Biossido di cloro

Il clorito di sodio (NaClO2) è un precursore per la generazione di biossido di cloro (ClO2), un composto del cloro con un'elevata capacità biocida, utilizzato esclusivamente nella depurazione delle acque e nel trattamento dell'acqua potabile. Il biossido di cloro è incluso nell'art. 95 del Regolamento UE sui biocidi 528/2012 come principio attivo.

Il ClO2 ha un'emivita breve una volta generato, quindi il modo più comune per ottenerlo è in situ, mescolando clorito di sodio, liquido o granulato, con un acido debole.

Proprietà di CLO2

Il biossido di cloro viene utilizzato dal 1944 per il trattamento delle acque negli impianti pubblici di tutto il mondo. Grazie alle sue qualità ossidanti selettive, la sua applicazione è un'alternativa da considerare quando, oltre alla disinfezione, è necessario migliorare la qualità organolettica dell'acqua.

Inoltre, è in grado di rimuovere ferro e manganese e altri composti che conferiscono colore e sapore(1).

Gli studi dimostrano che è più efficace come disinfettante del cloro in tutte le circostanze contro gli agenti patogeni presenti nell'acqua, come virus, batteri e protozoi (2).

D'altra parte, a differenza di altri prodotti, il biossido di cloro è efficace in un intervallo molto ampio di valori di pH (4-10)(3)(5). Il suo potere ossidante è superiore a quello del cloro, della cloramina e dello iodio ed è molto più efficace dell'ozono in acque già inquinate grazie alla sua efficacia a basse concentrazioni. Inoltre, la sua elevata solubilità in acqua gli consente di agire per un certo periodo di tempo, il che rappresenta un grande vantaggio rispetto all'ozono, che evapora istantaneamente e richiede un'applicazione costante nel tempo (4).

Uno dei principali vantaggi dell'uso del biossido di cloro è che riduce la formazione di sottoprodotti organici dannosi per l'uomo e l'ambiente, come i trialometani (THM) e le clorammine (4).

Il biossido di cloro, in quantità sufficienti, è in grado di ossidare i composti fenolici. (7): la contaminazione da BPA (bisfenolo-A) della plastica provoca danni all'organismo. L'unico gruppo funzionale del BPA è costituito da due alcoli che, se ossidati, potrebbero rendere il BPA non tossico. Il meccanismo d'azione del BPA non è ancora stato chiarito, pertanto il suo effetto non può essere attribuito a gruppi funzionali.

Inoltre, il ClO2 non reagisce con l'ammoniaca o le ammine primarie e secondarie, evitando così di aumentare la richiesta di cloro nei sistemi di distribuzione. (6)

  • Volatilità: molto volatile allo stato gassoso.
  • Solubilità: una delle sue caratteristiche principali è l'elevata solubilità in ambiente acquoso, che rappresenta un grande vantaggio rispetto ad altre sostanze come l'ozono.
  • Liquefazione: diventa liquido a basse temperature, ma può tornare allo stato gassoso a 11º.
  • Densità: ha una densità superiore a quella dell'acqua e dell'aria.
  • Origine sintetica: non si trova in natura. Se mescolato in soluzioni acquose, può essere dissipato da processi di aerazione, poiché non si idrolizza.
  • Colore: verde giallastro.
  • Scioglie facilmente emulsioni e idrocarburi, in modo da poter attraversare gli strati batterici.
  • Biofilm: il ClO2 ossida la matrice polisaccaridica che lega il biofilm. Il biossido di cloro viene convertito in ioni cloruro, che a sua volta si divide in parti di biofilm che rimangono stabili. Quando il biofilm ricomincia a svilupparsi, si crea un ambiente acido che consente la nuova generazione di biossido di cloro e la completa rimozione del biofilm rimanente.

VANTAGGI

  1. Ottenere acqua di elevata purezza, priva di sostanze indesiderate.
  2. Más potente que el Cloro en un tiempo de contacto corto.
  3. Maggiore potere ossidante, che favorisce l'eliminazione di odori, colori e sapori.
  4. Non produce trialometani (THM) o clorammine.
  5. Non è influenzato dalle variazioni di pH.
  6. Migliora l'eliminazione di ferro e manganese.
  7. Controlla l'accumulo di limo nei bacini idrici.
  8. È in grado di ossidare i composti fenolici.
  9. È biodegradabile.

SVANTAGGI

  1. È leggermente più costoso del cloro.

*Effetti del ClO2 sul trattamento dell'acqua potabile(4)

Breve storia di CLO2

Il biossido di cloro è stato scoperto da Sir Humphrey Davy nel 1814. All'epoca non riscuoteva molto successo nelle applicazioni industriali o nel trattamento delle acque a causa della difficoltà di manipolazione.

Nel 1944 è stato utilizzato per la prima volta in una stazione di acqua potabile su larga scala.

Nel 1955 il suo utilizzo si diffuse negli Stati Uniti per il trattamento dell'acqua potabile.

È stato stabilizzato 20 anni fa nei laboratori statunitensi.

Oggi l'uso del biossido di cloro continua a crescere in modo esponenziale in tutto il mondo, sia per il trattamento e la purificazione dell'acqua, sia per il controllo degli odori nelle acque reflue, la conservazione dei prodotti organici o il controllo del biofilm.

Su un altro piano, il ClO2 viene utilizzato nell'industria e nel commercio, soprattutto nel settore alimentare, per la pulizia e la sanificazione di macchinari e impianti. La sua persistenza nel tempo lo rende completamente efficace nell'eliminare il biofilm presente in queste apparecchiature e installazioni. Oltre a tutte le proprietà sopra descritte, i tubi in ghisa presentano anche un basso tasso di corrosione.

Riconoscimenti ufficiali del biossido di cloro

Associazione per gli alimenti e i farmaci E.E.U.U.

Ne approva l'uso e ne riconosce l'azione biocida diretta contro i microrganismi, distruggendo la loro parete di scambio cellulare ed eliminando così qualsiasi minaccia batterica, virale o fungina per la salute umana.

Agenzia per la protezione dell'ambiente E.E.U.U.

Il biossido di cloro è registrato presso l'EPA con il numero di registrazione 74986-1. Ha superado las estrictas directrices dis/tiss para su uso como desinfectante de superficies en contacto con alimentos.

Associazione Internazionale del Trasporto Aereo

Nella sua guida "General Guidance Material for Ramp Operations during COVID19", raccomanda l'uso del biossido di cloro nei serbatoi d'acqua pieni in deposito per prevenire la contaminazione dell'acqua da parte di microrganismi.

Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti

Approva il biossido di cloro e il clorito di sodio per l'uso negli impianti di lavorazione degli alimenti per la disinfezione e il controllo di batteri e funghi.

Unione Europea

Il ClO2 è stato inserito nell'articolo 95 del Regolamento UE sui biocidi 528/2012.

Robert Koch Institut

È stato certificato dal Robert Koch Institut, il che significa che ha un'efficacia del 99% nella distruzione dei germi (livello di efficacia A-D) associati alla disinfezione dell'acqua potabile, delle aree generali, del consumo umano e animale.

Reconocimientos oficiales del dióxido de cloro

(1) Agencia de Protección del Medio Ambiente de los Estados Unidos (2020). Bienvenido a la base de datos de tratabilidad del agua potable. US.https://iaspub.epa.gov/tdb/pages/treatment/treatmentOverview.do?treatmentProcessId=-1277754943

(2) Ogata, N., & Shibata, T. (2008). Protective effect of low-concentration chlorine dioxide gas against influenza A virus infection. Journal of General Virology, 89(1), 60 67. doi:10.1099/vir.0.83393-0 .

(3) Chauret, C.P., Radziminski, C.Z., Lepuil, M., Creason, R., Andrews, R.C., 2001. Inactivación por dióxido de cloro de ooquistes de Cryptosporidium parvum e indicadores de esporas bacterianas. Appl. Enviro. Microbiol. 67 (7), 2993–3001.

(4) Deininger RA, Ancheta A, Ziegler A. Disinfezione con biossido di cloro. Simposio regionale sulla qualità dell'acqua: disinfezione efficace. CEPIS/OPS. Lima. 1998; 1-14.

(5) Aieta, E. M., & Berg, J. D. (1986). A Review of Chlorine Dioxide in Drinking Water Treatment. Journal - American Water Works Association, 78(6), 62–72. doi:10.1002/j.1551-8833.1986.tb05766.x

(6) Francisco Ramírez Quirós (2005).Tratamiendo de Desinfección del Agua Potable. Dipartimento di trattamento dell'acqua. Canal de Isabel II. Spagna. https://www.fundacioncanal.com/canaleduca/wp-content/uploads/2015/08/Tratamiento-de-desinfeccion-del-agua-potable2.pdf

(7) Stevens, A. A. Reaction products of chlorine dioxide. Environ. Health Perspect. Vol. 46, 101–110 (1982)