Чим шкідлива хлорка, як уникнути симптомів отруєння хлором. Хлор дуже сильний окислювач

Вперше хлор був отриманий в 1772 р. Шееле, який описав його виділення при взаємодії піролюзиту з соляною кислотоюу своєму трактаті про піролюзит: 4HCl + MnO 2 = Cl 2 + MnCl 2 + 2H 2 O
Шееле відзначив запах хлору, схожий із запахом царської горілки, його здатність взаємодіяти із золотом і кіновар'ю, а також його відбілюючі властивості. Проте Шееле, відповідно до теорії флогістона, що панувала в хімії того часу, припустив, що хлор являє собою дефлогістовану соляну кислоту, тобто оксид соляної кислоти.
Бертолле і Лавуазьє припустили, що хлор є оксидом елемента мурію, проте спроби його виділення залишалися безуспішними аж до робіт Деві, якому електроліз вдалося розкласти кухонну сіль на натрій і хлор.
Назва елемента походить від грецької clwroz- "Зелений".

Знаходження в природі, отримання:

Природний хлор є сумішшю двох ізотопів 35 Cl і 37 Cl. У земній корі хлор - найпоширеніший галоген. Оскільки хлор дуже активний, у природі він зустрічається тільки у вигляді сполук у складі мінералів: галіту NaCl, сильвіну KCl, сильвініту KCl · NaCl, бішофіту MgCl 2 · 6H 2 O, карналіту KCl · MgCl 2 · 6Н 2 O, каїніту KCl · MgSO 4 · 3Н 2 О. Найбільші запаси хлору містяться у складі солей вод морів та океанів.
У промислових масштабах хлор одержують разом із гідроксидом натрію та воднем при електролізі розчину кухонної солі:
2NaCl + 2H 2 О => H 2 + Cl 2 + 2NaOH
Для рекуперації хлору з хлороводню, який є побічним продуктом при промисловому хлоруванні органічних сполуквикористовується процес Дикону (каталітичне окислення хлороводню киснем повітря):
4HCl + O 2 = 2H 2 O + 2Cl 2
У лабораторіях зазвичай використовують процеси, засновані на окисленні хлороводню сильними окислювачами (наприклад, оксидом марганцю (IV), перманганатом калію, дихроматом калію):
2KMnO 4 + 16HCl = 5Cl 2 + 2MnCl 2 + 2KCl +8H 2 O
K 2 Cr 2 O 7 + 14HCl = 3Cl 2 + 2CrCl 3 + 2KCl + 7H 2 O

Фізичні властивості:

За нормальних умов хлор - жовто-зелений газ із задушливим запахом. Хлор помітно розчиняється у воді (хлорна вода). При 20°C одному обсязі води розчиняється 2,3 об'єму хлору. Температура кипіння = -34 ° C; температура плавлення = -101°C, густина (газ, н.у.) = 3,214 г/л.

Хімічні властивості:

Хлор дуже активний - він безпосередньо з'єднується майже з усіма елементами періодичної системи, металами та неметалами (крім вуглецю, азоту, кисню та інертних газів). Хлор дуже сильний окислювач, витісняє менш активні неметали (бром, йод) з їх сполук з воднем та металами:
Cl 2 + 2HBr = Br 2 + 2HCl; Cl 2 + 2NaI = I 2 + 2NaCl
При розчиненні у воді або лугах, хлор дисмутує, утворюючи хлорнуватисту (а при нагріванні хлорну) і соляну кислоти, або їх солі.
Cl 2 + H 2 O HClO + HCl;
Хлор взаємодіє з багатьма органічними сполуками, вступаючи в реакції заміщення або приєднання:
CH 3 -CH 3 + xCl 2 => C 2 H 6-x Cl x + xHCl
CH 2 =CH 2 + Cl 2 => Cl-CH 2 -CH 2 -Cl
C 6 H 6 + Cl 2 => C 6 H 6 Cl + HCl
Хлор має сім ступенів окиснення: -1, 0, +1, +3, +4, +5, +7.

Найважливіші сполуки:

Хлороводень HCl- безбарвний газ, повітря димить внаслідок утворення з парами води крапель туману. Має різкий запах, сильно дратує дихальні шляхи. Міститься у вулканічних газах та водах, у шлунковому соку. Хімічні властивості залежать від того, в якому стані він знаходиться (можливо в газоподібному, рідкому стані або в розчині). Розчин HClназивається соляною (хлороводневою) кислотою. Це сильна кислота, що витісняє слабші кислоти з їх солей. Солі - хлориди- Тверді кристалічні речовини з високими температурами плавлення.
Ковалентні хлориди- сполуки хлору з неметалами, гази, рідини або легкоплавкі тверді речовини, що мають характерні кислотні властивості, які, як правило, легко гідролізуються водою з утворенням соляної кислоти:
PCl 5 + 4H 2 O = H 3 PO 4 + 5HCl;
Оксид хлору(I) Cl 2 O., газ буро-жовтого кольору з різким запахом. Вражає дихальні органи. Легко розчиняється у воді, утворюючи хлорнувату кислоту.
Хлорновата кислота HClO. Існує лише у розчинах. Це слабка та нестійка кислота. Легко розкладається на соляну кислоту та кисень. Сильний окислювач. Утворюється під час розчинення хлору у воді. Солі - гіпохлорити, малостійкі (NaClO*H 2 O при 70 °C розкладається з вибухом), сильні окисники. Широко використовується для відбілювання та дезінфекції хлорне вапно, змішана сіль Ca(Cl)OCl
Хлориста кислота HClO 2у вільному вигляді нестійка, навіть у розведеному водному розчині вона швидко розкладається. Кислота середньої сили, солі - хлоритиЯк правило, безбарвні і добре розчиняються у воді. На відміну від гіпохлоритів, хлорити виявляють виражені окислювальні властивості лише у кислому середовищі. Найбільше застосування (для відбілювання тканин та паперової маси) має хлорит натрію NaClO 2 .
Оксид хлору(IV) ClO 2, - зеленувато-жовтий газ із неприємним (різким) запахом, ...
Хлорна кислота, HClO 3 - у вільному вигляді нестабільна: диспропорціонує на ClO 2 та HClO 4 . Солі - хлорати; їх найбільше значення мають хлорати натрію, калію, кальцію і магнію. Це сильні окислювачі, які в суміші з відновниками вибухонебезпечні. Хлорат калію ( бертолетова сіль) - KClO 3 використовувалася для отримання кисню в лабораторії, але через високу небезпеку її перестали застосовувати. Розчини хлорату калію застосовувалися як слабкий антисептик, зовнішній лікарський засіб для полоскання горла.
Хлорна кислота HClO 4, у водних розчинах хлорна кислота - найстійкіша з усіх кисневмісних кислот хлору. Безводна хлорна кислота, яку отримують за допомогою концентрованої сірчаної кислоти з 72% HClO 4 мало стійка. Це найсильніша одноосновна кислота (у водному розчині). Солі - перхлорати, Застосовуються як окислювачі (твердопаливні ракетні двигуни).

Застосування:

Хлор застосовують у багатьох галузях промисловості, науки та побутових потреб:
- у виробництві полівінілхлориду, пластикатів, синтетичного каучуку;
- для відбілювання тканини та паперу;
- виробництво хлорорганічних інсектицидів - речовин, що вбивають шкідливих для посівів комах, але безпечних для рослин;
- для знезараження води - "хлорування";
- У харчової промисловостізареєстрований як харчова добавка E925;
- у хімічному виробництві соляної кислоти, хлорного вапна, бертолетової солі, хлоридів металів, отрут, ліків, добрив;
- у металургії для виробництва чистих металів: титану, олова, танталу, ніобію.

