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氯氣可以消毒自來水。氯氣之所以能夠消毒，原因就在于氯氣融于水后能夠形成次氯酸，而次氯酸具有強氧化性，導致微生物病菌中的蛋白質合成酶被破壞，從而使病菌死亡。我國對自來水消毒劑的含量做出了嚴格的規(guī)定，自來水在出廠時的氯含量是0.05-4mg/L之間，因此，自來水中的余氯只要是在國家規(guī)定的范圍內就可以認為是安全的。

氯氣是化學工業(yè)用于生產(chǎn)次氯酸鈉、氯化鋁、三氯化鐵、漂白粉、溴素、三氯化磷等無機化工產(chǎn)品，還用于生產(chǎn)有機氯化物，如氯乙酸、環(huán)氧氯丙烷、一氯代苯等。也用于生產(chǎn)氯丁橡膠、塑料及增塑劑。日用化學工業(yè)用于生產(chǎn)合成洗滌劑原料烷基磺酸鈉和烷基苯磺酸鈉等。

氯氣溶于水，與水反應生成次氯酸和鹽酸，在整個消毒過程中起主要作用的是次氯酸。對產(chǎn)生臭味的無機物來說，它能將其徹底氧化消毒，對于有生命的天然物質如水藻，細菌而言，它能穿透細胞壁，氧化其酶系統(tǒng)（酶為生物催化劑）使其失去活性，使細菌的生命活動受到障礙而死亡。

次氯酸本身接近中性，容易接近細菌體而顯示出良好的滅菌效果，次氯酸根離子也具有一定的消毒作用，但它帶負電荷而難于接近細菌體（細菌體帶負電荷），因而較之次氯酸，其滅菌效果要差得多，所以氯氣消毒效果要比采用漂白粉消毒更佳。