Wo ist Chlor? Tagesbedarf an Chlor. Physikalische und physikalisch-chemische Eigenschaften

Im Westen Flanderns liegt eine kleine Stadt. Dennoch ist sein Name auf der ganzen Welt bekannt und wird der Menschheit als Symbol für eines der größten Verbrechen gegen die Menschlichkeit noch lange im Gedächtnis bleiben. Diese Stadt ist Ypern. Crecy (in der Schlacht von Crecy im Jahr 1346 setzten englische Truppen erstmals in Europa Schusswaffen ein.) - Ypern - Hiroshima - Meilensteine ​​auf dem Weg, den Krieg in eine gigantische Zerstörungsmaschinerie zu verwandeln.

Anfang 1915 auf der Strecke Westfront Es entstand der sogenannte Ypernvorsprung. Alliierte englisch-französische Streitkräfte waren nordöstlich von Ypern in das von der deutschen Armee gehaltene Gebiet eingedrungen. Das deutsche Kommando beschloss, einen Gegenangriff zu starten und die Frontlinie zu ebnen. Am Morgen des 22. April, als der Wind gleichmäßig aus Nordost wehte, begannen die Deutschen mit ungewöhnlichen Vorbereitungen für die Offensive – sie führten den ersten Gasangriff in der Kriegsgeschichte durch. Im Ypern-Frontabschnitt wurden gleichzeitig 6.000 Chlorflaschen geöffnet. Innerhalb von fünf Minuten bildete sich eine riesige, 180 Tonnen schwere, giftige gelbgrüne Wolke, die sich langsam auf die feindlichen Schützengräben zubewegte.

Damit hat niemand gerechnet. Die französischen und britischen Truppen bereiteten sich auf einen Angriff vor, auf Artilleriebeschuss, die Soldaten gruben sich sicher ein, doch vor der zerstörerischen Chlorwolke waren sie völlig unbewaffnet. Das tödliche Gas drang in alle Ritzen und in alle Unterstände. Erste Ergebnisse chemischer Angriff(und der erste Verstoß gegen das Haager Übereinkommen von 1907 über die Nichtverwendung giftiger Stoffe!) waren erschütternd – etwa 15.000 Menschen waren von Chlor betroffen, etwa 5.000 starben. Und das alles – um die 6 km lange Frontlinie einzuebnen! Zwei Monate später starteten die Deutschen einen Chlorangriff an der Ostfront. Und zwei Jahre später steigerte Ypern seinen Bekanntheitsgrad. Während einer schweren Schlacht am 12. Juli 1917 wurde im Gebiet dieser Stadt erstmals ein giftiger Stoff, später Senfgas genannt, eingesetzt. Senfgas ist ein Chlorderivat, Dichlordiethylsulfid.

Wir erinnern uns an diese Episoden der Geschichte, die mit einer Kleinstadt und einem chemischen Element verbunden sind, um zu zeigen, wie gefährlich Element Nr. 17 in den Händen militanter Verrückter sein kann. Dies ist das dunkelste Kapitel in der Geschichte des Chlors.

Aber es wäre völlig falsch, Chlor nur als giftigen Stoff und Rohstoff für die Herstellung anderer giftiger Stoffe zu sehen...

Geschichte von Chlor

Die Geschichte des elementaren Chlors ist relativ kurz und reicht bis ins Jahr 1774 zurück. Die Geschichte der Chlorverbindungen ist so alt wie die Welt. Es genügt, sich daran zu erinnern, dass Natriumchlorid Speisesalz ist. Und offenbar wurde schon in prähistorischen Zeiten die Fähigkeit von Salz bemerkt, Fleisch und Fisch haltbar zu machen.

Die ältesten archäologischen Funde – Beweise für die Verwendung von Salz durch den Menschen – stammen aus der Zeit um das 3. bis 4. Jahrtausend v. Chr. Und das Meiste alte Beschreibung Der Abbau von Steinsalz findet sich in den Schriften des griechischen Historikers Herodot (5. Jahrhundert v. Chr.). Herodot beschreibt den Abbau von Steinsalz in Libyen. In der Oase Sinach im Zentrum der libyschen Wüste befand sich der berühmte Tempel des Gottes Ammon-Ra. Deshalb wurde Libyen „Ammoniak“ genannt und der erste Name für Steinsalz war „Sal ammoniacum“. Später, etwa ab dem 13. Jahrhundert. AD wurde dieser Name Ammoniumchlorid zugewiesen.

Die Naturgeschichte von Plinius dem Älteren beschreibt eine Methode zur Trennung von Gold von unedlen Metallen durch Kalzinierung mit Salz und Ton. Und eine der ersten Beschreibungen der Reinigung von Natriumchlorid findet sich in den Werken des großen arabischen Arztes und Alchemisten Jabir ibn Hayyan (in europäischer Schreibweise – Geber).

Es ist sehr wahrscheinlich, dass Alchemisten auch auf elementares Chlor stießen, und zwar in den Ländern des Ostens bereits im 9. Jahrhundert und in Europa im 13. Jahrhundert. Bekannt war „Königswasser“ – eine Mischung aus Salz- und Salpetersäure. In dem 1668 erschienenen Buch Hortus Medicinae des Niederländers Van Helmont heißt es, dass beim gemeinsamen Erhitzen von Ammoniumchlorid und Salpetersäure ein bestimmtes Gas entsteht. Der Beschreibung nach zu urteilen, ist dieses Gas Chlor sehr ähnlich.

Chlor wurde erstmals ausführlich vom schwedischen Chemiker Scheele in seiner Abhandlung über Pyrolusit beschrieben. Beim Erhitzen des Minerals Pyrolusit mit Salzsäure bemerkte Scheele einen für Königswasser charakteristischen Geruch, sammelte und untersuchte das gelbgrüne Gas, das diesen Geruch verursachte, und untersuchte seine Wechselwirkung mit bestimmten Substanzen. Scheele entdeckte als erster die Wirkung von Chlor auf Gold und Zinnober (im letzteren Fall entsteht Sublimat) und die bleichenden Eigenschaften von Chlor.

Scheele betrachtete das neu entdeckte Gas nicht als einfache Substanz und nannte es „dephlogistisierte Salzsäure“. Apropos moderne Sprache, Scheele und nach ihm andere Wissenschaftler dieser Zeit glaubten, dass es sich bei dem neuen Gas um Salzsäureoxid handelte.

