二氧化氯（ClO?）是一種黃綠色到橙黃色的氣體，主要用于紙漿和紙、纖維、小麥面粉、淀粉的漂白，油脂、蜂蠟等的精制和漂白。飲用水的消毒殺菌處理，是國際上公認為安全、無毒的綠色消毒劑。
化學性質
紅黃色有強烈刺激性臭味氣體：11℃時液化成紅棕色液體，-59℃時凝固成橙紅色晶體。有類似氯氣和硝酸的特殊刺激臭味。液體為紅褐色，固體為橙紅色。沸點11℃。相對蒸氣密度2.3g/L。遇熱水則分解成次氯酸、氯氣、氧氣，受光也易分解，其溶液于冷暗處相對穩定。二氧化氯能與許多化學物質發生爆炸性反應。對熱、震動、撞擊和摩擦相當敏感，極易分解發生爆炸。受熱和受光照或遇有機物等能促進氧化作用的物質時，能促進分解并易引起爆炸。若用空氣、二氧化碳、氮氣等惰性氣體稀釋時，爆炸性則降低。屬強氧化劑，其有效氯是氯的2.6倍。與很多物質都能發生劇烈反應。腐蝕性很強。
液體二氧化氯
可溶性：極易溶于水而不與水反應，幾乎不發生水解（水溶液中的亞氯酸和氯酸只占溶質的2%）；在水中的溶解度是氯的5～8倍。溶于堿溶液而生成亞氯酸鹽和氯酸鹽。
水中溶解度：20℃時0.8g/100ml、8300mg/L
化學鍵：Cl原子以sp2雜化軌道形成σ鍵，分子為V形分子。 氯原子中的一個電子垂直于 O-Cl-O 平面，并與 O,O 的4個電子形成 3原子 5電子 大π鍵(離域π鍵)。
氧化作用：
1.對錳的氧化
二氧化氯能夠把二價錳氧化成四價錳，使之形成不溶于水的二氧化錳(MnO2)，即：
2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2+12H++2Cl- 通過氧化，二氧化氯對錳的去除率為69%～81%，而氯對錳的去除率僅為25%，一般二氧化氯的投加量為5.0mg/L。
2.對鐵的氧化
二氧化氯同樣也能夠把二價的鐵氧化成三價的鐵，形成氫氧化鐵沉淀，即：
ClO2+5Fe(HCO3)2+13H2O=5Fe(OH)3+10CO32-+Cl-+21H+ 通過氧化，二氧化氯對鐵的去除率為78%～95%，而氯對鐵的去除率僅為50%左右，一般二氧化氯的投加量為2.0mg/L。
3.對硫化物的氧化
二氧化氯在pH值5～9的區間內，很快將硫化物(S2-)氧化成硫酸鹽(SO42-)，即：
8ClO2+5S2-+4H2O=5SO42-+8Cl-+8H+ 當二氧化氯的投加量為3.0mg/L時，硫的去除率為81%。
4.對氰化物的氧化
二氧化氯可以將氰化物氧化成二氧化碳和氮，即：
2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl- 當氰化物的濃度為3.0mg/L，二氧化氯的投加量為5.0mg/L，其氰化物的去除率一般都大于85%。
優點
廣譜性：能殺死病毒、細菌、原生生物、藻類、真菌和各種孢子及孢子形成的菌體
高效：0.1ppm下即可殺滅所有細菌繁殖體和許多致病菌，50ppm可完全殺滅細菌繁殖體、肝炎病毒、噬菌體和細菌芽孢
受溫度和氨影響�。涸诘蜏睾洼^高溫度下殺菌效力基本一致
pH適用范圍廣：能在pH2～10范圍內保持很高的殺菌效率
安全無殘留：不與有機物發生氯代反應，不產生三致物質和其它有毒物質
對人體無刺激等優點：低于500ppm時，其影響可以忽略，100ppm以下對人沒任何影響。
安全性
