ClO2

La molecola ClO2 è stata scoperta quasi 200 anni fa ed è composta da un atomo di cloro e due di ossigeno. La potenza biocida del ClO2, che è a vasto spettro, è stata dimostrata nel tempo in diverse applicazioni industriali anche per la disinfezione dell’acqua potabile. La maggior parte delle pubblicazioni scientifiche sul ClO2, infatti, si riferisce all’efficacia di ClO2 nella disinfezione dell’acqua. Gli studi di Benarde et al evidenziano la caratteristica principale del ClO2, cioè la capacità di disinfettare in modo rapido a bassi livelli di concentrazione.

Il ClO2 è una molecola volatile: è un gas instabile è il suo comportamento è più simile all’ossigeno che al cloro. Non è possibile né trasportarlo né stoccarlo e quindi deve essere generato in situ appena prima dell’utilizzo. La molecola è molto solubile in acqua dove mantiene il suo stato gassoso con caratteristiche di grande mobilità e permeabilità. La generazione del ClO2 avviene normalmente tramite l’attivazione del clorito di sodio con degli acidi, per sprigionare il gas in soluzione acquosa.

La disinfezione a vasto spettro avviene tramite ossidazione: il ClO2 è un radicale libero, in quanto un elettrone non accoppiato è presente nella sua superficie esterna, in ricerca costante di altri elettroni. La reazione di ossido-riduzione avviene soltanto, però, tra un gruppo piuttosto ristretto di sostanze. Questa selettività, abbinata alla capacità di ossidazione del ClO2, di gran lunga superiore ad altri agenti ossidanti, provoca una disinfezione molto potente e mirata e ne spiega la sua rapidità nel distruggere i microrganismi a livelli di concentrazione relativamente bassi.

Benché la letteratura scientifica non sia ancora del tutto unanime riguardo ai processi distruttivi della struttura e delle funzioni del microrganismo a contatto con ClO2, si ritiene che al momento di contatto una breccia venga creata nella parete cellulare del microrganismo, mediante il prelievo di un elettrone. La breccia permette di penetrare nel protoplasma della cellula, provocando la reazione con una o più costituenti vitali della stessa, distruggendola rapidamente tramite lisi. Allo stesso modo, il ClO2 viene assorbito dai virus, con o senza involucro, per poi penetrare e reagire con l’acido nucleico, danneggiandone la sua capacità genetica. Questo modo di distruggere i microrganismi impedisce inoltre, a batteri, funghi e virus di sviluppare una resistenza, poiché rende impossibile lo sviluppo di varietà mutanti.

Bibliografia

‘Efficiency of Chloride Dioxide as a Bactericide’ Applied Microbiology Sep 1965 Vol.13 No.5
M.A. Benarde, B.M. Israel, V.P. Olivieri e M.L. Granstrom
‘Kinetics and Mechanism of Bacterial Disinfection by Chlorine Dioxide’ Applied Microbiology Mar 1967 Vol. 15 No.2
M.A. Benarde, W.P. Snow, V.P. Olivieri e B. Davidson