Etwas später schlugen Bertholet und Lavoisier vor, dieses Gas als Oxid eines bestimmten neuen Elements „Murium“ zu betrachten. Dreieinhalb Jahrzehnte lang versuchten Chemiker erfolglos, die unbekannte Muria zu isolieren.

Davy war zunächst auch ein Anhänger des „Muriumoxids“, das 1807 Speisesalz mit elektrischem Strom in das Alkalimetall Natrium und gelbgrünes Gas zerlegte. Doch drei Jahre später, nach vielen erfolglosen Versuchen, Muria zu gewinnen, kam Davy zu dem Schluss, dass das von Scheele entdeckte Gas eine einfache Substanz, ein Element, war, und nannte es Chlorgas oder Chlor (von griechisch χλωροζ – gelbgrün). . Und drei Jahre später gab Gay-Lussac dem neuen Element einen kürzeren Namen – Chlor. Zwar schlug der deutsche Chemiker Schweiger bereits 1811 einen anderen Namen für Chlor vor – „Halogen“ (wörtlich übersetzt als Salz), aber dieser Name setzte sich zunächst nicht durch und wurde später für eine ganze Gruppe von Elementen, zu denen auch Chlor gehört, gebräuchlich .

„Persönliche Karte“ von Chlor

Auf die Frage, was Chlor ist, kann man mindestens ein Dutzend Antworten geben. Erstens ist es Halogen; zweitens eines der stärksten Oxidationsmittel; drittens ein äußerst giftiges Gas; viertens das wichtigste Produkt der wichtigsten chemischen Industrie; fünftens Rohstoffe für die Herstellung von Kunststoffen und Pestiziden, Gummi und Kunstfasern, Farbstoffen und Medikamenten; sechstens die Substanz, mit der Titan und Silizium, Glycerin und Fluorkunststoff gewonnen werden; siebtens, ein Mittel zur Reinigung von Trinkwasser und zum Bleichen von Textilien ...

Diese Liste ließe sich fortsetzen.

Unter normalen Bedingungen ist elementares Chlor ein ziemlich schweres gelbgrünes Gas mit einem starken, charakteristischen Geruch. Das Atomgewicht von Chlor beträgt 35,453 und das Molekulargewicht 70,906, da das Chlormolekül zweiatomig ist. Ein Liter Chlorgas bei normale Bedingungen(Temperatur 0 °C und Druck 760 mm Hg) wiegt 3,214 g. Beim Abkühlen auf eine Temperatur von –34,05 °C kondensiert Chlor zu einer gelben Flüssigkeit (Dichte 1,56 g/cm 3) und bei einer Temperatur von – 101,6 °C härtet aus. Bei Bluthochdruck Chlor kann auch bei höheren Temperaturen bis +144°C verflüssigt werden. Chlor ist in Dichlorethan und einigen anderen chlorierten organischen Lösungsmitteln gut löslich.

Element Nr. 17 ist sehr aktiv – es verbindet sich direkt mit fast allen Elementen Periodensystem. Daher kommt es in der Natur nur in Form von Verbindungen vor. Die häufigsten chlorhaltigen Mineralien sind Halit NaCl, Sylvinit KCl NaCl, Bischofit MgCl 2 6H 2 O, Carnallit KCl MgCl 2 6H 2 O, Kainit KCl MgSO 4 3H 2 O. Dies ist in erster Linie ihr „Fehler“ (oder „Verdienst“). ), dass der Chlorgehalt in Erdkruste beträgt 0,20 Gew.-%. Einige relativ seltene chlorhaltige Mineralien, zum Beispiel Hornsilber AgCl, sind für die Nichteisenmetallurgie von großer Bedeutung.

Was die elektrische Leitfähigkeit betrifft, zählt flüssiges Chlor zu den stärksten Isolatoren: Es leitet den Strom fast eine Milliarde Mal schlechter als destilliertes Wasser und 10 22 Mal schlechter als Silber.

Die Schallgeschwindigkeit in Chlor ist etwa eineinhalb Mal geringer als in Luft.

Und schließlich zu Chlorisotopen.

Mittlerweile sind neun Isotope dieses Elements bekannt, in der Natur kommen jedoch nur zwei vor: Chlor-35 und Chlor-37. Der erste ist etwa dreimal größer als der zweite.

Die restlichen sieben Isotope werden künstlich gewonnen. Das kurzlebigste davon, 32 Cl, hat eine Halbwertszeit von 0,306 Sekunden und das langlebigste, 36 Cl, hat eine Halbwertszeit von 310.000 Jahren.

Wie entsteht Chlor?

Das erste, was einem beim Betreten einer Chloranlage ins Auge fällt, sind die zahlreichen Stromleitungen. Die Herstellung von Chlor verbraucht viel Strom – er wird benötigt, um natürliche Chlorverbindungen abzubauen.

Der wichtigste Chlorrohstoff ist natürlich Steinsalz. Befindet sich eine Chloranlage in der Nähe eines Flusses, wird kein Salz geliefert Eisenbahn, und auf Lastkähnen ist es wirtschaftlicher. Salz ist ein preiswertes Produkt, aber es wird viel davon verbraucht: Um eine Tonne Chlor zu gewinnen, braucht man etwa 1,7...1,8 Tonnen Salz.

Salz kommt in Lagerhäusern an. Hier werden Rohstoffvorräte für drei bis sechs Monate gelagert – die Chlorproduktion erfolgt in der Regel im großen Stil.

Das Salz wird zerkleinert und in warmem Wasser aufgelöst. Diese Sole wird durch eine Rohrleitung zur Kläranlage gepumpt, wo sie in riesigen Tanks von der Höhe eines dreistöckigen Gebäudes von Verunreinigungen aus Kalzium- und Magnesiumsalzen gereinigt und geklärt (abgesetzt) ​​wird. Eine reine konzentrierte Natriumchloridlösung wird zur Hauptwerkstatt für die Chlorproduktion – der Elektrolysewerkstatt – gepumpt.

In einer wässrigen Lösung werden Kochsalzmoleküle in Na+- und Cl–-Ionen umgewandelt. Das Cl-Ion unterscheidet sich vom Chloratom nur dadurch, dass es ein zusätzliches Elektron besitzt. Das heißt, um elementares Chlor zu erhalten, muss dieses zusätzliche Elektron entfernt werden. Dies geschieht in einem Elektrolyseur an einer positiv geladenen Elektrode (Anode). Es ist, als ob Elektronen daraus „gesaugt“ würden: 2Cl – → Cl 2 + 2 ē . Die Anoden bestehen aus Graphit, da jedes Metall (außer Platin und seine Analoga), das den Chlorionen überschüssige Elektronen entzieht, schnell korrodiert und zerfällt.

