Dezinfekcija vode hlor dioksidom je postupak ubijanja štetnih mikroorganizama doziranjem hlor dioksida u vodu.

Šta je hlor dioksid?

Hlor dioksid(ClO₂) je sintetički, zeleno-žuti gas sa iritirajućim mirisom sličan hloru. On je neutralno jedinjenje hlora. Hlor diokid je veoma različit od elementarnog hlora, kako u hemijskoj strukturi tako i u ponašanju. On je mali, nestalan i veoma jak molekul. U razređenim, vodenim rastvorima hlor dioksid je slobodan radikal. U visokim koncentracijama reguje burno sa redukujućim agensima. On je nestabilan gas koji se razdvaja na gas hlora(Cl₂), gas kiseonika i toplotu. Kada se hlor dioksid foto oksidiše od strane sunčevog svetla, on se raspada. Krajnji produkti reakcije hlor dioksida su hlorid(Cl^–), hlorit(ClO^–) i hlorat(ClO₃^–).

Osobine hlor dioksida

Na -59^oC, čvrst hlor dioksid postaje crvenkasta tečnost. Na 11^oC hlor dioksid se pretvara u gas. On je 2,4 puta gušći od vazduha. Kao tečnost on ima veću gustinu od vode. Jedno od najvažnijih kvaliteta hlor dioksida je njegova veoma velika rastvorljivost u vodi, naročito u hladnoj vodi. On ne hidrolizira kada uđe u vodu, već ostaje rastvoreni gas u rastvoru. Takođe je približno deset puta više rastvorljiv u vodi od hlora. Hlor dioksid može biti uklonjen aeracijom ili ugljen dioksidom.

Skladištenje hlor dioksida

Najbolji način za skladištenje hlor dioksida je kao tečnost na 4 ^oC. U ovom stanju je sasvim stabilan. Hlor dioksid ne može biti skladišten predugo, zato što se polako razdvaja na hlor i kisoink. Retko je skladišten kao gas, zato što je eklozivan pod pritiskom. Kada je koncentracija veća od 10% hlor dioksida u vazduhu, postoji opasnost od eksplozije. U vodenim rastvorima, hlor dioksid ostaje stabilan i rastvorljiv. Vodeni rastvori koji sadrže približno 1% ClO₂ mogu biti skladišteni bezbedno, pod uslovom da su zaštićeni od uticaja svetla i toplote.

Dezinfekcija vode hlor dioksidom – princip

Hlor dioksid dezinfikuje kroz oksidaciju. On je jedini biocid koji je molekularno slobodni radikal. On ima 19 elektrona i preferira supstance koje daju ili uzimaju elektron. Hlor dioksid jedino reaguje sa supstancama koje daju elektron.

Supstance organske prirode u celijama bakterije reaguju sa hlor dioksidom, uzrokujući nekoliko ćelijskih procesa da budu prekinuti. Hlor dioksid reaguje direktno sa amino kiselinama i ribonukleinskom kiselinom u ćeliji. Proizvodnja proteina je sprečena. Hlor dioksid utiče na ćelijsku membranu menjajući proteine i masti membrane i sprečavajući inhalaciju.

Virusi se eliminišu na drugi način. Hlor dioksid reaguje sa peptonom, supstancom rastvorljivom u vodi koja potiče od hidrolize proteina u amino kiseline. On ubija viruse sprečavanjem formiranja proteina. Takođe je efikasniji protiv virusa nego hlor ili ozon.

Hlor dioksid je jedan od dezinfekcionih sredstava koji su efikasni protiv Giardija i Kriptosporidijum parazita, koji se nalaze u pijaćoj vodi. Najbolja zaštita od protozoa kao što su ove je dezinfekcija kombinacijom ozona i hlor dioksida.

Dezinfekcija vode hlor dioksidom – nusprodukti

Proces reakcije hlor dioksida sa bakterijama i drugim supstancama se odvija u dve faze. Tokom ovog procesa dezinfekcije nusprodukti se formiraju koji ostaju u vodi. Molekul hlor dioksida u prvoj fazi prima elektron i stvara se hlorit(ClO₃). U drugoj fazi hlor dioksid prima 4 elektrona i stvara hlorid(Cl^–). U vodi ponešto hlorata(ClO₃), koji je formiran stvaranjem hlor dioksida, se može takođe naći. Oboje i hlorat i hlorit su oksidirajući agensi. Hlor dioksid, hlorat i hlorit se razdvajaju u natrijum hlorid(NaCl).

Dezinfekcija vode hlor dioksidom – bazeni

Za dezinfekciju bazena kombinacija hlora i hlor dioksida se može upotrebiti. Hlor je već prisutan u vodi kao hipohlorasta kiselina i hipohlorit joni. Hlor dioksid razbija supstance kao što su fenoli. Prednost hlor dioksida je taj da može biti upotrebljen u malim koncentracijama za dezinfekciju, koja teško reaguje sa organskim materijama i da se malo dezinfekcionih nusprodukta stvara.

Dezinfekcija vode hlor dioksidom – prednosti

• Hlor dioksid je veoma efikasno bakterijsko dezinfikaciono sredstvo i on je efikasniji od hlora za dezinfekciju vode koja sadrži viruse
• On efikasno deaktivira hlor rezistivne patogene Gijardiju i Kriptosporidijum
• Hlor dioksid uklanja i sprečava bio film
• Dezinfekcija hlor dioksidom ne uzrokuje neprijatan miris
• On uništava fenole, koji mogu uzrokovati probleme mirisa i ukusa
• Hlor dioksid je efikasniji za uklanjanje gvožđa i mangana od hlora, posebno kada kada se nalaze u složenim supstancama
• Upotreba hlor dioksida umesto hlora sprečava stvaranje štetnih halogenovanih dezinfekcionih nusprodukta, kao što su trihalometani
• Za razliku od hlora, hlor dioksid je efikasan na pH između 5 i 10