Diossido di cloro

Il diossido di cloro e' soprattuto usato come candeggiante, come disinfettante e' efficace anche a basse concentrazioni, grazie alle sue proprieta' uniche.

Figura 1: Humphrey Day scopri' il diossido di cloro nel 1814.

Quando fu scoperto il diossido di cloro?

Il diossido del cloro fu scoperto nel 1814 da Humphrey Davy: egli produsse il gas versando acido solforico (H₂SO₃) su clorato di potassio (KClO₃). Quindi sostitui' l'acido solforico con acido ipocloroso (HOCl). Durante gli ultimi anni questa reazione inoltre fu anche usata per produrre grandi quantità di diossido di cloro. Fu usato clorato di sodio (NaClO₃) è stato usato anziché il clorato di potassio.

2NaClO₃ + 4HCl ® 2ClO₂ + Cl₂ + 2NaCl + 2H₂O

Quali sono le caratteristiche del diossido di cloro?

Il diossido di cloro (ClO₂) è un gas sintetico, verde-giallastro con un odore irritante simile al cloro. Il diossido del cloro e' un composto del cloro, ma e' molto diverso dal cloro, sia come stuttura chimica che come comportamento. Il diossido di cloro è una piccola molecola volatile molto forte. In soluzioni acquse diluite il diossido diluito è un radicale libero. In alte concentrazioni reagisce fortemente con gli agenti riduttori. Il diossido del cloro è un gas instabile che tende a dissociarsi in cloro gassoso (Cl₂), in ossigeno gassoso (O₂) ed in calore. Quando il diossido di cloro è foto-ossidato dalla luce solare, viene ditrutto. I prodotti finiti delle reazioni del diossido di cloro sono cloruo (Cl^-), clorito (ClO^-) e clorato (ClO₃^-).

A –59°C, il diossido di cloro solido doventa un liquido rossastro. At 11°C si trasforma in gas.
Il diossido di cloro e' 2,4 volte piu' denso dell'aria. Come liquido ha una densita' piu' elevata dell'aria.

Si puo' sciogliere il diossido di cloro nell'acqua?

Una delle qualità più importanti del diossido del cloro è l'elevata solubilità relativa nell'acqua, soprattutto in acqua fredda. Il diossido di cloro non si idrolizza quando entra nell'acqua, rimane un gas dissolto in soluzione. Il diossido del cloro è circa 10 volte più solubile in acqua rispetto al cloro. Il diossido di cloro può essere eliminato tramite aerazione o anidride carbonica.

Tabella 1: la solubilita' del diossido di cloro in acqua

Come si puo' immagazzinare il diossido di cloro?

Il modo migliore per immagazzinare il diossido del cloro è come liquido a 4 ºC. In questa condizione è ragionevolmente stabile. Il diossido del cloro non può essere immagazzinato per troppo tempo, perché si dissocia lentamente in cloro ed ossigeno. Viene immagazzinato raramente come gas, in quanto è esplosivo sotto pressione. Quando la sia concentrazione in aria e' superiore al 10%, c'è il rischio di esplosione. In soluzione acquosa il diossido di cloro rimane stabile e solubile. Le soluzioni acquose che contengono circa l'1% di ClO2 (10 g/L) possono immagazzinate in sicurezza, con la condizione che siano protette dall'effetto di calore e luce. Il diossido di cloro è raramente trasportato, a causa della sua esplosivita' ed instabilita'. È solitamente lavorato sul posto.

Come viene prodotto il diossido di cloro?

Il diossido di cloro e' esplosivo se in pressione. E' difficile da trasportare ed e' normalmente lavorato in sito. Esso viene solitamente prodotto come soluzione acquosa o gas. Viene prodottp in una soluzione acquosa di clorito di sodio (NaClO₂), or sodium chlorate (NaClO₃). In grandi installazioni cloruro di sodio si usano cloro gassoso(Cl₂), clorito di sodio idrogeno (NaHClO₂) acido solforico o idrogeno per la produzione di diossido di cloro in sito.
Per produrre diossido di cloro gassoso, si mettono insieme cloruro di idrogeno (HCl) o cloro a clorito di sodio.

