Il Biossido di cloro è un composto chimico che viene utilizzato in una varietà di applicazioni industriali.

Il nome definisce la struttura della molecola:

• bi indica una quantità di due. In "biossido", si riferisce al fatto che ci sono due atomi di ossigeno.
• ossido è un composto chimico che contiene almeno un atomo di ossigeno e un altro elemento. Gli ossidi giocano ruoli cruciali in molte reazioni chimiche, compresa la formazione di acidi e basi.
• Il cloro è un elemento chimico con simbolo Cl e numero atomico 17. Appartiene al gruppo degli alogeni nella tavola periodica. È noto per le sue proprietà di disinfettante e viene utilizzato per trattare l'acqua potabile e in piscine per uccidere batteri e altri microrganismi.

Processo industriale di sintesi chimica:

• La produzione di biossido di cloro, un potente disinfettante e agente sbiancante utilizzato in vari settori, tra cui il trattamento dell'acqua, l'industria cartaria e la disinfezione di superfici, segue un processo chimico che coinvolge la reazione di precursori chimici per rilasciare biossido di cloro (ClO2) in forma gassosa o acquosa. Ecco una panoramica dettagliata del processo.
• Selezione. La produzione di biossido di cloro può avvenire attraverso diverse vie chimiche, utilizzando come precursori il clorito di sodio (NaClO₂) e un agente riducente, che può essere acido cloridrico (HCl), acido solforico (H₂SO₄), cloro (Cl₂) o ipoclorito di sodio (NaClO).
• Reazione Chimica. I precursori vengono miscelati in condizioni controllate per innescare la reazione chimica che produce biossido di cloro. La reazione specifica e le condizioni (come la temperatura, la concentrazione dei reagenti e il pH) dipendono dal metodo di produzione scelto.

Metodo a Due Componenti: Miscelando clorito di sodio con acido (HCl o H₂SO₄), si produce biossido di cloro, acqua e sale.

Metodo Cloro-Clorito: La reazione tra cloro e clorito di sodio produce biossido di cloro e cloruro di sodio (sale da cucina).

Generazione Elettrochimica: Il clorito di sodio in soluzione acquosa viene elettrolizzato per produrre biossido di cloro.

• Purificazione. Il biossido di cloro gassoso prodotto viene purificato per rimuovere impurità e quindi assorbito in una soluzione acquosa per produrre una soluzione di biossido di cloro, se necessario.
• Controllo Qualità. La soluzione di biossido di cloro o il gas viene sottoposto a rigorosi controlli di qualità per determinare la concentrazione di biossido di cloro, l'assenza di impurità e la stabilità della soluzione o del gas.

Forma e colore

Si presenta come un gas giallo-verdastro a temperatura ambiente ed è noto per le sue potenti proprietà ossidanti. 

A cosa serve e dove si usa

Trattamento dell'Acqua 

Il biossido di cloro è ampiamente utilizzato come disinfettante negli impianti di trattamento dell'acqua . È efficace nell'uccidere batteri, virus e altri patogeni nell'acqua senza formare sottoprodotti clorurati nocivi, che possono essere una preoccupazione con il trattamento dell'acqua tradizionale con cloro.

Agente Sbiancante 

Nell'industria della carta e della cellulosa, il biossido di cloro viene utilizzato come agente sbiancante per imbiancare la carta. Il suo utilizzo è preferito rispetto al cloro elementare a causa del suo minore impatto ambientale e della sua capacità di produrre meno composti organici clorurati.

Applicazioni Industriali

È utilizzato in vari processi industriali, inclusi il trattamento delle acque reflue industriali, la disinfezione dell'aria e delle superfici in alcune strutture di lavorazione e manipolazione degli alimenti (1), e nella produzione di petrolio e gas per controllare la crescita microbica.

Applicazioni Antimicrobiche

Il biossido di cloro è stato utilizzato per la sanificazione di spazi pubblici, ambienti sanitari e attrezzature per prevenire la diffusione di infezioni. È noto per essere efficace contro un'ampia gamma di microorganismi, inclusi batteri, virus e funghi.

Agricoltura. 

In agricoltura, il biossido di cloro è utilizzato per disinfettare le forniture d'acqua, sterilizzare attrezzature e trattare malattie nelle piante.

