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Hay varias aplicaciones del óxido de astato, entre las más importantes:

Tiene propiedades desinfectantes, por ello fue utilizado durante siglos en la desinfección por ejemplo de las cubas de vino quemando azufre en su interior. También se utiliza en la industria alimenticia como conservante y antioxidante (E220) generalmente de zumos, frutos secos, mermeladas, vino etc.

Es un intermedio en la fabricación del ácido sulfúrico. Por reacción con cloro produce cloruro de sulfuril (SO2Cl2), un importante intermedio en la industria química. Si se hace reaccionar con el cloro y compuestos orgánicos se pueden obtener en una reacción de clorosulfonación directa, los clorosulfonatos como precursores de detergentes y otras sustancias. En estado líquido es un buen disolvente.