Es gibt zwei Arten von technologischen Designs zur Herstellung von Chlor: Diaphragma und Quecksilber. Im ersten Fall ist die Kathode ein perforiertes Eisenblech und die Kathoden- und Anodenräume des Elektrolyseurs sind durch eine Asbestmembran getrennt. An der Eisenkathode werden Wasserstoffionen entladen und es entsteht eine wässrige Lösung von Natriumhydroxid. Wird Quecksilber als Kathode verwendet, so werden an dieser Natriumionen entladen und es entsteht ein Natriumamalgam, das dann durch Wasser zersetzt wird. Es werden Wasserstoff und Natronlauge gewonnen. In diesem Fall ist kein Trenndiaphragma erforderlich und das Alkali ist konzentrierter als bei Diaphragma-Elektrolyseuren.

Die Produktion von Chlor ist also gleichzeitig die Produktion von Natronlauge und Wasserstoff.

Wasserstoff wird durch Metallrohre und Chlor durch Glas- oder Keramikrohre entfernt. Frisch zubereitetes Chlor ist mit Wasserdampf gesättigt und daher besonders aggressiv. Anschließend wird es zunächst in hohen Türmen mit kaltem Wasser gekühlt, innen mit Keramikfliesen ausgekleidet und mit keramischen Füllkörpern (den sogenannten Raschig-Ringen) gefüllt und anschließend mit konzentrierter Schwefelsäure getrocknet. Es ist das einzige Chlor-Trockenmittel und eine der wenigen Flüssigkeiten, mit denen Chlor nicht reagiert.

Trockenes Chlor ist nicht mehr so ​​aggressiv, es zerstört beispielsweise nicht Stahlgeräte.

Chlor wird üblicherweise in flüssiger Form in Eisenbahntanks oder Flaschen unter einem Druck von bis zu 10 atm transportiert.

In Russland wurde die Chlorproduktion erstmals 1880 im Werk Bondyuzhsky organisiert. Chlor wurde damals im Prinzip auf die gleiche Weise gewonnen, wie es Scheele seinerzeit gewonnen hatte – durch die Reaktion von Salzsäure mit Pyrolusit. Das gesamte erzeugte Chlor wurde zur Herstellung von Bleichmitteln verwendet. Im Jahr 1900 wurde im Werk Donsoda zum ersten Mal in Russland eine elektrolytische Chlorproduktionsanlage in Betrieb genommen. Die Kapazität dieser Werkstatt betrug nur 6.000 Tonnen pro Jahr. Im Jahr 1917 produzierten alle Chlorfabriken in Russland 12.000 Tonnen Chlor. Und 1965 produzierte die UdSSR etwa 1 Million Tonnen Chlor ...

Einer von vielen

Die vielfältigen praktischen Einsatzmöglichkeiten von Chlor lassen sich ohne Umschweife in einem Satz zusammenfassen: Chlor ist notwendig für die Herstellung von Chlorprodukten, d. h. Stoffe, die „gebundenes“ Chlor enthalten. Aber wenn es um dieselben Chlorprodukte geht, kommt man nicht mit einer Phrase durch. Sie sind sehr unterschiedlich – sowohl in den Eigenschaften als auch im Zweck.

Der begrenzte Platz unseres Artikels erlaubt es uns nicht, über alle Chlorverbindungen zu sprechen, aber ohne zumindest über einige Substanzen zu sprechen, für deren Herstellung Chlor erforderlich ist, wäre unser „Porträt“ des Elements Nr. 17 unvollständig und wenig überzeugend.

Nehmen wir zum Beispiel chlororganische Insektizide – Substanzen, die schädliche Insekten töten, aber für Pflanzen ungefährlich sind. Ein erheblicher Teil des produzierten Chlors wird für die Gewinnung von Pflanzenschutzmitteln verbraucht.

Eines der wichtigsten Insektizide ist Hexachlorcyclohexan (oft Hexachloran genannt). Diese Substanz wurde erstmals 1825 von Faraday synthetisiert, praktische Anwendung fand sie jedoch erst mehr als 100 Jahre später – in den 30er Jahren unseres Jahrhunderts.

Hexachloran wird heute durch Chlorierung von Benzol hergestellt. Wie Wasserstoff reagiert Benzol im Dunkeln (und in Abwesenheit von Katalysatoren) sehr langsam mit Chlor, aber bei hellem Licht verläuft die Chlorierungsreaktion von Benzol (C 6 H 6 + 3 Cl 2 → C 6 H 6 Cl 6) recht schnell .

Hexachloran wird wie viele andere Insektizide in Form von Stäuben mit Füllstoffen (Talkum, Kaolin), in Form von Suspensionen und Emulsionen oder schließlich in Form von Aerosolen eingesetzt. Hexachloran ist besonders wirksam bei der Behandlung von Saatgut und bei der Bekämpfung von Schädlingen in Gemüse- und Obstkulturen. Der Verbrauch an Hexachloran beträgt nur 1...3 kg pro Hektar, der wirtschaftliche Effekt seines Einsatzes ist 10...15 mal größer als die Kosten. Leider ist Hexachloran für den Menschen nicht ungefährlich...

Polyvinylchlorid

Wenn Sie ein Schulkind bitten, die ihm bekannten Kunststoffe aufzuzählen, wird er als einer der ersten Polyvinylchlorid (auch Vinylkunststoff genannt) nennen. Aus der Sicht eines Chemikers ist PVC (wie Polyvinylchlorid in der Literatur oft genannt wird) ein Polymer, in dessen Molekül Wasserstoff- und Chloratome an einer Kette von Kohlenstoffatomen „aneinandergereiht“ sind:

Diese Kette kann mehrere tausend Glieder umfassen.

Und aus Verbrauchersicht ist PVC Isolierung für Drähte und Regenmäntel, Linoleum und Schallplatten, Schutzlacke und Verpackungsmaterialien, chemische Geräte und Schaumstoffe, Spielzeug und Instrumententeile.

Polyvinylchlorid entsteht durch die Polymerisation von Vinylchlorid, das am häufigsten durch Behandlung von Acetylen mit Chlorwasserstoff gewonnen wird: HC ≡ CH + HCl → CH 2 = CHCl. Es gibt eine andere Möglichkeit, Vinylchlorid herzustellen – das thermische Cracken von Dichlorethan.