Біологічна роль та токсичність:

Хлор відноситься до найважливіших біогенних елементів і входить до складу всіх живих організмів. У тварин та людини, іони хлору беруть участь у підтримці осмотичної рівноваги, хлорид-іон має оптимальний радіус для проникнення через мембрану клітин. Іони хлору життєво необхідні рослинам, беручи участь в енергетичному обміні у рослин, активуючи окисне фосфорилювання.
Хлор у вигляді простої речовини отруйний, при попаданні в легені викликає опік легеневої тканини, ядуху. Дратівливу дію на дихальні шляхи надає при концентрації в повітрі близько 0,006 мг/л (тобто в два рази вище за поріг сприйняття запаху хлору). Хлор був одним із перших хімічних отруйних речовин, використаних Німеччиною у Першу Світову війну.

Короткова Ю., Швецова І.
ХФ ТюмГУ, 571 група.

Джерела: Вікіпедія: http://ru.wikipedia.org/wiki/Cl та ін.,
Сайт РГТУ ім. Д.І.Менделєєва:

Хлор(Лат. Chlorum), Cl, хімічний елемент VII групи періодичної системи Менделєєва, атомний номер 17, атомна маса 35,453; відноситься до сімейства галогенів. При нормальних умовах (0°С, 0,1 Мн/м 2 або 1 кгс/см 2 ) жовто-зелений газ з різким запахом, що дратує. Природний хлор складається з двох стабільних ізотопів: 35 Сl (75,77%) та 37 Cl (24,23%). Штучно отримані радіоактивні ізотопи з масовими числами 31-47, зокрема: 32, 33, 34, 36, 38, 39, 40 з періодами напіврозпаду (T?) відповідно 0,31; 2,5; 1,56 сек; 3,1 · 10 5 років; 37,3, 55,5 та 1,4 хв. 36 Cl та 38 Cl використовуються як ізотопні індикатори.

Історична довідка.Хлор отримано вперше в 1774 К. Шееле взаємодією соляної кислоти з піролюзитом MnО 2 . Однак тільки в 1810 році Г. Деві встановив, що хлор - елемент і назвав його chlorine (від грец. Chloros - жовто-зелений). У 1813 Ж. Л. Гей-Люссак запропонував для цього елемента назву Хлор.

Поширення Хлору у природі.Хлор зустрічається у природі лише як сполук. Середній вміст Хлору в земній корі (кларк) 1,7 10 -2 % по масі, в кислих вивержених породах-гранітах та інших 2,4 10 -2 , в основних та ультраосновних 5 10 -3 . Основну роль історії Хлора у земної корі грає водна міграція. У вигляді іона Cl - він міститься у Світовому океані (1,93%), підземних розсолах та соляних озерах. Число власних мінералів (переважно природних хлоридів) 97, головний їх галить NaCl (Кам'яна сіль). Відомі також великі родовища хлоридів калію і магнію і змішаних хлоридів: сильвін КCl, сильвініт (Na,K)Cl, карналіт KCl·MgCl 2 · 6H 2 O, каїніт KCl·MgSO 4 ·3H 2 O, бішофіт MgCl 2 ·6H 2 O .В історії Землі велике значеннямало надходження міститься у вулканічних газах НCl у верхні частини земної кори.

Фізичні властивості хлору.Хлор має t кіп -34,05 ° С, t пл -101 ° С. Щільність газоподібного хлору при нормальних умовах 3,214 г/л; насиченої пари при 0°З 12,21 г/л; рідкого хлору при температурі кипіння 1,557 г/см 3 ; твердого Хлору при - 102°З 1,9 г/см 3 . Тиск насиченої пари Хлора при 0°С 0,369; при 25°З 0,772; при 100°З 3,814 Мн/м 2 або відповідно 3,69; 7,72; 38,14 кгс/см 2 . Теплота плавлення 90,3 кДж/кг (21,5 кал/г); теплота випаровування 288 кДж/кг (68,8 кал/г); теплоємність газу при постійному тиску 0,48 кдж/(кг К) . Критичні константи Хлору: температура 144°С, тиск 7,72 Мн/м 2 (77,2 кгс/см 2 ), щільність 573 г/л, питомий об'єм 1,745 10 -3 л/р. Розчинність (в г/л) Хлору при парціальному тиску 0,1 Мн/м 2 або 1 кгс/см 2 у воді 14,8 (0°С), 5,8 (30°С), 2,8 ( 70 ° С); у розчині 300 г/л NaCl 1,42 (30°С), 0,64 (70°С). Нижче 9,6°З водних розчинах утворюються гідрати Хлору змінного складу Cl 2 ·nН 2 Про (де n = 6-8); це жовті кристали кубічної сингонії, що розкладаються при підвищенні температури на хлор і воду. Хлор добре розчиняється в TiCl 4 , SiCl 4 , SnCl 4 і деяких органічних розчинниках (особливо в гексані 6 H 14 і чотирихлористому вуглеці CCl 4). Молекула Хлору двоатомна (Cl2). Ступінь термічної дисоціації Cl 2 + 243кдж = 2Cl при 1000 К дорівнює 2,07 10 -4 %, при 2500 К 0,909%.

Хімічні властивості хлору.Зовнішня електронна конфігураціяатома Cl 3s 2 Зр 5 . Відповідно до цього Хлор у сполуках виявляє ступені окислення -1, +1, +3, +4, +5, +6 та +7. Ковалентний радіус атома 0,99 Å, іонний радіус Cl - 1.82 Å, спорідненість атома Хлору до електрона 3,65 ев, енергія іонізації 12,97 ев.

Хімічно Хлор дуже активний, безпосередньо з'єднується майже з усіма металами (з деякими тільки у присутності вологи або при нагріванні) та з неметалами (крім вуглецю, азоту, кисню, інертних газів), утворюючи відповідні хлориди, вступає в реакцію з багатьма сполуками, заміщає у граничних вуглеводнях і приєднується до ненасичених сполук. Хлор витісняє бром та йод з їх сполук з воднем та металами; зі сполук Хлора із цими елементами він витісняється фтором. Лужні метали у присутності слідів вологи взаємодіють із Хлором із запаленням, більшість металів реагує із сухим Хлором тільки при нагріванні. Сталь, а також деякі метали стійки в атмосфері сухого хлору в умовах невисоких температур, тому їх використовують для виготовлення апаратури та сховищ для сухого хлору. Фосфор спалахує в атмосфері Хлору, утворюючи РCl 3 , а при подальшому хлоруванні - РСl 5 ; сірка з хлором при нагріванні дає S 2 Cl 2 , SCl 2 та інші S n Cl m . Миш'як, сурма, вісмут, стронцій, телур енергійно взаємодіють із Хлором. Суміш Хлора з воднем горить безбарвним чи жовто-зеленим полум'ям із заснуванням хлористого водню (це ланцюгова реакція).

Максимальна температура воднево-хлорного полум'я становить 2200°С. Суміші Хлору з воднем, що містять від 5,8 до 88,5% Н 2 вибухонебезпечні.