國外大量的實驗研究顯示，二氧化氯是安全、無毒的消毒劑，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”的有機氯化物或其它有毒類物質。但由于二氧化氯具有極強的氧化能力，應避免在高濃度時（>500ppm）使用。當使用濃度低于500ppm時，其對人體的影響可以忽略，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。事實上，二氧化氯的常規使用濃度要遠遠低于500ppm，一般僅在幾十ppm左右。因此，二氧化氯也被國際上公認為安全、無毒的綠色消毒劑。
金魚毒性實驗及小白鼠毒性實驗中得到兩個結果：a.ClO2的安全濃度為0.75mg/L，b. 由小白鼠急性經口毒性實驗，ClO2屬實際無毒型水處理劑。
急性毒性試驗, 最高灌以劑量10000mg/kg穩定性二氧化氯時， 小鼠仍無明顯中毒癥 狀, 飲食與活動均正常。試驗過程中各組動物均無一死亡表。經計算， 其經口LD50>10000mg/kg。
急性皮膚刺激性,觀察表明， 去除藥物后1~48小時，兔脊背敷貼部位皮膚均未出現紅斑和水腫等刺激癥狀， 反應積分均為0。
急性眼粘膜刺激性，向兔眼結膜囊內滴入濃度9.7~11.4mg/L穩定性二氧化氯溶液5s后，用生理鹽水沖洗干凈。兔眼結膜血管在6h內出現輕度充血，至24h癥狀基本消失，癥狀48h完全消失。家兔48h眼刺激積分指數為0，屬無刺激性物質。
用途
詳細用途
二氧化氯 消毒劑 (2張)
用作氧化劑、脫臭劑、殺生劑、保鮮劑、漂白劑等。二氧化氯因為其具有殺菌能力強，對人體及動物沒有危害以及對環境不造成二次污染等特點而備受人們的青睞。二氧化氯不僅是一種不產生致癌物的廣譜環保型殺菌消毒劑，而且還在殺菌、食品保鮮、除臭等方面表現出顯著的效果。
二氧化氯還可以用于漂白，如紡織與造紙元采用氯氣漂白的都可以用二氧化氯替代。
二氧化氯的主要用途在自來水的消毒，和面粉與木質紙漿的漂白。
它能很有效地對抗病毒、細菌和包括梨形鞭毛蟲（Giardia lamblia）與隱孢子蟲（Cryptosporidium）等原生生物所引起的囊腫與卵囊。
從1956年比利時的布魯塞爾把自來水消毒劑由氯氣改成二氧化氯后，二氧化氯開始被廣泛地使用。
在襲擊紐奧良的颶風卡特里娜過后，二氧化氯就被用來清除被洪水淹沒后房屋上的危險霉菌。而中國政府也于2006年3月6日預告二氧化氯為自來水消毒劑。
1．殺菌、消毒方面
⑴對飲用水的消毒 二氧化氯是凈化飲用水的一種十分有效的凈水劑，其中包括良好的除臭與脫色能力、低濃度下高效殺菌和殺病毒能力。二氧化氯用于水消毒，在其濃度為0.5～1mg/L時，1分鐘內能將水中99%的細菌殺滅，滅菌效果為氯氣的10倍，次氯酸鈉的2倍，抑制病毒的能力也比氯高3倍，比臭氧高1.9倍。二氧化氯還有殺菌快速，pH范圍廣（6-10），不受水硬度和鹽份多少的影響，能維持長時間的殺菌作用，能高效率地消滅原生動物、孢子、霉菌、水藻和生物膜，不生成氯代酚和三鹵甲烷，能將許多有機化合物氧化，從而降低水的毒性和誘變性質等多種特點。
⑵對空氣的殺菌 空氣中含有大量可以致病的細菌，特別是飲食業場所及食品加工廠生產車間空氣中微生物種類和數量多而復雜，對于這些微生物普遍采用的是紫外線滅菌方式，但由于室內空氣相對濕度大，紫外線殺菌效果并不理想。而二氧化氯制劑的滅菌能力強，分解迅速無殘留，非常適于飲食業及食品加工業的有關場所的空氣噴霧殺菌及消毒。此外，春秋兩季是感冒、氣管炎等傳染病的多發季節，可以用二氧化氯對環境進行消毒，不但能殺滅病原微生物，還能消除異味，清新空氣。因此，二氧化氯是十分理想的預防“非典”的環境消毒劑。
⑶對廚房用具、食品機械設備的消毒 廚房用具、食品機械設備、容器等如果不經徹底的消毒，容易對食品造成污染，導致食物中毒的發生。用二氧化氯對廚房用具、食品機械設備、容器等進行消毒，可殺滅大腸桿菌、金黃色葡萄球等。