CH 2 Cl – CH 2 Cl → CH 2 = CHCl + HCl. Die Kombination dieser beiden Methoden ist von Interesse, wenn HCl, das beim Cracken von Dichlorethan freigesetzt wird, bei der Herstellung von Vinylchlorid nach der Acetylenmethode verwendet wird.

Vinylchlorid - farbloses Gas mit angenehmem, etwas berauschendem ätherischem Geruch, leicht polymerisierbar. Zur Gewinnung des Polymers wird flüssiges Vinylchlorid unter Druck in warmes Wasser gepumpt und dort in winzige Tröpfchen zerkleinert. Um ein Verschmelzen zu verhindern, wird dem Wasser etwas Gelatine oder Polyvinylalkohol zugesetzt und damit die Polymerisationsreaktion in Gang kommt, wird dort auch ein Polymerisationsinitiator, Benzoylperoxid, zugesetzt. Nach einigen Stunden härten die Tröpfchen aus und es entsteht eine Suspension des Polymers in Wasser. Das Polymerpulver wird über einen Filter oder eine Zentrifuge abgetrennt.

Die Polymerisation erfolgt normalerweise bei Temperaturen von 40 bis 60 °C. Je niedriger die Polymerisationstemperatur, desto länger sind die resultierenden Polymermoleküle.

Wir haben nur über zwei Substanzen gesprochen, für deren Gewinn das Element Nr. 17 erforderlich ist. Nur zwei von vielen Hundert. Es gibt viele ähnliche Beispiele, die angeführt werden können. Und alle sagen, dass Chlor nicht nur ein giftiges und gefährliches Gas, sondern ein sehr wichtiges und sehr nützliches Element ist.

Elementare Berechnung

Bei der Herstellung von Chlor durch Elektrolyse einer Kochsalzlösung werden gleichzeitig Wasserstoff und Natriumhydroxid gewonnen: 2NACl + 2H 2 O = H 2 + Cl 2 + 2NaOH. Natürlich ist Wasserstoff ein sehr wichtiges chemisches Produkt, aber es gibt günstigere und bequemere Möglichkeiten, diesen Stoff herzustellen, zum Beispiel die Umwandlung von Erdgas... Natronlauge wird jedoch fast ausschließlich durch Elektrolyse von Kochsalzlösungen hergestellt – andere Methoden machen weniger als 10 % aus. Da die Produktion von Chlor und NaOH vollständig miteinander verknüpft ist (wie aus der Reaktionsgleichung hervorgeht, geht die Produktion eines Gramm-Moleküls – 71 g Chlor – unweigerlich mit der Produktion von zwei Gramm-Molekülen – 80 g elektrolytischem Alkali einher), wenn man das kennt Anhand der Produktivität der Werkstatt (oder Anlage oder des Staates) für Alkali können Sie leicht berechnen, wie viel Chlor sie produziert. Jeder Tonne NaOH „begleiten“ 890 kg Chlor.

Na ja, Gleitmittel!

Konzentrierte Schwefelsäure ist praktisch die einzige Flüssigkeit, die nicht mit Chlor reagiert. Um Chlor zu komprimieren und zu pumpen, verwenden Fabriken daher Pumpen, in denen Schwefelsäure als Arbeitsmedium und gleichzeitig als Schmiermittel fungiert.

Pseudonym von Friedrich Wöhler

Erforschung der Wechselwirkung organischer Substanzen mit Chlor, ein französischer Chemiker des 19. Jahrhunderts. Jean Dumas machte eine erstaunliche Entdeckung: Chlor kann Wasserstoff in den Molekülen organischer Verbindungen ersetzen. Wenn beispielsweise Essigsäure chloriert wird, wird zuerst ein Wasserstoff der Methylgruppe durch Chlor ersetzt, dann ein anderer, ein dritter ... Aber das Auffälligste war, dass sich die chemischen Eigenschaften von Chloressigsäure kaum von denen der Essigsäure selbst unterschieden. Die von Dumas entdeckte Klasse von Reaktionen war mit der damals vorherrschenden elektrochemischen Hypothese und der Berzelius-Radikaltheorie völlig unerklärlich (in den Worten des französischen Chemikers Laurent war die Entdeckung der Chloressigsäure wie ein Meteor, der das gesamte Alte zerstörte). Schule). Berzelius und seine Schüler und Anhänger bestritten heftig die Richtigkeit von Dumas‘ Werk. In der deutschen Zeitschrift Annalen der Chemie und Pharmacie erschien ein Spottbrief des berühmten deutschen Chemikers Friedrich Wöhler unter dem Pseudonym S.S.N. Windier (auf Deutsch bedeutet „Schwindler“ „Lügner“, „Betrüger“). Es wurde berichtet, dass es dem Autor gelungen sei, alle Kohlenstoffatome in der Faser zu ersetzen (C 6 H 10 O 5). Wasserstoff und Sauerstoff in Chlor umgewandelt, und die Eigenschaften der Faser veränderten sich nicht. Und jetzt stellt man in London warme Bauchpolster aus Watte her, die ... aus reinem Chlor besteht.

Chlor und Wasser

Chlor ist in Wasser deutlich löslich. Bei 20 °C lösen sich 2,3 Volumenteile Chlor in einem Volumenteil Wasser. Wässrige Lösungen von Chlor (Chlorwasser) sind gelb. Doch mit der Zeit, insbesondere bei Lagerung im Licht, verfärben sie sich allmählich. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass gelöstes Chlor teilweise mit Wasser interagiert und Salz- und Hypochlorsäuren entstehen: Cl 2 + H 2 O → HCl + HOCl. Letzteres ist instabil und zerfällt allmählich in HCl und Sauerstoff. Daher verwandelt sich eine Lösung von Chlor in Wasser allmählich in eine Lösung von Salzsäure.

Aber wenn niedrige Temperaturen Chlor und Wasser bilden ein kristallines Hydrat ungewöhnlicher Zusammensetzung - Cl 2 5 3 / 4 H 2 O. Diese grünlich-gelben Kristalle (stabil nur bei Temperaturen unter 10 ° C) können durch Durchleiten von Chlor durch Eiswasser erhalten werden. Die ungewöhnliche Formel erklärt sich aus der Struktur des kristallinen Hydrats, die vor allem durch die Struktur des Eises bestimmt wird. Im Kristallgitter von Eis können H2O-Moleküle so angeordnet sein, dass zwischen ihnen regelmäßig verteilte Hohlräume entstehen. Eine kubische Elementarzelle enthält 46 Wassermoleküle, zwischen denen sich acht mikroskopisch kleine Hohlräume befinden. In diesen Hohlräumen siedeln sich Chlormoleküle an. Die genaue Formel von kristallinem Chlorhydrat sollte daher wie folgt geschrieben werden: 8Cl 2 46H 2 O.

