二氧化氯（clo2）是一種水溶性的強氧化劑，在常溫常壓下是黃綠色的氣體，但在更低的溫度下則呈液態。其分子量為67.45，沸點11°c，熔點－59°c，氣體clo2密度為3.09（11°c），液體clo2的密度為1.64，0℃的飽和蒸汽壓為500torr。二氧化氯在水溶液以二氧化氯單體存在，不聚合生成clo2氣體，在20°c和4kpa壓力下，溶解度為2.9g/l。在水中不與有機物結合，不生成三氯甲烷致癌物（因此被稱為不致癌的消毒劑）。
clo2結構中有一個帶有孤對電子的氯－氧雙鍵結構，極不穩定，光反應會產生氧自由基，具有強的氧化性。
下表列出了二氧化氯與其他氧化類消毒劑的氧化能力，即殺菌能力。（通常用有效氯來表示）。
二氧化氯與常用氧化類消毒劑氧化能力比較
氧化劑clo2h2o2naclo2kmno4cl2naclo
氧化能力263%209%157%111%100%93%
可見，如果以氯氣的氧化能力為100%，那么二氧化氯的理論氧化能力是氯氣的2.6倍，次氯酸鈉的2.8倍，雙氧水的1.3倍。
1.二氧化氯的殺菌機理
目前認為，二氧化氯是基于其具有強大氧化能力的新生態原子氧作用于細菌細胞中可溶性部分（包括酶系統）而快速抑制微生物蛋白質的合成。
2.二氧化氯的殺菌效果
二氧化氯是一種廣譜、的滅菌劑。國外許多的研究結果表明，二氧化氯在極低濃度（0.1ppm）下，即可殺滅許多諸如大腸桿菌、*等致病菌。即使在有機物等干擾下，在使用濃度為幾十ppm時，也可*殺滅細菌繁殖體、肝炎病毒、噬菌體和細菌芽胞等所有微生物。
3.二氧化氯的安全性能（毒理效應）
國外大量的實驗研究顯示，二氧化氯無三致效應（致癌、致畸、致突變），同時在消毒過程中也不與有機物發生氯代反應生成可產生“三致作用”的有機氯化物。但由于二氧化氯具有*的氧化能力，在高濃度時（>500ppm）會對健康產生不利影響。當使用濃度低于500ppm時，其影響可以忽略，100ppm以下時不會對人體產生任何的影響，包括生理生化方面的影響，對皮膚亦無任何的致敏作用。而事實上，二氧化氯的常規使用濃度要大大底于500ppm，一般僅在幾十ppm左右。因此，二氧化氯也被上*為安全、無毒的綠色消毒劑。

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