⑷在醫療領域 二氧化氯用于口腔含漱，可有效控制牙齦炎、牙斑菌和口臭，用作坐浴或沖洗，可防止多種疾病，等等。在1998年抗洪救災中，抗洪戰士用二氧化氯消毒液洗臉、坐浴、擦身、泡腳、泡洗內衣褲等，其神奇作用再次被驗證。實踐證明，二氧化氯對防治紅眼病、皮膚病及除臭有良好效果。
⑸水產養殖、畜禽養殖的消毒：二氧化氯水產養殖藥劑可用于治療魚、蝦、蟹、甲魚、蛙類等細菌性、病毒性疾病。對鯉、草、鰻、羅非魚等的赤皮、爛腮、出血性敗血病、腸炎、爛尾、水霉病等；蝦類病毒病、黑鰓、白毛病、打印病等；蟹類爛腮、 水腫、腸炎、上岸癥、顫抖等；甲魚腐皮病、紅、白底板病、出血病、穿孔病等；蛙類的皮膚病、眼病等病害具有獨特功效，并能去除水中異味，改善水質，增加水體含氧量。
殺菌效果：二氧化氯是一種廣譜、高效的滅菌劑。國外許多的研究結果表明，二氧化氯在極低的濃度（0.1ppm）下，即可殺滅許多諸如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等致病菌。即使在有機物的干擾下，在使用濃度為幾十ppm時，也可完全殺滅細菌繁殖體、肝炎病毒、噬菌體和細菌芽孢等所有微生物。
二氧化氯消毒劑應用歷史
含二氧化氯的消毒劑
人類利用化學消毒劑進行殺菌消毒是從19世紀初開始的。1820年第一代化學消毒劑漂白粉問世后，人們將其主要用于飲用水消毒和感染創傷的治療上，并取得了良好地效果，開辟了化學殺菌消毒的第一個里程碑。此后，人們相繼發現了第二代消毒劑環氧乙烷，第三代消毒劑戊二醛。新一代高效化學消毒劑終于在千呼萬喚中問世，這就是被稱作第四代殺菌消毒劑的二氧化氯。二氧化氯誕生于1811年，早年人們并未用它殺菌消毒，直到1940年前后次氯酸鈉工業化生產之后，人們才開始大規模使用。1940年美國的尼亞加拉大瀑布率先采用它處理飲用水，取得良好效果，之后迅速推廣到全世界。人們陸續發現用氯氣對飲用水進行消毒時，水中的有機物會與氯氣發生取代反應，生成有機氯化合物，有機氯會在人體內積留產生慢性累積中毒，還會誘發癌病，世界環保聯盟即將全面禁止使用氯氣用于飲用水的消毒，建議采用廣普性、具有強氧化性的高效消毒劑二氧化氯進行飲用水的消毒。二氧化氯已被聯合國衛生組織（WHO）列為AⅠ級消毒劑。
中國應用二氧化氯消毒技術始于八十年代。1987年，廣東省衛生監督部門批準其可以用于食品消毒、保鮮及食品設備、用具消毒。1990年上海衛生管理部門批準其可以用于水處理、食品加工以及水產養殖、除臭等。我國衛生部也在2000年前明確提出，逐步用二氧化氯替代氯氣進行飲用水的消毒。
消毒劑對比
下表列出了二氧化氯消毒劑與常用其它消毒劑的比較：
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性能 |
二氧化氯 |
氯制劑 |
季銨鹽 |
過氧乙酸 |
|
殺菌力 |
可殺滅絕大度多數微生物，包括細菌芽孢 |
可殺滅所有細菌繁殖體，高濃度能殺死芽孢 |
可殺滅多數細菌繁殖體， 對芽孢和噬菌體無效 |
可殺滅所有的微生物，包括芽孢 |
|
常用濃度 |
30-200ppm |
250-1500ppm |
1000-5000ppm |
2000-20000ppm |
|
毒性 |
無毒 |
中等毒性 |
低毒 |
低毒 |
|
"三致"效應 |
無 |
有 |
無 |
有 |
|
有機物干擾 |
小 |
大 |
小 |
小 |
|
pH影響 |
小 |
大，> 8.5時失效 |
