二氧化氯（ClO2）是漢弗萊·戴維于1811年發(fā)現(xiàn)的.根據(jù)濃度的不同,二氧化氯是一種黃綠色到橙紅色的氣體,分子量67.45,具有與氯氣相似的刺激氣體,760mmHg時沸點11℃,溶點－59℃,比重為3.09g/L.空氣中的體積濃度超過10%便有爆炸性,但在水溶液也是十分安全的.二氧化氯在水中的溶解度是氯的5倍,20℃,10KPa分壓時達8.3g/L,在水中溶解成黃色的溶液.與氯氣不同,它在水中不水解,也不聚合,在PH＝2~9范圍內(nèi)以一種溶解的氣體存在,具有一定的揮發(fā)性.
二氧化氯（ClO2）中含氯52.6%,Cl+4→Cl－1的氧化過程中有5個電子轉(zhuǎn)移,故其當量有效氯為52.6%×5＝263％,這表明ClO2氧化能力是Cl2的2.5倍左右.ClO2與Cl2很大的不同是ClO2是一種強氧化劑,而不是氯化劑,不產(chǎn)生氧化反應.因此,二氧化氯與酚反應不產(chǎn)異味很大的氯苯酚,二氯化氯與腐殖質(zhì)及有機物反應幾乎不產(chǎn)生發(fā)散性有機鹵化物（TOX）,不生成并抑制生成有致癌作用的三鹵甲烷（THM）,二氧化氯不與氨及氨基化合物反應.
二氧化氯作為一種強氧化劑,它能有效破壞水體中的微量有機污染物,如苯并芘、蒽醌、氯仿、四氯化碳、酚、氯酚、氰化物、硫化氫及有機硫化物氧化有機物時不發(fā)生氯代反應.由于ClO2的高效、安全、無毒,在美國,ClO2用于飲用水處理已超過50年.
在工業(yè)冷卻水處理、乳制品行業(yè)、肉類加工行業(yè)、其他食品和飲料行業(yè)中都用具有氧化作用的二氧化氯做微生物滅殺劑.在紙漿和造紙行業(yè)用作漂白劑.,在市政污水處理中作消毒劑.工業(yè)污水處理設施也使用二氧化氯,因為二氧化氯對某些化合物具有選擇性,包括苯酚、硫化物、氰化物、硫代硫酸鹽、硫醇等.石油和天然氣行業(yè)在向下鉆眼時使用二氧化氯,并且是一種刺激性添加劑.