ดูว่า "คลอรีน" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร วิธีไดอะแฟรมด้วยแคโทดที่เป็นของแข็ง

คลอรีน

คลอรีน-ก; ม.[จากภาษากรีก Chlōros - สีเขียวอ่อน] องค์ประกอบทางเคมี (Cl) ก๊าซที่ทำให้หายใจไม่ออกที่มีสีเหลืองแกมเขียวมีกลิ่นฉุน (ใช้เป็นพิษและยาฆ่าเชื้อ) สารประกอบคลอรีน พิษจากคลอรีน

◁ คลอรีน (ดู)

(lat. คลอรัม) องค์ประกอบทางเคมี กลุ่มที่ 7 ตารางธาตุหมายถึงฮาโลเจน ชื่อนี้มาจากภาษากรีก chlōros - สีเหลืองเขียว คลอรีนอิสระประกอบด้วยโมเลกุลไดอะตอมมิก (Cl 2); ก๊าซสีเหลืองเขียวที่มีกลิ่นฉุน ความหนาแน่น 3.214 กรัม/ลิตร; ทีกรุณา -101°C; ทีกีบ -33.97°C; ที่อุณหภูมิปกติจะทำให้กลายเป็นของเหลวได้ง่ายภายใต้ความกดดัน 0.6 MPa มีฤทธิ์ทางเคมีมาก (ตัวออกซิไดซ์) แร่ธาตุหลักคือเฮไลต์ ( เกลือสินเธาว์), ซิลวีน, บิสโชไฟต์; น้ำทะเลประกอบด้วยคลอไรด์ของโซเดียม โพแทสเซียม แมกนีเซียม และองค์ประกอบอื่นๆ ใช้ในการผลิตสารประกอบอินทรีย์ที่มีคลอรีน (60-75%) สารอนินทรีย์(10-20%) สำหรับการฟอกเซลลูโลสและผ้า (5-15%) สำหรับงานด้านสุขอนามัยและการฆ่าเชื้อ (คลอรีน) ของน้ำ พิษ.

