Trumpai apie chloro fizines ir chemines savybes. Chloras gamtoje. Chloro naudojimas pramoniniais tikslais

Gamtoje chloras būna dujinės būsenos ir tik junginių su kitomis dujomis pavidalu. Esant normalioms sąlygoms, tai yra nuodingos, žalsvos spalvos kaustinės dujos. Turi daugiau svorio nei oras. Turi saldų kvapą. Chloro molekulėje yra du atomai. Ramioje būsenoje jis nedega, bet aukštoje temperatūroje sąveikauja su vandeniliu, po kurio galimas sprogimas. Dėl to išsiskiria fosgeno dujos. Labai nuodingas. Taigi, net esant mažoms koncentracijoms ore (0,001 mg 1 dm 3) jis gali sukelti mirtį. chloras teigia, kad jis yra sunkesnis už orą, todėl visada bus šalia grindų gelsvai žalios miglos pavidalu.

Istoriniai faktai

Pirmą kartą praktikoje šią medžiagą K. Scheeley gavo 1774 m., sujungęs druskos rūgštį ir pirolizitą. Tačiau tik 1810 m. P. Davy sugebėjo apibūdinti chlorą ir nustatyti, kad tai yra atskiras cheminis elementas.

Verta paminėti, kad 1772 m. jam pavyko gauti vandenilio chloridą, chloro ir vandenilio junginį, tačiau chemikas nesugebėjo atskirti šių dviejų elementų.

Cheminės chloro savybės

Chloras yra periodinės lentelės VII grupės pagrindinio pogrupio cheminis elementas. Jis yra trečiajame periode ir turi 17 atominį skaičių (17 protonų atomo branduolyje). Chemiškai aktyvus nemetalas. Žymima raidėmis Cl.

Tai tipiškas bespalvių, bet aštraus, aštraus kvapo dujų atstovas. Paprastai toksiškas. Visi halogenai gerai atskiesti vandenyje. Patekę į drėgną orą, jie pradeda rūkyti.

Cl atomo išorinė elektroninė konfigūracija yra 3s2Зр5. Todėl junginiuose cheminio elemento oksidacijos lygis yra -1, +1, +3, +4, +5, +6 ir +7. Atomo kovalentinis spindulys yra 0,96 Å, joninis Cl- spindulys yra 1,83 Å, atomo elektronų afinitetas yra 3,65 eV, jonizacijos lygis yra 12,87 eV.

Kaip minėta aukščiau, chloras yra gana aktyvus nemetalas, todėl galima sudaryti junginius su beveik bet kokiais metalais (kai kuriais atvejais naudojant šilumą ar drėgmę, išstumiant bromą) ir nemetalais. Miltelių pavidalo jis reaguoja su metalais tik esant aukštai temperatūrai.

Maksimali degimo temperatūra yra 2250 °C. Su deguonimi jis gali sudaryti oksidus, hipochloritus, chloritus ir chloratus. Visi deguonies turintys junginiai, sąveikaudami su oksiduojančiomis medžiagomis, tampa sprogūs. Verta pažymėti, kad jie gali sprogti savavališkai, o chloratai sprogsta tik tada, kai yra veikiami bet kokių iniciatorių.

Chloro charakteristikos pagal vietą periodinėje lentelėje:

Paprasta medžiaga;
. periodinės lentelės septynioliktos grupės elementas;
. trečias trečios eilės laikotarpis;
. septintoji pagrindinio pogrupio grupė;
. atominis skaičius 17;
. žymimas simboliu Cl;
. reaktyvus nemetalas;
. yra halogenų grupėje;
. normaliomis sąlygomis tai yra nuodingos gelsvai žalios spalvos dujos, turinčios aštrų kvapą;
. chloro molekulė turi 2 atomus (formulė Cl 2).

Fizinės chloro savybės:

Virimo temperatūra: -34,04 °C;
. lydymosi temperatūra: -101,5 °C;
. tankis dujinėje būsenoje - 3,214 g/l;
. skysto chloro tankis (virimo laikotarpiu) - 1,537 g/cm3;
. kietojo chloro tankis - 1,9 g/cm 3;
. savitasis tūris - 1,745 x 10 -3 l/g.

Chloras: temperatūros pokyčių charakteristikos

Dujinėje būsenoje jis linkęs lengvai suskystėti. Esant 8 atmosferų slėgiui ir 20 ° C temperatūrai, jis atrodo kaip žalsvai geltonas skystis. Pasižymi labai aukštomis korozinėmis savybėmis. Kaip rodo praktika, šis cheminis elementas gali išlaikyti skystą būseną iki kritinės temperatūros (143 ° C), esant padidintam slėgiui.

Jei jis atšaldomas iki -32 ° C temperatūros, jis pasikeis į skystą nepriklausomai nuo atmosferos slėgio. Toliau mažėjant temperatūrai, vyksta kristalizacija (esant -101 ° C).

Chloras gamtoje

Žemės plutoje yra tik 0,017% chloro. Didžioji dalis randama vulkaninėse dujose. Kaip minėta pirmiau, medžiaga turi didelį cheminį aktyvumą, todėl gamtoje ji randama junginiuose su kitais elementais. Tačiau daugelyje mineralų yra chloro. Elemento savybės leidžia susidaryti apie šimtą skirtingų mineralų. Paprastai tai yra metalų chloridai.

Taip pat didelis jo kiekis aptinkamas Pasaulio vandenyne – beveik 2 proc. Taip yra dėl to, kad chloridai labai aktyviai tirpsta ir yra pernešami upėmis ir jūromis. Galimas ir atvirkštinis procesas. Chloras nuplaunamas atgal į krantą, o tada vėjas neša jį po apylinkes. Štai kodėl didžiausia jo koncentracija stebima pakrantės zonose. Sausringuose planetos regionuose mūsų svarstomos dujos susidaro garuojant vandeniui, dėl to atsiranda druskingos pelkės. Kasmet pasaulyje išgaunama apie 100 milijonų tonų šios medžiagos. Tačiau tai nenuostabu, nes yra daug nuosėdų, kuriose yra chloro. Tačiau jo savybės labai priklauso nuo geografinės padėties.

Chloro gamybos būdai

Šiandien yra keletas chloro gamybos būdų, iš kurių labiausiai paplitę yra šie:

1. Diafragma. Tai paprasčiausias ir pigiausias. Sūrymo tirpalas diafragmos elektrolizės metu patenka į anodo erdvę. Tada jis teka per plieninį katodo tinklelį į diafragmą. Jame yra nedidelis kiekis polimerinių pluoštų. Svarbi šio įrenginio savybė yra priešpriešinis srautas. Jis nukreipiamas iš anodo erdvės į katodo erdvę, todėl chlorą ir šarmus galima gauti atskirai.

2. Membrana. Energetiškai efektyviausias, bet sunkiai įgyvendinamas organizacijoje. Panašus į diafragmą. Skirtumas tas, kad anodo ir katodo erdvės yra visiškai atskirtos membrana. Todėl išvestis yra du atskiri srautai.

Verta paminėti, kad cheminės medžiagos savybės elementas (chloras), gautas šiais metodais, bus skirtingas. Membraninis metodas laikomas „švaresniu“.

3. Gyvsidabrio metodas su skystu katodu. Palyginti su kitomis technologijomis, ši parinktis leidžia gauti gryniausią chlorą.

Pagrindinė įrenginio schema susideda iš elektrolizatoriaus ir tarpusavyje sujungto siurblio bei amalgamos skaidytuvo. Gyvsidabris, pumpuojamas kartu su valgomosios druskos tirpalu, naudojamas kaip katodas, o anglies arba grafito elektrodai – kaip anodas. Montavimo veikimo principas yra toks: iš elektrolito išsiskiria chloras, kuris kartu su anolitu pašalinamas iš elektrolizatoriaus. Iš pastarųjų pašalinamos priemaišos ir likutinis chloras, vėl prisotinamas halitu ir grąžinamas į elektrolizę.

