二氧化氯(ClO?)是一種有效效、常見(jiàn)、安全、pH適用范圍廣的氧化劑和消毒劑。在低消度(<10 mg/L)下殺菌、消毒作用，主要以氧化的方式進(jìn)行。在常見(jiàn)環(huán)境下，可有效氧化去除錳、氰化物、硫化物、苯酚和有機物，殺死病毒、細菌、原生生物、藻類(lèi)、真菌和各種孢子及孢子形成的菌體；同時(shí)具有安全無(wú)殘留的有機氯化物、可持續消毒等優(yōu)點(diǎn)，已成為氯系 消毒劑的理想替代品。目前已廣泛應用于造紙制漿的漂白、飲用水處理、畜牧養殖、食品保鮮、醫療消毒以及農業(yè)種植土壤消毒等領(lǐng)域。

ClO? 性質(zhì)活潑，無(wú)法壓縮儲運，對光和熱敏感。在436 nm 處的光解量子產(chǎn)率為0.20 mol/E, 在405nm處則上升為1.0 mol/E， 室溫條件下每天約解離2%~10%, 這直接影響二氧化氯水溶液的消毒效果，影響其應用效果。

傳統的穩定性 ClO?溶液是將 ClO?氣體通入含有無(wú)機或有機穩定劑的吸收液中制得。無(wú)機穩定吸收液通常為過(guò)氧化物(過(guò)碳酸鈉、過(guò)硼酸鈉)水溶液，或碳酸鈉-過(guò)氧化氫復合吸收液等，將ClO? 轉化為亞氯酸根(ClO??)，使用時(shí)再加酸活化，本質(zhì)上來(lái)講該類(lèi)產(chǎn)品并不含 ClO?，只能屬于二氧化氯釋放劑。也有人嘗試用有機絡(luò )合劑穩定水溶液中的分子，但該法穩定性相對較差，穩定機理及ClO?的釋放過(guò)程還需要進(jìn)一步的研究。而以特定pH下 ClO??或亞氯酸作為穩定劑,僅對500mg/L以下溶液效果較好。本文以影響因素為線(xiàn)索，綜述與 ClO?穩定性相關(guān)的自身性質(zhì)、反應機理和影響因素，為穩定產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與應用提供參考。

ClO?熔點(diǎn)為-59℃, 沸點(diǎn)為 10℃ ，在固態(tài)時(shí)， 分子締合形成 C1-0鍵“頭尾相接”弱鍵合的二聚體。25℃時(shí)( 的基本熱力學(xué)參數為   易溶于水、冰醋酸、四氯化碳等溶劑，在水中以分子的形式存在，不易被水解。35℃下的分配系數為21.5。在室溫、30mm/ Hg分壓下，ClO?溶解度為2.9g/L; 在室溫、760mm/ Hg壓力(常壓)下, 溶解度可達到3.1g/L。但溶于水后不穩定，受pH、光照和溫度的影響易發(fā)生歧化和光解。pH對其穩定性影響最大，pH=6時(shí)最穩定； 光照會(huì )促使其分解為氯酸根 ，高溫環(huán)境下，ClO?會(huì )歧化生成大量ClO??和 Cl?, 低溫保存ClO?可降低其濃度損失。

ClO?有兩種異構體：對稱(chēng)、穩定的OClO 和不對稱(chēng)、具有反應性的 ClOO(又稱(chēng)為氯超氧自由基)，OClO基態(tài)呈扁長(cháng)不對稱(chēng)形狀，頂端鍵長(cháng), 鍵角為117.4°, 基態(tài)基本振動(dòng)頻率：(對稱(chēng)拉伸)， (彎曲),  (不對稱(chēng)拉伸)。ClOO平衡幾何形狀的鍵角為110°, 伸長(cháng)的 Cl-O 鍵為0.183nm, O-O鍵為0.123 nm, 幾乎與游離O?分子中的相似。

盡管ClOO 異構體的電子基態(tài)比OClO 約低4 kcal/ mol, 在熱力學(xué)上比OClO 更穩定,但 ClOO 在動(dòng)力學(xué)上是不穩定的，會(huì )更容易離解成 Cl 和解離時(shí)既可以在全反應過(guò)程中保持C?，對稱(chēng)性，也可以不對稱(chēng)的方式進(jìn)行，ClOO 可能作為反應中間體?；|(zhì)隔離實(shí)驗和理論計算表明，ClOO的活化能低于 Cl和O?的對稱(chēng)解離后的活化能，所以OClO 更容易轉化為ClOO。OClO-ClOO異構化反應的活化能在空氣中為15kcal/ mol, 在水溶液中為  12 kcal/ mol。在壓力范圍為5~50 Torr, 1%~10%OClO 的 Ar中進(jìn)行的激波實(shí)驗表明，OClO經(jīng)誘導會(huì )熱分解成活化能為  0.67eV。