Cosmetica

• Agente antimicrobico. Questo ingrediente è in grado di sopprimere o inibire la crescita e la replicazione di un ampio spettro di microrganismi come batteri, funghi e virus rendendo lo strato corneo temporaneamente battericida e fungicida.
• Agente deodorante. Quando in formulazioni cosmetiche sono inserite sostanze che emanano un odore sgradevole (tipici esempi sono  il metil mercaptano e l'idrogeno solforato derivati dall'aglio) i deodoranti attenuano o cancellano le esalazioni sgradevoli. Contribuisce a contrastare la formazione di cattivi odori sulle superfici corporee.

Sicurezza

Nonostante la sua utilità, il biossido di cloro deve essere maneggiato con cura a causa della sua natura reattiva ed esplosiva, specialmente ad alte concentrazioni. Può rappresentare rischi per la salute se inalato, ingerito o in contatto con la pelle e gli occhi, causando problemi respiratori, irritazioni o anche gravi problemi di salute a livelli elevati di esposizione.

È importante notare che, sebbene il biossido di cloro sia stato commercializzato per vari trattamenti sanitari, inclusa la cura miracolosa per una vasta gamma di malattie, tali affermazioni non sono supportate da prove scientifiche e possono essere pericolose. Le autorità sanitarie, inclusa la FDA, hanno avvertito contro il suo utilizzo per tali scopi (2)

Molecular Formula   ClO₂

Molecular Weight    67.45 g/mol

CAS    10049-04-4

UNII    8061YMS4RM

EC Number    233-162-8

DTXSID5023958

Nikkaji   J342.197J

Synonyms

• chlorine oxide
• Alcide
• Aseptrol

Bibliografia_____________________________________________________________________

(1) Contreras-Soto M, Medrano-Félix J, Valdez-Torres B, Chaidez C, Castro-Del Campo N. Chlorine dioxide: an evaluation based on a microbial decay approach during mango packing process. Int J Environ Health Res. 2021 Jul;31(5):518-529. doi: 10.1080/09603123.2019.1670785. Epub 2019 Oct 1. PMID: 31569961.

Abstract. Mango is highly consumed worldwide; nonetheless, its consumption has been related to foodborne outbreaks. This study was performed to evaluate bacterial transference during mango postharvest management and the feasibility of adopting chlorine dioxide as first choice disinfectant in mango packinghouse. Chlorine dioxide (3 and 5 ppm) and sodium hypochlorite (100 and 200 ppm) were evaluated at different turbidity and times against Salmonella Choleraesuis and Listeria monocytogenes. Bacterial transference was higher from water to fruit than vice-versa (49.17%). Chlorine dioxide (5 ppm) achieved the highest Salmonella reductions at low turbidity reaching 2.13 Log10 at 10 min; meanwhile, Listeria was totally reduced in all conditions. Bacterial decay kinetic showed that chlorine dioxide 5 ppm was 34-fold faster than sodium hypochlorite at 200 ppm in reducing 1 Log10 of Salmonella. Chlorine dioxide reached faster bacterial inactivation decay over sodium hypochlorite; its usage is safe and meets the regulatory standards set for mango processing.

(2) Lardieri A, Cheng C, Jones SC, McCulley L. Harmful effects of chlorine dioxide exposure. Clin Toxicol (Phila). 2021 May;59(5):448-449. doi: 10.1080/15563650.2020.1818767. Epub 2020 Sep 22. PMID: 32960110; PMCID: PMC7982344.

Abstract. Chlorine dioxide (CD) products are often marketed under various names (e.g., Miracle Mineral Solution, 28% sodium chlorite) and touted as a cure-all for autism, malaria, cancer, and most recently, coronavirus disease 2019 (COVID-19). However, there is no published evidence to support these claims. CD products are a mixture of sodium chlorite and an acidic solution. Concentrated CD is not intended for human consumption, and in this letter, we describe acute toxicity associated with it. The U.S. Food and Drug Administration (FDA) recently issued a consumer warning for CD products with misleading health claims and reports of adverse effects (gastrointestinal symptoms, dehydration, hypotension). Published case reports also describe CD toxicities including methemoglobinemia, hemolytic anemia, toxic irritant dermatitis and Kikuchi-Fujimoto disease