Pramonės saugos reikalavimai ir nepelninga gamyba paskatino skystąjį katodą pakeisti kietu.

Chloro naudojimas pramoniniais tikslais

Chloro savybės leidžia jį aktyviai naudoti pramonėje. Šio cheminio elemento pagalba gaunami įvairūs (vinilo chlorido, chloro gumos ir kt.) vaistai, dezinfekcijos priemonės. Tačiau didžiausia pramonės niša yra druskos rūgšties ir kalkių gamyba.

Geriamojo vandens valymo metodai yra plačiai naudojami. Šiandien jie bando atsisakyti šio metodo, pakeičiant jį ozonavimu, nes mūsų svarstoma medžiaga neigiamai veikia žmogaus organizmą, o chloruotas vanduo ardo vamzdynus. Taip yra dėl to, kad laisvoje būsenoje Cl turi žalingą poveikį vamzdžiams, pagamintiems iš poliolefinų. Tačiau dauguma šalių teikia pirmenybę chloravimo metodui.

Chloras taip pat naudojamas metalurgijoje. Su jo pagalba gaunama nemažai retųjų metalų (niobio, tantalo, titano). Chemijos pramonėje įvairūs organiniai chloro junginiai aktyviai naudojami kovai su piktžolėmis ir kitais žemės ūkio tikslais, taip pat kaip baliklis.

Dėl savo cheminės struktūros chloras sunaikina daugumą organinių ir neorganinių dažiklių. Tai pasiekiama juos visiškai išbalinus. Toks rezultatas įmanomas tik esant vandeniui, nes vyksta spalvos pakitimo procesas, dėl kurio susidaro po chloro skilimo: Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO → 2HCl + O. Šis metodas buvo pritaikytas porą kartų prieš šimtmečius ir yra populiarus iki šiol.

Šios medžiagos naudojimas organinių chloro insekticidų gamybai yra labai populiarus. Šie žemės ūkio produktai naikina kenksmingus organizmus, palikdami augalus nepažeistus. Didelė dalis viso planetoje pagaminamo chloro sunaudojama žemės ūkio reikmėms.

Jis taip pat naudojamas plastikinių junginių ir gumos gamyboje. Iš jų gaminama laidų izoliacija, biuro reikmenys, įranga, buitinės technikos korpusai ir kt.. Yra nuomonė, kad tokiu būdu gautos gumos kenkia žmogui, tačiau to nepatvirtino mokslas.

Verta paminėti, kad chloras (medžiagos savybes išsamiai aprašėme anksčiau) ir jo dariniai, tokie kaip garstyčios ir fosgenas, taip pat naudojami kariniais tikslais, gaminant chemines kovines medžiagas.

Chloras kaip ryškus nemetalų atstovas

Nemetalai yra paprastos medžiagos, apimančios dujas ir skysčius. Daugeliu atvejų jie praleidžia elektrą blogiau nei metalai ir turi didelių fizikinių ir mechaninių savybių skirtumų. Aukšto lygio jonizacijos dėka jie gali sudaryti kovalentinius cheminius junginius. Žemiau pateiksime nemetalų aprašymą, kaip pavyzdį naudojant chlorą.

Kaip minėta aukščiau, šis cheminis elementas yra dujos. Normaliomis sąlygomis jis visiškai neturi savybių, panašių į metalus. Be pašalinės pagalbos jis negali sąveikauti su deguonimi, azotu, anglimi ir t. t. Jis pasižymi oksidacinėmis savybėmis jungdamasis su paprastomis ir kai kuriomis sudėtingomis medžiagomis. Tai halogenas, kuris aiškiai atsispindi jo cheminėse savybėse. Kartu su kitais halogenų atstovais (bromu, astatinu, jodu) jis juos išstumia. Dujinėje būsenoje chloras (jo charakteristikos yra tiesioginis to patvirtinimas) gerai ištirpsta. Yra puiki dezinfekavimo priemonė. Jis naikina tik gyvus organizmus, todėl jis yra nepakeičiamas žemės ūkyje ir medicinoje.

Naudoti kaip nuodingą medžiagą

Chloro atomo savybės leidžia jį naudoti kaip nuodingą agentą. Pirmą kartą dujas Vokietija panaudojo 1915 metų balandžio 22 dieną, Pirmojo pasaulinio karo metais, dėl to žuvo apie 15 tūkst. Šiuo metu jis netaikomas.

Trumpai apibūdinkime cheminį elementą kaip dusinantįjį. Paveikia žmogaus organizmą per uždusimą. Pirmiausia jis dirgina viršutinius kvėpavimo takus ir akių gleivinę. Stiprus kosulys prasideda nuo uždusimo priepuolių. Be to, prasiskverbdamos į plaučius, dujos ėsdina plaučių audinį, o tai sukelia edemą. Svarbu! Chloras yra greitai veikianti medžiaga.

Priklausomai nuo koncentracijos ore, simptomai skiriasi. Esant žemam lygiui, žmogus jaučia akių gleivinės paraudimą ir nedidelį dusulį. 1,5-2 g/m 3 kiekis atmosferoje sukelia sunkumą ir aštrius pojūčius krūtinėje, aštrų skausmą viršutiniuose kvėpavimo takuose. Šią būklę taip pat gali lydėti stiprus ašarojimas. Po 10-15 minučių buvimo patalpoje, kurioje yra tokia chloro koncentracija, įvyksta sunkūs plaučių nudegimai ir mirtis. Esant tankesnei koncentracijai, mirtis galima per minutę nuo viršutinių kvėpavimo takų paralyžiaus.

Chloras organizmų ir augalų gyvenime

Chloras randamas beveik visuose gyvuose organizmuose. Ypatumas yra tas, kad jis yra ne gryna forma, o junginių pavidalu.

Gyvūnų ir žmonių organizmuose chloro jonai palaiko osmosinį lygumą. Taip yra dėl to, kad jie turi tinkamiausią spindulį prasiskverbti į membranines ląsteles. Kartu su kalio jonais Cl reguliuoja vandens ir druskos pusiausvyrą. Žarnyne chloro jonai sukuria palankią aplinką skrandžio sulčių proteolitinių fermentų veikimui. Chloro kanalų yra daugelyje mūsų kūno ląstelių. Per juos vyksta tarpląstelinis skysčių apykaita ir palaikomas ląstelės pH. Apie 85% viso šio elemento tūrio organizme yra tarpląstelinėje erdvėje. Jis pašalinamas iš organizmo per šlaplę. Gamina moters organizmas žindymo metu.

Šiame vystymosi etape sunku vienareikšmiškai pasakyti, kokias ligas išprovokuoja chloras ir jo junginiai. Taip yra dėl to, kad šioje srityje trūksta tyrimų.

Chloro jonų yra ir augalų ląstelėse. Jis aktyviai dalyvauja energijos apykaitoje. Be šio elemento fotosintezės procesas neįmanomas. Su jo pagalba šaknys aktyviai pasisavina reikalingas medžiagas. Tačiau didelė chloro koncentracija augaluose gali turėti žalingą poveikį (sulėtinti fotosintezės procesą, stabdyti vystymąsi ir augimą).

Tačiau yra floros atstovų, kurie sugebėjo „susidraugauti“ ar bent jau susigyventi su šia stichija. Nemetalo (chloro) savybėse yra toks elementas kaip medžiagos gebėjimas oksiduoti dirvožemį. Evoliucijos procese minėti augalai, vadinami halofitais, užėmė tuščias druskingąsias pelkes, kurios buvo tuščios dėl šio elemento pertekliaus. Jie sugeria chloro jonus, o tada jų atsikrato lapams kritus.