Chlorvergiftung

Das Vorhandensein von etwa 0,0001 % Chlor in der Luft reizt die Schleimhäute. Ständige Einwirkung einer solchen Atmosphäre kann zu Bronchialerkrankungen führen, den Appetit stark beeinträchtigen und der Haut einen grünlichen Farbton verleihen. Beträgt der Chlorgehalt der Luft 0,1°/o, kann es zu akuten Vergiftungen kommen, deren erstes Anzeichen schwere Hustenanfälle sind. Bei einer Chlorvergiftung ist absolute Ruhe nötig; Es ist nützlich, Sauerstoff oder Ammoniak (Ammoniak schnüffeln) oder Alkoholdampf mit Äther einzuatmen. Gemäß den geltenden Hygienestandards beträgt der Chlorgehalt der Luft Produktionsgelände sollte 0,001 mg/l nicht überschreiten, d.h. 0,00003 %.

Nicht nur Gift

„Jeder weiß, dass Wölfe gierig sind.“ Auch dieses Chlor ist giftig. Allerdings kann giftiges Chlor in kleinen Dosen manchmal als Gegenmittel dienen. Daher erhalten Schwefelwasserstoff-Opfer instabile Bleichmittel zum Riechen. Durch die Wechselwirkung werden die beiden Gifte gegenseitig neutralisiert.

Chloranalyse

Zur Bestimmung des Chlorgehalts wird eine Luftprobe mit einer angesäuerten Kaliumjodidlösung durch Absorber geleitet. (Chlor verdrängt Jod, dessen Menge lässt sich leicht durch Titration mit einer Lösung von Na 2 S 2 O 3 bestimmen). Um Spuren von Chlor in der Luft zu bestimmen, wird häufig eine kolorimetrische Methode verwendet, die auf einer starken Farbänderung bestimmter Verbindungen (Benzidin, Orthotoluidin, Methylorange) bei Oxidation mit Chlor basiert. Beispielsweise wird eine farblose angesäuerte Benzidinlösung gelb und eine neutrale Lösung blau. Die Farbintensität ist proportional zur Chlormenge.

Bewohner moderner Städte sind täglich Substanzen ausgesetzt, die dem Leitungswasser zugesetzt werden, um es zu desinfizieren. Informationen über die Gefahren von Chlor im zur Desinfektion verwendeten Wasser sind nicht jedem bekannt. Bei häufigem Gebrauch kann dieses besondere Element jedoch viele schwere Krankheiten verursachen.

Aus diesem Artikel erfahren Sie:

Was ist Chlor und wo wird es verwendet?

Warum ist Chlor im Wasser für den Menschen gefährlich und welche Grade der Chlorvergiftung gibt es?

Warum ist Chlor im Wasser gefährlich für Kinder und Schwangere?

Was ist Chlor und wo wird es verwendet?

Chlor ist ein einfaches Chemische Substanz, das gefährliche toxische Eigenschaften hat. Damit Chlor sicher gelagert werden kann, wird es Druck und reduzierter Temperatur ausgesetzt und verwandelt sich anschließend in eine bernsteinfarbene Flüssigkeit. Werden diese Maßnahmen nicht befolgt, verwandelt sich Chlor bei Raumtemperatur in ein gelbgrünes, flüchtiges Gas mit stechendem Geruch.

Chlor wird in vielen Branchen eingesetzt. In der Papier- und Textilproduktion wird es als Bleichmittel verwendet. Darüber hinaus wird Chlor bei der Herstellung von Chloriden, chlorierten Lösungsmitteln, Pestiziden, Polymeren, synthetischen Kautschuken und Kältemitteln verwendet.

Die Entdeckung, die den Einsatz von Chlor als Desinfektionsmittel ermöglichte, kann als eine der bedeutendsten Errungenschaften der Wissenschaft des 20. Jahrhunderts bezeichnet werden. Dank der Chlorierung des Leitungswassers konnte die Häufigkeit von Darminfektionen, die in allen Städten weit verbreitet waren, reduziert werden.

Das Wasser, das aus natürlichen Stauseen in die städtische Wasserversorgung gelangt, enthält viele giftige Substanzen und Erreger von Infektionskrankheiten. Das unbehandelte Trinken dieses Wassers ist für jeden Menschen äußerst gefährlich. Zur Desinfektion von Wasser werden Chlor, Fluor, Ozon und andere Stoffe eingesetzt. Aufgrund der geringen Kosten von Chlor wird es aktiv zur Wasserdesinfektion und zur Reinigung von Wasserleitungen von dort eingedrungenen Pflanzenansammlungen eingesetzt. Diese Methode trägt dazu bei, die Wahrscheinlichkeit von Verstopfungen in der städtischen Wasserversorgung zu verringern.

Warum ist Chlor im Wasser gefährlich für den menschlichen Körper?

Dank Chlorierung moderner Mann kann seinen Durst bedenkenlos mit Wasser direkt aus der Leitung löschen. Allerdings ist Chlor im Wasser gefährlich, da es zur Quelle vieler Krankheiten werden kann. Bei chemische Reaktion Mit organische Substanzen Chlor erzeugt Verbindungen, die schwere Krankheiten verursachen können. Darüber hinaus kann Chlor durch die Wechselwirkung mit Medikamenten, Vitaminen oder Produkten deren Eigenschaften von harmlos zu gefährlich verändern. Die Folge dieser Beeinflussung können Veränderungen im Stoffwechsel sowie ein Versagen des Immun- und Hormonsystems sein.

Wenn Chlor über die Atemwege oder die Haut in den menschlichen Körper gelangt, kann es Entzündungen der Schleimhäute von Mund und Speiseröhre hervorrufen, zur Verschlimmerung oder Entwicklung von Asthma bronchiale und zum Erscheinungsbild der Haut beitragen entzündliche Prozesse und erhöhte Cholesterinwerte im Blut.