З киснем Хлор утворює оксиди: Cl 2 Про, СlO 2 , Cl 2 Про 6 , Сl 2 Про 7 , Cl 2 Про 8 а також гіпохлорити (солі хлорноватистої кислоти), хлорити, хлорати і перхлорати. Всі кисневі сполуки хлору утворюють вибухонебезпечні суміші з речовинами, що легко окислюються. Оксиди Хлору малостійкі і можуть спонтанно вибухати, гіпохлорити при зберіганні повільно розкладаються, хлорати та перхлорати можуть вибухати під впливом ініціаторів.

Хлор у воді гідролізується, утворюючи хлорнуватисту та соляну кислоти: Cl 2 + Н 2 О = НClО + НCl. При хлоруванні водних розчинів лугів на холоді утворюються гіпохлорити та хлориди: 2NaOH + Cl 2 = NaClO + NaCl + Н 2 Про, а при нагріванні - хлорати. Хлоруванням сухого гідрооксиду кальцію отримують хлорне вапно.

При взаємодії аміаку з хлором утворюється трихлористий азот. При хлоруванні органічних сполук Хлор або заміщає водень, або приєднується по кратних зв'язках, утворюючи різні органічні сполуки, що містять хлор.

Хлор утворює з іншими галогенами міжгалогенні сполуки. Фториди ClF, ClF 3 , ClF 3 дуже реакційні; наприклад, в атмосфері ClF 3 скляна вата самозаймається. Відомі сполуки хлору з киснем і фтором - оксифториди Хлору: ClO 3 F, ClO 2 F 3 , ClOF, ClOF 3 та перхлорат фтору FClO 4 .

Отримання Хлора.Хлор почали виробляти в промисловості в 1785 взаємодією соляної кислоти з оксидом марганцю (II) або піролюзитом. У 1867 році англійський хімік Г. Дікон розробив спосіб отримання Хлору окисленням НСl киснем повітря в присутності каталізатора. З кінця 19 - початку 20 століття хлор отримують електролізом водних розчинів хлоридів лужних металів. За цими методами виробляється 90-95% Хлору у світі. Невеликі кількості хлору виходять попутно при виробництві магнію, кальцію, натрію та літію електролізом розплавлених хлоридів. Застосовуються два основні методи електролізу водних розчинів NaCl: 1) в електролізерах з твердим катодом і пористою діафрагмою, що фільтрує; 2) у електролізерах з ртутним катодом. За обома методами на графітовому або окисному титано-рутеновому аноді виділяється газоподібний хлор. За першим методом на катоді виділяється водень і утворюється розчин NaOH і NaCl, з якого подальшою переробкою виділяють каустичну товарну соду. За другим методом на катоді утворюється амальгама натрію, при її розкладанні чистою водоюв окремому апараті виходять розчин NaOH, водень та чиста ртуть, яка знову йде у виробництво. Обидва методи дають на 1 т хлору 1,125 т NaOH.

Електроліз з діафрагмою вимагає менших капіталовкладень для організації виробництва Хлору, що дає більш дешевий NaOH. Метод з ртутним катодом дозволяє отримувати дуже чистий NaOH, але втрати ртуті забруднюють довкілля.

Застосування Хлору.Однією з найважливіших галузей хімічної промисловості є хлорна промисловість. Основні кількості Хлору переробляються на місці його виробництва в сполуки, що містять хлор. Зберігають і перевозять Хлор у рідкому вигляді у балонах, бочках, залізничних цистернах або спеціально обладнаних суднах. Для індустріальних країн характерно наступне зразкове споживання Хлор: на виробництво органічних сполук, що містять хлор, - 60-75%; неорганічних сполук, що містять хлор, -10-20%; на відбілювання целюлози та тканин-5-15%; на санітарні потреби та хлорування води - 2-6% від загального виробітку.

Хлор застосовується також для хлорування деяких руд з метою вилучення титану, ніобію, цирконію та інших

Хлор у організмі.Хлор - один із біогенних елементів, постійний компонент тканин рослин та тварин. Зміст Хлору в рослинах (багато Хлору в галофітах) - від тисячних часток відсотка до цілих відсотків, у тварин - десяті та соті частки відсотка. Добова потреба дорослої людини у Хлорі (2-4 г) покривається за рахунок харчових продуктів. З їжею Хлор надходить зазвичай надлишку у вигляді хлориду натрію і хлориду калію. Особливо багаті на Хлор хліб, м'ясні та молочні продукти. В організмі тварин Хлор – основна осмотично активна речовина плазми крові, лімфи, спинномозкової рідини та деяких тканин. Відіграє роль водно-сольовому обміні, сприяючи утриманню тканинами води. Регуляція кислотно-лужної рівноваги в тканинах здійснюється поряд з іншими процесами шляхом зміни у розподілі Хлору між кров'ю та іншими тканинами. Хлор бере участь в енергетичному обміні рослин, активуючи як окисне фосфорилювання, так і фотофосфорилювання. Хлор позитивно впливає поглинання корінням кисню. Хлор необхідний освіти кисню у процесі фотосинтезу ізольованими хлоропластами. До складу більшості поживних середовищ для штучного культивування рослин хлор не входить. Можливо, для розвитку рослин досить малі концентрації Хлору.

Отруєння Хлором можливі у хімічній, целюлозно-паперовій, текстильній, фармацевтичній промисловості та інших. Хлор дратує слизові оболонки очей та дихальних шляхів. До первинних запальних змін зазвичай приєднується вторинна інфекція. Гостро отруєння розвивається майже негайно. При вдиханні середніх та низьких концентрацій Хлор відзначаються сором і біль у грудях, сухий кашель, прискорене дихання, різь в очах, сльозотеча, підвищення вмісту лейкоцитів у крові, температури тіла тощо. Можливі бронхопневмонія, токсичний набряк легень, депресивні стани . У легких випадках одужання настає через 3-7 діб. Як віддалені наслідки спостерігаються катари верхніх дихальних шляхів, рецидивуючий бронхіт, пневмосклероз та інші; можлива активізація туберкульозу легень. При тривалому вдиханні невеликих концентрацій Хлору спостерігаються аналогічні, але повільно розвиваються форми захворювання. Профілактика отруєнь: герметизація виробництв, обладнання, ефективна вентиляція, при необхідності використання протигазу. Виробництво Хлору, хлорного вапна та інших сполук, що містять хлор, відноситься до виробництва зі шкідливими умовами праці.

На заході Фландрії лежить крихітне містечко. Проте його назва відома всьому світу і довго ще зберігатиметься в пам'яті людства як символ одного з найбільших злочинівпроти людства. Це містечко – Іпр. Кресі (у битві при Кресі в 1346 р. англійськими військами вперше в Європі застосовано вогнепальну зброю.) - Іпр - Хіросіма - віхи на шляху перетворення війни на гігантську машину знищення.

На початку 1915 р. на лінії західного фронтуутворився так званий Іпрський виступ. Союзні англо-французькі війська на північний схід від Іпру вклинилися на територію, кому німецькою армією. Німецьке командування вирішило завдати контрудару та вирівняти лінію фронту. Вранці 22 квітня, коли дув рівний норд-ост, німці розпочали незвичайну підготовку до наступу – вони провели першу історію війни газову атаку. На іпрській ділянці фронту було одночасно відкрито 6000 балонів хлору. Протягом п'яти хвилин утворилася величезна, вагою 180 т, отруйна жовто-зелена хмара, яка повільно рухалася до окопів противника.