Chloro transportavimas ir sandėliavimas

Yra keletas būdų, kaip perkelti ir laikyti chlorą. Elemento charakteristikos reikalauja specialių aukšto slėgio cilindrų. Tokie konteineriai turi identifikacinį ženklinimą – vertikalią žalią liniją. Kas mėnesį balionai turi būti kruopščiai nuplauti. Ilgai laikant chlorą susidaro labai sprogios nuosėdos – azoto trichloridas. Visų saugos taisyklių nesilaikymas gali sukelti savaiminį užsidegimą ir sprogimą.

Chloro tyrimas

Būsimieji chemikai turėtų žinoti chloro savybes. Pagal planą 9 klasės mokiniai, remdamiesi pagrindinėmis disciplinos žiniomis, netgi gali atlikti laboratorinius eksperimentus su šia medžiaga. Natūralu, kad mokytojas privalo pateikti saugos instrukcijas.

Darbo tvarka yra tokia: reikia paimti kolbą su chloru ir į ją supilti mažas metalines drožles. Skrendant drožlės įsiliepsnos ryškiomis šviesos kibirkštimis ir tuo pačiu metu susidarys šviesūs balti SbCl 3 dūmai. Panardinus alavo foliją į indą su chloru, ji taip pat savaime užsidegs, o ugningos snaigės pamažu kris į kolbos dugną. Šios reakcijos metu susidaro dūminis skystis – SnCl 4. Sudėjus geležies drožles į indą, susidarys raudoni „lašai“ ir pasirodys raudoni FeCl 3 dūmai.

Kartu su praktiniu darbu kartojama teorija. Visų pirma, toks klausimas kaip chloro charakteristikos pagal vietą periodinėje lentelėje (aprašyta straipsnio pradžioje).

Eksperimentų metu paaiškėjo, kad elementas aktyviai reaguoja į organinius junginius. Jei vatą, anksčiau pamirkytą terpentinu, įdėsite į indelį su chloru, ji akimirksniu užsidegs ir iš kolbos staiga iškris suodžiai. Natris įspūdingai rūksta gelsva liepsna, o ant chemikalų talpyklos sienelių atsiranda druskos kristalai. Mokiniams bus įdomu sužinoti, kad dar būdamas jaunas chemikas N. N. Semenovas (vėliau Nobelio premijos laureatas), atlikęs tokį eksperimentą, surinko druską nuo kolbos sienelių ir, užbarsčius ja ant duonos, suvalgė. Chemija pasirodė teisinga ir mokslininko nenuvylė. Dėl chemiko atlikto eksperimento iš tikrųjų pasirodė įprasta valgomoji druska!

Jis plačiai naudojamas pramonėje, žemės ūkyje, medicinos ir buities reikmėms. Kasmet pasaulyje pagaminama 55,5 mln. tonų chloro: dėl tokio plataus šios medžiagos paplitimo gana dažnos avarijos, susijusios su jos nuotėkiu (jų pasitaiko ir pramonės objektuose, ir vežant chlorą).

Dažnai pažeidžiamas ne tik pramonės objektas, bet ir už jo ribų esančios teritorijos (dėl fizinių ir cheminių chloro savybių: jis 2,5 karto sunkesnis už orą, todėl kaupiasi žemumose, užteršiami vandens šaltiniai, nes chloras yra labai tirpsta vandenyje).

Todėl šiandien ypač aktualios žinios apie ūkio objektus, kuriuose gaminamas ar naudojamas chloras, apsinuodijimo chloru simptomai, pirmosios pagalbos įgūdžiai, taip pat žinios apie užterštoje teritorijoje naudojamas AAP.

Prieš nagrinėjant chlorą kaip pavojingą medžiagą, nustatant apsinuodijimo šia chemine medžiaga simptomus ir nustatant, kas yra ikimedicininė ir pirmoji pagalba, būtina susipažinti su jo bendromis savybėmis ir naudojimo sritimis.

Chloras (iš graikų kalbos - „žalias“). Cheminė formulė – Cl2 (molekulinė masė – 70,91). Junginį su chloru (vandenilio chlorido dujas) D. Priestley pirmą kartą paruošė 1772 m. Chlorą „gryna forma“ gavo po dvejų metų K. V. Scheele.

Skysto chloro tankis yra 1560 kg/m3. Jis yra nedegus ir reaktyvus: šviesoje aukštesnėje temperatūroje (pavyzdžiui, kilus gaisrui) sąveikauja su vandeniliu (sprogimas), dėl ko gali susidaryti pavojingesnės dujos – fosgenas.

Chloras naudojamas daugelyje pramonės, mokslo sričių ir dažnai kasdieniame gyvenime. Mes išvardijame chloro naudojimo pramonėje sritis:

– naudojamas polivinilchlorido, sintetinio kaučiuko, plastiko mišinių gamyboje (šios medžiagos naudojamos linoleumo, drabužių, avalynės, laidų izoliacijos ir kt. gamybai);

– celiuliozės ir popieriaus pramonėje chloras naudojamas popieriui ir kartonui balinti (naudojamas ir audiniams balinti);

– dalyvauja organinių chloro insekticidų gamyboje (šios medžiagos, naikinančios pasėliuose kenksmingus vabzdžius, naudojamos žemės ūkyje);

– naudojamas geriamojo vandens dezinfekavimo („chloravimo“) ir nuotekų valymo procese;

– plačiai naudojama bertoleto druskos, vaistų, baliklių, nuodų, druskos rūgšties, metalų chloridų chemijos gamyboje;

– metalurgijoje naudojamas grynų metalų gamybai;

– ši medžiaga naudojama kaip saulės neutrinų indikatorius.

Chloras yra laikomas cilindrinėse (10...250 m3) ir sferinėse (600...2 000 m3) talpyklose esant savo garų slėgiui (iki 1,8 MPa). Esant normaliai temperatūrai, jis suskystėja esant slėgiui. Gabenamas konteineriuose, cilindruose, cisternose, kurios veikia kaip laikino sandėliavimo patalpos.

Chlorą tikriausiai gavo alchemikai, tačiau jo atradimas ir pirmieji tyrimai yra neatsiejamai susiję su garsaus švedų chemiko Carlo Wilhelmo Scheele vardu. Scheele atrado penkis cheminius elementus – barį ir manganą (kartu su Johanu Hahnu), molibdeną, volframą, chlorą ir nepriklausomai nuo kitų chemikų (nors ir vėliau) – dar tris: deguonį, vandenilį ir azotą. Šio pasiekimo vėliau negalėjo pakartoti nė vienas chemikas. Tuo pat metu Scheele, jau išrinktas Švedijos karališkosios mokslų akademijos nariu, buvo paprastas vaistininkas Köpinge, nors galėjo užimti garbingesnes ir prestižines pareigas. Pats Frydrichas II Didysis, Prūsijos karalius, pasiūlė jam Berlyno universiteto chemijos profesoriaus pareigas. Atsisakęs tokių viliojančių pasiūlymų, Scheele sakė: „Negaliu valgyti daugiau, nei man reikia, o to, ką uždirbu čia, Köpinge, man užtenka valgyti“.

Žinoma, daug chloro junginių buvo žinoma dar gerokai anksčiau nei Scheele. Šis elementas yra daugelio druskų dalis, įskaitant garsiausią – valgomąją druską. 1774 m. Scheele išskyrė laisvą chlorą, kaitindamas juodąjį mineralinį pirolizitą koncentruota druskos rūgštimi: MnO 2 + 4HCl ® Cl 2 + MnCl 2 + 2H 2 O.