CHLORINE (lat. Chlorum), Cl (อ่านว่า “คลอรีน”) องค์ประกอบทางเคมีที่มีเลขอะตอม 17 มวลอะตอม 35.453. ในรูปแบบอิสระจะเป็นก๊าซหนักสีเหลืองเขียวที่มีกลิ่นฉุนทำให้หายใจไม่ออกอย่างรุนแรง (จึงชื่อ: กรีกคลอรอส - เหลืองเขียว)
คลอรีนธรรมชาติเป็นส่วนผสมของนิวไคลด์สองชนิด (ซม.นิวคลิด)โดยมีเลขมวล 35 (ส่วนผสม 75.77% โดยมวล) และ 37 (24.23%) การกำหนดค่าอิเล็กตรอนชั้นนอก 3 ส 2 พี 5 - ในสารประกอบจะแสดงสถานะออกซิเดชันเป็นส่วนใหญ่ –1, +1, +3, +5 และ +7 (วาเลนซ์ I, III, V และ VII) (ซม.ตั้งอยู่ในช่วงที่สามในกลุ่ม VIIA ของตารางธาตุของธาตุ Mendeleev เป็นของกลุ่มฮาโลเจน.
ฮาโลเจน) รัศมีของอะตอมคลอรีนที่เป็นกลางคือ 0.099 นาโนเมตร รัศมีไอออนิกจะเท่ากันตามลำดับ (ค่าจะระบุไว้ในวงเล็บหมายเลขประสานงาน
): Cl - 0.167 นาโนเมตร (6), Cl 5+ 0.026 นาโนเมตร (3) และ Clr 7+ 0.022 นาโนเมตร (3) และ 0.041 นาโนเมตร (6) พลังงานไอออไนเซชันตามลำดับของอะตอมคลอรีนที่เป็นกลางคือ 12.97, 23.80, 35.9, 53.5, 67.8, 96.7 และ 114.3 eV ตามลำดับ ความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอน 3.614 eV ตามสเกลพอลลิง อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของคลอรีนคือ 3.16
ประวัติความเป็นมาของการค้นพบ สารประกอบทางเคมีที่สำคัญที่สุดของคลอรีนคือเกลือแกง ( NaCl ชื่อทางเคมี โซเดียมคลอไรด์) มนุษย์รู้จักมาตั้งแต่สมัยโบราณ มีหลักฐานว่าการสกัดเกลือแกงเกิดขึ้นเร็วที่สุดเท่าที่ 3-4 พันปีก่อนคริสต์ศักราชในลิเบีย เป็นไปได้ว่าการใช้ เกลือแกงสำหรับการยักย้ายต่าง ๆ นักเล่นแร่แปรธาตุก็พบกับก๊าซคลอรีนเช่นกัน ในการละลาย "ราชาแห่งโลหะ" - ทองคำ - พวกเขาใช้ "น้ำกัดทอง" - ส่วนผสมของกรดไฮโดรคลอริกและ กรดไนตริกในระหว่างปฏิกิริยาที่คลอรีนถูกปล่อยออกมา
เป็นครั้งแรกที่ได้รับก๊าซคลอรีนและอธิบายอย่างละเอียด นักเคมีชาวสวีเดนเค. ชีเล่ (ซม.เชเล่ คาร์ล วิลเฮล์ม)ในปี พ.ศ. 2317 เขาให้ความร้อนกรดไฮโดรคลอริกด้วยแร่ไพโรลูไซต์ (ซม.ไพโรลูไซต์) MnO 2 และสังเกตการปล่อยก๊าซสีเหลืองเขียวที่มีกลิ่นฉุน เนื่องจากทฤษฎีโฟลจิสตันมีอิทธิพลเหนือในสมัยนั้น (ซม.โฟลกิสตัน) Scheele ถือว่าก๊าซชนิดใหม่นี้เป็น "กรดไฮโดรคลอริกแบบดีโฟจิสโตไนซ์" กล่าวคือ เป็นออกไซด์ (ออกไซด์) กรดไฮโดรคลอริก- ก. ลาวัวซิเยร์ (ซม.ลาวัวซิเยร์ อองตวน โลร็องต์)ถือว่าก๊าซเป็นออกไซด์ของธาตุ "มูเรีย" (กรดไฮโดรคลอริกเรียกว่ากรดมูริกจากภาษาละติน muria - น้ำเกลือ) มุมมองเดียวกันนี้ได้รับการแบ่งปันครั้งแรกโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ G. Davy (ซม.เดวี่ ฮัมฟรีย์)ซึ่งใช้เวลามากมายในการย่อยสลาย “มูเรียมออกไซด์” ให้เป็นสารง่ายๆ เขาล้มเหลวและในปี ค.ศ. 1811 เดวี่ก็สรุปได้ว่าก๊าซนี้เป็นสสารธรรมดาและมีองค์ประกอบทางเคมีที่สอดคล้องกับมัน เดวี่เป็นคนแรกที่แนะนำให้เรียกมันว่าคลอรีนตามสีเหลืองเขียวของก๊าซ ธาตุนี้ได้รับการตั้งชื่อว่า "คลอรีน" ในปี พ.ศ. 2355 โดยนักเคมีชาวฝรั่งเศส J. L. Gay-Lussac (ซม.เกย์ LUSSAC โจเซฟ หลุยส์)- เป็นที่ยอมรับในทุกประเทศยกเว้นบริเตนใหญ่และสหรัฐอเมริกา ซึ่งชื่อที่เดวี่แนะนำไว้ยังคงถูกเก็บรักษาไว้ แนะนำว่าองค์ประกอบนี้ควรเรียกว่า "ฮาโลเจน" (เช่น การผลิตเกลือ) แต่เมื่อเวลาผ่านไปก็กลายเป็น ชื่อสามัญองค์ประกอบทั้งหมดของกลุ่ม VIIA
อยู่ในธรรมชาติ
ปริมาณคลอรีนใน เปลือกโลกคือ 0.013% โดยน้ำหนัก โดยจะมีความเข้มข้นที่เห็นได้ชัดเจนอยู่ในรูปของ Cl – ion ใน น้ำทะเล(เฉลี่ยประมาณ 18.8 กรัม/ลิตร) ในทางเคมี คลอรีนมีฤทธิ์สูง ดังนั้นจึงไม่ได้เกิดในรูปแบบอิสระในธรรมชาติ มันเป็นส่วนหนึ่งของแร่ธาตุที่สะสมตัวเป็นจำนวนมาก เช่น โต๊ะหรือหิน เกลือ (ฮาไลต์ (ซม.ฮาไลต์)) NaCl, คาร์นัลไลท์ (ซม.คาร์นัลไลท์) KCl MgCl 2 6H 21 O, ซิลไวน์ (ซม.ซิลวิน) KCl, ซิลวิไนต์ (Na, K)Cl, ไคไนต์ (ซม.ไคนิต) KCl MgSO 4 · 3H 2 O, บิชไฟต์ (ซม.บิชอฟฟิต) MgCl 2 ·6H 2 O และอื่นๆ อีกมากมาย คลอรีนสามารถพบได้ในหินและดินหลากหลายชนิด
ใบเสร็จ
ในการรับก๊าซคลอรีน ให้ใช้อิเล็กโทรลิซิสของน้ำที่มีความเข้มข้นสูง สารละลาย NaCl(บางครั้งใช้ KCl) อิเล็กโทรไลซิสดำเนินการโดยใช้เมมเบรนแลกเปลี่ยนแคตไอออนเพื่อแยกช่องว่างแคโทดและแอโนด อีกทั้งเนื่องจากกระบวนการ
2NaCl + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 + Cl 2
ได้รับผลิตภัณฑ์เคมีอันทรงคุณค่าสามรายการในคราวเดียว ได้แก่ คลอรีนที่ขั้วบวก ไฮโดรเจนที่ขั้วแคโทด (ซม.ไฮโดรเจน)และอัลคาไลสะสมในอิเล็กโทรไลเซอร์ (NaOH 1.13 ตันต่อคลอรีนที่ผลิตทุกตัน) การผลิตคลอรีนด้วยกระแสไฟฟ้าต้องใช้ไฟฟ้าจำนวนมาก: จาก 2.3 ถึง 3.7 MW ถูกใช้เพื่อผลิตคลอรีน 1 ตัน
เพื่อให้ได้คลอรีนในห้องปฏิบัติการพวกเขาใช้ปฏิกิริยาของกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้นกับสารออกซิไดซ์ที่แรงใด ๆ (โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต KMnO 4, โพแทสเซียมไดโครเมต K 2 Cr 2 O 7, โพแทสเซียมคลอเรต KClO 3, สารฟอกขาว CaClOCl, แมงกานีส (IV) ออกไซด์ MnO 2 ). สะดวกที่สุดในการใช้โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเพื่อจุดประสงค์เหล่านี้: ในกรณีนี้ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นโดยไม่ให้ความร้อน:
2KMnO 4 + 16HCl = 2KСl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 8H 2 O
หากจำเป็น คลอรีนในรูปแบบเหลว (ภายใต้ความดัน) จะถูกขนส่งในถังรางรถไฟหรือในถังเหล็ก ถังคลอรีนมีเครื่องหมายพิเศษ แต่ถึงแม้ไม่มีถังคลอรีนก็สามารถแยกแยะถังคลอรีนออกจากถังที่มีก๊าซปลอดสารพิษอื่นๆ ได้อย่างง่ายดาย ก้นกระบอกคลอรีนมีรูปร่างเหมือนซีกโลก และไม่สามารถวางกระบอกที่มีคลอรีนเหลวในแนวตั้งได้หากไม่มีตัวรองรับ
ทางกายภาพและ คุณสมบัติทางเคมี
ที่ สภาวะปกติคลอรีนเป็นก๊าซสีเหลืองเขียว ความหนาแน่นของก๊าซที่ 25°C 3.214 g/dm 3 (ประมาณ 2.5 เท่า ความหนาแน่นมากขึ้นอากาศ). จุดหลอมเหลวของคลอรีนแข็งคือ –100.98°C จุดเดือดคือ –33.97°C ศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของอิเล็กโทรด Cl 2 /Cl - ในสารละลายที่เป็นน้ำคือ +1.3583 V
ในสถานะอิสระมีอยู่ในรูปของโมเลกุลไดอะตอมมิก Cl 2 ระยะห่างระหว่างนิวเคลียร์ในโมเลกุลนี้คือ 0.1987 นาโนเมตร ความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนของโมเลกุล Cl 2 คือ 2.45 eV ศักยภาพในการแตกตัวเป็นไอออนคือ 11.48 eV พลังงานของการแยกตัวของโมเลกุล Cl 2 ออกเป็นอะตอมค่อนข้างต่ำและมีค่าเท่ากับ 239.23 kJ/mol
คลอรีนละลายได้ในน้ำเล็กน้อย ที่อุณหภูมิ 0°C ความสามารถในการละลายคือ 1.44 wt.% ที่ 20°C - 0.711°C wt.% ที่ 60°C - 0.323 wt. - สารละลายคลอรีนในน้ำเรียกว่าน้ำคลอรีน ในน้ำคลอรีนจะมีการสร้างสมดุล:
Сl 2 + H 2 O H + = Сl - + HOСl
เพื่อที่จะเปลี่ยนสมดุลนี้ไปทางซ้าย กล่าวคือ ลดความสามารถในการละลายของคลอรีนในน้ำ ควรเติมโซเดียมคลอไรด์ NaCl หรือกรดแก่ที่ไม่ระเหยบางชนิด (เช่น ซัลฟิวริก) ลงในน้ำ
คลอรีนสามารถละลายได้สูงในของเหลวที่ไม่มีขั้วหลายชนิด คลอรีนเหลวทำหน้าที่เป็นตัวทำละลายสำหรับสารต่างๆ เช่น BCl 3, SiCl 4, TiCl 4
เนื่องจากพลังงานการแยกตัวต่ำของโมเลกุล Cl 2 ออกเป็นอะตอมและความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนในอะตอมของคลอรีนสูง คลอรีนทางเคมีจึงมีฤทธิ์สูง มันทำปฏิกิริยาโดยตรงกับโลหะส่วนใหญ่ (รวมถึง ทอง) และอโลหะหลายชนิด ดังนั้นหากปราศจากการให้ความร้อน คลอรีนจะทำปฏิกิริยากับอัลคาไลน์ (ซม.โลหะอัลคาลิ)และโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ (ซม.โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ)ด้วยพลวง:
2Sb + 3Cl 2 = 2SbCl 3
เมื่อถูกความร้อน คลอรีนจะทำปฏิกิริยากับอะลูมิเนียม:
3Сl 2 + 2Аl = 2А1Сl 3
และเหล็ก:
2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3
คลอรีนทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจน H2 ไม่ว่าจะเมื่อมีการจุดติดไฟ (คลอรีนจะเผาไหม้อย่างเงียบๆ ในบรรยากาศไฮโดรเจน) หรือเมื่อส่วนผสมของคลอรีนและไฮโดรเจนถูกฉายรังสีด้วยแสงอัลตราไวโอเลต ในกรณีนี้ก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ HCl จะปรากฏขึ้น:
H 2 + Cl 2 = 2HCl
สารละลายไฮโดรเจนคลอไรด์ในน้ำเรียกว่ากรดไฮโดรคลอริก (ซม.กรดไฮโดรคลอริก)(กรดไฮโดรคลอริก) ความเข้มข้นของมวลสูงสุดของกรดไฮโดรคลอริกคือประมาณ 38% เกลือของกรดไฮโดรคลอริก - คลอไรด์ (ซม.คลอไรด์)ตัวอย่างเช่นแอมโมเนียมคลอไรด์ NH 4 Cl, แคลเซียมคลอไรด์ CaCl 2, แบเรียมคลอไรด์ BaCl 2 และอื่น ๆ คลอไรด์หลายชนิดละลายได้ดีในน้ำ ซิลเวอร์คลอไรด์ AgCl นั้นแทบไม่ละลายในน้ำและในสารละลายที่เป็นกรด ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อการมีอยู่ของคลอไรด์ไอออนในสารละลายคือการก่อตัวของ AgCl สีขาวที่ตกตะกอนด้วยไอออน Ag + ซึ่งแทบไม่ละลายในไนโตรเจน สภาพแวดล้อมที่เป็นกรด:
CaCl 2 + 2AgNO 3 = Ca(NO 3) 2 + 2AgCl
ที่อุณหภูมิห้อง คลอรีนจะทำปฏิกิริยากับซัลเฟอร์ (เกิดสิ่งที่เรียกว่าซัลเฟอร์โมโนคลอไรด์ S 2 Cl 2) และฟลูออรีน (เกิดสารประกอบ ClF และ ClF 3) เมื่อถูกความร้อน คลอรีนจะทำปฏิกิริยากับฟอสฟอรัส (สารประกอบ PCl 3 หรือ PCl 5 เกิดขึ้นขึ้นอยู่กับสภาวะของปฏิกิริยา) สารหนู โบรอน และอโลหะอื่น ๆ คลอรีนไม่ทำปฏิกิริยาโดยตรงกับออกซิเจน ไนโตรเจน หรือคาร์บอน (เกิดสารประกอบคลอรีนจำนวนมากที่มีองค์ประกอบเหล่านี้เกิดขึ้น) ทางอ้อม) และก๊าซเฉื่อย (เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบวิธีในการกระตุ้นปฏิกิริยาดังกล่าวและดำเนินการ "โดยตรง") สำหรับฮาโลเจนอื่น ๆ คลอรีนจะสร้างสารประกอบอินเตอร์ฮาโลเจนเช่นสารออกซิไดซ์ที่แรงมาก - ฟลูออไรด์ ClF, ClF 3, ClF 5 พลังออกซิไดซ์ของคลอรีนสูงกว่าโบรมีน ดังนั้นคลอรีนจึงเข้าไปแทนที่ไอออนโบรไมด์จากสารละลายโบรไมด์ ตัวอย่างเช่น:
Cl 2 + 2NaBr = Br 2 + 2NaCl
คลอรีนเกิดปฏิกิริยาทดแทนกันมากมาย สารประกอบอินทรีย์ตัวอย่างเช่นมีเทน CH 4 และเบนซีน C 6 H 6:
CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl หรือ C 6 H 6 + Cl 2 = C 6 H 5 Cl + HCl
โมเลกุลของคลอรีนสามารถยึดติดกับสารประกอบอินทรีย์ผ่านพันธะหลายพันธะ (สองและสาม) เช่น เอทิลีน C 2 H 4:
C 2 H 4 + Cl 2 = CH 2 Cl CH 2 Cl
คลอรีนทำปฏิกิริยากับสารละลายที่เป็นน้ำของด่าง หากปฏิกิริยาเกิดขึ้นที่อุณหภูมิห้องจะเกิดคลอไรด์ (เช่นโพแทสเซียมคลอไรด์ KCl) และไฮโปคลอไรต์ (ซม.ไฮโปคลอไรต์)(ตัวอย่างเช่น โพแทสเซียมไฮโปคลอไรต์ KClO):
Cl 2 + 2KOH = KClO + KCl + H 2 O
เมื่อคลอรีนทำปฏิกิริยากับสารละลายอัลคาไลร้อน (อุณหภูมิประมาณ 70-80°C) จะเกิดคลอไรด์และคลอเรตที่สอดคล้องกัน (ซม.คลอเรต), ตัวอย่างเช่น:
3Cl 2 + 6KOH = 5KCl + KClO 3 + 3H 2 O
เมื่อคลอรีนทำปฏิกิริยากับสารละลายเปียกของแคลเซียมไฮดรอกไซด์ Ca(OH) 2 จะเกิดสารฟอกขาวขึ้น (ซม.สารฟอกขาว)(“สารฟอกขาว”) CaClOCl.
สถานะออกซิเดชันของคลอรีน +1 สอดคล้องกับกรดไฮโปคลอรัสที่อ่อนแอและไม่เสถียร (ซม.กรดไฮโปคลอรัส) HClO เกลือของมันคือไฮโปคลอไรต์เช่น NaClO - โซเดียมไฮโปคลอไรต์ ไฮโปคลอไรต์เป็นสารออกซิไดซ์ที่แรงและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารฟอกขาวและฆ่าเชื้อ เมื่อไฮโปคลอไรต์โดยเฉพาะสารฟอกขาวทำปฏิกิริยากับ คาร์บอนไดออกไซด์ CO 2 เกิดขึ้นจากผลิตภัณฑ์อื่นๆ ได้แก่ กรดไฮโปคลอรัสที่ระเหยง่าย (ซม.กรดไฮโปคลอรัส)ซึ่งสามารถสลายตัวเพื่อปล่อยคลอรีนออกไซด์ (I) Cl 2 O:
2HClO = Cl 2 O + H 2 O
มันคือกลิ่นของก๊าซนี้ Cl 2 O ซึ่งเป็นกลิ่นเฉพาะตัวของ “สารฟอกขาว”
สถานะออกซิเดชันของคลอรีน +3 สอดคล้องกับกรดที่มีความคงตัวต่ำ ความแข็งแรงปานกลางเอชซีแอลโอ2. กรดนี้เรียกว่ากรดคลอริก เกลือของมันเรียกว่าคลอไรต์ (ซม.คลอไรต์ (เกลือ))ตัวอย่างเช่น NaClO 2 - โซเดียมคลอไรต์
สถานะออกซิเดชันของคลอรีน +4 สอดคล้องกับสารประกอบเดียวเท่านั้น - คลอรีนไดออกไซด์ ClO 2
สถานะออกซิเดชันของคลอรีน +5 สอดคล้องกับความแรง เสถียรเฉพาะในสารละลายน้ำที่ความเข้มข้นต่ำกว่า 40% กรดเปอร์คลอริก (ซม.กรดไฮโปคลอรัส)เอชซีแอลโอ 3 เกลือของมันคือคลอเรต เช่น โพแทสเซียมคลอเรต KClO 3
สถานะออกซิเดชันของคลอรีน +6 สอดคล้องกับสารประกอบเดียวเท่านั้น - คลอรีนไตรออกไซด์ ClO 3 (มีอยู่ในรูปของ dimer Cl 2 O 6)
สถานะออกซิเดชันของคลอรีน +7 สอดคล้องกับกรดเปอร์คลอริกที่แข็งแกร่งมากและค่อนข้างเสถียร (ซม.กรดเพอร์คลอริก)เอชซีแอลโอ4. เกลือของมันคือเปอร์คลอเรต (ซม.เปอร์คลอเรต)ตัวอย่างเช่น แอมโมเนียมเปอร์คลอเรต NH 4 ClO 4 หรือโพแทสเซียมเปอร์คลอเรต KClO 4 ควรสังเกตว่าเปอร์คลอเรตของโลหะอัลคาไลหนัก - โพแทสเซียมและโดยเฉพาะรูบิเดียมและซีเซียม - ละลายได้ในน้ำเล็กน้อย ออกไซด์ที่สอดคล้องกับสถานะออกซิเดชันของคลอรีนคือ +7 - Cl 2 O 7
ในบรรดาสารประกอบที่มีคลอรีนในสถานะออกซิเดชันเชิงบวก ไฮโปคลอไรต์มีคุณสมบัติในการออกซิไดซ์ที่แรงที่สุด สำหรับเปอร์คลอเรต คุณสมบัติออกซิไดซ์ไม่เคยมีมาก่อน
แอปพลิเคชัน
คลอรีนก็เป็นหนึ่งในนั้น ผลิตภัณฑ์ที่จำเป็น อุตสาหกรรมเคมี- การผลิตทั่วโลกมีจำนวนนับสิบล้านตันต่อปี คลอรีนใช้ในการผลิตสารฆ่าเชื้อและสารฟอกขาว (โซเดียมไฮโปคลอไรต์ สารฟอกขาวและอื่นๆ) กรดไฮโดรคลอริก คลอไรด์ของโลหะหลายชนิดและอโลหะ พลาสติกหลายชนิด (โพลีไวนิลคลอไรด์) (ซม.โพลีไวนิลคลอไรด์)และอื่นๆ) ตัวทำละลายที่มีคลอรีน (ไดคลอโรอีเทน CH 2 ClCH 2 Cl, คาร์บอนเตตระคลอไรด์ CCl 4 เป็นต้น) สำหรับเปิดแร่ แยกและทำให้โลหะบริสุทธิ์ เป็นต้น คลอรีนใช้ฆ่าเชื้อในน้ำ (คลอรีน (ซม.คลอรีน)) และเพื่อวัตถุประสงค์อื่น ๆ อีกมากมาย
บทบาททางชีวภาพ
คลอรีนเป็นหนึ่งในองค์ประกอบทางชีวภาพที่สำคัญที่สุด (ซม.องค์ประกอบทางชีวภาพ)และเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด พืชบางชนิดเรียกว่าฮาโลไฟต์ ไม่เพียงแต่สามารถเติบโตได้บนดินที่มีความเค็มสูงเท่านั้น แต่ยังสะสมอยู่ใน ปริมาณมากคลอไรด์ เป็นที่รู้กันว่าจุลินทรีย์ (ฮาโลแบคทีเรีย ฯลฯ) และสัตว์ที่อาศัยอยู่ในสภาวะที่มีความเค็มสูง คลอรีนเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของการเผาผลาญเกลือน้ำในสัตว์และมนุษย์ ซึ่งเป็นตัวกำหนดกระบวนการทางกายภาพและเคมีในเนื้อเยื่อของร่างกาย เขามีส่วนร่วมในการดูแลรักษา ความสมดุลของกรดเบสในเนื้อเยื่อ osmoregulation (ซม.การควบคุม OSMOREGULATION)(คลอรีนเป็นสารออสโมติกหลัก สารออกฤทธิ์เลือด น้ำเหลือง และของเหลวอื่นๆ ในร่างกาย) โดยส่วนใหญ่อยู่นอกเซลล์ ในพืช คลอรีนมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาออกซิเดชั่นและการสังเคราะห์ด้วยแสง
เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อมนุษย์ประกอบด้วยคลอรีน 0.20-0.52% เนื้อเยื่อกระดูก - 0.09%; ในเลือด - 2.89 กรัม/ลิตร ร่างกายคนโดยเฉลี่ย (น้ำหนักตัว 70 กก.) มีคลอรีน 95 กรัม ทุกๆ วัน คนเราจะได้รับคลอรีนจากอาหาร 3-6 กรัม ซึ่งมากเกินความจำเป็นสำหรับองค์ประกอบนี้
คุณสมบัติการทำงานกับคลอรีน
คลอรีนเป็นก๊าซพิษที่ทำให้หายใจไม่ออก หากเข้าสู่ปอด จะทำให้เนื้อเยื่อปอดไหม้และทำให้หายใจไม่ออก ระคายเคืองมีผลกระทบต่อระบบทางเดินหายใจที่ความเข้มข้นในอากาศประมาณ 0.006 มก./ล. คลอรีนเป็นหนึ่งในสารเคมีพิษชนิดแรกๆ (ซม.สารพิษ)ที่ใช้โดยเยอรมนีในช่วงแรก สงครามโลกครั้งที่- เมื่อทำงานกับคลอรีน คุณควรใช้ชุดป้องกัน หน้ากากป้องกันแก๊สพิษ และถุงมือ ในช่วงเวลาสั้น ๆ คุณสามารถป้องกันอวัยวะระบบทางเดินหายใจจากคลอรีนที่เข้ามาด้วยผ้าพันแผลผ้าชุบสารละลายโซเดียมซัลไฟต์ Na 2 SO 3 หรือโซเดียมไธโอซัลเฟต Na 2 S 2 O 3 ความเข้มข้นสูงสุดของคลอรีนในอากาศในสถานที่ทำงานคือ 1 มก./ลบ.ม. ในอากาศ การตั้งถิ่นฐาน 0.03 มก./ลบ.ม.