Le due principali reazioni sono:

2NaClO₂ + Cl₂ ® 2ClO₂ + 2NaCl
(Ipoclorito acidificato puo' essere usato come fonte alternativa di cloro.)

E:
5 NaClO₂ + 4HCl ® 4 ClO₂ + 5NaCl + 2H₂O
(Uno svantaggio di questo metodo e' che e' piuttosto pericoloso.)

Una alternativa e':
2 NaClO₂ + Na₂S2O₈ ® 2ClO₂ + 2Na2SO₄

Il diossido di cloro puo' essere prodotto tramite rieazione di ipoclorito di sodio e acido ipocloridrico:
HCl + NaOCl + 2NaClO₂ ® 2ClO₂ + 2NaCl + NaOH

La quantita' di diossido di cloro prodotto varia da 0 a 50 g/L.

Quali sono le applicazioni del diossido di cloro?

Il diossido del cloro ha molte applicazioni: e' usato nell'industria elettronica per pulire i circuiti stampati, nell'industria petrolifera per trattare i solfuri e per candeggiare tessuti e candele. Nella seconda querra mondiale, il cloro inizio' a scarseggiare ed il diossido del cloro fu come candeggiante.
Al giorno d'oggi il diossido del cloro è usato principalmente per candeggiare la carta. Produce una fibra più pulita e resistente rispetto al cloro.
Il diossido di cloro presenta il vantaggio di produrre sottoprodotti meno nocivi ripetto al cloro.
Il diossido di cloro gassoso è usato per sterilizzare le attrezzature da laboratorio e mediche, le superfici, le stanze e gli attrezzi. Il diossido del cloro può essere usato come ossidante o disinfettante. È un ossidante molto forte ed uccide efficacemente i microorganismi patogeni quali funghi, batteri e virus. Inoltre previene e rimuove i biofilm. Come disinfettante e antiparassitario esso è pricipalmente usato in forma liquida. Il diossido di cloro può anche essere usato contro l'antrace, perché è efficace contro i batteri generatori di spore.

Diossido di cloro come ossidante

Come ossidante il diossido di cloro e' molto selettivo, grazie all'unico meccanismo di scambio di un elettrone. Il diossido di cloro attacca i centri delle molecole organiche ricche di elettroni. Un elettrone viene trasferito ed il diossido di cloro si riduce in clorito (Cl₂^-).

Figura 2: Il diossido di cloro e' un ossdante piu' selettivo del cloro. Dosando le stesse concentrazioni, la concentrazione di diossido di cloro residuale e' molto piu' alta con pesante inquinamento rispetto alla concentrazione di cloro residuale.

Confrontando la resistenza di ossidazione e la capacita' di ossidazione dei diversi disinfettanti, si può concludere che il diossido di cloro è efficace in basse concentrazioni. Il diossido del cloro non è reattivo come l'ozono o il cloro e reagisce soltanto con sostanze solforiche, ammine ed alcune altre sostanze organiche reattive. Rispetto a cloro ed ozono, e' necessario meno diossido di cloro per avere un disinfettante residuo attivo. Può anche essere usato quando è presente un'elevata quantità di materia organica.

Il potere di ossidazione descrive quanto forte e' la reazione tra un ossidante ed una sostanza ossidabile. L'ozono ha il piu' elevato potere di ossidazione e reagisce con ogni sostanza che può essere ossidata. Il diossido di cloro è debole, ha un potenziale di ossidazione più basso rispetto all'acido ipocloroso o l'acido ipobromoso.
La capacita' di ossidazione indica quanti elettroni sono trasferiti ad una reazione di riduzione o di ossidazione. L'atomo di cloro contenuto nel diossido di cloro ha un numero di ossidazione pari a +4. Per questo motivo il diossido di cloro accetta 5 elettroni quando è ridotto al cloruro. Se osserviamo il peso molecolare, il diossido di cloro contiene 263% 'del cloro disponibile', che corrisponde a più di 2.5 volte la capacita' di ossidazione di cloro.