Iš pradžių chemikai chlorą laikė ne elementu, o cheminiu nežinomo elemento muria (iš lot. muria – sūrymas) su deguonimi junginys. Buvo manoma, kad druskos rūgštyje (ji buvo vadinama pelės rūgštimi) yra chemiškai surišto deguonies. Tai ypač „paliudijo“ toks faktas: kai chloro tirpalas stovėjo šviesoje, iš jo išsiskyrė deguonis, o tirpale liko druskos rūgšties. Tačiau daugybė bandymų „išplėšti“ deguonį iš chloro niekur nevedė. Taigi niekam nepavyko gauti anglies dioksido kaitinant chlorą anglimi (kuri esant aukštai temperatūrai „atima“ deguonį iš daugelio jo turinčių junginių). Panašių eksperimentų, kuriuos atliko Humphry Davy, Joseph Louis Gay-Lussac ir Louis Jacques Thenard, rezultatas tapo aišku, kad chloras neturi deguonies ir yra paprasta medžiaga. Gay-Lussac eksperimentai, kurie analizavo kiekybinį dujų santykį chloro ir vandenilio reakcijoje, padarė tą pačią išvadą.

1811 m. Davy pasiūlė naują elementą pavadinti „chlorinu“ - iš graikų kalbos. "chlorosas" - geltonai žalias. Būtent tokia yra chloro spalva. Ta pati šaknis yra žodyje „chlorofilas“ (iš graikų „chloros“ ir „phyllon“ - lapas). Po metų Gay-Lussac "sutrumpino" pavadinimą į "chlorą". Tačiau britai (ir amerikiečiai) šį elementą vadina „chloru“, o prancūzai vadina chloru. Vokiečiai, beveik visą XIX amžių chemijos „įstatymų leidėjai“, taip pat priėmė sutrumpintą pavadinimą. (vokiškai chloras yra Chloras). 1811 metais vokiečių fizikas Johannas Schweigeris chlorui pasiūlė pavadinimą „halogenas“ (iš graikų „hals“ - druska ir „gennao“ - pagimdyti). Vėliau šis terminas buvo priskirtas ne tik chlorui, bet ir visiems jo analogams septintoje grupėje - fluorui, bromui, jodui, astatinui.

Įdomus yra vandenilio degimo chloro atmosferoje demonstravimas: kartais eksperimento metu atsiranda neįprastas šalutinis poveikis: pasigirsta zvimbimo garsas. Dažniausiai liepsna dūzgia, kai plonas vamzdelis, per kurį tiekiamas vandenilis, nuleidžiamas į kūgio formos indą, pripildytą chloro; tas pats galioja ir sferinėms kolboms, bet cilindruose liepsna dažniausiai nedūžt. Šis reiškinys buvo vadinamas „dainuojančia liepsna“.

Vandeniniame tirpale chloras iš dalies ir gana lėtai reaguoja su vandeniu; 25° C temperatūroje, pusiausvyra: Cl 2 + H 2 O HClO + HCl nusistovi per dvi dienas. Hipochloro rūgštis suyra šviesoje: HClO ® HCl + O. Būtent atominiam deguoniui priskiriamas balinamasis efektas (absoliučiai sausas chloras tokios savybės neturi).

Chloras jo junginiuose gali turėti visas oksidacijos būsenas – nuo ​​–1 iki +7. Su deguonimi chloras sudaro daugybę oksidų, visi jie gryna forma yra nestabilūs ir sprogūs: Cl 2 O - geltonai oranžinės dujos, ClO 2 - geltonos dujos (žemiau 9,7 o C - ryškiai raudonas skystis), chloro perchloratas Cl 2 O 4 (ClO –ClO 3, šviesiai geltonas skystis), Cl 2 O 6 (O 2 Cl–O–ClO 3, ryškiai raudonas skystis), Cl 2 O 7 – bespalvis, labai sprogus skystis. Žemoje temperatūroje buvo gauti nestabilūs oksidai Cl 2 O 3 ir ClO 3. ClO 2 oksidas gaminamas pramoniniu mastu ir naudojamas vietoj chloro plaušienos balinimui ir geriamojo vandens bei nuotekų dezinfekcijai. Su kitais halogenais chloras sudaro daugybę vadinamųjų tarphalogeninių junginių, pavyzdžiui, ClF, ClF 3, ClF 5, BrCl, ICl, ICl 3.

Chloras ir jo junginiai, turintys teigiamą oksidacijos būseną, yra stiprūs oksidatoriai. 1822 metais vokiečių chemikas Leopoldas Gmelinas iš geltonosios kraujo druskos gavo raudonąją druską oksiduodamas chloru: 2K 4 + Cl 2 ® K 3 + 2KCl. Chloras lengvai oksiduoja bromidus ir chloridus, išskirdamas laisvą bromą ir jodą.

Chloras, esantis skirtingose ​​oksidacijos būsenose, sudaro daugybę rūgščių: HCl - druskos rūgštis (druskos - chloridai), HClO - hipochlorinė (druskos - hipochloritai), HClO 2 - chlorinė (druskos - chloritai), HClO 3 - hipochlorinė (druskos - chloratai) , HClO 4 – chloras (druskos – perchloratai). Iš deguonies rūgščių tik perchloro rūgštis yra stabili gryna forma. Iš deguonies rūgščių druskų praktiškai naudojami hipochloritai, natrio chloritas NaClO 2 - audiniams balinti, kompaktiškų pirotechninių deguonies šaltinių ("deguonies žvakių"), kalio chloratų (Bertholometa druska), kalcio ir magnio ( kovoti su žemės ūkio kenkėjais, tokiais kaip pirotechnikos kompozicijų komponentai ir sprogmenys, gaminant degtukus), perchloratai - sprogstamųjų medžiagų ir pirotechnikos kompozicijų komponentai; Amonio perchloratas yra kietojo raketinio kuro komponentas.

Chloras reaguoja su daugeliu organinių junginių. Greitai prisijungia prie nesočiųjų junginių, turinčių dvigubą ir trigubą anglies-anglies jungtį (reakcija su acetilenu vyksta sprogstamai), o šviesoje - prie benzeno. Tam tikromis sąlygomis chloras gali pakeisti vandenilio atomus organiniuose junginiuose: R–H + Cl 2 ® RCl + HCl. Ši reakcija suvaidino reikšmingą vaidmenį organinės chemijos istorijoje. 1840-aisiais prancūzų chemikas Jeanas Baptiste'as Dumas atrado, kad kai chloras reaguoja su acto rūgštimi, reakcija vyksta nepaprastai lengvai.

CH 3 COOH + Cl 2 ® CH 2 ClCOOH + HCl. Esant chloro pertekliui, susidaro trichloracto rūgštis CCl 3 COOH. Tačiau daugelis chemikų Dumas darbu nepasitikėjo. Iš tiesų, pagal tuomet visuotinai priimtą Berzelio teoriją, teigiamo krūvio vandenilio atomai negalėjo būti pakeisti neigiamą krūvį turinčiais chloro atomais. Tokios nuomonės tuo metu laikėsi daugybė iškilių chemikų, tarp kurių buvo Friedrichas Wöhleris, Justas Liebigas ir, žinoma, pats Berzelius.

Norėdamas išjuokti Dumas, Wöhleris perdavė savo draugui Liebigui kažkokio S. Windlerio (Schwindler – vokiškai sukčius) vardu straipsnį apie naują sėkmingą Dumas aptiktos reakcijos pritaikymą. Straipsnyje Wöhleris su akivaizdžiu pasityčiojimu rašė apie tai, kaip mangano acetate Mn(CH 3 COO) 2 visus elementus pagal jų valentingumą buvo galima pakeisti chloru, todėl susidaro geltona kristalinė medžiaga, susidedanti tik iš chloro. Dar buvo kalbama, kad Anglijoje organiniuose junginiuose visus atomus paeiliui pakeičiant chloro atomais, įprasti audiniai paverčiami chloro ir tuo pačiu daiktai išlaiko savo išvaizdą. Išnašoje buvo teigiama, kad Londono parduotuvėse aktyviai prekiaujama vien tik iš chloro sudarytomis medžiagomis, nes ši medžiaga labai tinka naktinėms kepuraitėms ir šiltoms apatinėms kelnėms.