โดยธรรมชาติแล้วคลอรีนจะเกิดขึ้นใน สถานะก๊าซและอยู่ในรูปสารประกอบกับก๊าซอื่นเท่านั้น ในสภาวะที่ใกล้เคียงกับปกติจะเป็นก๊าซพิษที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและมีสีเขียว มีน้ำหนักมากกว่าอากาศ มีกลิ่นหอมหวาน โมเลกุลของคลอรีนประกอบด้วยสองอะตอม ในสภาวะสงบจะไม่ไหม้ แต่ที่อุณหภูมิสูงจะมีปฏิกิริยากับไฮโดรเจนหลังจากนั้นจึงอาจเกิดการระเบิดได้ เป็นผลให้ก๊าซฟอสจีนถูกปล่อยออกมา มีพิษมาก. ดังนั้นแม้ที่ความเข้มข้นในอากาศต่ำ (0.001 มก. ต่อ 1 dm 3) ก็อาจทำให้เสียชีวิตได้ คลอรีนระบุว่าหนักกว่าอากาศ จึงมักจะอยู่ใกล้พื้นในรูปของหมอกควันสีเขียวอมเหลือง

ข้อเท็จจริงทางประวัติศาสตร์

เป็นครั้งแรกในทางปฏิบัติ K. Scheeley ได้รับสารนี้ในปี พ.ศ. 2317 โดยการรวมกรดไฮโดรคลอริกและไพโรลูไซต์ อย่างไรก็ตาม เฉพาะในปี 1810 P. Davy เท่านั้นที่สามารถระบุคุณลักษณะของคลอรีนและพิสูจน์ได้ว่าคลอรีนเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่แยกจากกัน

เป็นที่น่าสังเกตว่าในปี พ.ศ. 2315 เขาสามารถได้รับไฮโดรเจนคลอไรด์ซึ่งเป็นสารประกอบของคลอรีนและไฮโดรเจน แต่นักเคมีไม่สามารถแยกองค์ประกอบทั้งสองนี้ออกได้

ลักษณะทางเคมีของคลอรีน

คลอรีนเป็นองค์ประกอบทางเคมีของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มที่ 7 ของตารางธาตุ ซึ่งอยู่ในช่วงที่สามและมี เลขอะตอม 17 (17 โปรตอนในนิวเคลียสของอะตอม) อโลหะที่มีฤทธิ์ทางเคมี เขียนแทนด้วยตัวอักษร Cl.

