早在1811年，美國(guó)科學(xué)家H.Davery利用KClO3水溶液和鹽酸反應(yīng),首次合成并收集了二氧化氯氣體。但是，直到本世紀(jì)30年代，ClO2才得以安全且經(jīng)濟(jì)地規(guī)模生產(chǎn)，開(kāi)始了工業(yè)化的廣泛應(yīng)用。1944年二氧化氯首次作為消毒劑用于處理美國(guó)紐約州尼加拉大瀑布城的飲用水。上世紀(jì)七十年代后期, 自從研制成功二氧化氯穩(wěn)定劑后，二氧化氯作為漂白劑和消毒劑，已被廣泛應(yīng)用于紙漿的漂白、食品加工領(lǐng)域的殺菌消毒及水凈化處理等領(lǐng)域，充分顯示出其所具有的強(qiáng)漂白和殺菌消毒能力。

二氧化氯是目前國(guó)際上公認(rèn)的最新一代的高效、廣譜、安全的殺菌、保鮮劑，是氯制劑最理想的替代品，在世界發(fā)達(dá)國(guó)家已得到廣泛的應(yīng)用。美國(guó)、西歐、加拿大、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的有關(guān)組織如美國(guó)環(huán)境保護(hù)局、食品藥品管理局、美國(guó)農(nóng)業(yè)部均批準(zhǔn)和推薦二氧化氯用于食品、食品加工、制藥、醫(yī)院、公共環(huán)境等的消毒、防霉和食品的防腐保鮮等。世界衛(wèi)生組織(WHO)和世界糧食組織（FAO)也已將二氧化氯列為A1級(jí)安全高效消毒劑。為控制飲水中“三致物質(zhì)”（致癌、致畸、致突變）的產(chǎn)生，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家已廣泛應(yīng)用二氧化氯替代氯氣進(jìn)行飲用水的消毒。近年來(lái)，我國(guó)也開(kāi)始重視二氧化氯產(chǎn)品的推廣和應(yīng)用。國(guó)家化工部頒布了有關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)家衛(wèi)生部已批準(zhǔn)二氧化氯為消毒劑和新型食品添加劑(GB2760)。

二氧化氯消毒劑的理化性質(zhì)

消毒常識(shí)二氧化氯（ClO2）是一種水溶性的強(qiáng)氧化劑，在常溫常壓下是黃綠色的氣體，但在更低的溫度下則成液態(tài)。其分子量為67.45，沸點(diǎn)11℃，熔點(diǎn)-59℃。氣體ClO2密度為3.09(11℃），液體ClO2的密度為1.64，0℃的飽和蒸氣壓為500torr。二氧化氯在水中以二氧化氯單體存在,不聚合生成ClO2氣體，在20℃和4Kpa壓力下,溶解度為 2.9g/L。在水中不與有機(jī)物結(jié)合,不生成三氯甲烷致癌物（因此被稱為不致癌的消毒劑）。ClO2結(jié)構(gòu)中有一個(gè)帶有孤對(duì)電子的氯－氧雙鍵結(jié)構(gòu)，極不穩(wěn)定，光反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生氧自由基，具有強(qiáng)的氧化性。表1列出了二氧化氯與其它氧化類消毒劑的氧化能力，即殺菌能力比較（通常用有效氯來(lái)表示）。

表1 二氧化氯與常用氧化類消毒劑氧化能力比較

氧化劑ClO2H2O2NaClO2KMmO4Cl2NaClO氧化能力263％209％157％111%100%93%

由此可見(jiàn)，如果以氯氣的氧化能力為100％，那么二氧化氯的理論氧化能力是氯氣的2.6倍，次氯酸鈉的2.0倍，雙氧水的1.3倍。所以說(shuō)，二氧化氯雖然是含氯的消毒劑，可以被廣義地稱作“含氯消毒劑”，但是其強(qiáng)氧化的作用原理遠(yuǎn)不同于傳統(tǒng)的含氯消毒劑。而二氧化氯在殺菌消毒的同時(shí)又具有的極高的人體安全性及環(huán)境友好性，被認(rèn)為是傳統(tǒng)氯制劑的理想替代品，是第四代消毒劑。