Chlorui reaguojant su organiniais junginiais, susidaro daug organinių chloro produktų, tarp kurių yra plačiai naudojami tirpikliai: metileno chloridas CH 2 Cl 2, chloroformas CHCl 3, anglies tetrachloridas CCl 4, trichloretilenas CHCl=CCl 2, tetrachloretilenas C 2 Cl 4 . Esant drėgmei, chloras pakeičia žalius augalų lapus ir daugelį dažiklių. Tai buvo naudojama dar XVIII amžiuje. audiniams balinti.

Chloras kaip nuodingos dujos.

Scheele, gavęs chlorą, pastebėjo labai nemalonų stiprų kvapą, pasunkėjo kvėpavimą ir kosulį. Kaip vėliau išsiaiškinome, žmogus užuodžia chloro kvapą net tada, kai viename litre oro yra tik 0,005 mg šių dujų, o kartu tai jau dirgina kvėpavimo takus, ardo kvėpavimo takų gleivinės ląsteles. traktas ir plaučiai. Sunku toleruoti 0,012 mg/l koncentraciją; jei chloro koncentracija viršija 0,1 mg/l, tai tampa pavojinga gyvybei: paspartėja kvėpavimas, tampa traukuliais, o vėliau vis retėja, o po 5–25 minučių sustoja kvėpavimas. Didžiausia leistina koncentracija pramonės įmonių ore yra 0,001 mg/l, o gyvenamųjų vietovių ore - 0,00003 mg/l.

Sankt Peterburgo akademikas Tovijus Egorovičius Lovitzas, pakartodamas Scheele'o eksperimentą 1790 m., netyčia į orą išmetė nemažą kiekį chloro. Įkvėpęs jis prarado sąmonę ir pargriuvo, po to aštuonias dienas kentėjo nepakeliamus krūtinės skausmus. Laimei, jis pasveiko. Garsusis anglų chemikas Deivis vos nenumirė nuo apsinuodijimo chloru. Eksperimentai su net nedideliais chloro kiekiais yra pavojingi, nes gali smarkiai pakenkti plaučiams. Jie sako, kad vokiečių chemikas Egonas Wibergas vieną iš savo paskaitų apie chlorą pradėjo žodžiais: „Chloras yra nuodingos dujos. Jei per kitą demonstraciją apsinuodysiu, išveskite mane į gryną orą. Bet, deja, paskaitą teks nutraukti“. Jei į orą išleidžiate daug chloro, tai tampa tikra nelaime. Tai patyrė anglo-prancūzų kariuomenė Pirmojo pasaulinio karo metais. 1915 m. balandžio 22 d. rytą vokiečių vadovybė nusprendė įvykdyti pirmąją dujų ataką karų istorijoje: vėjui papūtus priešo link, nedidelėje šešių kilometrų fronto atkarpoje prie Belgijos miesto Ypres. , vienu metu buvo atidaromi 5730 cilindrų vožtuvai, kurių kiekviename buvo po 30 kg skysto chloro. Per 5 minutes susiformavo didžiulis geltonai žalias debesis, kuris pamažu slinko nuo vokiečių apkasų link sąjungininkų. Anglų ir prancūzų kariai buvo visiškai neapsaugoti. Dujos pro plyšius prasiskverbė į visas pastoges, iš jų nebuvo galima pabėgti: juk dujokaukė dar nebuvo išrasta. Dėl to apsinuodijo 15 tūkstančių žmonių, iš jų 5 tūkstančiai mirė. Po mėnesio, gegužės 31 d., vokiečiai pakartojo dujų ataką rytiniame fronte – prieš Rusijos kariuomenę. Tai atsitiko Lenkijoje netoli Bolimovos miesto. 12 km fronte iš 12 tūkstančių balionų išsiskyrė 264 tonos chloro ir daug toksiškesnio fosgeno (anglies rūgšties chlorido COCl 2) mišinio. Caro vadovybė žinojo apie tai, kas atsitiko Ypre, bet rusų kareiviai neturėjo jokių gynybos priemonių! Dėl dujų atakos nuostoliai siekė 9146 žmones, iš kurių tik 108 buvo dėl šautuvų ir artilerijos apšaudymo, likusieji buvo apsinuodiję. Tuo pačiu metu beveik iš karto mirė 1183 žmonės.

Netrukus chemikai parodė, kaip pabėgti nuo chloro: reikia kvėpuoti per marlės tvarstį, suvilgytą natrio tiosulfato tirpale (ši medžiaga naudojama fotografijoje, dažnai vadinama hiposulfitu). Chloras labai greitai reaguoja su tiosulfato tirpalu, jį oksiduodamas:

Na 2 S 2 O 3 + 4Cl 2 + 5H 2 O ® 2H 2 SO 4 + 2NaCl + 6HCl. Žinoma, sieros rūgštis taip pat nėra nekenksminga medžiaga, tačiau jos praskiestas vandeninis tirpalas yra daug mažiau pavojingas nei nuodingas chloras. Todėl tais metais tiosulfatas turėjo kitą pavadinimą - „antichloras“, tačiau pirmosios tiosulfato dujokaukės nebuvo labai veiksmingos.

1916 metais rusų chemikas ir būsimasis akademikas Nikolajus Dmitrijevičius Zelinskis išrado tikrai veiksmingą dujokaukę, kurioje nuodingas medžiagas sulaikė aktyvintos anglies sluoksnis. Tokia anglis su labai išvystytu paviršiumi galėtų sulaikyti žymiai daugiau chloro nei marlė, suvilgyta hiposulfite. Laimei, „chloro atakos“ liko tik tragišku istorijos epizodu. Po pasaulinio karo chlorui liko tik taikios profesijos.

Chloro naudojimas.

Kiekvienais metais visame pasaulyje gaminamas didžiulis chloro kiekis – dešimtys milijonų tonų. Tik JAV iki XX amžiaus pabaigos. Kasmet elektrolizės būdu pagaminama apie 12 mln. tonų chloro (10 vieta tarp chemijos gamybos). Didžioji jo dalis (iki 50 proc.) išleidžiama organinių junginių chlorinimui – tirpikliams, sintetiniam kaučiukui, polivinilchloridui ir kitiems plastikams, chloropreno kaučiukui, pesticidams, vaistams ir daugeliui kitų reikalingų ir naudingų gaminių gaminti. Likusi dalis sunaudojama neorganinių chloridų sintezei, celiuliozės ir popieriaus pramonėje medienos plaušienos balinimui, vandens valymui. Metalurgijos pramonėje chloras naudojamas palyginti nedideliais kiekiais. Su jo pagalba gaunami labai gryni metalai – titanas, alavas, tantalas, niobis. Deginant vandenilį chlore, gaunamas vandenilio chloridas, o iš jo gaunama druskos rūgštis. Chloras taip pat naudojamas balinamųjų medžiagų (hipochloritų, baliklių) gamybai ir vandens dezinfekcijai chloruojant.

Ilja Leensonas

Chloras (χλωρός - žalia) yra septintosios grupės pagrindinio pogrupio elementas, trečiasis periodinės cheminių elementų lentelės periodas, kurio atominis skaičius yra 17.

Elementas CHLORAS pavaizduotas simboliu Cl(lot. Chloras). Chemiškai aktyvus nemetalas. Jis priklauso halogenų grupei (iš pradžių pavadinimą „halogenas“ vokiečių chemikas Schweigeris vartojo chlorui [pažodžiui „halogenas“ verčiamas kaip druska), tačiau jis neprigijo, o vėliau tapo įprastas VII grupei. elementų, įskaitant chlorą).