Tabella 2: il potenziale di ossidazione di vari ossidanti.

Il seguente confronto mostra cosa accade quando l'ossido di cloro reagisce. Prima il diossido di cloro assume un elettrone e si reduce un clorito:
ClO₂ + e- ® ClO₂^-

Il clorito viene ossidato e si trasforma in ione cloro:
ClO₂^- + 4H⁺ + 4e- ® Cl^- + 2H₂O

Questi confronti suggeriscono che il diossido del cloro è ridotto a cloruro e che durante questa reazione prende 5 elettroni. Gli atomi di cloro rimangono, fino a formare un cloruro stabile. Ciò spiega perchè non si forma nessuna sostanza clorurata. Quando il cloro reagisce accetta non soltanto elettroni, ma partecipa anche a reazioni di sostituzione. Durante queste reazioni, uno o più atomi di cloro vengono aggiunti alla sostanza straniera.

Tabella 3: disponibilita' di cloro per peso molare

Il diossido di cloro di ossida allo stesso modo del cloro?

Al contrario del cloro, il diossido di cloro non reagisce con l'azoto dell'ammoniaca (NH₃), reagisce raramente con l'ammina elementare ossoda nitriti (N0₂) in nitrati (NO₃). Non reagisce rompendo i legami carbonio. Non avviene alcuna mineralizzazione delle sostanze organicha. A pH neutro o ad elevati valori di pH, l'acido solforico (H₂SO₃) riduce il diossido di cloro a ioni clorito (ClO₂^-). In circonstanze alcaliniche il diossido di cloro si chinde in cloriti e clorati (ClO₃^-):
2ClO₂ + 2OH^- = H₂O + ClO₃^- + ClO₂^-

Questa reazione e' catalizzata dagli ioni idrogeno (H⁺). La vita media della soluzione acquosa di diossido di cloro diminuisce all'aumentare del valore del pH. A bassi valori di pH, il diossido di cloro e' ridotto in ioni cloro (Cl^- ).

Il diossido di cloro produce dei sottoprodotti?

Il diossido di cloro gassoso puro applicato all'acqua produce meno sottoprodotti di disinfezione rispetto agli ossidatori, come il cloro. Al contrario dell'ozono (O3), il diossido di cloro puro non provoca la trasformazine di ioni bromuro (Br-) in ioni bromato (BrO3-), a meno che subisca la fotodecomposizione. Il diossido di cloro non produce in aggiunta grandi quantita' di aldeidi, chetoni, acidi di chetoni o di altri sottoprodotti di disinfezione che provengono dall'ozonizzazione delle sostanze organiche.

Quali sono le applicazioni della disinfezione tramite diossido di cloro?

Il trattamento dell'acqua potabile è l'applicazione principale della disinfezione con diossido di cloro. Grazie alle sue adeguate capacita' biocide, il diossido di cloro è usato oggi anche in altri settori industriali. come per esempio disinfezione dell'acqua di fognatura, trattamento delle acque di processo industriali, disinfezione dell'acqua delle torri di raffreddamento, trattamento industriale dell'aria, controllo dei mitili, produzione e trattamento di derrate alimentari, ossidazione degli scarichi industriali e sterilizzazione del gas in equipaggamento medico.

Come avviene la disinfezione tramite diossido di cloro?

Il diossido di cloro disinfetta tramite ossidazione. È l'unico pesticida che ha un radicale libero molecolare. Ha 19 elettroni ed ha una preferenza per le sostanze che cedono o prendono un elettrone. Il diossido di cloro reagisce soltanto con le sostanze che cedono un elettrone. Il cloro, al contrario, aggiunge un atomo di cloro a o sostituisce un atomo del cloro dalla sostanza con cui reagisce.

Come funziona la disinfezione tramite diossido di cloro?