Wenn es mit Wasser in den menschlichen Körper gelangt große Menge Chlor kann zu Reizungen der Atemwege, pfeifenden Atemgeräuschen, Atembeschwerden, Halsschmerzen, Husten, Engegefühl in der Brust sowie Augen- und Hautreizungen führen. Die Schwere der gesundheitlichen Auswirkungen hängt vom Expositionsweg, der Dosis und der Dauer der Chlorexposition ab.

Wenn man über die Gefahren von Chlor im Wasser nachdenkt und darüber nachdenkt, ob es sich aufgrund der offensichtlichen Gefahr dieses Stoffes lohnt, auf dessen Verwendung zu verzichten, muss berücksichtigt werden, dass Wasser, das nicht der erforderlichen Desinfektion unterzogen wurde, viele Krankheiten verursachen kann. In dieser Hinsicht scheint die Verwendung von Chlor zur Wasserreinigung das kleinere von zwei Übeln zu sein.

Warum ist Chlor im Wasser gefährlich: vier Vergiftungsgrade

Bei leichte Chlorvergiftung Folgende Symptome können beobachtet werden:

Reizung der Schleimhäute des Mundes und der Atemwege;

Besessener Chlorgeruch beim Einatmen saubere Luft;

• Reißend.

Wenn solche Anzeichen beobachtet werden, ist keine Behandlung erforderlich, da sie nach einigen Stunden verschwinden.

Bei mäßige Vergiftung Chlor Folgende Symptome werden beobachtet:

Atembeschwerden, die manchmal zum Ersticken führen;

Tränenfluss;

Brustschmerzen.

Bei einer solchen Chlorvergiftung ist es notwendig, rechtzeitig mit der ambulanten Behandlung zu beginnen. Andernfalls kann es bei Inaktivität innerhalb von 2–5 Stunden zu einem Lungenödem kommen.

Bei schwere Chlorvergiftung Folgende Symptome können beobachtet werden:

Plötzliche Atemverzögerung oder Atemstillstand;

Bewusstlosigkeit;

Krampfhafte Muskelkontraktionen.

Um eine schwere Chlorvergiftung zu neutralisieren, müssen dringend Wiederbelebungsmaßnahmen einschließlich künstlicher Beatmung eingeleitet werden. Die Folgen einer solchen Chlorexposition können innerhalb einer halben Stunde zu Schäden an Körpersystemen und sogar zum Tod führen.

Blitzschneller Verlauf einer Chlorvergiftung entwickelt sich rasant. Zu den Symptomen gehören Krämpfe, hervortretende Halsvenen, Bewusstlosigkeit und Atemstillstand, die zum Tod führen. Eine Behandlung bei einer solchen Chloraufnahme ist nahezu unmöglich.

Kann Chlor im Wasser Krebs verursachen?

Chlor im Wasser ist aufgrund seiner erhöhten Aktivität gefährlich, da es leicht mit allen organischen und anorganischen Substanzen reagiert. Oftmals enthält das Wasser, das in die städtische Wasserversorgung gelangt, auch nach Aufbereitungsanlagen, gelöste chemische Abfälle aus der Industrie. Reagieren solche Stoffe mit Chlor, das dem Wasser zur Desinfektion zugesetzt wird, kommt es zur Bildung von chlorhaltigen Giftstoffen, mutagenen und krebserregenden Stoffen und Giften, darunter auch Dioxiden. Unter ihnen ist die größte Gefahr:

Chloroform, das krebserregend wirkt;

Dichlorbrommethan, Brommethanchlorid, Tribrommethan – wirken mutagen auf den menschlichen Körper;

2-, 4-, 6-Trichlorphenol, 2-Chlorphenol, Dichloracetonitril, Chlorhieredin, polychlorierte Biphenyle – sind immuntoxische und krebserregende Stoffe;

Trihalomethane sind krebserregende Chlorverbindungen.

Die moderne Wissenschaft untersucht die Folgen der Anreicherung von im Wasser gelöstem Chlor im menschlichen Körper. Experimenten zufolge können Chlor und seine Verbindungen so gefährliche Krankheiten wie Blasenkrebs, Magenkrebs, Leberkrebs, Mastdarm- und Dickdarmkrebs sowie Erkrankungen des Verdauungssystems hervorrufen. Darüber hinaus können Chlor und seine Verbindungen, die mit Wasser in den menschlichen Körper gelangen, Herzerkrankungen, Arteriosklerose, Anämie und erhöhten Blutdruck verursachen.

Wissenschaftliche Forschung zu Chlor möglicher Grund Onkologische Erkrankungen begannen bereits im Jahr 1947. Allerdings dauerte es bis 1974, bis erste bestätigende Ergebnisse erzielt wurden. Dank neuer Analysetechnologien konnte festgestellt werden, dass nach der Behandlung mit Chlor eine geringe Menge Chloroform im Leitungswasser auftritt. Tierversuche haben bestätigt, dass Chloroform die Entstehung von Krebs auslösen kann. Solche Ergebnisse wurden auch als Ergebnis einer statistischen Analyse erzielt, die zeigte, dass in den Regionen der Vereinigten Staaten, in denen die Bewohner chloriertes Wasser trinken, die Inzidenzrate von Blasen- und Darmkrebs höher ist als in anderen Gebieten.

Nachfolgende Studien zeigten, dass dieses Ergebnis nicht als 100 % zuverlässig angesehen werden kann, da frühere Experimente andere Faktoren, die das Leben der Bevölkerung dieser Regionen beeinflussen, nicht berücksichtigten. Darüber hinaus wurde Versuchstieren im Rahmen praktischer Laboranalysen eine Menge Chloroform injiziert, die um ein Vielfaches höher war als der Gehalt dieser Substanz in gewöhnlichem Leitungswasser.

Warum ist Chlor im Wasser für Kinder gefährlich?

Viele Krankheiten bei Kleinkindern können durch Trinkwasser verursacht werden, das darin gelöstes Chlor enthält. Zu diesen Krankheiten gehören ARVI, Bronchitis, Lungenentzündung, Phenitis, Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts, allergische Manifestationen sowie einige Infektionen wie Masern, Windpocken, Röteln usw.