小 |
大 |
|
使用溫度影響 |
低于50℃ |
低于50℃ |
小 |
大 |
|
腐蝕性 |
不銹鋼無腐蝕 |
金屬有強腐蝕 |
無腐蝕 |
金屬有強腐蝕 |
|
皮膚致敏性 |
無 |
有 |
無 |
有 |
|
殘留 |
無 |
有 |
有 |
有 |
|
氣味 |
稍有二氧化氯味 |
強氯味 |
無 |
有強醋酸味 |
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使用成本 |
較低 |
低 |
昂貴 |
較高 |
|
穩定性 |
穩定 |
不穩定，易分解 |
穩定 |
不穩定，易燃易爆 |
|
抗藥性 |
無 |
有 |
有 |
無 |
2、保鮮
⑴食品的保鮮 二氧化氯屬無毒型消毒劑，一般使用濃度較小，可直接用于水果、蔬菜、肉類的殺菌、保鮮。將水果、蔬菜在二氧化氯溶液中浸泡片刻，即能殺死微生物又不與脂肪酸反應，不破壞蔬菜的纖維組織并對果蔬的味道、營養無任何損害，且無需再用清水清洗。在流通領域中，有些不宜水洗的果蔬，可用固體的二氧化氯與果蔬一起裝入包裝箱，可長時間緩慢放出二氧化氯，既滅菌，又可達到保鮮作用。經二氧化氯溶液浸泡的魚、雞、禽類，不僅可消除腥臭味，還可有效控制微生物生長，延長儲藏期，并能保持鮮美的口味。用二氧化氯處理禽蛋，保鮮效果亦良好，且不影響蛋的孵化。
⑵除臭、除異味 二氧化氯能和空氣中的硫化合物及水中鐵和錳化合物相作用，但是不與氨反應，因此可消除空氣和水中的臭味。用二氧化氯溶液對冰箱進行擦洗，可達到消除異味的作用。在衛生間中可用二氧化氯溶液進行噴霧，可迅速去除臭味。
發達國家已將二氧化氯應用到幾乎所有需要殺菌消毒領域。在中國，二氧化氯的應用雖然剛剛起步，但有理由相信，在不久的將來，二氧化氯一定會成為生產和生活中必不可少的日常用品，其發展前景無限廣闊。
3．漂白
⑴紡織 用于棉紗、麻等天然纖維的漂白。
⑵造紙 紙漿漂白，提高白度。
(3)食用菌 竹筍等食品的漂白
應用范圍
00001.
各種場合下的生活、飲用、自來水的消毒
00002.
00003.
賓館、家庭、攤檔餐具和衛生設施的滅菌消毒與空氣環境消毒
00004.
00005.
食品、飲料廠、發酵工業的設備、管道、容器的最終滅菌消毒
00006.
00007.
乳品廠、屠宰廠管道、設施及環境的滅菌處理；
00008.
00009.
醫院污水的滅菌處理；
00010.
00011.
游泳池循環水、浴池水的滅菌消毒
00012.
00013.
醫療、衛生、臨床器械消毒、滅菌、除臭和防霉處理
00014.
00015.
家庭、賓館、飯店、水果蔬菜、魚肉食品的滅菌保鮮及最終淋洗和衛生器具消毒；
00016.
00017.
高層建筑給水的二次消毒處理
00018.
00019.
配置各種口腔消毒液、除臭液及創口清洗液等
00020.
00021.
公共場所環境及空調通風系統的空氣清潔、消毒、除臭。病家、病人物品的消毒
00022.
00023.
禽畜飼養場舍及飲水的消毒，魚蝦疾病防治，池水消毒等。
00024.
00025.
菇類真菌生產的滅菌消毒保鮮處理
00026.
00027.
魚蝦類加工過程中控制雜菌、大腸桿菌污染及保鮮
00028.
00029.
蠶繭養殖器具消毒
00030.
00031.
中水回用中的滅菌與除臭
00032.
00033.
面粉與各種食品的漂白劑
00034.
00035.
造紙、印染行業的漂白藥劑
00036.
00037.
工業冷卻循環水的除藻滅菌處理
00038.
00039.
石油管道中硫酸鹽還原菌的滅除
00040.
00041.
00042.
00043.
含酚廢水的脫酚處理
00044.
00045.
印染廢水的脫色處理
00046.
00047.
各種工業污水和惡臭氣體的氧化處理及環保設備的配套藥劑。
00048.
各國對二氧化氯使用范圍的法律規定
影響
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時間 |
國家 |
批準機構 |
使用范圍 |
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1992 |
|
WHO |
飲用水消毒 |
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1987 |
德國 |
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飲用水消毒 |
|
1985 |
美國 |
FDA |
食品加工設備消毒 |
|
1987 |
美國 |
EPA |
食品加工廠、啤酒廠、飯店的環境消毒 醫院、實驗室的硬質和無空表面器械的殺菌和防霉 |
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1989 |
美國 |
EPA |
儲存水消毒；動物居住場所如家禽、豬、狗圈等的消毒除臭 |
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1988 |
日本 |
食品衛生部 |
飲用水消毒 |
|
1987 |
澳大利亞 |
澳衛生部 |
食品添加劑926號，食品漂白劑 |
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1987 |
中國 |
衛生部 |
食品工業、醫療、制藥、畜牧、 水產養殖、公共環境等領域的消毒和滅菌 |
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1996 |
中國 |
衛生部 |
水產品和果蔬防腐保鮮的食品添加劑 |
|
2002 |
美國 |
FDA |
食品加工設備、管道、工藝器具及特別在牛奶加工廠 |
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2005 |
中國 |
衛生部 |
飲用水消毒 |
影響因素
穩定性二氧化氯消毒劑中的二氧化氯以亞氯酸鹽的形式存在，經用活化劑活化后，才能放出具有殺菌作用的二氧化氯。殺菌能力與純二氧化氯消毒劑溶液相似。二氧化氯消毒劑釋放的速度與酸堿度有一定關系，酸性條件下迅速釋放，pH值>5.0時二氧化氯消毒劑釋放速度減慢，活化不完全，殺菌作用較弱。
二氧化氯消毒劑隨濃度的增加，殺菌作用加強，用500ppm二氧化氯消毒劑溶液殺滅白色念珠菌，作用1min，殺滅率達100%；而用250ppm時，作用10min，才能達到99.99%。
隨溫度的升高，殺菌作用加強。用0.8mg/L二氧化氯消毒劑殺滅99%的脊髓灰質炎病毒，當溫度為5℃時，需要6.8min，當溫度為15℃時，需要1.7min，當溫度為25℃時，需要1.5min。
有機物對二氧化氯消毒劑滅菌效果有明顯影響，在試驗用的菌液內加入2%酵母，再用二氧化氯消毒劑進行滅菌試驗，結果，100min只能殺滅大腸桿菌的99.99%，而不加酵母者，僅作用5min即可將其全部殺滅。
危害
二氧化氯具有強氧化性，空氣中的體積濃度超過10%便有爆炸性，但其水溶液卻是十分安全的（水中含量超過30%易爆炸）。它能與許多化學物質發生爆炸性反應，對受熱、震動、撞擊、摩擦等相當敏感，極易分解發生爆炸。
發展
早在1811年，美國科學家H.Davery利用KClO3水溶液和鹽酸反應，首次合成并收集了二氧化氯氣體。但是，直到上世紀30年代，ClO2才得以安全且經濟地規模生產，開始了工業化的廣泛應用。1944年，二氧化氯首次作為消毒劑用于處理美國紐約州尼加拉大瀑布城的飲用水。上世紀七十年代后期，自從研制成功二氧化氯穩定劑后，二氧化氯作為漂白劑和消毒劑，已被廣泛應用于紙漿的漂白、食品加工領域的殺菌消毒及水凈化處理等領域，充分顯示出其所具有的強漂白和殺菌消毒能力。