Цього ніхто не очікував. Війська французів і англійців готувалися до атаки, до артилерійського обстрілу, солдати надійно окопалися, але перед згубною хмарою вони були абсолютно беззбройними. Смертоносний газ проникав у всі щілини, на всі укриття. Результати першої хімічної атаки (і першого порушення Гаазької конвенції 1907 р. про незастосування отруйних речовин!) були приголомшливими – хлор вразив близько 15 тисяч осіб, причому приблизно 5 тисяч – на смерть. І все це – задля того, щоб вирівняти лінію фронту завдовжки 6 км! Через два місяці німці здійснили хлорну атаку і на східному фронті. А за два роки Іпр примножив свою сумну популярність. Під час важкої битви 12 липня 1917 р. в районі цього міста була вперше застосована отруйна речовина, названа згодом іпритом. Іприт – це похідне хлору, дихлордіетилсульфід.

Про ці епізоди історії, пов'язані з одним маленьким містечком і одним хімічним елементом, ми нагадали для того, щоб показати, наскільки небезпечним може бути елемент №17 у руках войовничих божевільних. Це – найпохмуріша сторінка історії хлору.

Але було б зовсім невірно бачити в хлорі тільки отруйну речовину та сировину для виробництва інших отруйних речовин.

Історія хлору

Історія елементарного хлору порівняно коротка, вона веде початок із 1774 р. Історія сполук хлору стара, як світ. Досить, що хлористий натрій – це кухонна сіль. І, мабуть, ще в доісторичні часи було помічено здатність солі консервувати м'ясо та рибу.

Найдавніші археологічні знахідки – свідчення використання солі людиною відносяться приблизно до 3...4 тисячоліття до н. А саме древній описвидобутку кам'яної солі зустрічається у творах грецького історика Геродота (V ст. до н.е.). Геродот описує видобуток кам'яної солі у Лівії. В оазі Сінах у центрі Лівійської пустелі знаходився знаменитий храм бога Аммона-Ра. Тому Лівія і називалася «Ammonia», і перша назва кам'яної солі була «sal ammoniacum». Пізніше, починаючи приблизно з XIII ст. н.е., ця назва закріпилася за хлористим амонієм.

У «Природній історії» Плінія Старшого описано метод відокремлення золота від неблагородних металів при прожарюванні із сіллю та глиною. А один із перших описів очищення хлористого натрію знаходимо у працях великого арабського лікаря та алхіміка Джабір ібн-Хайяна (у європейському написанні – Гебер).

Цілком ймовірно, що алхіміки стикалися і з елементарним хлором, оскільки в країнах Сходу вже в ІХ, а в Європі в ХІІІ ст. була відома «царська горілка» – суміш соляної та азотної кислот. У випущеній 1668 р. книзі голландця Ван-Гельмонта «Hortus Medicinae» говориться, що з спільному нагріванні хлористого амонію та азотної кислоти виходить якийсь газ. Судячи з опису, цей газ дуже схожий на хлор.

Докладно хлор вперше описаний шведським хіміком Шееле у його трактаті про піролюзит. Нагріваючи мінерал піролюзит із соляною кислотою, Шееле помітив запах, характерний для царської горілки, зібрав і досліджував жовто-зелений газ, що породжував цей запах, і вивчив його взаємодію з деякими речовинами. Шееле першим виявив дію хлору на золото і кіновар (в останньому випадку утворюється сулема) і властивості хлору, що відбілюють.

Шееле не вважав знову відкритий газ простою речовиною та назвав його «дефлогістонованою соляною кислотою». Говорячи сучасною мовою, Шееле, а за ним та інші вчені того часу вважали, що новий газ – це оксид соляної кислоти.

Дещо пізніше Бертоле і Лавуазьє запропонували вважати цей газ оксидом якогось нового елемента «мурію». Протягом трьох із половиною десятиліть хіміки безуспішно намагалися виділити невідомий мурій.

Прихильником «окису мурію» був і Деві, який у 1807 р. розклав електричним струмом кухонну сіль на лужний метал натрій і жовто-зелений газ. Однак, через три роки, після багатьох безплідних спроб отримати мурій Деві дійшов висновку, що газ, відкритий Шееле, – проста речовина, елемент, і назвав його chloric gas або chlorine (від грецького χλωροζ – жовто-зелений). А ще за три роки Гей-Люссак дав новому елементу більше коротке ім'я– хлор. Правда, ще в 1811 р. німецький хімік Швейгер запропонував для хлору іншу назву – «галоген» (дослівно вона перекладається як солерод), але ця назва спочатку не прищепилася, а згодом стала спільною для цілої групи елементів, до якої входить і хлор.

«Особиста картка» хлору

На питання, що ж таке хлор, можна дати щонайменше десяток відповідей. По-перше, це галоген; по-друге, один із найсильніших окислювачів; по-третє, надзвичайно отруйний газ; по-четверте, найважливіший продукт основної хімічної промисловості; по-п'яте, сировина для виробництва пластмас та отрутохімікатів, каучуку та штучного волокна, барвників та медикаментів; по-шосте, речовина, за допомогою якої отримують титан і кремній, гліцерин і фторопласт; по-сьоме, засіб для очищення питної водита відбілювання тканин.

Цей перелік можна було б продовжити.

За звичайних умов елементарний хлор – досить важкий жовто-зелений газ із різким характерним запахом. Атомна вага хлору 35,453, а молекулярна - 70,906, тому що молекула хлору двоатомна. Один літр газоподібного хлору за нормальних умов (температура 0°C та тиск 760 мм ртутного стовпа) важить 3,214 г. При охолодженні до температури –34,05°C хлор конденсується в жовту рідину (щільністю 1,56 г/см 3 ), а при температурі – 101,6°C твердне. При підвищеному тиску хлор можна перетворити на рідину і при вищих температурах аж до +144°C. Хлор добре розчиняється в дихлоретані і деяких інших органічних хлорвмісних розчинниках.

Елемент №17 дуже активний – він безпосередньо поєднується майже з усіма елементами періодичної системи. Тому у природі він зустрічається лише у вигляді сполук. Найпоширеніші мінерали, що містять хлор, галіт NaCI, сильвініт KCl · NaCl, бішофіт MgCl 2 · 6H 2 O, карналіт KCl · MgCl 2 · 6Н 2 O, каїніт KCl · МgSO 4 · 3Н 2 О. Це їх насамперед «вина (або «заслуга»), що вміст хлору в земній корі становить 0,20% за вагою. Для кольорової металургії дуже важливі деякі відносно рідкісні мінерали, що містять хлор, наприклад рогове срібло AgСl.

По електропровідності рідкий хлор займає місце серед найсильніших ізоляторів: він проводить струм майже в мільярд разів гірше, ніж дистильована вода, і в 10 22 разів гірше за срібло.

Швидкість звуку в хлорі приблизно в півтора рази менша, ніж у повітрі.

І насамкінець – про ізотопи хлору.

Зараз відомі дев'ять ізотопів цього елемента, але у природі зустрічаються лише два – хлор-35 та хлор-37. Першого приблизно втричі більше, ніж другого.

Інші сім ізотопів отримані штучно. Найкоротший з них - 32 Cl має період напіврозпаду 0,306 секунди, а самий довгоживучий - 36 Cl - 310 тис. років.

