом стоков или для рециркуляции воды;
— удаление запахов, образовавшихся в анаэробных условиях;
— увеличение скорости седиментации ила в процессах осаждения активного ила;
— удаление нитритов, сульфидов, тетраэтила, свинца, цианидов, ароматических углеводородов, фенолов и т.п.

Обработка охлаждающей воды

Важной проблемой в эффективности работы систем охлаждающей воды, теплообменников и труб является «обрастание» их поверхностей сложными загрязняющими отложениями.

Присутствие обрастания вызывает:
1. Увеличение эксплуатационных затрат, так как более низкая теплопередача вызывает производственные потери и увеличение гидравлического сопротивления, требующих более энергоемкого насосного оборудования;
2. Увеличение затрат на обслуживание, на операции по очистке или замене труб, вышедших из строя из-за коррозии или перегрева;
3. Уменьшение времени эксплуатации ввиду частых закрытий и необходимости чистки или ремонта оборудования.

Хотя гипохлорит натрия или хлор являются эффективными в регулировании обрастания, но их использование в обработке вод с высоким содержанием органических веществ, приводит к образованию галоидированной органики, чего практически не происходит при применении диоксида хлора.

При повышенных температурах воды, бактерицидное воздействие на микроорганизмы у хлора и гипохлорита натрия значительно ниже, чем у диоксида хлора.

Градирни

В оборотных системах водоснабжения нагретая вода охлаждается и подается для повторного использования на том же объекте. При охлаждении циркуляционной воды в градирнях возникает проблема ее загрязнения из внешней среды (пылью, спорами растений, микроорганизмами, содержащимися в воздухе), а также ржавчиной, взвешенными частицами, органического и неорганического происхождения, образующихся в самих теплообменных системах. За счет интенсивно развивающихся в водной среде при повышенных температурах микроорганизмов, на поверхностях внутренних теплообменников происходит биообрастание, что ведёт к нарушению оптимальной работы системы охлаждения.

Применение хлордиоксидной технологии позволяет:
— обеззараживать воду;
— полностью удалять биообрастания с поверхностей теплообменных контуров;
— надежно защищать поверхности теплообменных контуров от отложений и биообрастаний, в результате чего — экономить средства на ремонт и замену, выходящих из строя элементов теплообменных контуров.

Обработка шламов и отбеливание целлюлозы

Технологическая вода, используемая в процессе производства бумаги, за счёт присутствия в ней органических субстратов, благоприятной температуре и нейтральном или слегка щелочном pH, составляет идеальную среду для развития биомассы: бактерий и грибков. В результате чего, в трубах и резервуарах образуется вязкое отложение (“слизь”), которое вызывает много проблем с загрязнением, разрыву непрерывного бумажного полотна, снижение эффективности производственного цикла.

Использование диоксида хлора:
— позволяет эффективно очищать воду при низких дозировках;
— не влияет на содержание АОГ в бумаге и в сточных водах;
— приводит к удалению неприятных запахов, возникающих благодаря анаэробной ферментации;
— снижает время простоев производства.

Дезинфекция в пищевой промышленности

Диоксид хлора успешно применяют в различных отраслях пищевой промышленности и, в частности, для следующих действий и операций:

1. Мытье и транспортировка фруктов и овощей, обработка рыбы и мяса
2. Дезинфекция охлаждающих вод
3. Мытье контейнеров для продовольственных продуктов и напитков
4. Производство замороженных продуктов
5. Производство пива

Обработка диоксидом хлора даёт следующие преимущества:
— полная дезинфекция при высоких значениях рН;
— низкое образование органических галоидных соединений;
— не образуются хлорамины или другие нежелательные побочные продукты, которые могут быть опасными для здоровья человека;
— не происходит органолептических изменений продуктов (неприятный вкус и запах);
— происходит защита от повторного инфицирования при бутилировании.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector