I. KHÁI QUÁT VỀ CHLORINE DIOXIDE (CLO2)
Hợp chất chlorine dioxide (ClO2), nay đã có tầm quan trọng về mặt thương mại, thực chất đã được khám phá từ lâu. Khí ClO2 lần đầu tiên được Humphrey Davy tạo ra vào năm 1811 khi cho hydrochloric phản ứng với potassium chlorate; khi đó ClO2 được đặt tên là “euchlorine”. Watt và Burgess, nhà phát minh ra chất tẩy bột giấy vào năm 1834, đã công bố chất tẩy euchlorine trong bằng sáng chế đầu tiên của mình. Giai đoạn đó, chlorine dioxide được nhiều người biết đến là chất tẩy trắng, sau này mới được sử dụng để diệt khuẩn. Đầu thế kỷ 20, khi lần đầu tiên được sử dụng tại 1 spa ở Ostend, Bỉ, mọi người mới biết ClO2 là chất dùng để khử trùng nước cực mạnh. Tuy nhiên, việc sản xuất ra ClO2 từ khoáng chất chlorate lại không đơn giản. Mặt khác ClO2 là loại khí gây nổ nên không được ứng dụng vào thực tiễn cho đến khi công ty Olin Corporation sản xuất được bột sodium chlorite vào năm 1940. Ngày nay, người ta có thể tạo ra chlorine dioxide từ muối chlorite. Tại các nhà máy cấp nước, người ta thường cho chlorine vào dung dịch chlorite để tạo ra ClO2. Trong phòng thí nghiệm, người ta giải phóng ClO2 bằng cách cho acid vào dung dịch chlorite. Năm 1978, Alliger chứng minh ClO2 có thể dùng để làm thuốc bôi ngoài da trên người.
Mặc dù ClO2 là chất oxy hóa mạnh, có tác dụng diệt khuẩn nhanh, chưa có báo cáo khoa học nào bàn về độc tính của ClO2 khi tiếp xúc với da, nuốt phải, hoặc thậm chí về vấn đề có làm thay đổi gene hay không. Có vẻ như từ lâu mọi người đã công nhận hiệu quả của ClO2 trong việc điều trị các bệnh ngoài da, sát khuẩn thức ăn, hoặc dùng để khử trùng dụng cụ và đồ dùng thủy tinh.
Về mặt hóa học, ClO2 có vài điểm tương đồng với chlorine hoặc thuốc tẩy gia dụng hypochlorite. Nhưng so với chlorine thì ClO2 chỉ phản ứng hạn chế với các phân tử hữu cơ. Khi cho ClO2 vào vết thương hay nguồn nước, ta có nhiều gốc O2 tự do để sát khuẩn chứ không bị các chất khác hấp thụ. Cho tới năm 1963, Dược Điển Anh (British Pharmacopoeia) vẫn ghi hypochlorite là loại thuốc bôi ngoài da tiêu chuẩn, và cho đến hôm nay, tại 1 vài trung tâm trị phỏng, bệnh nhân vẫn được cho tắm bằng dung dịch hypochlorite. Tuy có nhiều người biết đến hypochlorite hơn, ClO2 lại được được xem có thể thay thế hypochlorite vì an toàn hơn và không gây kích ứng như hypochlorite. Chẳng hạn, ClO2không phản ứng với hydro để tạo ra HCl như chlorine, mà vẫn tồn tại dưới dạng khí hòa tan. Không như chlorine và hypochlorite, ClO2 không sẵn sàng ghép thêm các liên kết đôi hoặc tạo ra các gốc hydrocarbon chứa chlorine (gây ung thư) khi phản ứng với các chất hữu cơ. Trong nhóm các amino acids, thành phần tạo nên protein, ClO2 chỉ phản ứng với các amino acid tạo mùi và những amino acid chứa sulfur. Khi bôi hypochlorite lên da, hình thành 1 lượng nhỏ nitrogen trichloride độc và gây kích ứng. Ngoài ra trong nước hồ bơi, hypochlorite sinh ra chloramines, gây xốn mắt. Trong nước thải, hypochlorite sinh ra chloroform. Sau cùng, ClO2 có thể dùng để xử lý nước với nồng độ 10 ppm mà không gây hại cho cá. Thí nghiệm trên cá rainbow trout, duy trì liều lượng gây chết trung bình LC50 (Lethal Concentration 50) sau 96 giờ đạt nồng độ 290 ppm. Chính vì lý do này, các viện hải dương học thương mại, nhất là các bể nuôi các loài có vú, chuộng ClO2 hơn chlorine.
Dư lượng chlorine có trong dòng chảy ra của các nhà máy xử lý nước thải, trong đó có các ion hypochlorite và chloramine, có hại cho thủy sinh tại những nơi tiếp nhận dòng chảy. Các tác hại lên sức khỏe cộng đồng và hệ thủy sinh do không ngừng tiếp xúc với các hợp chất chứa chlorine cho thấy hiệu quả của phương pháp xử lý nước thải bằng chlorine cần phải được đánh giá lại và so sánh với các kỹ thuật xử lý khác hiện có trên thị trường.
Khi Chiến tranh Thế giới lần I nổ ra, dung dịch Dakins (0.5% hypochlorite) được nhiều người sử dụng để diệt khuẩn. Khi đó ClO2 chưa phổ biến vì lúc đó chưa có kỹ thuật sản xuất ClO2 với số lượng nhỏ, hoặc chưa có phương tiện thích hợp để vận chuyển. Cho đến ngày nay, việc sử dụng ClO2 trên người vẫn chưa được thực hiện, hoặc có dấu hiệu chắc chắn sẽ được thực hiện. Để giải phóng ClO2, người ta cần phải cho acid mạnh tương tác với chlorine trước khi sử dụng. Vì vậy, muốn có ClO2 để sát trùng dụng cụ thí nghiệm hoặc để làm thuốc bôi ngoài da tại nhà, cách bào chế này nghe có vẻ không được thuận tiện lắm. Mặt khác, sau khi được giải phóng, ClO2 chỉ tồn tại được 1 giờ.
This is dummy text. It is not meant to be read. Accordingly, it is difficult to figure out when to end it. But then, this is dummy text. It is not meant to be read. Period.
ConversionConversion EmoticonEmoticon