二氧化氯是國際上公認的新一代的高效、廣譜、安全的殺菌、保鮮劑，是氯制劑最理想的替代品，在世界發達國家已得到廣泛的應用。美國、西歐、加拿大、日本等發達國家的有關組織如美國環境保護局、食品藥品管理局、美國農業部均批準和推薦二氧化氯用于食品、食品加工、制藥、醫院、公共環境等的消毒、防霉和食品的防腐保鮮等。世界衛生組織（WHO）和世界糧食組織(FAO)也已將二氧化氯列為A1級安全高效消毒劑。為控制飲水中“三致物質”（致癌、致畸、致突變）的產生，歐美發達國家已廣泛應用二氧化氯替代氯氣進行飲用水的消毒。2006年左右，我國也開始重視二氧化氯產品的推廣和應用。于2006年6月1日頒布了中華人民共和國國家標準穩定性二氧化氯溶液（GB/T20783-2006），國家衛生部已批準二氧化氯為消毒劑和新型食品添加劑。
其他
2003年5月1日，國家疾病控制中心頒發的《各種污染對象的常用消毒方法》中建議，為了避免“非典”等傳染病的傳播，餐飲用具可用200mg/L的二氧化氯溶液浸泡，游泳池水可按5mg/L用二氧化氯進行消毒。
WHO評定
世界衛生組織WHO及聯合國糧食農業機構FAO一起組成的食品添加物專家委員會JECFA對該產品的安全性進行了評審，其安全等級ADI（人體攝取容許基準）為AI級（即便被食用也很安全）。是消毒技術中唯一獲此認證者。世界衛生組織（WHO）和美國環境組織（EPA）中國衛生部等，公認二氧化氯為新時代綠色消毒劑，具有無三致（無致癌、無致畸、無致突變性），有三效（廣譜、高效、快速）和除臭、保鮮、除藻、漂白的奇特功能，已編入衛生法規進行使用。
作用機理
二氧化氯具有殺菌、漂白、除臭、消毒、保鮮的功能。
作用機理主要是氧化作用，二氧化氯分子的電子結構呈不飽和狀態,外層共有19個電子，具有強烈的氧化作用 力,主要是對富有電子（或供電子）的原子基團（如含巰基的酶和硫化物，氯化物）進行攻擊，強行掠奪電子，使之 成為失去活性和改變性質的物質，從而達到其目的。
1、殺菌機理
二氧化氯對細胞壁有較強的吸附和穿透能力，放出原子氧將細胞內的含巰基的酶氧化起到殺菌作用。
2、漂白作用
二氧化氯的漂白是通過放出原子氧和產生次氯酸鹽而達到分解色素的目的。用他做漂白劑代替氯氣、氯酸鹽等，可阻止并避免與纖維發生氧化而降低纖維強度，因而效果更全面。
3、除臭作用
二氧化氯的除臭是因為它能與異味物質（如H2S、-SOH、-NH2等）發生脫水反應并使異味物質迅速氧化轉化為其他物質。而且它能阻止蛋氨酸分解成乙烯，也能破壞已形成的乙烯，從而延緩腐爛，同時殺死微生物而不與脂肪酸反應并不破壞食品結構。
國家標準
《二氧化氯消毒劑衛生標準》（GB 26366-2010）《Hygienic standard for chlorine dioxide disinfectant》于2011年6月1日實施。 [2]
《二氧化氯消毒劑發生器安全與衛生標準》（GB 28931-2012）《Safety and sanitation standard for chlorine dioxide disinfectant generator》于2013年5月1日實施。 [3]
《化學法復合二氧化氯發生器》（GB/T 20621-2006）《Generator of complex chlorine dioxide by chemical reaction》于2007年2月1日實施。
《穩定性二氧化氯溶液》（GB/T 20783-2006）《Stable chlorine dioxide solution》于2007年6月1日實施。
《帶二氧化氯的四段漂白系統能量平衡及能量效率計算方法》（GB/T 27709-2011）《Calculation method of energy equilibrium and energy efficiency in four stages bleaching system with chlorine dioxide》于2012年實施。 [4]