Як отримують хлор

Перше, на що звертаєш увагу, потрапивши на хлорний завод, це численні лінії електропередачі. Хлорне виробництво споживає багато електроенергії – вона потрібна у тому, щоб розкласти природні сполуки хлору.

Звичайно, основна хлорна сировина - це кам'яна сіль. Якщо хлорний завод розташований поблизу річки, то сіль завозять не по залізниці, а на баржах – так економічніше. Сіль – продукт недорогий, а витрачається багато: щоб отримати тонну хлору, потрібно приблизно 1,7...1,8 т солі.

Сіль надходить на склади. Тут зберігаються три – шестимісячні запаси сировини – хлорне виробництво, як правило, багатотоннажне.

Сіль подрібнюють і розчиняють у теплій воді. Цей розсіл трубопроводом перекачується в цех очищення, де у величезних, висотою з триповерховий будинок баках розсіл очищають від домішок солей кальцію і магнію і освітлюють (дають йому відстоятися). Чистий концентрований розчин хлористого натрію перекачується в основний цех хлорного виробництва – цех електролізу.

У водному розчині молекули кухонної солі перетворюються на іони Na ​​+ і Сl – . Іон Сl відрізняється від атома хлору тільки тим, що має один зайвий електрон. Отже, щоб отримати елементарний хлор, необхідно відірвати цей зайвий електрон. Відбувається це в електролізері на позитивно зарядженому електроді (аноді). З нього хіба що «відсмоктуються» електрони: 2Cl – → Cl 2 + 2 ē . Аноди зроблені з графіту, тому що будь-який метал (крім платини та її аналогів), відбираючи у іонів хлору зайві електрони, швидко корродує та руйнується.

Існують два типи технологічного оформлення виробництва хлору: діафрагмовий та ртутний. У першому випадку катодом служить перфорований залізний лист, а катодне та анодне простору електролізера розділені азбестовою діафрагмою. На залізному катоді відбувається розряд іонів водню та утворюється водний розчин їдкого натру. Якщо як катод застосовують ртуть, то на ньому розряджаються іони натрію і утворюється амальгама натрію, яка потім розкладається водою. Виходять водень та їдкий натр. У цьому випадку розділова діафрагма не потрібна, а луг виходить більш концентрованим, ніж у діафрагмових електролізерах.

Отже, виробництво хлору – це одночасно виробництво їдкого натру та водню.

Водень відводять металевими, а хлор скляними або керамічними трубами. Свіжоприготовлений хлор насичений парами води і тому особливо агресивний. Надалі його спочатку охолоджують холодною водою у високих вежах, викладених зсередини керамічними плитками та наповнених керамічною насадкою (так званими кільцями Рашига), а потім сушать концентрованою сірчаною кислотою. Це єдиний осушувач хлору і одна з небагатьох рідин, з якими хлор але взаємодіє.

Сухий хлор вже не такий агресивний, він не руйнує, наприклад, сталеву апаратуру.

Транспортують хлор зазвичай у рідкому стані у залізничних цистернах або балонах під тиском до 10 атм.

У Росії виробництво хлору було вперше організовано ще 1880 р. на Бондюзькому заводі. Хлор отримували тоді в принципі тим самим способом, яким свого часу отримав його Шееле - при взаємодії соляної кислоти з піролюзитом. Весь хлор витрачався на отримання хлорного вапна. У 1900 р. на заводі «Донсоду» вперше в Росії було введено в експлуатацію цех електролітичного виробництва хлору. Потужність цього цеху була лише 6 тис. т на рік. У 1917 р. усі хлорні заводи Росії випускали 12 тис. т хлору. А в 1965 р. в СРСР було вироблено близько 1 млн т хлору.

Один з багатьох

Все різноманіття практичного застосування хлору можна без особливої ​​натяжки висловити однією фразою: хлор необхідний виробництва хлорпродуктів, тобто. речовин, що містять "пов'язаний" хлор. А ось говорячи про ці самі хлорпродукти, однією фразою не відбудешся. Вони дуже різні – і за властивостями, і за призначенням.

Розповісти про всі сполуки хлору не дозволяє обмежений обсяг нашої статті, але без розповіді хоча б про деякі речовини, для отримання яких потрібен хлор, наш портрет елемента №17 був би неповним і непереконливим.

Взяти, наприклад, хлорорганічні інсектициди - речовини, що вбивають шкідливих комах, але безпечні для рослин. На отримання засобів захисту рослин витрачається значна частина хлору, що виробляється.

Один із найважливіших інсектицидів – гексахлорциклогексан (часто званий гексахлораном). Ця речовина вперше синтезована ще 1825 р. Фарадеєм, але практичне застосуваннязнайшло лише через 100 з лишком років – у 30-х роках нашого сторіччя.

Наразі гексахлоран отримують, хлоруючи бензол. Подібно до водню, бензол дуже повільно реагує з хлором у темряві (і за відсутності каталізаторів), але при яскравому освітленні реакція хлорування бензолу (С 6 Н 6 + 3Сl 2 → С 6 Н 6 Сl 6) йде досить швидко.

Гексахлоран, так само як і багато інших інсектицидів, застосовується у вигляді дустів з наповнювачами (тальком, каоліном), або у вигляді суспензій та емульсій, або, нарешті, у вигляді аерозолів. Гексахлоран особливо ефективний при протруюванні насіння та при боротьбі зі шкідниками овочевих та плодових культур. Витрата гексахлорану становить лише 1...3 кг на гектар, економічний ефект від його застосування у 10...15 разів перевищує витрати. На жаль, гексахлоран не є нешкідливим для людини.

Полівінілхлорид

Якщо попросити будь-якого школяра перерахувати відомі йому пластики, він одним із перших назве полівінілхлорид (інакше вініпласт). З точки зору хіміка, ПВХ (так часто полівінілхлорид позначають у літературі) – це полімер, у молекулі якого на ланцюжок вуглецевих атомів «нанизані» атоми водню та хлору:

У цьому ланцюжку може бути кілька тисяч ланок.

А зі споживчої точки зору ПВХ – це ізоляція для проводів та плащі-дощовики, лінолеум та грампластинки, захисні лаки та пакувальні матеріали, хімічна апаратура та пінопласти, іграшки та деталі приладів.

Полівінілхлорид утворюється при полімеризації вінілхлориду, який найчастіше одержують, обробляючи ацетилен хлористим воднем: HC ≡ CH + HCl → CH 2 = CHCl. Існує й інший спосіб одержання вінілхлориду – термічний крекінг дихлоретану.

CH 2 Cl - CH 2 Сl → CH 2 = CHCl + HCl. Цікавим є поєднання двох цих методів, коли у виробництві вінілхлориду за ацетиленовим способом використовують HCl, що виділяється при крекінгу дихлоретану.

Хлористий вініл - безбарвний газ з приємним, трохи п'янким ефірним запахом, легко полімеризується. Для отримання полімеру рідкий вінілхлорид під тиском нагнітають у теплу воду, де дробиться на дрібні крапельки. Щоб вони не зливалися, у воду додають трохи желатини або полівінілового спирту, а щоб почала розвиватися реакція полімеризації, туди вводять ініціатор полімеризації - перекис бензоїлу. Через кілька годин крапельки тверднуть, і утворюється суспензія полімеру у воді. Порошок полімеру відокремлюють на фільтрі або центрифузі.

Полімеризація зазвичай відбувається при температурі від 40 до 60°C, причому, чим нижче температура полімеризації, тим довше утворюються полімерні молекули.

