二氧化氯的特性与用途

二氧化氯（英语：Chlorine dioxide）是由一个氯原子和两个氧原子构成的化合物。它在 11 °C 以上是一种黄绿色气体，在 −59 °C 到 11 °C 之间是一种红棕色液体，更低温下是橙色的固体。 它是一种氧化剂，能够将氧转移到各种基质上，同时通过氧化还原反应获得一个或多个电子。 它进入水时不水解，通常作为水溶液中的溶解气体处理。 二氧化氯的潜在危害包括健康问题，爆炸性和可燃性。 它常用于漂白剂。二氧化氯是氯的最稳定的氧化物，也是唯一大量生产的卤素氧化物。

特性

二氧化氯具有优异的氧化作用，能使细菌、病毒的蛋白质单体氨基酸产生氧化而分解，兼具杀菌、消毒效果，并是最具替代性杀菌清洁用药的产品。无论医院、游泳池等公共场所，甚至食品加工厂及住家环境，皆在寻求一种广泛且安全的杀菌剂，而二氧化氯 (ClO2) 杀菌剂，因其安全性及有效性而受重视，然而其成本的考量及检测方法不方便性，却是市场推广的障碍，故寻求较为有效且经济的杀菌剂应是当前的重要课题之一。

目前国内食品业或其他业界在使用上，仍因过往二氧化氯生成机之投资成本高，在推广上有实质之困难。基于二氧化氯的消毒能力、氧化能力与其安全性之优异，目前许多不同类型二氧化氯生成机制，以供不同需求。

制备

二氧化氯之制备方式，主要分为化学法及电解法两种。电解法，是由电解二氧化氯生成机方式，加以应用开发，是以较符合经济效益之方式生产高品质二氧化氯，而化学法，是由氯酸钠 (sodium chlorate, NaClO3) 等与强酸混合后，经活化反应而得。

作用机制

二氧化氯本身是一种高选择性的氧化剂，其杀菌作用机制会依作用物质不同而有不同的反应路径。由于其具有强氧化能力，几乎百分之百以分子态存在，除了利用其特殊的单一电子转移机制，而释放出新生态的氧原子，利用氧原子本身的强氧化作用及渗透压差，穿透细菌细胞膜以抑制其呼吸作用，并使磷酸转移酶失去活性，影响其代谢，藉以杀灭细菌。也可透过将葡萄糖氧化酶 (如硫氢氧化酶) 之双硫键氧化，破坏其键结，使蛋白质失去活性，让细菌无法生存。

应用

二氧化氯是一种人工制造出来的气体，对细菌、病毒、霉菌的细胞壁有较强的吸附和穿透能力，能抑制蛋白质合成，达到抑菌、杀菌效果，而且是一种对环境、人体和动物比较友善的绿色消毒剂，通常用在自来水消毒，也是合法的食品用洗洁剂。

二氧化氯的主要用途在自来水的消毒，和面粉与木质纸浆的漂白。

作为消毒剂，由于其独特的品质，二氧化氯即使在低浓度下也有效。

由于它能氧化及分解蛋白质，能很有效地对抗病毒、细菌和包括梨形鞭毛虫（学名：Giardia lamblia）与隐孢子虫（Cryptosporidium）等原生动物所引起的囊肿与卵囊。

从1956年比利时的布鲁塞尔把自来水消毒剂由氯气改成二氧化氯后，二氧化氯开始被广泛地使用。