เป็นตัวแทนของก๊าซที่ไม่มีสี แต่มีกลิ่นฉุนฉุน โดยทั่วไปจะเป็นพิษ ฮาโลเจนทั้งหมดเจือจางในน้ำอย่างดี เมื่อสัมผัสกับอากาศชื้น พวกมันจะเริ่มสูบบุหรี่

ภายนอก การกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์อะตอม Cl 3s2Зр5 ดังนั้นในสารประกอบ องค์ประกอบทางเคมีจึงมีระดับออกซิเดชันเป็น -1, +1, +3, +4, +5, +6 และ +7 รัศมีโควาเลนต์ของอะตอมคือ 0.96 Å, รัศมีไอออนิกของ Cl- คือ 1.83 Å, ความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนของอะตอมคือ 3.65 eV, ระดับไอออไนเซชันคือ 12.87 eV

ตามที่ระบุไว้ข้างต้น คลอรีนเป็นอโลหะที่ค่อนข้างมีฤทธิ์ ซึ่งทำให้สามารถสร้างสารประกอบที่มีโลหะเกือบทุกชนิด (ในบางกรณีใช้ความร้อนหรือความชื้น แทนที่โบรมีน) และอโลหะ ในรูปแบบผงจะทำปฏิกิริยากับโลหะเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูงเท่านั้น

อุณหภูมิการเผาไหม้สูงสุดคือ 2250 °C ด้วยออกซิเจนสามารถเกิดออกไซด์ ไฮโปคลอไรต์ คลอไรต์ และคลอเรตได้ สารประกอบทั้งหมดที่มีออกซิเจนจะระเบิดได้เมื่อทำปฏิกิริยากับสารออกซิไดซ์ เป็นที่น่าสังเกตว่าพวกเขาสามารถระเบิดได้โดยพลการในขณะที่คลอเรตจะระเบิดเมื่อสัมผัสกับผู้ริเริ่มเท่านั้น

ลักษณะของคลอรีนตามตำแหน่งในระบบธาตุ:

สารง่าย ๆ
- องค์ประกอบของกลุ่มที่สิบเจ็ด ตารางธาตุ;
- ช่วงที่สามของแถวที่สาม
- กลุ่มที่เจ็ด กลุ่มย่อยหลัก;
- เลขอะตอม 17;
- แสดงด้วยสัญลักษณ์ Cl;
- ปฏิกิริยาที่ไม่ใช่โลหะ
- อยู่ในหมู่ฮาโลเจน
- ในสภาวะที่ใกล้เคียงกับปกติจะเป็นก๊าซพิษที่มีสีเหลืองอมเขียวมีกลิ่นฉุน
- โมเลกุลของคลอรีนมี 2 อะตอม (สูตร Cl2)

คุณสมบัติทางกายภาพของคลอรีน:

จุดเดือด: -34.04 °C;
- จุดหลอมเหลว: -101.5 °C;
- ความหนาแน่นในสถานะก๊าซ - 3.214 g/l;
- ความหนาแน่นของคลอรีนเหลว (ในช่วงระยะเวลาการเดือด) - 1.537 g/cm3;
- ความหนาแน่นของคลอรีนแข็ง - 1.9 g/cm 3 ;
- ปริมาตรจำเพาะ - 1.745 x 10 -3 ลิตร/กรัม

คลอรีน: ลักษณะการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

ในสถานะก๊าซมีแนวโน้มที่จะกลายเป็นของเหลวได้ง่าย ที่ความดัน 8 บรรยากาศ และอุณหภูมิ 20 ° C มีลักษณะเป็นของเหลวสีเหลืองแกมเขียว มีคุณสมบัติกัดกร่อนสูงมาก ตามที่แสดงในทางปฏิบัติ องค์ประกอบทางเคมีนี้สามารถคงสภาพเป็นของเหลวได้จนถึง อุณหภูมิวิกฤติ(143 °C) ขึ้นอยู่กับความกดดันที่เพิ่มขึ้น

หากเย็นลงที่อุณหภูมิ -32°C ก็จะเปลี่ยนเป็นของเหลวโดยไม่คำนึงถึงความดันบรรยากาศ เมื่ออุณหภูมิลดลงอีก การตกผลึกจะเกิดขึ้น (ที่ -101 ° C)

คลอรีนในธรรมชาติ

เปลือกโลกมีคลอรีนเพียง 0.017% มวลสารเข้าแล้ว ก๊าซภูเขาไฟ- ตามที่ระบุไว้ข้างต้น สารนี้มีฤทธิ์ทางเคมีที่ดีซึ่งเป็นผลมาจากการที่พบในธรรมชาติในสารประกอบที่มีองค์ประกอบอื่น ๆ อย่างไรก็ตาม แร่ธาตุหลายชนิดมีคลอรีน ลักษณะของธาตุทำให้เกิดแร่ธาตุต่างๆ ได้ประมาณร้อยชนิด ตามกฎแล้วสิ่งเหล่านี้คือคลอไรด์ของโลหะ

นอกจากนี้ยังพบจำนวนมากในมหาสมุทรโลก - เกือบ 2% นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าคลอไรด์ละลายอย่างแข็งขันและถูกพัดพาไปตามแม่น้ำและทะเล กระบวนการย้อนกลับก็เป็นไปได้เช่นกัน คลอรีนจะถูกพัดพากลับขึ้นฝั่ง จากนั้นลมจะพัดพาไปรอบๆ บริเวณโดยรอบ นั่นคือสาเหตุที่พบความเข้มข้นสูงสุดในเขตชายฝั่ง ในพื้นที่แห้งแล้งของโลก ก๊าซที่เรากำลังพิจารณานั้นเกิดจากการระเหยของน้ำ ซึ่งเป็นผลมาจากการที่บึงเกลือปรากฏขึ้น มีการขุดประมาณ 100 ล้านตันต่อปีในโลก ของสารนี้- ซึ่งก็ไม่น่าแปลกใจเนื่องจากมีคราบคลอรีนอยู่เป็นจำนวนมาก อย่างไรก็ตาม ลักษณะของมันขึ้นอยู่กับที่ตั้งทางภูมิศาสตร์เป็นส่วนใหญ่

วิธีการผลิตคลอรีน

ปัจจุบันมีหลายวิธีในการผลิตคลอรีน ซึ่งวิธีที่พบบ่อยที่สุดมีดังต่อไปนี้:

1. ไดอะแฟรม มันง่ายที่สุดและแพงที่สุด สารละลายน้ำเกลือในอิเล็กโทรไลซิสของไดอะแฟรมจะเข้าสู่ช่องว่างของขั้วบวก จากนั้นจะไหลผ่านตะแกรงเหล็กแคโทดเข้าสู่ไดอะแฟรม ประกอบด้วยเส้นใยโพลีเมอร์จำนวนเล็กน้อย คุณสมบัติที่สำคัญอุปกรณ์นี้เป็นกระแสทวน ถูกส่งจากช่องแอโนดไปยังช่องแคโทด ซึ่งทำให้สามารถรับคลอรีนและด่างแยกกันได้

2. เมมเบรน ประหยัดพลังงานมากที่สุดแต่ยากต่อการนำไปใช้ในองค์กร คล้ายกับไดอะแฟรม ความแตกต่างก็คือช่องว่างของขั้วบวกและแคโทดจะถูกคั่นด้วยเมมเบรนอย่างสมบูรณ์ ดังนั้นเอาต์พุตจึงเป็นสองสตรีมที่แยกจากกัน

เป็นที่น่าสังเกตว่าลักษณะของสารเคมี ธาตุ (คลอรีน) ที่ได้จากวิธีเหล่านี้จะแตกต่างกัน วิธีเมมเบรนถือว่า "สะอาด" มากกว่า

3. วิธีปรอทด้วยแคโทดเหลว เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีอื่นๆ ตัวเลือกนี้ช่วยให้คุณได้รับคลอรีนที่บริสุทธิ์ที่สุด

แผนภาพพื้นฐานของการติดตั้งประกอบด้วยอิเล็กโตรไลเซอร์และปั๊มที่เชื่อมต่อถึงกันและเครื่องสลายอะมัลกัม ปรอทที่ถูกสูบพร้อมกับสารละลายเกลือแกงทำหน้าที่เป็นแคโทด และอิเล็กโทรดคาร์บอนหรือกราไฟท์ทำหน้าที่เป็นขั้วบวก หลักการทำงานของการติดตั้งมีดังนี้: คลอรีนจะถูกปล่อยออกจากอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งจะถูกกำจัดออกจากอิเล็กโทรไลเซอร์พร้อมกับอะโนไลต์ สิ่งเจือปนและคลอรีนที่ตกค้างจะถูกกำจัดออกจากส่วนหลัง จากนั้นทำให้อิ่มตัวด้วยฮาไลต์อีกครั้ง และกลับสู่กระบวนการอิเล็กโทรไลซิส

ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยทางอุตสาหกรรมและการผลิตที่ไม่ได้ผลกำไรนำไปสู่การเปลี่ยนแคโทดเหลวเป็นของแข็ง

การใช้คลอรีนเพื่ออุตสาหกรรม

คุณสมบัติของคลอรีนช่วยให้สามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมได้ ด้วยความช่วยเหลือขององค์ประกอบทางเคมีนี้ทำให้ได้รับต่างๆ (ไวนิลคลอไรด์, ยางคลอรีน ฯลฯ ) ยา,น้ำยาฆ่าเชื้อ. แต่ช่องทางที่ใหญ่ที่สุดในอุตสาหกรรมคือการผลิตกรดไฮโดรคลอริกและมะนาว

วิธีการทำความสะอาดมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย น้ำดื่ม- วันนี้พวกเขากำลังพยายามที่จะย้ายออกจากวิธีนี้แทนที่ด้วยโอโซนเนื่องจากสารที่เรากำลังพิจารณาส่งผลเสียต่อร่างกายมนุษย์และน้ำคลอรีนจะทำลายท่อ นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าในสถานะอิสระ Cl มีผลเสียต่อท่อที่ทำจากโพลีโอเลฟินส์ อย่างไรก็ตาม ประเทศส่วนใหญ่นิยมใช้วิธีคลอรีนมากกว่า

คลอรีนยังใช้ในโลหะวิทยาด้วย ด้วยความช่วยเหลือทำให้ได้รับโลหะหายากจำนวนหนึ่ง (ไนโอเบียม, แทนทาลัม, ไทเทเนียม) ในอุตสาหกรรมเคมี สารประกอบออร์กาโนคลอรีนหลายชนิดถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันเพื่อควบคุมวัชพืชและเพื่อวัตถุประสงค์ทางการเกษตรอื่น ๆ นอกจากนี้องค์ประกอบนี้ยังใช้เป็นสารฟอกขาวอีกด้วย

ขอบคุณมัน โครงสร้างทางเคมีคลอรีนทำลายสีย้อมอินทรีย์และอนินทรีย์ส่วนใหญ่ ทำได้โดยการฟอกขาวให้หมด ผลลัพธ์นี้เป็นไปได้เฉพาะเมื่อมีน้ำเนื่องจากกระบวนการเปลี่ยนสีเกิดขึ้นเนื่องจากเกิดขึ้นหลังจากการสลายคลอรีน: Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO → 2HCl + O วิธีการนี้พบแอปพลิเคชั่นเมื่อสองสามศตวรรษก่อนและยังคงได้รับความนิยมจนถึงปัจจุบัน