Paprasta medžiaga chloro(CAS numeris: 7782-50-5) įprastomis sąlygomis yra nuodingos gelsvai žalios spalvos dujos, turinčios aštrų kvapą. Chloro molekulė yra dviatomė (formulė Cl 2).

Chloro atradimo istorija

Chloro atomo diagrama

Pirmą kartą chlorą 1772 m. gavo Scheele, kuris savo traktate apie piroliusitą aprašė jo išsiskyrimą piroliusitui sąveikaujant su druskos rūgštimi:

4HCl + MnO2 = Cl2 + MnCl2 + 2H2O

Scheele atkreipė dėmesį į chloro kvapą, panašų į Aqua Regia, jo gebėjimą reaguoti su auksu ir cinaberu bei balinančias savybes.

Scheele, remdamasis tuo metu chemijoje vyravusia flogistono teorija, pasiūlė, kad chloras yra deflogistizuotas. vandenilio chlorido rūgštis, tai yra, druskos rūgšties oksidas. Berthollet ir Lavoisier teigė, kad chloras yra elemento oksidas Murija Tačiau bandymai ją izoliuoti buvo nesėkmingi iki Deivio darbo, kuriam pavyko suskaidyti valgomąją druską elektrolizės būdu į natrio Ir chloro.

Paplitimas gamtoje

Gamtoje yra du chloro izotopai: 35 Cl ir 37 Cl. Žemės plutoje chloras yra labiausiai paplitęs halogenas. Chloras yra labai aktyvus - jis tiesiogiai derinamas su beveik visais periodinės lentelės elementais.

Gamtoje jis randamas tik junginių pavidalu mineraluose: halite NaCI, silvitas KCl, silvinitas KCl NaCl, bischofite MgCl 2 6H2O, karnalitas KCl MgCl 2 6H 2 O, kainitas KCl MgSO 4 3H 2 O didžiausias. chloro atsargos yra jūrų ir vandenynų vandenų druskose.

Chloras sudaro 0,025% viso žemės plutoje esančių atomų, chloro klarko skaičius yra 0,19%, o žmogaus kūne yra 0,25% chloro jonų pagal masę. Žmonių ir gyvūnų organizme chloras daugiausia randamas tarpląsteliniuose skysčiuose (įskaitant kraują) ir atlieka svarbų vaidmenį reguliuojant osmosinius procesus, taip pat procesus, susijusius su nervinių ląstelių funkcionavimu.

Izotopinė sudėtis

Gamtoje randami 2 stabilūs chloro izotopai: kurių masės skaičius yra 35 ir 37. Jų kiekio proporcijos yra atitinkamai 75,78% ir 24,22%.

Fizinės ir fizikinės-cheminės savybės

Įprastomis sąlygomis chloras yra gelsvai žalios dujos, turinčios kvapą. Kai kurios jo fizinės savybės pateiktos lentelėje.

Atvėsęs chloras maždaug 239 K temperatūroje virsta skysčiu, o žemiau 113 K kristalizuojasi į ortorombinę gardelę su erdvine grupe. Cmca ir parametrai a=6,29 b=4,50, c=8,21. Žemesnėje nei 100 K temperatūroje ortorombinė kristalinio chloro modifikacija tampa tetragoninė, turinti erdvės grupę P4 2/ncm ir gardelės parametrai a=8,56 ir c=6,12.

Tirpumas

Chloro molekulės disociacijos laipsnis Cl 2 → 2Cl. Prie 1000 K jis yra 2,07*10 -4%, o esant 2500 K - 0,909%.

Kvapo suvokimo ore riba yra 0,003 (mg/l).

CAS registre - numeris 7782-50-5.

Pagal elektrinį laidumą skystasis chloras priskiriamas prie stipriausių izoliatorių: jis praleidžia srovę beveik milijardą kartų prasčiau nei distiliuotas vanduo ir 10 22 kartus prasčiau nei sidabras. Garso greitis chlore yra maždaug pusantro karto mažesnis nei ore.

Cheminės savybės

Elektronų apvalkalo sandara

Chloro atomo valentiniame lygyje yra 1 nesuporuotas elektronas: 1S² 2S² 2p 6 3S² 3p 5 , todėl chloro atomo valentingumas 1 yra labai stabilus. Dėl to, kad chloro atome yra neužimtos d-polygio orbitalės, chloro atomas gali turėti kitų valentingumo. Atomo sužadintų būsenų susidarymo schema:

Taip pat žinomi chloro junginiai, kuriuose chloro atomas formaliai turi 4 ir 6 valentingumą, pavyzdžiui, ClO 2 ir Cl 2 O 6. Tačiau šie junginiai yra radikalai, tai reiškia, kad jie turi vieną nesuporuotą elektroną.

Sąveika su metalais

Chloras tiesiogiai reaguoja su beveik visais metalais (kai kurie tik esant drėgmei arba kaitinant):

Cl 2 + 2Na → 2NaCl 3Cl 2 + 2Sb → 2SbCl 3 3Cl 2 + 2Fe → 2FeCl 3

Sąveika su nemetalais

Šviesoje arba kaitinamas jis aktyviai (kartais sprogsta) reaguoja su vandeniliu pagal radikalų mechanizmą. Chloro ir vandenilio mišiniai, kuriuose yra nuo 5,8 iki 88,3% vandenilio, švitinant sprogsta ir susidaro vandenilio chloridas. Chloro ir vandenilio mišinys mažomis koncentracijomis dega bespalve arba gelsvai žalia liepsna. Maksimali vandenilio-chloro liepsnos temperatūra 2200 °C:

Cl 2 + H 2 → 2HCl 5Cl 2 + 2P → 2PCl 5 2S + Cl 2 → S 2 Cl 2 Cl 2 + 3F 2 (pvz.) → 2ClF 3

Kitos savybės

Ištirpęs vandenyje ar šarmuose, chloras dismutuojasi, sudarydamas hipochlorinę (o kaitinant – perchloro) ir druskos rūgštis arba jų druskas:

Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO 3Cl 2 + 6NaOH → 5NaCl + NaClO 3 + 3H 2 O Cl 2 + Ca(OH) 2 → CaCl(OCl) + H 2 O 4NH 3 + 3Cl 2 → NCl 3 + 3NH 4 Cl

Oksidacinės chloro savybės

Reakcijos su organinėmis medžiagomis

Prisijungia prie nesočiųjų junginių keliais ryšiais:

CH2 =CH2 + Cl2 → Cl-CH2-CH2-Cl

Aromatiniai junginiai pakeičia vandenilio atomą chloru, esant katalizatoriams (pavyzdžiui, AlCl3 arba FeCl3):

C 6 H 6 + Cl 2 → C 6 H 5 Cl + HCl

Gavimo būdai

Pramoniniai metodai

Iš pradžių pramoninis chloro gamybos metodas buvo pagrįstas Scheele metodu, ty piroluzito reakcija su druskos rūgštimi:

MnO 2 + 4HCl → MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O

1867 m. Deacon sukūrė chloro gamybos metodą, kataliziškai oksiduojant vandenilio chloridą atmosferos deguonimi. Deacon procesas šiuo metu naudojamas chlorui išgauti iš vandenilio chlorido, kuris yra šalutinis pramoninio organinių junginių chlorinimo produktas.