Auch in öffentlichen Schwimmbädern wird Chlor zur Wasserdesinfektion eingesetzt. Wird die Konzentration dieses Stoffes im Wasser gefährlich überschritten, kann eine solche Nachlässigkeit zu einer Massenvergiftung von Kindern führen. Solche Fälle sind leider keine Seltenheit. Darüber hinaus kann die Atemluft in der Nähe eines Schwimmbades, in dem Chlor zur Desinfektion des Wassers verwendet wird, schädlich für die Lunge einer Person sein. Diese Tatsache wurde durch die Ergebnisse einer Studie bestätigt, bei der sich 200 Schulkinder im Alter von 8 bis 10 Jahren täglich mehr als 15 Minuten in dieser Umgebung aufhielten. Dabei stellte sich heraus, dass bei der Mehrzahl der Probanden eine Verschlechterung des Zustands des Lungengewebes auftrat.

Warum ist Chlor im Wasser während der Schwangerschaft gefährlich?

Untersuchungen britischer Wissenschaftler aus Birmingham haben bestätigt, dass das Trinken von chlorhaltigem Leitungswasser bei schwangeren Frauen dazu führen kann, dass der Fötus gefährliche Geburtsfehler wie Herz- oder Hirnfehler entwickelt.

Diese Schlussfolgerung wurde auf der Grundlage einer Datenanalyse von 400.000 Säuglingen gezogen. Ziel der Studie war es, den Zusammenhang zwischen den 11 häufigsten angeborenen Fehlbildungen des Fötus und dem Chlorgehalt im Trinkwasser zu ermitteln. Es stellte sich heraus, dass Chlor und im Wasser gelöste chlorhaltige Substanzen das Risiko, beim Fötus drei gefährliche Geburtsfehler zu entwickeln, um das Eineinhalbfache und sogar Zweifache erhöhen:

Ventrikelseptumdefekt (ein Loch im Septum zwischen den Herzkammern, das zu einer Vermischung von arteriellem und venösem Blut und chronischem Sauerstoffmangel führt).

"Gaumenspalte".

Anenzephalie (vollständiges oder teilweises Fehlen der Knochen des Schädelgewölbes und des Gehirns).

Warum ist Chlor im Wasser beim Duschen gefährlich?

Viele von Ihnen argumentieren jetzt vielleicht, dass Sie das Risiko vermeiden können, dass Chlor in Ihren Körper gelangt, wenn Sie kein Leitungswasser zum Trinken verwenden. Dies ist jedoch nicht der Fall. Auch chloriertes Wasser bei Hygienemaßnahmen kann schädlich sein. Durch die Einwirkung des im Wasser enthaltenen Chlors verliert die menschliche Haut ihre natürliche Fettmembran. Dies führt zu Trockenheit und vorzeitiger Alterung der Epidermis und kann auch Juckreiz oder allergische Reaktionen hervorrufen. Haare, die in Wasser gelöstem Chlor ausgesetzt sind, werden trocken und brüchig. Medizinische Studien haben gezeigt, dass ein einstündiges Bad in Wasser mit überschüssigem Chlor dem Trinken von 10 Litern chloriertem Wasser entspricht.

So schützen Sie sich vor Chlor im Wasser

Da die Chlorierung von Leitungswasser in Russland überall durchgeführt wird, sollte die Lösung der durch eine solche Desinfektion entstehenden Probleme auf staatlicher Ebene erfolgen. Heute eine radikale Ablehnung der Technologie der Chlorzugabe Wasser trinken ist unmöglich, da für die Umsetzung das gesamte Rohrleitungssystem der Städte ausgetauscht und teure Aufbereitungsanlagen installiert werden müssen. Die Umsetzung eines solchen Projekts erfordert einen hohen finanziellen und zeitlichen Aufwand. Erste Schritte hin zu einem bundesweiten Verzicht auf die Zugabe von Chlor zum Trinkwasser wurden jedoch bereits unternommen. Nun können Sie schon heute Maßnahmen ergreifen, die Ihnen und Ihrer Familie helfen, sich vor den schädlichen Auswirkungen von Chlor zu schützen.

Verwenden Sie einen speziellen Filterduschkopf. Dadurch wird der Chlorgehalt im Wasser, das mit Ihrer Haut in Kontakt kommt, deutlich reduziert.

Nach dem Besuch öffentlicher Schwimmbäder müssen Sie duschen und beim Schwimmen eine Schutzbrille tragen.

Weichmacher können dazu beitragen, die Weichheit Ihrer Haut nach dem Duschen oder Schwimmen wiederherzustellen und so das Risiko von Juckreiz und Reizungen zu verringern.

Verwenden Sie zum Baden kleiner Kinder kein chlorhaltiges Wasser.

Die folgenden Medikamente werden zur Neutralisierung von Chlor im Wasser verwendet:

Kalkmilch, zu deren Herstellung ein Gewichtsteil gelöschter Kalk mit drei Teilen Wasser gegossen, gründlich gemischt und dann die Kalklösung darüber gegossen wird (z. B. 10 kg gelöschter Kalk + 30 Liter Wasser);

5 %ige wässrige Lösung von Soda, zu deren Herstellung zwei Gewichtsteile Soda unter Mischen mit 18 Teilen Wasser gelöst werden (z. B. 5 kg Soda + 95 Liter Wasser);

Eine 5 %ige wässrige Lösung von Natronlauge, bei der zwei Gewichtsteile Natronlauge durch Mischen mit 18 Teilen Wasser gelöst werden (z. B. 5 kg Natronlauge + 95 Liter Wasser).

Ist Chlor im Wasser nach dem Absetzen und Kochen gefährlich?

In diesem Artikel erfahren Sie ausführlich, warum Chlor im Wasser gefährlich ist. Und natürlich fragen sich viele, wie man die Folgen der Zugabe von Chlor zum Trinkwasser beseitigen oder zumindest minimieren kann. Volksräte Sie bieten die zwei einfachsten Methoden an – Absetzen und Kochen.

Die Sedimentation von Leitungswasser ist eine der gebräuchlichsten Methoden zur Wasserreinigung. Tatsächlich sind Chlor und seine gefährlichen Verbindungen instabil und zerfallen daher leicht und verdampfen bei Kontakt mit Luft. Um diesen Vorgang zu vereinfachen, muss Wasser in einen Glas- oder Emaillebehälter mit großer Luftkontaktfläche gegossen werden. Nach 10 Stunden ist das Chlor fast vollständig verschwunden und das Wasser ist zum Trinken geeignet.

Diese Methode der Wasserreinigung befreit das Wasser jedoch nicht von organischen Substanzen, die es nach dem Durchlaufen des städtischen Wasserversorgungssystems enthalten kann. In einem offenen Behälter bei Raumtemperatur beginnen sich diese Mikroorganismen aktiv zu vermehren und innerhalb eines Tages kann das Wasser einen charakteristischen muffigen Geruch annehmen. Das Trinken dieses Wassers ist äußerst gefährlich, da es Erreger von Darmerkrankungen enthalten kann.