Ми розповіли лише про дві речовини, для отримання яких необхідний елемент №17. Тільки про дві з багатьох сотень. Подібних прикладів можна навести дуже багато. І всі вони говорять про те, що хлор – це не тільки отруйний та небезпечний газ, але дуже важливий, дуже корисний елемент.

Елементарний розрахунок

При отриманні хлору електролізом розчину кухонної солі одночасно виходять водень і їдкий натр: 2NACl + 2H 2 О = H 2 + Cl 2 + 2NaOH. Звичайно, водень – дуже важливий хімічний продукт, але є дешевші та зручніші способи виробництва цієї речовини, наприклад конверсія природного газу... А ось їдкий натр отримують майже виключно електролізом розчинів кухонної солі – інших методів припадає менше 10%. Оскільки виробництва хлору та NaOH повністю взаємопов'язані (як випливає з рівняння реакції, отримання однієї грам-молекули – 71 г хлору – незмінно супроводжується одержанням двох грам-молекул – 80 г електролітичного лугу), знаючи продуктивність цеху (або заводу, чи держави) по лугу можна легко розрахувати, скільки хлору він виробляє. Кожній тонні NaOH «супроводжують» 890 кг хлору.

Ну і змащення!

Концентрована сірчана кислота– практично єдина рідина, яка не взаємодіє з хлором. Тому для стиснення та перекачування хлору на заводах використовують насоси, в яких роль робочого тіла та одночасно змащення виконує сірчана кислота.

Псевдонім Фрідріха Велера

Досліджуючи взаємодію органічних речовин із хлором, французький хімік ХІХ ст. Жан Дюма зробив разюче відкриття: хлор здатний заміщати водень у молекулах органічних сполук. Наприклад, при хлоруванні оцтової кислоти спочатку один водень метильної групи заміщається на хлор, потім інший, третій... Але найдивовижнішим було те, що за хімічними властивостями хлороцтові кислоти мало чим відрізнялися від оцтової кислоти. Виявлений Дюма клас реакцій був абсолютно незрозумілим панували на той час електрохімічною гіпотезою і теорією радикалів Берцеліуса (за висловом французького хіміка Лорана, відкриття хлороцтової кислоти було подібне до метеора, який зруйнував усю стару школу). Берцеліус, його учні та послідовники бурхливо заперечували правильність робіт Дюма. У німецькому журналі "Annalen der Chemie und Pharmacie" з'явився знущальний лист знаменитого німецького хіміка Фрідріха Велера під псевдонімом S.С.М. Windier (німецькою «Schwindler» означає «брехун», «ошуканець»). У ньому повідомлялося, що автору вдалося замістити в клітковині (З 6 Н 10 O 5) та всі атоми вуглецю. водню та кисню на хлор, причому властивості клітковини при цьому не змінилися. І що тепер у Лондоні роблять теплі набряки з вати, що складається... з чистого хлору.

Хлор та вода

Хлор помітно розчиняється у воді. При 20°C одному обсязі води розчиняється 2,3 об'єму хлору. Водні розчини хлору (хлорна вода) – жовтого кольору. Але з часом, особливо при зберіганні на світлі, вони поступово знебарвлюються. Пояснюється це тим, що розчинений хлор частково взаємодіє з водою, утворюються соляна та хлорноваста кислоти: Cl 2 + H 2 O → HCl + HOCl. Остання нестійка і поступово розпадається на HCl та кисень. Тому розчин хлору у воді поступово перетворюється на розчин соляної кислоти.

Але при низьких температурах хлор і вода утворюють кристалогідрат незвичайного складу - Cl 2 · 5 3 / 4 H 2 O. Ці зеленувато-жовті кристали (стійкі тільки при температурах нижче 10 ° C) можна отримати, пропускаючи хлор через воду з льодом. Незвичайна формула пояснюється структурою кристалогідрату, а вона визначається в першу чергу структурою льоду. У кристалічній решітці льоду молекули Н 2 Про можуть розташовуватися таким чином, що між ними з'являються закономірно розташовані порожнечі. Елементарний кубічний осередок містить 46 молекул води, між якими є вісім мікроскопічних порожнин. У цих порожнинах і осідають молекули хлору. Точна формула кристалогідрату хлору тому повинна бути записана так: 8Сl 2 · 46Н 2 Про.

Отруєння хлором

Присутність у повітрі вже близько 0,0001% хлору дратівливо діє слизові оболонки. Постійне перебування в такій атмосфері може призвести до захворювання бронхів, різко погіршує апетит, надає зеленого відтінку шкіри. Якщо вміст хлору повітря становить 0,1°/о, може наступити гостре отруєння, перша ознака якого – напади найсильнішого кашлю. При отруєнні хлором потрібний абсолютний спокій; корисно вдихати кисень, або аміак (нюхаючи нашатирний спирт), або пари спирту з ефіром. За існуючими санітарними нормами вміст хлору повітря виробничих приміщень має перевищувати 0,001 мг/л, тобто. 0,00003%.

Не тільки отрута

«Що вовки жадібні, кожен знає». Що хлор отруйний – також. Однак у невеликих дозах отруйний хлор іноді може бути і отрутою. Так, потерпілим від сірководню дають нюхати нестійке хлорне вапно. Взаємодіючи, дві отрути взаємно нейтралізуються.

Аналіз на хлор

Для визначення вмісту хлору пробу повітря пропускають через поглиначі з підкисленим розчином калію йодистого. (Хлор витісняє йод, кількість останнього легко визначається титруванням за допомогою розчину Nа2S2O3). Для визначення мікрокількостей хлору в повітрі часто застосовується колориметричний метод, що ґрунтується на різкій зміні забарвлення деяких сполук (бензидину, ортотолуїдину, метилоранжу) при окисленні їх хлором. Наприклад, безбарвний підкислений розчин бензидину набуває жовтого кольору, а нейтральний – синій. Інтенсивність фарбування пропорційна кількості хлору.

Хлор, можна сказати, вже постійний супутник нашої повсякденному житті. Рідко в якому будинку не буде побутових засобів, заснованих на дії, що знезаражує, даного елемента. Але водночас він дуже небезпечний для людини! Хлор може проникнути в організм через слизову оболонку дихальної системи, травних шляхів, шкірні покриви. Отруїтися їм можна і вдома, і на відпочинку – у багатьох басейнах, аквапарках він є основним засобом водоочищення. Вплив хлору на організм людини різко негативний, може стати причиною серйозних дисфункцій і навіть смерті. Тому кожному потрібно знати симптоматики отруєння, методів надання першої допомоги.

Хлор - що це за речовина

Хлор – газоподібний елемент жовтуватого кольору. Має різкий специфічний запах - У газоподібному вигляді, а також у хімічних формах, що мають на увазі його активний стан, небезпечний, токсичний для людини.

Хлор в 2,5 разів важчий за повітря, тому при витік буде стелитись по ярах, просторах перших поверхів, по підлозі приміщення. При вдиханні його у постраждалого може розвинутись одна з форм отруєння. Про це поговоримо далі.

Симптоми отруєння

Як тривале вдихання парів, і інший вплив речовини дуже небезпечно. Оскільки воно активно, вплив хлору на організм людини проявляється швидко. Токсичний елемент більшою мірою вражає очі, слизові та шкірні покриви.

Отруєння може бути як гострим, так і хронічним. Однак у будь-якому разі при несвоєчасному наданні допомоги загрожує смерть!