Le sostanze di natura organica presenti nelle cellule batteriche reagiscono con il diossido di cloro, inibendo parecchi processi cellulari. Il diossido di cloro reagisce direttamente con gli amminoacidi e l'RNA nelle cellule. Non è chiaro se il diossido di cloro attaca la struttura delle cellule o gli acidi all'interno della cellula. Viene evitata la produzione delle proteine. Il diossido di cloro interessa la membrana delle cellule cambiando le proteine ed i grassi della membrana e pervenendo l'inalazione.
Quando sono eliminati i batteri, la parete delle cellule viene penetrata dal diossido di cloro. I virus sono eliminati in un senso differente; il diossido del cloro reagisce con il peptone, una sostanza solubile in acqua che proviene dal hydrolisis delle proteine agli amminoacidi. Il diossido del cloro uccide i virus dalla prevenzione di formazione proteica. Il diossido del cloro è più efficace contro i virus che il cloro o l'ozono.

Il diossido di cloro puo' essere contro i protozoi parassiti?
Il diossido del cloro è uno di un certo numero di disinfettanti che sono efficaci contro i parassiti di Giardia Lambia e di Cryptosporidium, che sono trovati in acqua potabile ed inducono le malattie chiamate 'le lambliasi e 'cryptosporidiosis '. La protezione migliore contro i parassiti protozoan come questi è la disinfezione tramite una combinazione del diossido del cloro e dell'ozono.

I microrganismi sono in grado di diventare resistenti al diossido di cloro?
Il diossido di cloro come disinfettante presenta il vantaggio di reagire direttamente con la parete delle cellule dei microorganismi. Questa reazione non dipende da tempo di reazione o da concentrazione. Contrariamente ai disinfettanti non-ossidante, il diossido di cloro uccide i microorganismi anche quando sono inattivi. Di conseguenza la concentrazione di diossido di cloro necessaria per uccidere efficacemente i microorganismi è più bassa della concentrazione di disinfettanti non ossodanti. I microorganismi non possono accumulare alcuna resistenza contro il diossido di cloro.

Il diossido di cloro puo' essere usato contro il biofilm?
Il diossido di cloro rimane gassoso in soluzione. La molecola di diossido di cloro è potente ed ha la capacità di passare attraverso l'intero sistema. Il diossido di cloro può penetrare gli strati melmoso di
batteri, perché il diossido di cloro si dissolve facilmente, anche in idrocarburi ed in emulsioni. Il diossido di cloro ossida la matrice dei polisaccaridi che mantiene insieme il biofilm. Durante questa reazione il diossido di cloro è ridotto in ioni cloro. Questi sono scissi in pezzo di biofilme che rimangono stabili. Quando il biofilm ricomincia a svilupparsi, si forma un ambiente acido e gli ioni cloro sono trasformati
in diossido di cloro. Questo diossido di cloro rimuove il restante biofilm.

Quali sono i sottoprodotti di disinfezione con diossido di cloro?
Il processo di reazione del diossido di cloro con i batteri ed altre sostanze avviene in due fasi. Durante tale processo si formano sottoprodotti di disinfezione che rimangono nell'acqua. Nella prima fase la molecola del diossido di cloro accetta un elettrone e si forma clorite (ClO3). Nella seconda fase il diossido di cloro accetta 4 elettroni e forma cloruro (Cl-). Nell'acqua si puo' trovare anche un po' di clorato (ClO3), formato dalla produzione del diossido di cloro. Sia il clorato che la clorite sono agenti ossidanti. Il diossido di cloro, il clorato e la clorite si dissociano in cloruro di sodio (NaCl).

Il diossido di cloro puo' essere usato per disinfettare l'acqua potabile?

Negli anni 50 si venne a conoscenza della possibilità biocida del diossido di cloro, soprattutto a pH elevato. Nel trattamento dell'acqua potabile era principalmente usato per rimuovere i componenti inorganici, per esempio manganese e ferro, rimuovere il gusto e gli odori e ridurre i sottoprodotti di disinfezione legati al cloro.