4HCl + O 2 → 2H 2 O + 2Cl 2

Šiandien chloras gaminamas pramoniniu mastu kartu su natrio hidroksidu ir vandeniliu, elektrolizės būdu iš valgomosios druskos tirpalo:

2NaCl + 2H 2O → H 2 + Cl 2 + 2NaOH Anodas: 2Cl - - 2е - → Cl 2 0 Katodas: 2H 2 O + 2e - → H 2 + 2OH -

Kadangi vandens elektrolizė vyksta lygiagrečiai natrio chlorido elektrolizei, bendrą lygtį galima išreikšti taip:

1,80 NaCl + 0,50 H 2 O → 1,00 Cl 2 + 1,10 NaOH + 0,03 H 2

Naudojami trys elektrocheminio chloro gamybos metodo variantai. Dvi iš jų – elektrolizė kietuoju katodu: diafragmos ir membranos metodai, trečioji – elektrolizė skysto gyvsidabrio katodu (gyvsidabrio gamybos būdas). Iš elektrocheminių gamybos būdų lengviausias ir patogiausias būdas yra elektrolizė gyvsidabrio katodu, tačiau šis metodas daro didelę žalą aplinkai dėl metalinio gyvsidabrio išgaravimo ir nutekėjimo.

Diafragmos metodas su kietuoju katodu

Elektrolizatoriaus ertmė akyta asbesto pertvara – diafragma – padalinta į katodo ir anodo erdves, kur atitinkamai yra elektrolizatoriaus katodas ir anodas. Todėl toks elektrolizatorius dažnai vadinamas diafragma, o gamybos būdas – diafragminė elektrolizė. Į diafragminio elektrolizatoriaus anodo erdvę nuolat teka prisotinto anolito (NaCl tirpalo) srautas. Dėl elektrocheminio proceso anode išsiskiria chloras dėl halito irimo, o vandenilis – katode dėl vandens irimo. Šiuo atveju beveik katodo zona yra praturtinta natrio hidroksidu.

Membraninis metodas su kietu katodu

Membraninis metodas iš esmės panašus į diafragmos metodą, tačiau anodo ir katodo erdvės yra atskirtos katijonų mainų polimerine membrana. Membranos gamybos metodas yra efektyvesnis nei diafragmos metodas, tačiau jį sunkiau naudoti.

Gyvsidabrio metodas su skystu katodu

Procesas atliekamas elektrolitinėje vonioje, kurią sudaro elektrolizatorius, skaidytojas ir gyvsidabrio siurblys, sujungti ryšiais. Elektrolitinėje vonioje gyvsidabris cirkuliuoja veikiamas gyvsidabrio siurblio, eidamas per elektrolizatorių ir skaidiklį. Elektrolizatoriaus katodas yra gyvsidabrio srautas. Anodai – grafitas arba mažai susidėvėję. Kartu su gyvsidabriu per elektrolizatorių nuolat teka anolito, natrio chlorido tirpalo, srovė. Dėl elektrocheminio chlorido skilimo prie anodo susidaro chloro molekulės, o prie katodo išsiskyręs natris ištirpsta gyvsidabryje, sudarydamas amalgamą.

Laboratoriniai metodai

Laboratorijose chloras paprastai gaminamas naudojant procesus, pagrįstus vandenilio chlorido oksidavimu stipriais oksidatoriais (pavyzdžiui, mangano (IV) oksidu, kalio permanganatu, kalio dichromatu):

2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 +8H 2O K 2Cr 2O 7 + 14HCl → 3Cl 2 + 2KCl + 2CrCl 3 + 7H 2 O

Chloro saugojimas

Pagamintas chloras yra laikomas specialiose „cisternose“ arba pumpuojamas į aukšto slėgio plieninius cilindrus. Balionai su slėgiu skystu chloru turi ypatingą spalvą – pelkės spalvą. Pažymėtina, kad ilgai naudojant chloro balionus juose susikaupia itin sprogus azoto trichloridas, todėl laikas nuo laiko chloro balionai turi būti reguliariai plaunami ir išvalomi nuo azoto chlorido.

Chloro kokybės standartai

Pagal GOST 6718-93 „Skystas chloras. Techninės specifikacijos“ gaminamas šių rūšių chloras

Taikymas

Chloras naudojamas daugelyje pramonės šakų, mokslo ir buities reikmėms:

Pagrindinis baliklių komponentas yra chloro vanduo.

• Gaminant polivinilchloridą, plastiko mišinius, sintetinę kaučiuką, iš kurios gaminama: vielos izoliacija, langų profiliai, pakavimo medžiagos, drabužiai ir avalynė, linoleumas ir plokštelės, lakai, įranga ir putplastis, žaislai, instrumentų dalys, statybinės medžiagos. Polivinilchloridas gaunamas polimerizuojant vinilchloridą, kuris šiandien dažniausiai gaminamas iš etileno chloro subalansuotu metodu per tarpinį 1,2-dichloretaną.
• Chloro balinimo savybės žinomos nuo seno, nors „balina“ ne pats chloras, o atominis deguonis, kuris susidaro irstant hipochloro rūgščiai: Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO → 2HCl + O.. Šis audinių, popieriaus, kartono balinimo būdas buvo naudojamas kelis šimtmečius.
• Chlororganinių insekticidų gamyba – medžiagos, naikinančios pasėliams kenksmingus vabzdžius, tačiau saugios augalams. Didelė dalis pagaminto chloro sunaudojama augalų apsaugos produktams gauti. Vienas iš svarbiausių insekticidų yra heksachlorcikloheksanas (dažnai vadinamas heksachloranu). Pirmą kartą šią medžiagą 1825 m. susintetino Faradėjus, tačiau praktiškai ji buvo pritaikyta tik po daugiau nei 100 metų – mūsų amžiaus 30-aisiais.
• Jis buvo naudojamas kaip cheminės kovos priemonė, taip pat gaminant kitas chemines kovines medžiagas: vandenį iš čiaupo, tačiau jie negali pasiūlyti alternatyvos dezinfekuojančiam chloro junginių poveikiui. Medžiagos, iš kurių gaminami vandens vamzdžiai, skirtingai sąveikauja su chloruotu vandentiekio vandeniu. Vandenyje iš čiaupo esantis laisvas chloras žymiai sumažina poliolefino pagrindu pagamintų vamzdynų tarnavimo laiką: įvairių tipų polietileniniai vamzdžiai, tarp jų ir kryžminis polietilenas, dideli, žinomi kaip PEX (PE-X). JAV, siekdamos kontroliuoti vamzdynų, pagamintų iš polimerinių medžiagų, naudojamų vandens tiekimo sistemose su chloruotu vandeniu, įleidimą, jos buvo priverstos priimti 3 standartus: ASTM F2023, susijusį su kryžminio ryšio polietileno (PEX) vamzdžiais ir karštu chloruotu vandeniu, ASTM F2263 taikomas visiems polietileniniams vamzdžiams ir chloruotam vandeniui, o ASTM F2330 taikomas daugiasluoksniams (metalo polimerų) vamzdžiams ir karštam chloruotam vandeniui. Teigiamą reakciją patvarumo požiūriu sąveikaujant su chloruotu vandeniu rodo vario degimas (žarnyne. Chloro absorbcija ir išskyrimas yra glaudžiai susiję su natrio jonais ir bikarbonatais, kiek mažesniu mastu su mineralokortikoidais ir Na + /K + - aktyvumu). ATPazė 10–15% viso chloro, iš kurių 1/3–1/2 yra tarpląstelinėje erdvėje. Chloras išsiskiria iš organizmo daugiausia su šlapimu %) ir išmatomis (4-8%) ir per odą (iki 2%) chloro išsiskyrimas yra susijęs su natrio ir kalio jonais, o kartu su HCO 3 - (rūgščių-šarmų balansas).