二氧化氯消毒劑的應(yīng)用方面和作用機(jī)理

1、二氧化氯技術(shù)數(shù)據(jù)及使用經(jīng)驗(yàn)列表2、緊急衛(wèi)生防疫、醫(yī)院消毒3、公共場(chǎng)所及家居民用4、飲用水、工業(yè)循環(huán)水、污水、景觀水處理5、食品飲料業(yè)消毒、保鮮、加工處理6、水產(chǎn)養(yǎng)殖消毒、畜禽養(yǎng)殖消毒、養(yǎng)蠶消毒7、土壤、蔬菜、水果、煙草等農(nóng)作物殺菌二氧化氯具有殺菌、漂白、除臭、消毒、保鮮的功能。作用機(jī)理主要是氧化作用,二氧化氯分子的電子結(jié)構(gòu)呈不飽和狀態(tài),外層共有19個(gè)電子，具有強(qiáng)烈的氧化作用力,主要是對(duì)富有電子（或供電子）的原子基團(tuán)(如含巰基的酶和硫化物，氯化物)進(jìn)行攻擊，強(qiáng)行掠奪電子,使之成為失去活性和改變性質(zhì)的物質(zhì)，從而達(dá)到其目的。

1、殺菌機(jī)理二氧化氯對(duì)細(xì)胞壁有較強(qiáng)的吸附和穿透能力，放出原子氧將細(xì)胞內(nèi)的含巰基的酶氧化起到殺菌作用。2、漂白作用二氧化氯的漂白是通過(guò)放出原子氧和產(chǎn)生次氯酸鹽而達(dá)到分解色素的目的。用他做漂白劑代替氯氣、氯酸鹽等，可阻止并避免與纖維發(fā)生氧化而降低纖維強(qiáng)度，因而效果更全面。3、除臭作用二氧化氯的除臭是因?yàn)樗芘c異味物質(zhì)(如H2S、-SOH、-NH2等)發(fā)生脫水反應(yīng)并使異味物質(zhì)迅速氧化轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)。而且它能阻止蛋氨酸分解成乙烯,也能破壞已形成的乙烯,從而延緩腐爛，同時(shí)殺死微生物而不與脂肪 酸反應(yīng)并不破壞食品結(jié)構(gòu)。4、消毒作用二氧化氯對(duì)某些化合物具有選擇性，包括苯酚、硫化物、氰化物、硫代硫酸鹽、硫醇等，可將有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物。

二氧化氯消毒劑的殺菌效果

二氧化氯是一種廣譜、高效的滅菌劑。國(guó)外許多的研究結(jié)果表明,二氧化氯在極低的濃度(0.1ppm)下,即可殺滅許多諸如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等致病菌。即使在有機(jī)物的干擾下，在使用濃度為幾十ppm時(shí)，也可完全殺滅細(xì)菌繁殖體、肝炎病毒、噬菌體和細(xì)菌芽孢等所有微生物。

二氧化氯消毒劑的優(yōu)點(diǎn)

1、廣譜性：能殺死病毒、細(xì)菌、原生生物、藻類、真菌和各種孢子及孢子形成的菌體；2、高效：0.1ppm下即可殺滅所有細(xì)菌繁殖體和許多致病菌，50ppm可完全殺滅細(xì)菌繁殖體、肝炎病毒、噬菌體和細(xì)菌芽孢；3、受溫度和氨影響?。涸诘蜏睾洼^高溫度下殺菌效力基本一致；4、PH適用范圍廣：能在PH2—10范圍內(nèi)保持很高的殺菌效率；5、安全無(wú)殘留：不與有機(jī)物發(fā)生氯代反應(yīng)，不產(chǎn)生三致物質(zhì)和其它有毒物質(zhì)；6、對(duì)人體無(wú)刺激等優(yōu)點(diǎn)：低于500ppm時(shí)，其影響可以忽略，100ppm以下對(duì)人沒(méi)任何影響；

