اقرأ في هذا المقال
- ثاني أكسيد الكلور
- الاستخدامات والفوائد لثاني أكسيد الكلور
- الأسباب التي تؤدي إلى كون ثاني أكسيد الكلور هو الحل
في الكيمياء إن مركب ثاني أكسيد الكلور ذو الصيغة الكيميائية التالية (ClO2) عبارة عن مركب كيميائي يتكون من ذرة كلور واثنتين من ذرات الأكسجين، وهو غاز محمر إلى أخضر مائل للصفرة في درجة حرارة الغرفة ويذوب في الماء، كما ويتم استخدامه لمجموعة متنوعة من الاستخدامات المضادة للميكروبات، بما في ذلك تطهير مياه الشرب، وينتج غاز ثاني أكسيد الكلور عادة في الموقع من كلورات الصوديوم أو كلوريت الصوديوم.
ثاني أكسيد الكلور
- إن مركب ثاني أكسيد الكلور هو غاز مصنع من الأصفر إلى الأصفر المحمر، كما أنه لا يظهر بشكل طبيعي في البيئة، وعندما تتم إضافته إلى الماء فإنه يشكل ثاني أكسيد الكلور أيون الكلوريت وهو أيضًا عبارة عن مادة كيميائية شديدة التفاعل، علما أنه يستخدم ثاني أكسيد الكلور كعامل تبييض في مصانع الورق، وفي عام 2001 ميلادي تم استخدام ثاني أكسيد الكلور والكلوريت من أجل عمليات تطهير عدد من المباني العامة بعد إطلاق جراثيم الجمرة الخبيثة في الولايات المتحدة.
- إن مادة هيدرات ثاني أكسيد الكلور المجمدة هي عبارة عن مادة صلبة برتقالية اللون تظهر على شكل كتلة من الجليد برائحة خافتة من الكلور، علما أنه لا يجوز شحنها إلا في الحالة المجمدة وبعد ذلك فقط عن طريق شركة نقل خاصة أو متعاقد عليها، كما وتبلغ درجة انصهار الهيدرات حوالي 30 درجة فهرنهايت، وإذا كان يجب أن يذوب ثم يسخن فإنه ينطلق غاز ثاني أكسيد الكلور.
- إن غاز ثاني أكسيد الكلور عبارة عن غاز سام من خلال الاستنشاق، علما أنه يتحلل الغاز والسائل بعنف بواسطة المواد العضوية، كما وسوف يتحلل الغاز بشكل متفجر عند درجات حرارة أقل من درجة غليان الماء، علما أنه يتم استخدامه لتبييض لب الخشب والدهون والزيوت، وفي عمليات معالجة الدقيق وغيرها، إن ثاني أكسيد الكلور هو غاز أصفر إلى أحمر أو سائل أحمر بني أقل من 52 درجة.
- ثاني أكسيد الكلور يستخدم عادة من أجل تطهير مياه الشرب وعند استخدامه بكميات قليلة جدًا لتطهير المياه فهو آمن ولا يؤدي إلى مخاطر صحية، ولكن هو عبارة عن مطهر شبيه بالمبيضات وعند استخدامه بكميات كبيرة من الممكن أن يكون خطيرًا، كما ويستخدم بعض الأشخاص المحاليل المخففة من ثاني أكسيد الكلور لرائحة الفم الكريهة ولوحة الأسنان والتئام الجروح ولكن لا يوجد دليل علمي جيد يدعم هذه الاستخدامات.
- إن ثاني أكسيد الكلور مطهر يقتل البكتيريا والفيروسات والفطريات، ولكن عند استخدامه بجرعات عالية، يمكن أن يتسبب في تلف خلايا الدم الحمراء وبطانة الجهاز الهضمي (GI).
الاستخدامات والفوائد لثاني أكسيد الكلور
- تطهير قوي في معالجة المياه، إذ أن ثاني أكسيد الكلور مطهر وعند إضافته إلى مياه الشرب فإنه يساعد في تدمير البكتيريا والفيروسات وبعض أنواع الطفيليات التي يمكن أن تجعل الناس مرضى، مثل (Cryptosporidium parvum) و (Giardia lamblia)، كما وتنظم وكالة حماية البيئة (EPA) الحد الأقصى لتركيز ثاني أكسيد الكلور في مياه الشرب بحيث لا يزيد عن 0.8 جزء في المليون.
- تستخدم كيمياء ثاني أكسيد الكلور في مجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية والنفطية والغازية والغذائية والبلدية مثل: إنتاج الأغذية والمشروبات، إذ يمكن استخدام ثاني أكسيد الكلور كعامل مضاد للميكروبات في المياه المستخدمة في معالجة الدواجن وغسل الفواكه والخضروات، ويدخل في معالجة الورق إذ يستخدم ثاني أكسيد الكلور في معالجة عجينة الخشب كيميائيًا لتصنيع الورق.
- في المستشفيات وغيرها، يساعد غاز ثاني أكسيد الكلور في عمليات تعقيم المعدات الطبية والمخبرية والأسطح بالإضافة إلى الغرف والأدوات، كما ووجد الباحثون أنه بتراكيز مناسبة يكون ثاني أكسيد الكلور آمنًا وفعالًا في المساعدة على القضاء على بكتيريا الليجيونيلا في بيئات المستشفيات، كما ويمكن أن تسبب بكتيريا Legionella) pneumophila) مرض (Legionnaires) وهو نوع مميت من الالتهاب الرئوي.