  Žmogus per dieną suvartoja 5-10 g NaCl. Minimalus žmogaus poreikis chlorui yra apie 800 mg per dieną. Reikiamą chloro kiekį kūdikis gauna per motinos pieną, kuriame chloro yra 11 mmol/l. NaCl būtinas druskos rūgšties gamybai skrandyje, kuri skatina virškinimą ir naikina patogenines bakterijas. Šiuo metu chloro dalyvavimas sergant tam tikromis žmonių ligomis nėra gerai ištirtas, daugiausia dėl nedidelio tyrimų skaičiaus. Pakanka pasakyti, kad net rekomendacijos dėl chloro paros normos nebuvo parengtos. Žmogaus raumenų audinyje yra 0,20-0,52% chloro, kauliniame audinyje - 0,09%; kraujyje - 2,89 g/l. Vidutinio žmogaus (kūno svoris 70 kg) organizme yra 95 g chloro. Kasdien žmogus su maistu gauna 3-6 g chloro, o tai daugiau nei padengia šio elemento poreikį.

  Chloro jonai yra gyvybiškai svarbūs augalams. Chloras dalyvauja energijos apykaitoje augaluose, aktyvindamas oksidacinį fosforilinimą. Jis būtinas deguonies susidarymui fotosintezės metu izoliuotų chloroplastų metu ir skatina pagalbinius fotosintezės procesus, pirmiausia susijusius su energijos kaupimu. Chloras teigiamai veikia deguonies, kalio, kalcio ir magnio junginių įsisavinimą per šaknis. Per didelė chloro jonų koncentracija augaluose gali turėti ir neigiamą pusę, pavyzdžiui, sumažinti chlorofilo kiekį, fotosintezės aktyvumą, stabdyti augalų augimą ir vystymąsi. Tačiau yra augalų, kurie evoliucijos procese arba prisitaikė prie dirvožemio druskingumo, arba, kovodami dėl vietos, užėmė tuščias druskingąsias pelkes, kuriose nėra konkurencijos. Augalai, augantys druskingose ​​dirvose, vadinami halofitais, juose kaupiasi chloridai auginimo sezono metu, o tada perteklius atsikrato per lapų ir šakų paviršių ir gauna dvigubą naudą užtemdydami paviršius nuo saulės spindulių. Rusijoje halofitai auga ant druskos kupolų, druskos atodangų ir druskingų įdubų aplink Baskunčako ir Eltono druskos ežerus.

  Tarp mikroorganizmų žinomi ir halofilai – halobakterijos, kurios gyvena labai druskinguose vandenyse ar dirvožemyje.

  Veikimo ypatybės ir atsargumo priemonės

  Chloras yra toksiškos, dusinančios dujos, kurios, patekusios į plaučius, sukelia plaučių audinio nudegimus ir uždusimą. Dirgina kvėpavimo takus, kai koncentracija ore yra apie 0,006 mg/l (t. y. dvigubai didesnė už chloro kvapo suvokimo slenkstį). Chloras buvo viena iš pirmųjų cheminių medžiagų, kurias Vokietija panaudojo Pirmajame pasauliniame kare. Dirbdami su chloru, turite dėvėti apsauginius drabužius, dujokaukę ir pirštines. Trumpam kvėpavimo organus nuo chloro patekimo galite apsaugoti audinio tvarsčiu, sudrėkintu natrio sulfito Na 2 SO 3 arba natrio tiosulfato Na 2 S 2 O 3 tirpalu.

  Didžiausios leistinos chloro koncentracijos atmosferos ore yra šios: vidutinė para - 0,03 mg/m³; didžiausia vienkartinė dozė - 0,1 mg/m³; pramonės įmonės darbo patalpose - 1 mg/m³.

  Papildoma informacija

  Chloro gamyba Rusijoje
  Aukso chloridas
  Chloro vanduo
  Balinimo milteliai
  Pakartokite pirmąjį bazinį chloridą
  Reize antrosios bazės chloridas

  Chloro junginiai
  Hipochloritai
  Perchloratai
  Rūgščių chloridai
  Chloratai
  Chloridai
  Organiniai chloro junginiai

  Analizuojama

  — Naudojant ESR-10101 etaloninius elektrodus, kurie analizuoja Cl- ir K+ kiekį.

Fizinės savybės.Įprastomis sąlygomis chloras yra gelsvai žalios dujos, turinčios aštrų kvapą ir yra nuodingos. Jis yra 2,5 karto sunkesnis už orą. 1 tūryje 20 laipsnių vandens. C ištirpsta apie 2 tūrius chloro. Šis tirpalas vadinamas chloro vandeniu.

Esant atmosferos slėgiui, chloras prie -34 laipsnių. C pereina į skystą būseną, o esant -101 laipsniui. C sukietėja. Kambario temperatūroje jis tampa skystas tik esant 600 kPa (6 atm) slėgiui. Chloras gerai tirpsta daugelyje organinių tirpiklių, ypač anglies tetrachloride, su kuriuo jis nereaguoja.

Cheminės savybės. Chloro atomo išoriniame elektroniniame lygmenyje yra 7 elektronai (s 2 p 5), todėl jis lengvai prideda elektroną, sudarydamas Cl - anijoną. Dėl neužpildyto d lygio chloro atome gali atsirasti 1, 3, 5 ir 7 nesuporuoti elektronai, todėl deguonies turinčiuose junginiuose jo oksidacijos būsena gali būti +1, +3, +5 ir + 7.

Jei nėra drėgmės, chloras yra gana inertiškas, tačiau esant net drėgmės pėdsakams, jo aktyvumas smarkiai padidėja. Jis gerai sąveikauja su metalais:

2 Fe + 3 Cl 2 = 2 FeCl 3 (geležies (III) chloridas);

Cu + Cl 2 = CuCl 2 (vario (II) chloridas)

ir daug nemetalų:

H 2 + Cl 2 = 2 HCl (vandenilio chloridas);

2 S + Cl 2 = S 2 Cl 2 (sieros chloridas (1));

Si + 2 Cl 2 = SiCl4 (silicio chloridas (IV));

2 P + 5 Cl 2 = 2 PCl 5 (fosforo (V) chloridas).

Chloras tiesiogiai nesąveikauja su deguonimi, anglimi ir azotu.

Kai chloras ištirpsta vandenyje, susidaro 2 rūgštys: druskos arba druskos ir hipochloro:

Cl 2 + H 2 O = HCl + HClO.

Kai chloras reaguoja su šaltais šarmų tirpalais, susidaro atitinkamos šių rūgščių druskos:

Cl 2 + 2 NaOH = NaCl + NaClO + H 2 O.

Gauti tirpalai vadinami Javel vandeniu, kuris, kaip ir chloro vanduo, pasižymi stipriomis oksidacinėmis savybėmis dėl ClO jono – naudojamas audiniams ir popieriui balinti. Karštuose šarmų tirpaluose chloras sudaro atitinkamas druskos ir perchloro rūgščių druskas:

3 Cl 2 + 6 NaOH = 5 NaCl + NaClO 3 + 3 H 2 O;

3 Cl 2 + 6 KOH = 5 KCl + KClO 3 + 3 H 2 O.

Gautas kalio chloratas vadinamas Berthollet druska.

Kaitinamas chloras lengvai sąveikauja su daugeliu organinių medžiagų. Sočiuosiuose ir aromatiniuose angliavandeniliuose jis pakeičia vandenilį, sudarydamas organinį chloro junginį ir vandenilio chloridą, ir prisijungia prie nesočiųjų angliavandenilių dvigubos arba trigubos jungties vietoje.

Esant labai aukštai temperatūrai, chloras visiškai pašalina vandenilį iš anglies. Taip susidaro vandenilio chloridas ir suodžiai. Todėl angliavandenilių chloravimą aukštoje temperatūroje visada lydi suodžių susidarymas.

Chloras yra stiprus oksidatorius, todėl jis lengvai sąveikauja su sudėtingomis medžiagomis, kuriose yra elementų, kurie gali būti oksiduojami iki aukštesnės valentingumo būsenos:

2 FeCl 2 + Cl 2 = 2 FeCl 3;

H 2 SO 3 + Cl 2 + H 2 O = H 2 SO 4 + 2 HCl.