Per il trattamento dell'acqua potabile il diossido di cloro può essere usato sia come disinfettante che come agente ossidante. Può essere usato per sia nelle fasi di pre che di post ossidazione: aggiungendo il diossido di cloro nella fase di pre ossidazione durante il trattamento dell'acqua superficiale, si puo' evitare lo sviluppo delle alghe e dei batteri può essere evitato nelle fasi seguenti. Il diossido di cloro ossida le particelle galleggianti ed aiuta il processo di coagulazione e la rimozione della torbidita' dall'acqua.

Il diossido di cloro è un potente disinfettante per batteri e virus. Il sottoprodotto, la clorite (ClO2-), è un debole agente battericida. In acqua il diossido di cloro è attivo come biocida per almeno 48 ore, la relativa attività supera probobilemente quella del cloro.
Il diossido di cloro previene lo sviluppo dei batteri nella rete di distribuzione dell'acqua potabile. È inoltre attivo contro la formazione di biofilm nella rete di distribuzione. Il biofilm è solitamente difficile da rimuovere. Forma uno strato protettivo sopra i microorganismi patogeni. La maggior parte dei disinfettanti non possono raggiungere questi agenti patogeni protetti. Tuttavia, il diossido di cloro rimuove il biofilm ed uccide i microorganismi patogeni. Il diossido di cloro inoltre impedisce la formazione del
biofilm, poiche' rimane a lungo attivo nel sistema.

Quanto diossido di cloro dovrebbe essere dosato?
Per la pre ossidazione e la riduzione delle sostanze organiche sono necessari da 0.5 a 2 mg/l di diossido di cloro ad un tempo di contatto compreso fra i 15 ed i 30 minuti. La qualità dell'acqua determina il tempo di contatto necessario. Per la post disinfezione, si applicano concentrazioni fra 0.2 e 0.4 mg/l. La concentrazione residua dei sottoprodotti di clorite è molto bassa e non sussistono rischi per la salute umana.

Il diossido di cloro puo' essere usato per disinfettare le piscine?

Per la disinfezione delle piscine può essere applicata una combinazione tra cloro (Cl2) e diossido di cloro (ClO2). Il diossido di cloro è aggiunto all'acqua mentre il cloro è già presente nell'acqua sottoforma di acido ipocloroso (HOCl) e ioni ipoclorito (OCl-). Il diossido di cloro scinde sostanze come i fenoli. I vantaggi del diossido di cloro sono che può essere usato in basse concentrazioni per disinfettare l'acqua, che reagisce difficilmente con la materia organica, e che forma pochi sottoprodotti di disinfezione.

Quanto diossido di cloro deve essere dosato?
Innanzittutto bisogna determinare la quantità di disinfettante necessaria. Questa quantita' può essere determinata aggiungendo disinfettante all'acqua e misurando la quantita' che rimane dopo un certo tempo
di contatto. La quantità di diossido di cloro da dosare dipende dal tempo di contatto, dal pH, dalla temperatura e dalla quantità di inquinamento presente nell'acqua.

Il diossido di cloro puo' essere usato per disinfettare le torri di raffreddamento?

Il diossido di cloro è usato per disinfettare l'acqua che attraversa le torri di raffreddamento: rimuove i biofilm e ne impedisce la formazione. Cio' impedisce il danneggiamento e la corrosione di sistemi e condutture e causa un miglioramento nell'efficienza di pompaggio. Il diossido di cloro è inoltre efficace nella rimozione dei batteri di Legionella. Le condizione nelle torri di raffreddamento sono ideali per lo sviluppo dei batteri di Legionella. Il diossido di cloro presenta il vantaggio si essere efficace ad un pH compreso fra 5 e 10 e che per regolare il pH non e' richiesto nessun acido.

Quali sono i vantaggi dell'uso del diossido di cloro?