การใช้สารนี้เพื่อผลิตยาฆ่าแมลงออร์กาโนคลอรีนเป็นที่นิยมมาก ผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรเหล่านี้ฆ่าสิ่งมีชีวิตที่เป็นอันตรายโดยที่พืชไม่เสียหาย ส่วนสำคัญของคลอรีนทั้งหมดที่ผลิตบนโลกนี้ไปเพื่อความต้องการทางการเกษตร

นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตสารประกอบพลาสติกและยาง ใช้ทำฉนวนสายไฟ เครื่องใช้สำนักงาน อุปกรณ์ ตัวเรือนสำหรับเครื่องใช้ในครัวเรือน ฯลฯ มีความเห็นว่ายางที่ได้รับในลักษณะนี้เป็นอันตรายต่อมนุษย์ แต่ไม่ได้รับการยืนยันจากวิทยาศาสตร์

เป็นที่น่าสังเกตว่าคลอรีน (เราได้อธิบายลักษณะของสารโดยละเอียดไว้ก่อนหน้านี้) และอนุพันธ์ของคลอรีน เช่น ก๊าซมัสตาร์ดและฟอสจีน ก็ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางทหารในการผลิตตัวแทนสงครามเคมีเช่นกัน

คลอรีนเป็นตัวแทนที่ชัดเจนของอโลหะ

อโลหะเป็นสารธรรมดาที่มีก๊าซและของเหลว ในกรณีส่วนใหญ่พวกเขาจะทำงานได้แย่ลง กระแสไฟฟ้ากว่าโลหะ และมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในลักษณะทางกายภาพและทางกล ด้วยความช่วยเหลือ ระดับสูงไอออไนเซชันสามารถสร้างโควาเลนต์ได้ สารประกอบเคมี- ด้านล่างนี้เราจะให้คำอธิบายเกี่ยวกับอโลหะที่ใช้คลอรีนเป็นตัวอย่าง

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วองค์ประกอบทางเคมีนี้คือก๊าซ ใน สภาวะปกติมันขาดคุณสมบัติคล้ายกับโลหะโดยสิ้นเชิง หากไม่ได้รับความช่วยเหลือจากภายนอก มันจะไม่สามารถทำปฏิกิริยากับออกซิเจน ไนโตรเจน คาร์บอน ฯลฯ ได้ มันแสดงคุณสมบัติในการออกซิไดซ์โดยเชื่อมต่อกับสารธรรมดาและสารที่ซับซ้อนบางชนิด เป็นฮาโลเจนซึ่งสะท้อนให้เห็นอย่างชัดเจนในคุณสมบัติทางเคมี เมื่อใช้ร่วมกับตัวแทนฮาโลเจนอื่น ๆ (โบรมีน, แอสทาทีน, ไอโอดีน) มันจะเข้ามาแทนที่พวกมัน ในสถานะก๊าซ คลอรีน (คุณลักษณะของมันคือการยืนยันโดยตรง) จะละลายได้สูง เป็นยาฆ่าเชื้อได้ดีเยี่ยม ฆ่าสิ่งมีชีวิตเท่านั้นซึ่งทำให้ขาดไม่ได้ค่ะ เกษตรกรรมและยารักษาโรค

ใช้เป็นสารพิษ

ลักษณะของอะตอมของคลอรีนทำให้สามารถใช้เป็นสารพิษได้ เยอรมนีใช้แก๊สครั้งแรกเมื่อวันที่ 22 เมษายน พ.ศ. 2458 ในช่วงสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง ส่งผลให้มีผู้เสียชีวิตประมาณ 15,000 คน บน ในขณะนี้เนื่องจากไม่ได้ใช้

ให้เราอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีว่าเป็นภาวะขาดอากาศหายใจ ส่งผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์ผ่านการหายใจไม่ออก ขั้นแรกจะทำให้ระบบทางเดินหายใจส่วนบนและเยื่อเมือกของดวงตาระคายเคือง อาการไอรุนแรงเริ่มต้นด้วยการหายใจไม่ออก นอกจากนี้เมื่อเจาะเข้าไปในปอดก๊าซจะกัดกร่อนเนื้อเยื่อปอดซึ่งทำให้เกิดอาการบวมน้ำ สำคัญ! คลอรีนเป็นสารที่ออกฤทธิ์เร็ว

อาการจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความเข้มข้นในอากาศ ในระดับต่ำบุคคลจะมีอาการแดงของเยื่อเมือกของดวงตาและหายใจถี่เล็กน้อย ปริมาณ 1.5-2 g/m 3 ในบรรยากาศทำให้เกิดอาการหนักและรู้สึกเฉียบพลันที่หน้าอก ปวดเฉียบพลันในทางเดินหายใจส่วนบน ภาวะนี้อาจมาพร้อมกับน้ำตาไหลอย่างรุนแรง หลังจากอยู่ในห้องที่มีคลอรีนเข้มข้นเช่นนี้ประมาณ 10-15 นาที การเผาไหม้ที่รุนแรงปอดและความตาย ที่ความเข้มข้นที่หนาแน่นกว่านี้ อาจเสียชีวิตได้ภายในหนึ่งนาทีนับจากอัมพาตของระบบทางเดินหายใจส่วนบน

คลอรีนในชีวิตของสิ่งมีชีวิตและพืช

คลอรีนพบได้ในสิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมด ลักษณะเฉพาะคือไม่มีอยู่ในนั้น รูปแบบบริสุทธิ์แต่อยู่ในรูปแบบของการเชื่อมต่อ

ในสิ่งมีชีวิตของสัตว์และมนุษย์ คลอรีนไอออนจะรักษาความเท่าเทียมกันของออสโมติก เนื่องจากพวกเขามีรัศมีที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเจาะเข้าไป เซลล์เมมเบรน- นอกจากโพแทสเซียมไอออนแล้ว Cl ยังควบคุมความสมดุลของเกลือและน้ำ ในลำไส้จะเกิดไอออนของคลอรีน สภาพแวดล้อมที่ดีสำหรับการดำเนินการ เอนไซม์โปรตีโอไลติกน้ำย่อย ช่องคลอรีนพบได้ในหลายเซลล์ในร่างกายของเรา การแลกเปลี่ยนของเหลวระหว่างเซลล์จะเกิดขึ้นและรักษาค่า pH ของเซลล์ไว้ ประมาณ 85% ของปริมาตรรวมขององค์ประกอบนี้ในร่างกายอาศัยอยู่ในพื้นที่ระหว่างเซลล์ จะถูกขับออกจากร่างกายผ่านทางท่อปัสสาวะ ผลิตโดยร่างกายของสตรีระหว่างให้นมบุตร

บน ในขั้นตอนนี้การพัฒนาเป็นการยากที่จะพูดได้อย่างชัดเจนว่าโรคใดที่เกิดจากคลอรีนและสารประกอบของมัน นี่เป็นเพราะขาดการวิจัยในด้านนี้

ไอออนของคลอรีนก็มีอยู่ในเซลล์พืชเช่นกัน เขามีส่วนร่วมอย่างแข็งขัน การเผาผลาญพลังงาน- หากไม่มีองค์ประกอบนี้ กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงก็เป็นไปไม่ได้ ด้วยความช่วยเหลือทำให้รากดูดซับสารที่จำเป็นได้อย่างแข็งขัน แต่คลอรีนที่มีความเข้มข้นสูงในพืชอาจมีผลเสีย (ทำให้กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงช้าลงหยุดการพัฒนาและการเจริญเติบโต)

อย่างไรก็ตามมีตัวแทนของพืชที่สามารถ "ผูกมิตร" หรืออย่างน้อยก็เข้ากับองค์ประกอบนี้ได้ ลักษณะของอโลหะ (คลอรีน) มีรายการเช่นความสามารถของสารในการออกซิไดซ์ในดิน ในกระบวนการวิวัฒนาการ พืชที่กล่าวมาข้างต้นเรียกว่าฮาโลไฟต์ ได้ครอบครองบึงเกลือที่ว่างเปล่า ซึ่งว่างเปล่าเนื่องจากมีองค์ประกอบนี้มากเกินไป พวกมันดูดซับไอออนของคลอรีนแล้วกำจัดพวกมันด้วยความช่วยเหลือของใบไม้ร่วง

การขนส่งและการเก็บรักษาคลอรีน

มีหลายวิธีในการเคลื่อนย้ายและจัดเก็บคลอรีน ลักษณะขององค์ประกอบบ่งบอกถึงความจำเป็นในการใช้กระบอกสูบพิเศษด้วย แรงดันสูง- ภาชนะดังกล่าวมีเครื่องหมายประจำตัว - เส้นสีเขียวแนวตั้ง ต้องล้างถังให้สะอาดทุกเดือน เมื่อเก็บคลอรีนไว้เป็นเวลานานจะเกิดตะกอนที่ระเบิดได้มาก - ไนโตรเจนไตรคลอไรด์ หากไม่ปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยทั้งหมด อาจเกิดการลุกติดไฟและการระเบิดได้เอง

การศึกษาคลอรีน

นักเคมีในอนาคตควรรู้คุณลักษณะของคลอรีน ตามแผนนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 9 ก็สามารถใส่ได้ การทดลองในห้องปฏิบัติการด้วยสารตัวนี้เป็นหลัก ความรู้พื้นฐานตามระเบียบวินัย โดยปกติแล้ว ครูมีหน้าที่ให้คำแนะนำด้านความปลอดภัย

ขั้นตอนการทำงานมีดังนี้: คุณต้องเอาขวดที่มีคลอรีนแล้วเทเศษโลหะขนาดเล็กลงไป ในระหว่างการบิน ขี้กบจะลุกเป็นไฟด้วยประกายไฟที่สว่างจ้า และในขณะเดียวกันก็เกิดควันสีขาวอ่อนของ SbCl 3 เมื่อฟอยล์จุ่มลงในภาชนะที่มีคลอรีน มันก็จะติดไฟได้เองเช่นกัน และเกล็ดหิมะที่ลุกเป็นไฟจะค่อยๆ ตกลงไปที่ด้านล่างของขวด ในระหว่างปฏิกิริยานี้จะเกิดของเหลวควัน - SnCl 4 เมื่อตะไบเหล็กถูกใส่ลงในภาชนะ จะเกิด “หยด” สีแดง และควัน FeCl 3 สีแดงจะปรากฏขึ้น

