稳定性二氧化氯通过活化释放出游离态二氧化氯,游离态二氧化氯不稳定释放出新生态氧原子;新生态氧原子具有强烈的氧化作用,其通过氧化微生物、细菌细胞中可溶性部分(包括酶系统)而达到快速抑制微生物蛋白质的合成,杀灭细菌、病毒的目的。
作为强氧化剂,ClO
2在酸性条件下具有很强的氧化性:
ClO
2+ 4H
++ 5e = Cl
-+ 2H
2O
在水厂pH≈7的中性条件下,
ClO
2+ e = ClO
2-ClO
2-+ 2H
2O + 4e = Cl
‑-+ 4OH
-ClO
2能将水中少量的S
2-、SO
32-、NO
2-等还原性酸根氧化去除,还可去除水中的Fe
2+、Mn
2+及重金属离子等。另外,对水中有机物的氧化,Cl
2以亲电取代为主,而ClO
2以氧化还原为主,能将腐殖酸、富里酸等降解,且降解产物不以三氯甲烷形式存在。
ClO
2是一种光谱、的杀菌消毒剂,实验证实,它对细菌、芽孢、藻类、真菌、病毒等均有良好的杀灭效果。关于ClO
2的消毒机理,由多种解释,一般认为ClO
2对微生物细胞壁有较好的吸附和穿透作用,能渗透到细胞内部与含巯基(-SH)的酶反应,使之迅速失活,抑制细胞内蛋白质的合成,从而达到将微生物灭活的目的。
由于细菌、病毒、真菌都是单细胞的低级微生物,其酶系分布于细胞膜表面,易于受到ClO
2攻击而失活。而人和动物细胞中,酶系位于细胞质之中受到系统的保护,ClO
2难以和酶直接接触,故其对人和动物的危害较小。