二氧化氯分子由1個氯原子和2個氧原子組成，共結合著19個電子，外層鍵域上存在一個未成對的活性自由電子，具有很強的氧化作用。同時，由于產生新生態氧，可使微生物內組成蛋白質的氨基酸斷鏈，破壞微生物的酶系統，這種作用是一般含氯的消毒劑或過氧乙酸不能比擬的（其它消毒劑只使蛋白質變性）。二氧化氯的廣譜殺菌作用，對高等動物細胞結構幾乎毫無影響，其分解產物為水、氯化鈉、微量二氧化碳。北京疾病預防控制中心的毒理實驗結果為：

　　1、急性毒理實驗，屬無毒。

　　2、致突變實驗，無。

　　3、Ames實驗，陰性。

　　應用二氧化氯的優勢：

　　■ 易溶于水，但不水解，溶解度是氯氣的5倍

　　■ 殺菌力強

　　■ 能迅速地殺死病毒、細菌、原生生物、藻類和真菌

　　■ 能有效地殺死賈弟蟲孢子、隱孢子和孢子形成菌

　　■ PH適應范圍廣，能在很寬的PH范圍內保持很高的殺菌效率

　　■ 不會產生有機氯化物，不會形成三鹵甲烷

　　■ 不會與氨反應

　　■ 能快速去除水中鐵及錳

　　■ 能破壞酚、硫化物、氰化物和其它許多有機物

　　■ 具有漂白脫色作用

　　■ 腐蝕性低

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