นอกจากการปฏิบัติจริงแล้ว ยังมีการทำซ้ำทฤษฎีอีกด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งคำถามเช่นลักษณะของคลอรีนตามตำแหน่งในตารางธาตุ (อธิบายไว้ตอนต้นของบทความ)

จากการทดลองพบว่าองค์ประกอบนั้นทำปฏิกิริยากับสารประกอบอินทรีย์อย่างแข็งขัน หากคุณใส่สำลีที่แช่ในน้ำมันสนไว้ในขวดคลอรีน สำลีจะจุดติดไฟทันทีและเขม่าจะหลุดออกจากขวดทันที โซเดียมเรืองแสงอย่างตระการตาด้วยเปลวไฟสีเหลือง และผลึกเกลือปรากฏบนผนังของภาชนะบรรจุสารเคมี นักเรียนจะสนใจที่จะรู้ว่าในขณะที่ยังเป็นนักเคมีรุ่นเยาว์ N. N. Semenov (ผู้ได้รับรางวัลในภายหลัง รางวัลโนเบล) เมื่อทำการทดลองเช่นนี้แล้วจึงรวบรวมเกลือจากผนังขวดแล้วโรยบนขนมปังแล้วกินเข้าไป เคมีกลายเป็นสิ่งที่ถูกต้องและไม่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ผิดหวัง จากการทดลองของนักเคมี เกลือแกงธรรมดาก็กลายเป็นจริง!

ไม่ว่าเราจะมองห้องน้ำสาธารณะในแง่ลบแค่ไหน ธรรมชาติก็กำหนดกฎเกณฑ์ของมันเอง และเราต้องไปเยี่ยมชมห้องน้ำเหล่านั้น นอกจากกลิ่นธรรมชาติ (สำหรับสถานที่ที่กำหนด) แล้ว กลิ่นทั่วไปอีกกลิ่นหนึ่งก็คือสารฟอกขาวที่ใช้ฆ่าเชื้อในห้อง มันได้ชื่อมาเพราะหลัก สารออกฤทธิ์ในนั้น - Cl. ให้เราเรียนรู้เกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีนี้และคุณสมบัติของมัน และยังจำแนกลักษณะของคลอรีนตามตำแหน่งในตารางธาตุอีกด้วย

องค์ประกอบนี้ถูกค้นพบได้อย่างไร?

สารประกอบที่มีคลอรีน (HCl) ตัวแรกถูกสังเคราะห์ขึ้นในปี พ.ศ. 2315 โดยนักบวชชาวอังกฤษ โจเซฟ พรีสต์ลีย์

สองปีต่อมา Karl Scheele เพื่อนร่วมงานชาวสวีเดนของเขาสามารถอธิบายวิธีการแยก Cl โดยใช้ปฏิกิริยาระหว่างกรดไฮโดรคลอริกกับแมงกานีสไดออกไซด์ อย่างไรก็ตาม นักเคมีรายนี้ไม่เข้าใจว่าผลที่ตามมาคือมีการสังเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีใหม่

นักวิทยาศาสตร์ต้องใช้เวลาเกือบ 40 ปีในการเรียนรู้วิธีการผลิตคลอรีนในทางปฏิบัติ สิ่งนี้ทำครั้งแรกโดยชาวอังกฤษ ฮัมฟรีย์ เดวี ในปี 1811 ในเวลาเดียวกัน เขาใช้ปฏิกิริยาที่แตกต่างจากทฤษฎีรุ่นก่อนๆ Davy ใช้อิเล็กโทรลิซิสเพื่อแยก NaCl (หรือที่รู้จักกันในชื่อเกลือแกง) ออกเป็นส่วนประกอบต่างๆ

หลังจากศึกษาสารที่เกิดขึ้นแล้ว นักเคมีชาวอังกฤษก็ตระหนักว่ามันเป็นธาตุ หลังจากการค้นพบนี้ เดวีไม่เพียงแต่ตั้งชื่อให้มันว่าคลอรีน แต่ยังสามารถจำแนกลักษณะของคลอรีนได้ แม้ว่าจะเป็นแบบดั้งเดิมก็ตาม

คลอรีนกลายเป็นคลอรีน (คลอรีน) ต้องขอบคุณ Joseph Gay-Lussac และในรูปแบบนี้มีอยู่ในภาษาฝรั่งเศส เยอรมัน รัสเซีย เบลารุส ยูเครน เช็ก บัลแกเรีย และภาษาอื่น ๆ ในปัจจุบัน ในภาษาอังกฤษยังคงใช้ชื่อ "คลอรีน" และในภาษาอิตาลีและสเปน "chloro"

เจนส์ แบร์ซีลิอุส อธิบายองค์ประกอบดังกล่าวอย่างละเอียดในปี พ.ศ. 2369 เขาเป็นผู้ที่สามารถระบุมวลอะตอมของมันได้

คลอรีน (Cl) คืออะไร

เมื่อพิจารณาถึงประวัติความเป็นมาของการค้นพบองค์ประกอบทางเคมีนี้แล้วจึงควรเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้

ชื่อคลอรีนมีที่มาจาก คำภาษากรีกχлωρός (“สีเขียว”) ได้รับเนื่องจากมีสีเหลืองอมเขียวของสารนี้

คลอรีนนั้นมีอยู่ในรูปก๊าซไดอะตอมมิก Cl2 แต่แทบไม่เคยพบในธรรมชาติในรูปแบบนี้เลย มักปรากฏในสารประกอบต่างๆ

นอกจากสีที่โดดเด่นแล้ว คลอรีนยังมีกลิ่นฉุนหวานอีกด้วย เป็นสารที่มีพิษมาก ดังนั้น เมื่อปล่อยสู่อากาศและถูกคนหรือสัตว์สูดดมเข้าไป อาจทำให้เสียชีวิตได้ภายในไม่กี่นาที (ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของ Cl)

เนื่องจากคลอรีนหนักกว่าอากาศเกือบ 2.5 เท่า คลอรีนจึงอยู่ใต้คลอรีนเสมอ ซึ่งก็คือใกล้พื้นดิน ด้วยเหตุนี้ หากคุณสงสัยว่ามี Cl อยู่ คุณควรปีนให้สูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เนื่องจากก๊าซจะมีความเข้มข้นต่ำกว่า

แถมยังไม่เหมือนคนอื่นๆอีกด้วย สารพิษสารที่มีคลอรีนจะมีสีเฉพาะตัวซึ่งทำให้สามารถระบุสารเหล่านั้นด้วยสายตาและดำเนินการได้ หน้ากากป้องกันแก๊สพิษมาตรฐานส่วนใหญ่จะช่วยปกป้องระบบทางเดินหายใจและเยื่อเมือกจาก Cl. อย่างไรก็ตาม เพื่อความปลอดภัยโดยสมบูรณ์ ต้องมีมาตรการที่จริงจังกว่านี้ รวมถึงการทำให้สารพิษเป็นกลาง

เป็นที่น่าสังเกตว่าด้วยการใช้คลอรีนเป็นก๊าซพิษโดยชาวเยอรมันในปี พ.ศ. 2458 ประวัติศาสตร์จึงเริ่มต้นขึ้น อาวุธเคมี- อันเป็นผลมาจากการใช้สารเกือบ 200 ตันทำให้ผู้คน 15,000 คนถูกวางยาพิษในเวลาไม่กี่นาที หนึ่งในสามเสียชีวิตเกือบจะในทันที หนึ่งในสามได้รับความเสียหายถาวร และมีเพียง 5,000 คนเท่านั้นที่สามารถหลบหนีได้

เหตุใดสารอันตรายดังกล่าวจึงยังไม่ถูกห้ามและมีการขุดหลายล้านตันทุกปี? มันเป็นเรื่องของเขา คุณสมบัติพิเศษโอ้ และเพื่อที่จะเข้าใจสิ่งเหล่านี้ ก็ควรพิจารณาถึงลักษณะของคลอรีนด้วย วิธีที่ง่ายที่สุดคือการใช้ตารางธาตุ

ลักษณะของคลอรีนในระบบธาตุ

คลอรีนเป็นฮาโลเจน

นอกจากความเป็นพิษสูงและกลิ่นฉุน (ลักษณะของตัวแทนทั้งหมดของกลุ่มนี้) แล้ว Cl ยังสามารถละลายในน้ำได้สูง การยืนยันในทางปฏิบัติคือการเติมผงซักฟอกที่มีคลอรีนลงในน้ำในสระ

เมื่อสัมผัสกับอากาศชื้น สารที่เป็นปัญหาจะเริ่มเกิดควัน

คุณสมบัติของ Cl ในฐานะอโลหะ

เมื่อพิจารณาลักษณะทางเคมีของคลอรีนควรคำนึงถึงคุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะด้วย

มีความสามารถในการสร้างสารประกอบกับโลหะและอโลหะเกือบทั้งหมด ตัวอย่างคือปฏิกิริยากับอะตอมของเหล็ก: 2Fe + 3Cl 2 → 2FeCl 3

มักจำเป็นต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อทำปฏิกิริยา H2O สามารถมีบทบาทนี้ได้

ปฏิกิริยากับ Cl มักเป็นปฏิกิริยาดูดความร้อน (ดูดซับความร้อน)

เป็นที่น่าสังเกตว่าในรูปแบบผลึก (ในรูปแบบผง) คลอรีนจะทำปฏิกิริยากับโลหะเมื่อถูกความร้อนที่อุณหภูมิสูงเท่านั้น

เมื่อทำปฏิกิริยากับอโลหะอื่น ๆ (ยกเว้น O 2, N, F, C และก๊าซเฉื่อย) Cl จะเกิดสารประกอบ - คลอไรด์

เมื่อทำปฏิกิริยากับ O 2 จะเกิดออกไซด์ที่ไม่เสถียรอย่างยิ่งซึ่งมีแนวโน้มที่จะสลายตัว ในนั้นสถานะออกซิเดชันของ Cl สามารถปรากฏได้ตั้งแต่ +1 ถึง +7

เมื่อทำปฏิกิริยากับ F จะเกิดฟลูออไรด์ขึ้น ระดับออกซิเดชันอาจแตกต่างกัน

คลอรีน: ลักษณะของสารในแง่ของคุณสมบัติทางกายภาพ

นอกจากคุณสมบัติทางเคมีแล้ว องค์ประกอบที่เป็นปัญหายังมีคุณสมบัติทางกายภาพอีกด้วย

ผลกระทบของอุณหภูมิต่อสถานะการรวมตัวของ Cl

พิจารณาแล้ว ลักษณะทางกายภาพองค์ประกอบของคลอรีน เราเข้าใจว่ามันสามารถเปลี่ยนเป็นสถานะการรวมตัวที่แตกต่างกันได้ ทุกอย่างขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ

ใน อยู่ในสภาพดี Cl เป็นก๊าซที่มีคุณสมบัติกัดกร่อนสูง อย่างไรก็ตาม สามารถทำให้เป็นของเหลวได้ง่าย สิ่งนี้ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิและความดัน ตัวอย่างเช่น ถ้าอยู่ที่ 8 บรรยากาศ และอุณหภูมิอยู่ที่ +20 องศาเซลเซียส Cl 2 จะเป็นของเหลวสีเหลืองกรด ที่ให้ไว้ สภาพร่างกายสามารถรักษาได้ถึง +143 องศาหากความดันยังเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

เมื่ออุณหภูมิถึง -32 °C สถานะของคลอรีนจะหยุดขึ้นอยู่กับแรงดัน และยังคงเป็นของเหลว

การตกผลึกของสสาร ( สถานะของแข็ง) เกิดขึ้นที่ -101 องศา

Cl มีอยู่ในธรรมชาติที่ไหน?