Vantaggi
L'interesse nell'uso del diossido di cloro come un'alternativa o aggiunta al cloro per la disinfezione dell'acqua è aumentato durante gli ultimi anni. Il diossido di cloro è un disinfettante batterico molto efficace ed è ancora più efficace rispetto al cloro per la disinfezione dell'acqua cotenente virus. Il diossido di cloro ha riguadagnato attenzione perché è disattiva efficacemente gli agenti patogeni resistenti al cloro, Giardia e Cryptosporidium. Il diossido di cloro rimuove e previene il biofilm.
La disinfezione con il diossido di cloro non causa problemo di odore. Distrugge i fenoli, che possono causare problemi di gusto e di odore. Il diossido di cloro è più efficace per la rimozione di ferro e
manganese rispetto al cloro, soprattutto quando questi si trovano in sostanze complesse.

Il diossido di cloro forma sottoprodotti di disinfezione clorinati?
L'uso del diossido di cloro al posto del cloro evita la formazione di sottoprodotti alogenati nocivi di disinfezione, per esempio trialometani ed acidi silicei alogenati. Il diossido di cloro non reagisce con l'azoto dell'ammoniaca, le ammine o altra materia organica ossidabile. Esso rimuove le sostanze che possono formare i trihalometani e migliora la coagulazione. Non ossida bromuro in bromo. Quando il bromuro che contiene l'acqua è trattato con cloro o ozono, esso è ossidato in bromo e acido ipobromoso. Dopo cio' questi reagiscono con materiale organico per formare sottoprodotti di disinfezione brominati, come per esempio bromoform.

La concentrazione di diossido di cloro necessaria per la disinfezione e' alta?
L'uso del diossido di cloro riduce il rischio per la salute causato dagli inquinamenti microbici in acqua ed allo stesso tempo fa diminuire il rischio di inquinamento chimico ed i sottoprodotti. Il diossido di cloro è un disinfettante più efficace rispetto al cloro, inducendo la concentrazione richiesta per uccidere i microorganismi ad essere molto più bassa. Il tempo di contatto necessario è inoltre molto basso.

Il valore del pH influenza l'efficienza del diossido di cloro?
Al contrario del cloro, il diossido di cloro è efficace ad un pH compreso tra 5 e 10. L'efficienza aumenta ad alti valori di pH, mentre la forma attiva del cloro e' notevolmente influenzata dal pH. In circostanze normali il diossido di cloro non si idrolizza. Questo spiega perchè il potenziale di ossidazione è elevato e la capacita' di disinfezione non è influenzata dal pH. Sia la temperatura che l'alcalinità dell'acqua non influenzano l'efficienza. Alle concentrazioni richieste per la disinfezione, il diossido di cloro non è corrosivo. Il diossido di cloro è più solubile in acqua rispetto al cloro. Durante gli ultimi anni sono stati sviluppati metodi di produzione del diossido di cloro migliori e più sicuri.

Figura 3: L'influenza del pH sull'efficienza e' maggiore per il cloro che per il diossido di cloro

Il diossido di cloro puo' essere usato in combinazione ad altri disinfettanti?
Il diossido di cloro può essere usato per ridurre la quantità di trialometani e di acidi silicei alogenati, formati tramite reazione tra cloro e materia organica presente nell'acqua. Prima che l'acqua venga clorurata, viene aggiunto il diossido di cloro. La quantità di ammoniaca contenuta nell'acqua diminuisce. Il cloro che è aggiunto in seguito ossida la clorite in diossido di cloro o ioni clorato. L'ozono può anche essere usato per ossidare gli ioni della clorite in ioni clorato.
Tramite l'uso delle clorammine, la nitrificazione può avvenire nella rete di distribuzione. Per regolare questo procasso viene aggiunto diossido di cloro.
Il controllo deii sottoprodotti del diossido di cloro puo' avvenire congiuntamente ad una adeguata disinfezione, in particolare la riduzione dei trialometani contenenti bromo e gli acidi alogenati acidi
che provengono dalla reazione del bromo contenuto nell'acqua con la materia organica naturale. Lo stesso diossido di cloro combinato con il bromo non forma acido ipobromoso o bromato, come invece il cloro e l'ozono. Il diossido di cloro ha eccellenti qualità anti-microbiologiche senza una non specifica ossidazione dell'ozono.