Симптоматика при отруєнні парами хлору може бути різною – залежно від специфіки випадку, тривалості дії та інших факторів. Для зручності ми розмежували ознаки у таблиці.

Таким є вплив хлору на організм людини. Поговоримо про те, де можна отруїтися його отруйними парами та як надати першу допомогу у цьому випадку.

Отруєння на роботі

Газ хлор застосовують у багатьох галузях промисловості. Ви можете отримати хронічну форму отруєння, якщо працюєте на наступних виробництвах:

• Хімічна промисловість.
• Текстильні заводи.
• Фармацевтична промисловість.

Отруєння на відпочинку

Хоча багато хто і знає про вплив хлору на організм людини (зрозуміло, у великих обсягах), не у всіх саунах, басейнах, розважальних водних комплексах суворо стежать за використанням такого бюджетного знезаражувального засобу. Адже його дозування дуже легко випадково перевищити. Звідси хлорне отруєння відвідувачів, яке відбувається у наш час досить часто.

Як помітити, що у ваш візит доза елемента у воді басейну перевищена? Дуже просто – ви відчуєте сильний специфічний запах речовини.

Що трапиться, якщо ви часто відвідуєте басейн, де порушують інструкцію із застосування «Дез-хлору»? Відвідувачів має насторожити постійна сухість шкіри, ламкість нігтів та волосся. Крім того, викупавшись у сильно хлорованій воді, ви ризикуєте отримати легке отруєння елементом. Воно виявляє себе такими симптомами:

• кашель;
• блювання;
• нудота;
• у поодиноких випадках виникає запалення легень.

Отруєння будинку

Отруєння може загрожувати вам і вдома, якщо ви порушили інструкцію із застосування «Дез-хлору». Також часто трапляється хронічна форма отруєння. Вона розвивається, якщо домогосподарка часто використовує для наведення чистоти такі засоби:

• Відбілювачі.
• Препарати, призначені для боротьби із пліснявою.
• Пігулки, що миють рідини, у складі яких є даний елемент.
• Порошки, розчини для загальної дезінфекції приміщення.

Наслідки впливу хлору на організм

Постійний вплив навіть малих доз хлору (агрегатний стан може бути будь-яким) на людський організм загрожує людям наступним:

• Фарингіт.
• Ларінгіт.
• Бронхіт (у гострій чи хронічній формі).
• Різні захворювання шкірних покривів.
• Гайморит.
• Пневмосклероз.
• Трахеїт.
• Погіршення зору.

Якщо ви помітили в себе одну з недуг, перерахованих вище, за умови, що постійно або одноразово (випадки відвідування басейну сюди теж належить) піддавалися впливу пари хлору, то це привід для якнайшвидшого звернення до фахівця! Лікар призначить комплексну діагностику вивчення природи захворювання. Вивчивши її результати, він призначить лікування.

Перша допомога при отруєнні

Хлор – газ, вдихати який дуже небезпечно, особливо у великих обсягах! При середній, тяжкій формі отруєння потерпілому потрібно негайно надати першу допомогу:

1. У якому б не був стані людина, не панікуйте. Вам слід спочатку взяти себе в руки, а потім заспокоїти і його.
2. Виведіть потерпілого на свіже повітряабо ж в приміщення, що провітрюється, де немає хлорної пари.
3. Якнайшвидше викличте швидку допомогу.
4. Подбайте, щоб людина була в теплі та комфорті – накрийте її пледом, ковдрою чи простирадлом.
5. Простежте, щоб він легко і вільно дихав - зніміть тісний одяг, прикраси з шиї.

Медикаментозна допомога при отруєнні

До приїзду бригади швидкої медичної допомоги можна самостійно допомогти потерпілому, використовуючи низку побутових та медикаментозних препаратів:

• Приготуйте 2% розчин харчової соди. Цією рідиною промийте потерпілому очі, ніс, ротову порожнину.
• Закапайте йому в очі вазелінове або оливкове масло.
• Якщо людина скаржиться на біль, різі в очах, то в даному випадкунайкраще буде 0,5% розчин дикаїну. На кожне око по 2-3 крапельки.
• Для профілактики також накладають очну мазь – синтоміцинову (0,5%), сульфанілову (10%).
• Як заміну очної мазі можна використовувати альбуцид (30%), розчин сульфату цинку (0,1%). Дані препарати закопують потерпілому двічі на день.
• Внутрішньом'язове, внутрішньовенне введення ін'єкцій. "Преднізолон" - 60 мг (внутрішньовенно або внутрішньом'язово), "Гідрокортизон" - 125 мг (внутрішньом'язово).

Профілактика

Знаючи, наскільки небезпечний хлор, яка речовина діє на організм людини, найкраще заздалегідь подбати про зниження або виключення його негативного впливу на свій організм. Домогтися цього можна такими способами:

• Дотримання санітарних норм робочому місці.
• Регулярне проходження медичних оглядів.
• Використання засобів захисту під час роботи з хлорсодержащими препаратами вдома чи роботі - той самий респіратор, щільні захисні гумові рукавички.
• Дотримання приписів техніки безпеки під час роботи з речовиною у промисловому середовищі.

Робота з хлором завжди потребує обережності як у промислових масштабах, так і у побутових. Ви знаєте, як діагностувати ознаки отруєння речовиною. Допомога ж потерпілому потрібно надавати негайно!

Хоч би як ми негативно ставилися до громадських вбиралень, природа диктує свої правила, і відвідувати їх доводиться. Крім природних (для цього місця) запахів, ще одним звичним ароматом є хлорка, що використовується для дезінфекції приміщення. Свою назву вона отримала через головну діючу речовину в ній - Cl. Дайте дізнаємося про цей хімічний елемент та його властивості, а також дамо характеристику хлору за положенням у періодичній системі.

Як було відкрито цей елемент

Вперше хлоровмісна сполука (HCl) була синтезована в 1772 р. британським священиком Джозефом Прістлі.

Через 2 роки його шведський колега Карл Шееле зумів описати спосіб виділення Cl за допомогою реакції між соляною кислотою та діоксидом марганцю. Однак, цей хімік так і не зрозумів, що в результаті синтезується новий хімічний елемент.

Майже 40 років знадобилося вченим, щоб навчитися видобувати хлор на практиці. Вперше це було зроблено британцем Гемфрі Деві у 1811 р. При цьому він використав іншу реакцію, ніж його попередники-теоретики. Деві за допомогою електролізу розклав на складові NaCl ( відомий більшостіяк кухонна сіль).

Вивчивши отриману речовину, британський хімік усвідомив, що вона є елементарною. Після цього відкриття Деві не тільки назвав його - chlorine (хлорин), але й зміг дати характеристику хлору, правда, вона була дуже примітивною.

Хлорін перетворився на хлор (chlore) завдяки Жозефу Гей-Люссаку і в такому вигляді існує у французькій, німецькій, російській, білоруській, українській, чеській, болгарській та деяких інших мовах і сьогодні. В англійській донині використовується назва "хлорин", а в італійській та іспанській "хлоро".

Докладніше аналізований елемент був описаний Йенсом Берцеліусом в 1826 р. Саме він зміг визначити його атомну масу.

Що таке хлор (Cl)

Розглянувши історію відкриття цього хімічного елемента, варто дізнатися про нього докладніше.