二氧化氯與其他常用消毒劑的比較

下表列出了二氧化氯消毒劑與常用其它消毒劑的比較：

性能二氧化氯氯制劑季銨鹽過(guò)氧乙酸殺菌力可殺滅所有的微生物,包括細(xì)菌芽孢可殺滅所有細(xì)菌繁殖體,高濃度能殺死芽孢可殺滅多數(shù)細(xì)菌繁殖體，對(duì)芽孢和噬菌體無(wú)效可殺滅所有的微生物,包括芽孢常用濃度30-200ppm250-1500ppm1000-5000ppm2000-20000ppm毒性無(wú)毒中等毒性低毒低毒"三致"效應(yīng)無(wú)有無(wú)有有機(jī)物干擾小大小小PH影響小大，> 8.5時(shí)失效小大使用溫度影響低于50℃低于50℃小大腐蝕性對(duì)不銹鋼無(wú)腐蝕對(duì)金屬有強(qiáng)腐蝕無(wú)腐蝕對(duì)金屬有強(qiáng)腐蝕皮膚致敏性無(wú)有無(wú)有殘留無(wú)有有有氣味稍有二氧化氯味強(qiáng)氯味無(wú)有強(qiáng)醋酸味使用成本較低低昂貴較高穩(wěn)定性穩(wěn)定不穩(wěn)定，易分解穩(wěn)定不穩(wěn)定,易燃易爆抗藥性無(wú)有有無(wú)

各國(guó)對(duì)二氧化氯使用范圍的法律規(guī)定

時(shí)間國(guó)家批準(zhǔn)機(jī)構(gòu)使用范圍1992WHO—飲用水消毒1987德國(guó)—飲用水消毒1985美國(guó)FDA食品加工設(shè)備消毒1987美國(guó)EPA品加工廠、啤酒廠、飯店的環(huán)境消毒；醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)室的硬質(zhì)和無(wú)空表面器械的殺菌和防霉1989美國(guó)EPA儲(chǔ)存水消毒；動(dòng)物居住場(chǎng)所如家禽、豬、狗圈等的消毒除臭1988日本食品衛(wèi)生部飲用水消毒1987澳大利亞澳衛(wèi)生部食品添加劑926號(hào)，食品漂白劑1987中國(guó)衛(wèi)生部食品工業(yè)、醫(yī)療、制藥、畜牧、水產(chǎn)養(yǎng)殖、公共環(huán)境等領(lǐng)域的消毒和滅菌1996中國(guó)衛(wèi)生部水產(chǎn)品和果蔬防腐保鮮的食品添加劑2002美國(guó)FDA食品加工設(shè)備、管道、工藝器具及特別在牛奶加工廠2005中國(guó)衛(wèi)生部飲用水消毒

二氧化氯的應(yīng)用領(lǐng)域

1、各種場(chǎng)合下的生活、飲用、自來(lái)水的消毒。2、賓館、家庭、攤檔餐具和衛(wèi)生設(shè)施的滅菌消毒與空氣環(huán)境消毒。3、食品、飲料廠、發(fā)酵工業(yè)的設(shè)備、管道、容器的最終滅菌消毒。4、乳品廠、屠宰廠管道、設(shè)施及環(huán)境的滅菌處理。5、醫(yī)院污水的滅菌處理。6、游泳池循環(huán)水、浴池水的滅菌消毒；7、醫(yī)療、衛(wèi)生、臨床器械消毒、滅菌、除臭和防霉處理；8、家庭、賓館、飯店、水果蔬菜、魚肉食品的滅菌保鮮及最終淋洗和衛(wèi)生器具消毒；9、高層建筑給水的二次消毒處理；10、配置各種口腔消毒液、除臭液及創(chuàng)口清洗液等；11、公共場(chǎng)所環(huán)境及空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的空氣清潔、消毒、除臭。病家、病人物品的消毒；12、禽畜飼養(yǎng)場(chǎng)舍及飲水的消毒，魚蝦疾病防治，池水消毒等。13、菇類真菌生產(chǎn)的滅菌消毒保鮮處理；14、魚蝦類加工過(guò)程中控制雜菌、大腸桿菌污染及保鮮；15、蠶繭養(yǎng)殖器具消毒；16、中水回用中的滅菌與除臭；17、面粉與各種食品的漂白劑；18、造紙、印染行業(yè)的漂白藥劑；19、工業(yè)冷卻循環(huán)水的除藻滅菌處理；20、石油管道中硫酸鹽還原菌的滅除；21、電鍍含氰廢水的破氰處理；22、含酚廢水的脫酚處理；23、印染廢水的脫色處理；24、各種工業(yè)污水和惡臭氣體的氧化處理及環(huán)保設(shè)備的配套藥劑。