Quali sono gli svantaggi dell'uso del diossido di cloro?

Il diossido di cloro e' esplosivo?
Nel produrre il diossido di cloro con cloruro di sodio e cloro gassoso, devono essere prese delle misure di sicurezza devono essere approntate riguardo al trasporto ed all'uso del gas di cloro. E' richiesta una ventilazione sufficiente e' l'uso di maschere antigas. Il gas del diossido di cloro è esplosivo.
Il diossido di cloro è una sostanza molto instabile; quando entra in contatto con la luce solare, si decompone.
Durante i processi di produzione del diossido di cloro, si formana grandi quantita' di cloro. Questo è uno svantaggio. Il cloro libero reagisce con la materia organica per formare sottoprodotti di disinfezione alogenati.

Il diossido di cloro forma sottoprodotti?
Il diossido di cloro e i suoi prodotti di disinfezione cloriti e clorati possono creare problemi nei pazienti in dialisi.

Il diossido di cloro e' efficace?
Il diossido di cloro è generalmente efficace per la disattivazione dei microorganismi patogeni. È meno efficace per la disattivazione dei rotaviruse e dei batteri di E. coli.

Quali sono i costi dell'impiego del diossido di cloro?
Il diossido di cloro è circa 5-10 volte più costoso del cloro. Esso viene solitamente prodotto sul posto. I costi del diossido di cloro dipendono dal prezzo dei prodotti chimici che sono usati per la sua produzione. Il diossido di cloro è meno costoso ripetto ad altri metodi di disinfezione, come l'ozono.

Quali sono gli effetti del diossido di cloro sulla salute?

Il diossido di cloro gassoso
Quando si usa il diossido di cloro come disinfettante bisogna tenere presente che il diossido di cloro gassoso può fuoriuscire da una soluzione acquosa che che lo contiene; in particolare quando la disinfezione avviene in uno spazio chiuso ermeticamente, questo può essere pericoloso. Quando le concentrazioni di diossido di cloro raggiungono il 10% o più in aria, il diossido di cloro diventa esplosivo.
Esposizione acuta della pelle al cloro che proviene dalla decomposizione del diossido di cloro, e' causa di irritazionie e bruciore. L'esposozione al diossido di cloro degli occhi provoca irritazioni, innacquamento e visione offuscata. Il gas del diossido di cloro può essere assorbito dalla pelle, dove danneggia le cellule di sangue e tessuti. L'inalazione del gas del diossido di cloro causa tosse, irritazione alla gola, severe emicranie, edema polmonare e spasmi bronchiali. I sintomi possono cominciare a mostrarsi molto dopo che
e' avvenuta e possono manifestarsi per lungo tempo. L'esposizione cronica al diossido di cloro causa la bronchite. Lo standard per la salute del diossido di cloro è di 0.1 ppm.

Sviluppo e riproduzione
Si ritiene che il diossido di cloro abbia effetto sulla riproduzione e sullo sviluppo, ma non esite nessuna evidenza che confermi tale ipotesi. Sarebbe necessaria ulteriore ricerca.

Mutagenicita'
Per determinare il mutagenity di una sostanza viene utilizzata la prova di Ames. Essa sfrutta i batteri delle salmonelle geneticamente modificati. Essi non formano nessuma colonia batterica, a meno che non entrino in contatto con una sostanza mutagena che altera il materiale genetico. Prove mostrano che la presenza di 5-15 mg/L di CiO2 aumenta la mutagenicita' dell'acqua. È difficile dimostrare la mutagenita' dei sottoprodotti del diossido di cloro e del diossido di cloro stesso, perché le tali sostanze sono biocidi. Essi uccidono solitamente gli organismi indicatori usati per determinare la mutagenicita'.

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