เมื่อพิจารณาถึงลักษณะทั่วไปของคลอรีนแล้วก็ควรค่าแก่การค้นหาว่าองค์ประกอบที่ซับซ้อนดังกล่าวสามารถพบได้ในธรรมชาติที่ไหน

เนื่องจากมีปฏิกิริยาสูง จึงแทบไม่เคยพบมันในรูปแบบบริสุทธิ์ (ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมนักวิทยาศาสตร์จึงต้องใช้เวลาหลายปีในการเรียนรู้วิธีสังเคราะห์เมื่อศึกษาองค์ประกอบนี้ครั้งแรก) โดยทั่วไป Cl จะพบได้ในสารประกอบในแร่ธาตุต่างๆ เช่น เฮไลต์ ซิลไวต์ ไคไนต์ บิสโชไฟต์ เป็นต้น

ส่วนใหญ่พบได้ในเกลือที่สกัดจากน้ำทะเลหรือน้ำทะเล

ผลกระทบต่อร่างกาย

เมื่อพิจารณาถึงคุณลักษณะของคลอรีนแล้วมีการกล่าวหลายครั้งแล้วว่าเป็นพิษอย่างยิ่ง ยิ่งไปกว่านั้น อะตอมของสสารไม่เพียงบรรจุอยู่ในแร่ธาตุเท่านั้น แต่ยังอยู่ในสิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมดตั้งแต่พืชจนถึงมนุษย์ด้วย

เนื่องจากคุณสมบัติพิเศษ Cl ไอออนจึงทะลุผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้ดีกว่าไอออนอื่น ๆ (ดังนั้นมากกว่า 80% ของคลอรีนทั้งหมดในร่างกายมนุษย์จึงอยู่ในช่องว่างระหว่างเซลล์)

Cl มีหน้าที่รับผิดชอบในการควบคุมความสมดุลของเกลือน้ำและผลที่ตามมาคือความเท่าเทียมกันของออสโมติกร่วมกับ K

แม้ว่าจะมีบทบาทสำคัญในร่างกาย แต่ Cl 2 ในรูปแบบบริสุทธิ์จะฆ่าสิ่งมีชีวิตทั้งหมดตั้งแต่เซลล์ไปจนถึงสิ่งมีชีวิตทั้งหมด อย่างไรก็ตาม ในปริมาณที่ได้รับการควบคุมและเมื่อได้รับสัมผัสในระยะสั้น จะไม่มีเวลาที่จะทำให้เกิดความเสียหาย

ตัวอย่างที่เด่นชัดของข้อความหลังนี้คือสระว่ายน้ำ อย่างที่คุณทราบ น้ำในสถาบันดังกล่าวถูกฆ่าเชื้อด้วย Cl ยิ่งไปกว่านั้นหากบุคคลไม่ค่อยไปเยี่ยมชมสถานประกอบการดังกล่าว (สัปดาห์ละครั้งหรือเดือนละครั้ง) ก็ไม่น่าเป็นไปได้ที่เขาจะต้องทนทุกข์ทรมานจากการมีสารนี้อยู่ในน้ำ อย่างไรก็ตาม พนักงานของสถาบันดังกล่าว โดยเฉพาะผู้ที่ใช้เวลาเกือบทั้งวันในน้ำ (เจ้าหน้าที่กู้ภัย อาจารย์) มักจะประสบปัญหา โรคผิวหนังหรือมีระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอ

ด้วยเหตุนี้ หลังจากเยี่ยมชมสระว่ายน้ำแล้ว คุณควรอาบน้ำอย่างแน่นอน เพื่อชะล้างคลอรีนที่ตกค้างออกจากผิวหนังและเส้นผมของคุณ

การใช้ Cl ของมนุษย์

เมื่อนึกถึงลักษณะของคลอรีนว่าเป็นองค์ประกอบ "ตามอำเภอใจ" (เมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับสารอื่น ๆ ) จะน่าสนใจที่จะทราบว่ามีการใช้ในอุตสาหกรรมค่อนข้างบ่อย

ประการแรกใช้เพื่อฆ่าเชื้อสารหลายชนิด

Cl ยังใช้ในการผลิตยาฆ่าแมลงบางประเภท ซึ่งช่วยรักษาพืชผลจากศัตรูพืช

ความสามารถของสารนี้ในการโต้ตอบกับองค์ประกอบเกือบทั้งหมดของตารางธาตุ (ลักษณะของคลอรีนในฐานะอโลหะ) ช่วยในการสกัดโลหะบางประเภท (Ti, Ta และ Nb) เช่นเดียวกับมะนาวและกรดไฮโดรคลอริก .

นอกเหนือจากที่กล่าวมาทั้งหมด Cl ยังใช้ในการผลิตสารอุตสาหกรรม (โพลีไวนิลคลอไรด์) และยา (คลอเฮกซิดีน)

เป็นที่น่าสังเกตว่าทุกวันนี้พบสารฆ่าเชื้อที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัยกว่า - โอโซน (O 3) อย่างไรก็ตาม การผลิตมีราคาแพงกว่าคลอรีน และก๊าซก็มีความไม่เสถียรมากกว่าคลอรีนด้วยซ้ำ ( คำอธิบายสั้น ๆคุณสมบัติทางกายภาพ 6-7 คะแนน) ดังนั้นจึงมีเพียงไม่กี่คนที่สามารถใช้โอโซนแทนการใช้คลอรีนได้

คลอรีนผลิตได้อย่างไร?

ปัจจุบันมีวิธีการมากมายในการสังเคราะห์สารนี้ ทั้งหมดแบ่งออกเป็นสองประเภท:

• เคมี.
• เคมีไฟฟ้า.

ในกรณีแรกจะได้ Cl เนื่องจากปฏิกิริยาเคมี อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติมีค่าใช้จ่ายสูงและไม่มีประสิทธิภาพ

ดังนั้นอุตสาหกรรมจึงนิยมใช้วิธีเคมีไฟฟ้า (อิเล็กโทรไลซิส) มีสามประเภท: ไดอะแฟรม เมมเบรน และอิเล็กโทรไลซิสของปรอท

คลอรีนได้รับครั้งแรกในปี พ.ศ. 2315 โดย Scheele ซึ่งบรรยายถึงการปลดปล่อยในระหว่างปฏิกิริยาระหว่างไพโรลูไซต์กับกรดไฮโดรคลอริกในบทความของเขาเกี่ยวกับไพโรลูไซต์: 4HCl + MnO 2 = Cl 2 + MnCl 2 + 2H 2 O
Scheele สังเกตเห็นกลิ่นของคลอรีน คล้ายกับกลิ่นของกรดกัดทอง ความสามารถในการทำปฏิกิริยากับทองคำและแท่งชาด และคุณสมบัติในการฟอกขาว อย่างไรก็ตาม Scheele ตามทฤษฎีโฟลจิสตันซึ่งมีความโดดเด่นในวิชาเคมีในขณะนั้น เสนอว่าคลอรีนคือกรดไฮโดรคลอริกที่ถูก dephlogisticated นั่นคือกรดไฮโดรคลอริกออกไซด์
แบร์ทอลเลต์และลาวัวซิเยร์แนะนำว่าคลอรีนเป็นออกไซด์ของธาตุมูเรีย แต่ความพยายามที่จะแยกคลอรีนออกก็ยังไม่ประสบผลสำเร็จจนกระทั่งงานของเดวี ซึ่งสามารถย่อยสลายเกลือแกงให้เป็นโซเดียมและคลอรีนโดยอิเล็กโทรไลซิสได้
ชื่อของธาตุมาจากภาษากรีก clwroz- "สีเขียว".