الأسباب التي تؤدي إلى كون ثاني أكسيد الكلور هو الحل
- “يقضي ثاني أكسيد الكلور على مصادر ونقل مسببات الأمراض الضارة في مصنع الأغذية ويهاجم الأغشية الحيوية التي تتشكل على المعدات والأسطح الأخرى التي تلامس الطعام، وكل ذلك مع إلحاق ضرر بالبيئة أقل من الخيارات الأخرى التي لا تتمتع بقوة مماثلة.” يقول هولزهاور إن ثاني أكسيد الكلور هو الحل، وفيما يلي 10 أسباب:
- يحتوي ثاني أكسيد الكلور على 2.6 مرة قوة أكسدة الكلور المنقول بالماء (من مادة التبييض)، مما يمنحه نطاقًا واسعًا من استخدامات التطهير ويجعله فعالًا بشكل غير عادي ضد مجموعة من الحشرات، كما وأظهرت الدراسات أنه ينتج ما يصل إلى 6 لوغاريتمات تخفيض.
- يحتوي ثاني أكسيد الكلور على طيف أس هيدروجيني أوسع بكثير من الكلور، مما يجعله أكثر تنوعًا وتسامحًا في مجموعة متنوعة من حالات الاستخدام، وعلى عكس الكلور، يظل ثاني أكسيد الكلور غازًا حقيقيًا مذابًا في المحلول، إن عدم وجود أي تفاعل كبير لثاني أكسيد الكلور مع الماء مسؤول جزئيًا عن قدرته على الاحتفاظ بفعاليته في المبيدات الحيوية على مدى واسع من الأس الهيدروجيني، كما أن لها تفاعلات محدودة مع المواد العضوية مما يشير إلى أن الكثير من ثاني أكسيد الكلور المضاف إلى النظام متاح كعامل مبيد بيولوجي ولا يتم استهلاكه لدرجة أن الكلور سيكون في نفس الظروف، وبالإضافة إلى ذلك يتفاعل الكلور مع الأمونيا أو أي أمين ويستهلكه بينما يتفاعل ثاني أكسيد الكلور ببطء شديد مع الأمينات الثانوية ويتفاعل مع الأمينات الأولية أو الأمونيا باعتدال.
- تم تسجيل ثاني أكسيد الكلور لدى وكالة حماية البيئة (رقم التسجيل 74986-1)، ويعتبر مبيدًا ممتازًا للجراثيم ومبيدًا للفطريات ومضادًا للميكروبات، ولقد اجتاز إرشادات (DIS / TISS) الصارمة الخاصة بوكالة حماية البيئة لاستخدامها كمطهر للأسطح التي تلامس الطعام.
- وافقت إدارة الغذاء والدواء ووزارة الزراعة الأمريكية (USDA) على كلوريت الصوديوم المستقر (مادة سليفة) وثاني أكسيد الكلور في مصانع معالجة الأغذية لتعقيم البكتيريا والعفن والسيطرة عليها.
- يخضع ثاني أكسيد الكلور حاليًا لمراجعة وكالة حماية البيئة باعتباره معقمًا سطحيًا للإشريكية القولونية (O157: H7) والسالمونيلا المقاومة للأدوية، كما أنه يخضع حاليًا لمراجعة وكالة حماية البيئة باعتباره مبيدًا للفيروسات لفيروس نقص المناعة البشرية والتهاب الكبد أ ولاستخدامه كمبيد للفطريات ومبيد للفيروسات ومبيد للطحالب.
- تم العثور على ثنائي أكسيد الكلور ليكون أحد أكثر الأدوات فعالية من أجل تشتيت الأغشية الحيوية، وفي بعض الحالات منع تكوين الأغشية الحيوية في المستقبل، وهذه الوظيفة ذات قيمة خاصة في أبراج التبريد الصغيرة لمرافق تجهيز الأغذية، حيث يمكن أن يساهم تلوث المنتجات الغذائية في الأفلام الثقيلة أو الوحل الطحالب، (Biofilm) عبارة عن غشاء أو طلاء متعدد السكاريد يحمي ويؤوي مستعمرات بكتيرية قابلة للحياة، مما يجعل الأسطح أكثر صعوبة في التنظيف والتطهير.
- يمكن استخدام ثاني أكسيد الكلور على الأسطح الملامسة للأغذية بتركيزات مخففة تصل إلى 5 أجزاء في المليون، وفي بعض الحالات أظهر المركب قتلًا سريعًا للبكتيريا أقل بكثير من فترة الثلاثين دقيقة المستخدمة عادةً في دراسات التطهير، ونظرًا لأنها قوية جدًا بكميات صغيرة فهي أيضًا اقتصادية للغاية.
- حتى الآن لقد أظهرت الخلايا المسببة للمشاكل قدرة قليلة على تطوير مقاومة لثاني أكسيد الكلور كما هو الحال مع المطهرات الأخرى، مما يجعلها أداة متسقة في صندوق أدوات الصرف الصحي.
- من الممكن أن يتم استخدام أنظمة توليد ثاني أكسيد الكلور للتحكم في الرائحة، وتطبيقات الصرف الصحي وتنقية المياه.
- على عكس الكلور والبروميد، اللذان يصنعان مادة ثلاثي الميثان المسرطنة التي يتم غسلها في الصرف وترسب في البيئة يتبرع ثاني أكسيد الكلور بالأكسجين، كما ويتحلل إلى الماء والأكسجين وملح الطعام الشائع، وهذا يجعله أقل تآكلًا للمعدات وخيارًا بيئيًا رائعًا، كما أنه يتحلل بسرعة مما يعني أنه لن يؤذي التربة أو يضيف رواسب سامة على الأرض.
