O dióxido de cloro é um composto que pode ser utilizado como agente de desinfecção da água, embora de uso ainda restrito, apresenta como vantagem em relação aos outros compostos clorados o fato de que é mais estável em solução aquosa, é mais oxidante do que o gás cloro e é efetivo no controle de sabores e odores, além de não produzir quantidades significativas de subprodutos na sua utilização como desinfetante.

Um processo que pode ser utilizado nas estações de tratamento de água para produzir dióxido de cloro consiste na reação do clorito de sódio com cloro gasoso. A reação química que representa esse processo é a:

• 4NaClO (aq) + Cl2 (g)  →   2ClO2 (aq) + 4NaCl (aq)

• 2NaClO2 (aq) + Cl2 (g)  →   Cl2O (aq) + 2NaCl (aq) + 2O2 (g)

• 2NaClO2 (aq) + Cl2 (g)  →  2ClO2 (aq) + 2NaCl (aq)

• NaClO4 (aq) + Cl2 (g)  →   ClO2 (aq) + NaClO2 (aq)

• 4NaClO (aq) + 2Cl2 (g)  →   2ClO2 (aq) + 4NaCl (aq) + O2 (g)