อยู่ในธรรมชาติได้รับ:

คลอรีนธรรมชาติเป็นส่วนผสมของสองไอโซโทป 35 Cl และ 37 Cl ในเปลือกโลก คลอรีนเป็นฮาโลเจนที่พบมากที่สุด เนื่องจากคลอรีนมีฤทธิ์มาก โดยธรรมชาติแล้วจะเกิดขึ้นในรูปแบบของสารประกอบในแร่ธาตุเท่านั้น: halite NaCl, sylvite KCl, sylvinite KCl NaCl, bischofite MgCl 2 6H 2 O, carnallite KCl MgCl 2 6H 2 O, kainite KCl MgSO 4 · 3H 2 O. คลอรีนสำรองที่ใหญ่ที่สุดบรรจุอยู่ในเกลือของน้ำทะเลและมหาสมุทร
ในระดับอุตสาหกรรม คลอรีนถูกผลิตร่วมกับโซเดียมไฮดรอกไซด์และไฮโดรเจนโดยอิเล็กโทรไลซิสของสารละลายเกลือแกง:
2NaCl + 2H 2 O => H 2 + Cl 2 + 2NaOH
ในการนำคลอรีนกลับมาจากไฮโดรเจนคลอไรด์ซึ่งเป็นผลพลอยได้ในระหว่างการคลอรีนทางอุตสาหกรรมของสารประกอบอินทรีย์ จะใช้กระบวนการ Deacon (ปฏิกิริยาออกซิเดชันของตัวเร่งปฏิกิริยาของไฮโดรเจนคลอไรด์กับออกซิเจนในบรรยากาศ):
4HCl + O 2 = 2H 2 O + 2Cl 2
กระบวนการที่มักใช้ในห้องปฏิบัติการจะขึ้นอยู่กับการออกซิเดชันของไฮโดรเจนคลอไรด์กับสารออกซิไดซ์ที่แรง (เช่น แมงกานีส (IV) ออกไซด์, โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต, โพแทสเซียมไดโครเมต):
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

คุณสมบัติทางกายภาพ:

ภายใต้สภาวะปกติ คลอรีนจะเป็นก๊าซสีเหลืองเขียวที่มีกลิ่นหอบ คลอรีนละลายได้ชัดเจนในน้ำ ("น้ำคลอรีน") ที่อุณหภูมิ 20°C คลอรีน 2.3 ปริมาตรจะละลายในน้ำ 1 ปริมาตร จุดเดือด = -34°C; จุดหลอมเหลว = -101°C ความหนาแน่น (ก๊าซ ns) = 3.214 กรัม/ลิตร

คุณสมบัติทางเคมี:

คลอรีนมีฤทธิ์มาก โดยจะรวมตัวโดยตรงกับองค์ประกอบเกือบทั้งหมดในตารางธาตุ โลหะ และอโลหะ (ยกเว้นคาร์บอน ไนโตรเจน ออกซิเจน และก๊าซเฉื่อย) คลอรีนเป็นสารออกซิไดซ์ที่แรงมาก โดยแทนที่อโลหะที่มีฤทธิ์น้อยกว่า (โบรมีน ไอโอดีน) ออกจากสารประกอบด้วยไฮโดรเจนและโลหะ:
Cl 2 + 2HBr = Br 2 + 2HCl; Cl 2 + 2NaI = ฉัน 2 + 2NaCl
เมื่อละลายในน้ำหรือด่าง คลอรีนจะสลายตัว กลายเป็นไฮโปคลอรัส (และเมื่อถูกความร้อนคือเปอร์คลอริก) และกรดไฮโดรคลอริก หรือเกลือของพวกมัน
Cl 2 + H 2 O HClO + HCl;
คลอรีนทำปฏิกิริยากับสารประกอบอินทรีย์หลายชนิด เข้าสู่ปฏิกิริยาทดแทนหรือเติม:
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
คลอรีนมีสถานะออกซิเดชัน 7 สถานะ: -1, 0, +1, +3, +4, +5, +7

การเชื่อมต่อที่สำคัญที่สุด:

ไฮโดรเจนคลอไรด์ HCl- ก๊าซไม่มีสีที่ควันในอากาศเนื่องจากการก่อตัวของหมอกหยดด้วยไอน้ำ มีกลิ่นฉุนและระคายเคืองต่อทางเดินหายใจอย่างรุนแรง บรรจุอยู่ในก๊าซภูเขาไฟและน้ำในน้ำย่อย คุณสมบัติทางเคมีขึ้นอยู่กับสถานะที่อยู่ใน (อาจเป็นก๊าซ สถานะของเหลวหรือในสารละลาย) สารละลาย HCl เรียกว่า กรดไฮโดรคลอริก- มันเป็นกรดแก่และแทนที่มากขึ้น กรดอ่อนจากเกลือของพวกเขา เกลือ - คลอไรด์- แข็ง สารที่เป็นผลึกกับ อุณหภูมิสูงละลาย
โควาเลนต์คลอไรด์- สารประกอบคลอรีนที่ไม่ใช่โลหะ ก๊าซ ของเหลว หรือสารที่หลอมละลายได้ ของแข็งมีลักษณะเฉพาะ คุณสมบัติของกรดตามกฎแล้วไฮโดรไลซ์ได้ง่ายด้วยน้ำเพื่อสร้างกรดไฮโดรคลอริก:
PCl 5 + 4H 2 O = H 3 PO 4 + 5HCl;
คลอรีน(I) ออกไซด์ Cl 2 Oก๊าซที่มีสีน้ำตาลแกมเหลือง มีกลิ่นฉุน ส่งผลต่ออวัยวะระบบทางเดินหายใจ ละลายในน้ำได้ง่าย เกิดเป็นกรดไฮโปคลอรัส
กรดไฮโปคลอรัส HClO- มีอยู่ในโซลูชันเท่านั้น เป็นกรดอ่อนและไม่เสถียร สลายตัวเป็นกรดไฮโดรคลอริกและออกซิเจนได้ง่าย ตัวออกซิไดซ์ที่แรง. เกิดขึ้นเมื่อคลอรีนละลายน้ำ เกลือ - ไฮโปคลอไรต์, ความเสถียรต่ำ (NaClO*H 2 O สลายตัวระเบิดได้ที่ 70 °C), สารออกซิไดซ์ที่แรง ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการฟอกสีฟันและฆ่าเชื้อ สารฟอกขาว, เกลือผสม Ca(Cl)OCl
กรดคลอรัส HClO 2ในรูปแบบอิสระจะไม่เสถียรแม้ในสารละลายน้ำเจือจางก็จะสลายตัวอย่างรวดเร็ว กรดความแรงปานกลาง, เกลือ - คลอไรท์ตามกฎแล้วไม่มีสีและละลายน้ำได้สูง คลอไรต์ต่างจากไฮโปคลอไรต์ตรงที่จะแสดงคุณสมบัติออกซิไดซ์ที่เด่นชัดเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดเท่านั้น การใช้งานมากที่สุด (สำหรับการฟอกผ้าและเยื่อกระดาษ) คือโซเดียมคลอไรต์ NaClO 2
คลอรีน(IV) ออกไซด์ ClO 2, เป็นก๊าซสีเหลืองแกมเขียวที่มีกลิ่นอันไม่พึงประสงค์ (ฉุน) ...
กรดคลอริก, HClO 3 - ในรูปแบบอิสระไม่เสถียร: มันไม่สมส่วนใน ClO 2 และ HClO 4 เกลือ - คลอเรต- ซึ่ง มูลค่าสูงสุดมีโซเดียม โพแทสเซียม แคลเซียม และแมกนีเซียมคลอเรต เหล่านี้เป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรงและเกิดการระเบิดได้เมื่อผสมกับตัวรีดิวซ์ โพแทสเซียมคลอเรต ( เกลือของเบอร์ทอลเล็ต) - KClO 3 ถูกใช้เพื่อผลิตออกซิเจนในห้องปฏิบัติการ แต่เนื่องจากมีอันตรายสูง จึงไม่ได้ใช้อีกต่อไป สารละลายโพแทสเซียมคลอเรตถูกใช้เป็นน้ำยาฆ่าเชื้อภายนอกที่อ่อนแอ ยาสำหรับการบ้วนปาก
กรดเปอร์คลอริก HClO 4ในสารละลายที่เป็นน้ำ กรดเปอร์คลอริกมีความเสถียรที่สุดในบรรดากรดคลอรีนที่มีออกซิเจนทั้งหมด กรดแอนไฮดรัสเปอร์คลอริกซึ่งได้มาจากกรดซัลฟิวริกเข้มข้นจาก 72% HClO 4 นั้นไม่เสถียรมาก เป็นกรด monoprotic ที่แข็งแกร่งที่สุด (ในสารละลายที่เป็นน้ำ) เกลือ - เปอร์คลอเรตถูกใช้เป็นตัวออกซิไดเซอร์ (เครื่องยนต์จรวดเชื้อเพลิงแข็ง)

แอปพลิเคชัน:

คลอรีนถูกนำมาใช้ในหลายอุตสาหกรรม วิทยาศาสตร์ และความต้องการในครัวเรือน:
- ในการผลิตโพลีไวนิลคลอไรด์ สารประกอบพลาสติก ยางสังเคราะห์
- สำหรับฟอกผ้าและกระดาษ
- การผลิตยาฆ่าแมลงออร์กาโนคลอรีน - สารฆ่าแมลงที่เป็นอันตรายต่อพืชผลแต่ปลอดภัยสำหรับพืช
- สำหรับการฆ่าเชื้อโรคในน้ำ - "คลอรีน";
- ใน อุตสาหกรรมอาหารจดทะเบียนเป็นวัตถุเจือปนอาหาร E925;
- ใน การผลิตสารเคมีกรดไฮโดรคลอริก, สารฟอกขาว, เกลือเบิร์ตโทเล็ต, โลหะคลอไรด์, สารพิษ, ยา, ปุ๋ย;
- ในสาขาโลหะวิทยาเพื่อการผลิต โลหะบริสุทธิ์: ไทเทเนียม ดีบุก แทนทาลัม ไนโอเบียม

บทบาทและความเป็นพิษทางชีวภาพ:

คลอรีนเป็นหนึ่งในองค์ประกอบทางชีวภาพที่สำคัญที่สุดและเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ในสัตว์และมนุษย์ คลอไรด์ไอออนมีส่วนเกี่ยวข้องในการรักษาสมดุลออสโมติก คลอไรด์ไอออนมีรัศมีที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเจาะผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ไอออนของคลอรีนมีความสำคัญต่อพืช โดยมีส่วนร่วมในการเผาผลาญพลังงานในพืช และกระตุ้นการเกิดออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชัน
คลอรีนในรูป สารง่ายๆเป็นพิษ หากเข้าปอดจะทำให้เกิดแผลไหม้ได้ เนื้อเยื่อปอด, หายใจไม่ออก มีผลระคายเคืองต่อระบบทางเดินหายใจที่ความเข้มข้นในอากาศประมาณ 0.006 มก./ล. (ซึ่งมากกว่าเกณฑ์การรับรู้กลิ่นคลอรีนถึงสองเท่า) คลอรีนเป็นหนึ่งในสารเคมีชนิดแรกๆ ที่เยอรมนีใช้ในสงครามโลกครั้งที่ 1

Korotkova Y., Shvetsova I.
มหาวิทยาลัยแห่งรัฐ HF Tyumen, 571 กลุ่ม

ที่มา: Wikipedia: http://ru.wikipedia.org/wiki/Cl ฯลฯ
เว็บไซต์ของ Russian Chemical Technical University ตั้งชื่อตาม ดี.ไอ. เมนเดเลเยฟ: