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，不宜貯存和運輸。二氧化氯具有極強的氧化能力，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。事實上，二氧化氯的常規(guī)使用濃度要遠遠底于500 mg/L，一般僅在幾十mg/L 左右。國外的大量實驗研究也顯示，二氧化氯不僅是安全、無毒、廣泛的消毒劑，更無“三致效應”，同時在消毒過程中也不與有機物發(fā)生氯代反應生成可產(chǎn)生“三致作用”的有機氯化物或其他有毒類物質(zhì)。經(jīng)美國食(FDA)和美(FPA)的長期科學實驗，二氧化氯被確認為是醫(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)確認為A1級安全、有效、廣泛的殺菌消毒劑，國際上認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，二氧化氯的強烈殺菌消毒作用，并非因自身的毒性而導致了細菌的死亡，而是因為穩(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)氧原子具有強烈的氧化作用，通過氧化微生物、細菌細胞中可溶性部分(包括酶系統(tǒng))而達到快速抑制微生物蛋白質(zhì)的合成，從而達到殺滅細菌、病毒的目的。而且，ClO?透過細胞膜的方式為單純擴散，不需要載體蛋白(滲透酶)參與，所以無論細菌的代謝活力如何，ClO?均可起到殺菌的作用。ClO?還可與細菌中的部分氨基酸發(fā)生氧化還原反應，使氨基酸分解破壞，進而抑制蛋白質(zhì)的合成，最終導致細菌死亡。

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。即使在有機物等干擾下，在使用濃度為幾十mg/L時，也可完全殺滅細菌繁殖體、肝炎病毒、噬菌體和細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物發(fā)生氯代反應生成可產(chǎn)生"三致作用"的有機氯化物或其他有毒類物質(zhì)。

二氧化氯的強烈與安全的殺菌消毒作用，使其可以大量應用于飲用水、桶裝水和食品飲料的消毒，甚至可以直接應用于醫(yī)療衛(wèi)生機構(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 獨特的強氧化性

ClO?的強氧化性特性，使其可以廣泛應用于工業(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，可將其大量應用于油田采油。

不僅如此，二氧化氯分子的強氧化特性，使其可以與水中的     CN?等無機物和酚類、腐殖質(zhì)等發(fā)生氧化降解反應，并有效地去除這些物質(zhì)，達到降解酚類等物質(zhì)目的。ClO?與有機物的反應都是自由基氧化反應，大分子的鏈被斷裂降解、環(huán)狀結(jié)構(gòu)被破壞、高沸點的有機物大部分被氧化成為較低沸點的中小分子的有機物。其中部分被降解為可揮發(fā)的有機物、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酸，其中的一部分可以進一步分解為CO?和 H?O。ClO?與間苯二酚自由基反應形成對苯醌、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酸和 此時，  被還原為Cl?。從而可有效降低有機廢水中的CODCr。因此，二氧化氯在制藥、農(nóng)藥、有機化工、焦化、制革和屠宰等高CODcr含量的有機工業(yè)污水處理中的應用也越來越普遍。

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)基團的獨特降解作用，使其在高氨氮有機工業(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，也可借助于獨特的動態(tài)膜分離專用裝置在高氨氮污水常溫脫氨的應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)工藝即可實現(xiàn)達標排放。這對于我國高氨氮污水的處理亦將作出重大貢獻。

二氧化氯的強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)性和高擴散性             

獨特的物化特性，即使在水中，ClO?分子的擴散速度也十分迅速。實驗研究表明，經(jīng)活化后的穩(wěn)定性二氧化氯，經(jīng)液相表面自然擴散損失的有效二氧化氯，平均每小時高達10%以上，但這一損失量的大小與所選活化劑的活化速率(指達到同一活化率所需要的時間)有關，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的自揮發(fā)性和高擴散性的特性，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，亦具有十分關鍵且重要的作用。