《二氧化氯固體釋放劑》（GB/T 27802-2011）《Solid composition releasing chorine dioxide》于2012年6月1日實施。 [4]
《二氧化氯固體釋放劑分析方法》（GB/T 27803-2011）《Analysis method for solid composition releasing chorine dioxide》于2012年6月1日實施。 [4]
給大家之前講了好多二氧化氯的用法等等，今天給大家看看二氧化氯回歸本源，從二氧化氯性質來看，看看二氧化氯本身都有哪些用途：
一、二氧化氯的滅藻作用
二氧化氯對藻類的控制主要是因為它對苯環有一定的親和性，能使苯環發生變化而無臭味。葉綠素中的吡咯與苯環非常類似，二氧化氯也同樣能作用于吡咯環。這樣，二氧化氯氧化葉綠素，植物新陳代謝終止，使得蛋白質中的合成中斷。這個反應結果 對植物的損害在于原生質脫水而帶來高滲的收縮（質壁分離），這是個不可逆的過程，導致藻類死亡。
二、二氧化氯殺滅病毒和病菌的作用
二氧化氯是一種廣譜型的消毒劑，二氧化氯能在pH值很寬的范圍內能殺滅大腸桿菌、細菌芽孢、配水網中的異養菌、硫酸鹽還原菌及真菌等，其殺滅效果與溫度T有關，是溫度（1/T）的函數，這一優點彌補了因溫度升高而使二氧化氯在水中溶解度降低的缺點。二氧化氯對孢子的殺滅作用比氯強，對水中的野生菌種、放線菌、孢子體等均有較好的殺滅作用。
三、二氧化氯的除臭作用
ClO2可以與硫化物發生氧化反應，而臭味往往是硫化物（如硫化銨、硫化氫、二甲基硫化物等）所致。ClO2氣體與有臭味的含硫污染物接觸之后，迅速發生氧化反應，轉變為其它物質，從而除去臭氣。因此，將ClO2制成穩定性溶液可用于冰箱、室內空氣的除臭、滅菌等，口腔醫療上也用其消除口臭和煙臭。
四、二氧化氯的保鮮作用
據有關報道，經40～60mg/L濃度的二氧化氯水溶液浸漬五分鐘處理的禽肉類能有效地控制家禽軀體微生物污染，在5℃以下，可有效地延長儲藏期。海洋捕撈業運用二氧化氯水溶液處理捕獲的對蝦，先使用40mg/L二氧化氯水溶液浸泡10-20分鐘，再用20mg/L二氧化氯的冰塊保鮮，對蝦不會變黑。二氧化氯消毒殺菌的同時，不會使生物蛋白質變性而喪失已有的營養成分和價值，對水生物細胞無影響。
五、二氧化氯的氧化作用
1、二氧化氯對苯酚的氧化 二氧化氯對苯酚的氧化去除效果隨著二氧化氯投加量的增加而提高(它對苯酚的去除率明顯優于液氯)。當源水中苯酚濃度為2.Omg／L，加5mg／L二氧化氯時，苯酚的去除率一般大于85％。傳統的氯消毒隨著液氯投加量的增加，氯代酚的量隨之增加，而投加二氧化氯時，則基本上不形成氯代酚。
2、二氧化氯對有機物的氧化 二氧化氯對有機物的氧化降解，與氯所不同的最大特點是，它不會生成有機氯代物。二氧化氯可以控制三鹵甲烷(THM)的形成，減少總有機鹵的生成。眾所周知，三鹵甲烷的前驅物質通常有以下3類：一類是天然大分子有機物，如腐殖酸、灰黃霉酸等；另一類是小分子有機物，如酸類化合物、苯胺、苯醌、氨基酸等多種有機物；第三類是藻類及代謝產物。
六、二氧化氯的漂白、脫色作用
二氧化氯作為一種具有強氧化性和氧化過程中很少有有機鹵代物產生的氧化劑，在造紙、紙漿工業的漂白等行業已經廣泛使用。使用ClO2作為漂白劑，與其他漂白粉和氯氣相比，ClO2可以提高白度，防止纖維強度降低，簡化生產工藝，避免產生游離氯而生成大量致癌物的危害。ClO2在漂白過程中還能殺滅微生物，有效地驅散紙漿中的粘液和無機沉積物，從而消除紙漿中固體塊狀的形成，提高紙張的質量。
利用二氧化氯的氧化作用，在適當條件下，ClO2有很好的脫色作用。例如ClO2江蘇天倫染織實業公司及靖江市第三紡織廠，運用混凝/ClO2 組合法處理印染廢水，處理后的水質pH分別從11-14降到7，12降到7；色度分別從1000降到50，600降到5，去除率達到95％和99.2％。其他指標如COD、BOD5、SS、S2-均降低且達到國家行業排放標準。