Назва chlorine була утворена від грецького словаχλωρός («зелений»). Дано воно було через жовтувато-зелений колір даної речовини

Самостійно хлор існує як двоатомний газ Cl 2 , проте у такому вигляді у природі він практично не зустрічається. Найчастіше він фігурує у різних з'єднаннях.

Крім відмітного відтінку, для хлору характерний солодкувато-їдкий запах. Він є дуже отруйною речовиною, тому при попаданні в повітря та вдиханні людиною або твариною здатний протягом декількох хвилин призвести до їхньої загибелі (залежить від концентрації Cl).

Оскільки хлор важчий за повітря майже в 2,5 рази, він завжди перебуватиме нижче його, тобто біля самої землі. Тому при підозрі на наявність Cl слід забратися якомога вище, тому що там буде менша концентрація цього газу.

Також, на відміну від деяких інших отруйних речовин, хлорсодержащіе мають характерний колір, що може дозволити візуально їх ідентифікувати і вжити заходів. Більшість стандартних протигазів допомагають захистити органи дихання та слизові оболонки від ураження Cl. Однак для повної безпеки потрібно вживати серйозніших заходів, аж до нейтралізації отруйної речовини.

Варто зазначити, що саме із застосування німцями хлору як отруйного газу в 1915 р. розпочала свою історію хімічна зброя. Внаслідок використання майже 200 тонн речовини було за кілька хвилин отруєно 15 тисяч осіб. Третина з них померла майже миттєво, третина отримала перманентні ушкодження, і лише 5 тисяч вдалося врятуватися.

Чому ж така небезпечна речовина досі не заборонена і щорічно видобувається мільйонами тонн? Вся справа в його особливих властивостях, а щоб їх зрозуміти, варто розглянути характеристику хлору. Найпростіше це зробити за допомогою таблиці Менделєєва.

Характеристика хлору у періодичній системі

Хлор як галоген

Крім крайньої токсичності та їдкого запаху (характерних всім представників цієї групи) Cl добре розчиняється у воді. Практичне підтвердження цього - додавання миючих засобів, що містять хлор, у воду для басейнів.

При контакті з вологим повітрям речовина починає димитися.

Властивості Cl як неметалу

Розглядаючи хімічну характеристику хлору, варто звернути увагу на його неметалеві властивості.

Він має здатність утворювати з'єднання практично з усіма металами та неметалами. Як приклад можна навести реакцію з атомами заліза: 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3.

Часто щодо реакцій необхідно використовувати каталізатори. У цій ролі може виступати Н2О.

Нерідко реакції з Cl мають ендотермічний характер (поглинають тепло).

Варто зазначити, що у кристалічній формі (як порошку) хлор взаємодіє з металами лише за нагріванні до високих температур.

Реагуючи з іншими неметалами (крім О 2 , N, F, С та інертних газів), Cl утворює сполуки - хлориди.

При реакції з 2 утворюються вкрай нестабільні і схильні до розпаду оксиди. Вони ступінь окислення Cl здатна виявлятися від +1 до +7.

При взаємодії з F утворюються фториди. Ступінь окислення їх може бути різною.

Хлор: характеристика речовини з погляду її фізичних властивостей

Крім хімічних властивостей, Розглянутий елемент має і фізичні.

Вплив температури на агрегатний стан Cl

Розглянувши фізичну характеристику елемента хлору, ми розуміємо, що він здатний переходити до різних агрегатних станів. Все залежить від температурного режиму.

У нормальному стані Cl - це газ, що має високі корозійні властивості. Однак він легко здатний скраплюватися. На це впливає температура та тиск. Наприклад, якщо воно дорівнює 8 атмосфер, а температура - +20 градусів за Цельсієм, Cl 2 - кислотно-жовта рідина. Цей агрегатний стан він здатний зберігати до +143 градусів, якщо тиск також продовжує підвищуватися.

При досягненні -32 С стан хлору перестає залежати від тиску, і він продовжує залишатися рідким.

Кристалізація речовини (твердий стан) відбувається при -101 градусі.

Де у природі існує Cl

Розглянувши загальну характеристику хлору, варто дізнатися, де ж у природі може траплятися такий складний елемент.

Через свою високу реакційну активність він практично ніколи не зустрічається в чистому вигляді (тому на початку вивчення вченими цього елемента знадобилися роки, щоб навчитися його синтезувати). Зазвичай Cl знаходиться у складі сполук у різних мінералах: галіт, сильвін, каїніт, бішофіт тощо.

Найбільше він міститься в солях, здобутих із морської чи океанічної води.

Вплив на організм

При розгляді властивості хлору вже неодноразово сказано, що він дуже отруйний. У цьому атоми речовини містяться у мінералах, а й у всіх організмах, починаючи від рослин до людини.

Через особливі властивості іони Cl краще за інших проникають крізь мембрани клітин (тому більше 80% всього хлору в тілі людини знаходиться в міжклітинному просторі).

Разом з К, Cl відповідальний за регуляцію водно-сольового балансу і як наслідок – за осмотичну рівність.

Незважаючи на таку важливу роль в організмі, у чистому вигляді Cl 2 вбиває все живе – від клітин до цілих організмів. Однак у контрольованих дозах та при короткочасному впливі він не встигає заподіяти пошкоджень.

Яскравим прикладом останнього твердження є будь-який басейн. Як відомо, воду в таких установах дезінфікують за допомогою Cl. При цьому, якщо людина рідко відвідує такий заклад (раз на тиждень чи на місяць) - малоймовірно, що він постраждає від наявності цієї речовини у воді. Однак працівники таких установ, особливо ті, хто майже весь день перебувають у воді (рятувальники, інструктори), часто страждають шкірними захворюваннямиабо мають ослаблений імунітет.

У зв'язку з цим після відвідування басейнів обов'язково потрібно прийняти душ - щоб змити можливі залишки хлору зі шкіри і волосся.

Використання Cl людиною

Пам'ятаючи з характеристики хлору, що він є "примхливим" елементом (коли справа доходить до взаємодії з іншими речовинами), цікаво буде дізнатися, що в промисловості він часто використовується.

Насамперед з його допомогою виробляється дезінфекція багатьох речовин.

Також Cl застосовується для виготовлення деяких видів пестицидів, що допомагає рятувати врожай від шкідників.

Здатність цієї речовини взаємодіяти майже з усіма елементами таблиці Менделєєва (характеристика хлору як неметалу) допомагає з його допомогою добувати деякі види металів (Ті, Та та Nb), а також вапно та соляну кислоту.

Крім всього вищезгаданого Cl застосовують при виробництві промислових речовин (полівінілхлорид) та медичних препаратів (хлоргексидин).

Варто згадати, що сьогодні знайдено більш ефективний та безпечний дезінфікуючий засіб – озон (О 3 ). Однак його виробництво більш дороге, ніж хлору, і цей газ ще нестабільніший, ніж хлор ( коротка характеристикафізичних властивостей у 6-7 п.). Тому застосовувати озонування замість хлорування поки що можуть дозволити собі мало хто.

Як видобувається хлор

Сьогодні відомо чимало способів для синтезу цієї речовини. Усі вони поділяються на дві категорії:

• Хімічні.
• електрохімічні.

У першому випадку Cl одержують внаслідок хімічної реакції. Однак на практиці вони дуже затратні та малопродуктивні.

Тому в промисловості віддають перевагу електрохімічним методам (електролізу). Їх три: діафрагмовий, мембранний та ртутний електроліз.