Die Kochmethode entfernt nicht nur Chlor und seine Verbindungen aus dem Wasser, sondern tötet auch Mikroorganismen ab, gegen die es nicht resistent ist hohe Temperaturen. Nach dem Abkühlen wird abgekochtes Wasser jedoch wieder zu einem idealen Ort für die Vermehrung gefährlicher Mikroorganismen, die aus der atmosphärischen Luft in das Wasser gelangen. Daher kann abgekochtes Wasser nicht gelagert werden. Darüber hinaus kann der ständige Konsum dieses Wassers zur Entwicklung einer gefährlichen Urolithiasis führen.

Der zuverlässigste Weg, Wasser von Chlor zu reinigen

Es ist möglich, sich vor den gefährlichen Auswirkungen von Chlor zu schützen. Hierzu ist zunächst die Installation einer Wasseraufbereitungsanlage erforderlich. Der moderne Markt bietet viele Systeme zur Wasserreinigung von Chlor und anderem Schadstoffe. Verschwenden Sie nicht Ihre kostbare Zeit mit der Suche nach der für Sie geeigneten Option; vertrauen Sie lieber den Profis.

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Chlor
Ordnungszahl	17
Aussehen einfache Substanz	Das Gas hat eine gelbgrüne Farbe und einen stechenden Geruch. Giftig.
Eigenschaften des Atoms
Atommasse (Molmasse)	35,4527 amu (g/mol)
Atomradius	22 Uhr
Ionisationsenergie (erstes Elektron)	1254.9(13.01) kJ/mol (eV)
Elektronische Konfiguration	3s 2 3p 5
Chemische Eigenschaften
Kovalenter Radius	99 Uhr
Ionenradius	(+7e)27 (-1e)181 Uhr
Elektronegativität (nach Pauling)	3.16
Elektrodenpotential	0
Oxidationsstufen	7, 6, 5, 4, 3, 1, −1
Thermodynamische Eigenschaften einer einfachen Substanz
Dichte	(bei −33,6 °C)1,56 g/cm³
Molare Wärmekapazität	21,838 J/(K mol)
Wärmeleitfähigkeit	0,009 W/(·K)
Schmelztemperatur	172.2
Schmelzhitze	6,41 kJ/mol
Siedetemperatur	238.6
Verdampfungswärme	20,41 kJ/mol
Molares Volumen	18,7 cm³/mol
Kristallzelle einfache Substanz
Gitterstruktur	orthorhombisch
Gitterparameter	a=6,29 b=4,50 c=8,21 Å
c/a-Verhältnis	—
Debye-Temperatur	n/a K

Chlor (χλωρός - grün) ist ein Element der Hauptuntergruppe der siebten Gruppe, der dritten Periode des Periodensystems der chemischen Elemente, mit der Ordnungszahl 17.

Das Element CHLOR wird durch das Symbol dargestellt Cl(lat. Chlor). Chemisch aktives Nichtmetall. Es gehört zur Gruppe der Halogene (ursprünglich wurde der Name „Halogen“ vom deutschen Chemiker Schweiger für Chlor verwendet [wörtlich wird „Halogen“ mit Salz übersetzt), aber es setzte sich nicht durch und wurde später in der Gruppe VII verbreitet von Elementen, zu denen auch Chlor gehört).

Einfache Substanz Chlor(CAS-Nummer: 7782-50-5) ist unter normalen Bedingungen ein giftiges Gas von gelblich-grüner Farbe mit einem stechenden Geruch. Das Chlormolekül ist zweiatomig (Formel Cl 2).

Geschichte der Entdeckung von Chlor

Chloratomdiagramm

Chlor wurde erstmals 1772 von Scheele gewonnen, der seine Freisetzung bei der Wechselwirkung von Pyrolusit mit Salzsäure in seiner Abhandlung über Pyrolusit beschrieb:

4HCl + MnO2 = Cl2 + MnCl2 + 2H2O

Scheele bemerkte den Geruch von Chlor, ähnlich dem von Königswasser, seine Fähigkeit, mit Gold und Zinnober zu reagieren, und seine bleichenden Eigenschaften.

Scheele schlug in Übereinstimmung mit der damals in der Chemie vorherrschenden Phlogiston-Theorie vor, dass Chlor ein dephlogistisiertes Mittel ist Salzsäure, also Salzsäureoxid. Berthollet und Lavoisier vermuteten, dass Chlor ein Oxid des Elements ist Muria Versuche, es zu isolieren, blieben jedoch erfolglos, bis es Davy gelang, Speisesalz durch Elektrolyse in zu zerlegen Natrium Und Chlor.

Verbreitung in der Natur

In der Natur kommen zwei Chlorisotope vor: 35 Cl und 37 Cl. In der Erdkruste ist Chlor das am häufigsten vorkommende Halogen. Chlor ist sehr aktiv – es verbindet sich direkt mit fast allen Elementen des Periodensystems.

In der Natur kommt es nur in Form von Verbindungen in den Mineralien vor: Halit NaCl, Sylvit KCl, Sylvinit KCl NaCl, Bischofit MgCl 2 6H2O, Carnallit KCl MgCl 2 6H 2 O, Kainit KCl MgSO 4 3H 2 O. Die größten Chlorreserven sind in den Salzen der Meere und Ozeane enthalten.

Chlor macht 0,025 % aus Gesamtzahl Atome der Erdkruste, die Clarke-Zahl von Chlor beträgt 0,19 % und menschlicher Körper enthält 0,25 Gew.-% Chlorionen. Im menschlichen und tierischen Körper kommt Chlor hauptsächlich in interzellulären Flüssigkeiten (einschließlich Blut) vor und spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung osmotischer Prozesse sowie bei Prozessen, die mit der Funktion von Nervenzellen verbunden sind.

Isotopenzusammensetzung

In der Natur kommen zwei stabile Chlorisotope vor: mit der Massenzahl 35 und 37. Ihr Gehalt beträgt 75,78 % bzw. 24,22 %.

Isotop	Relative Masse, a.m.u.	Halbwertszeit	Art des Verfalls	Kernspin
35Cl	34.968852721	Stabil	—	3/2
36Cl	35.9683069	301000 Jahre	β-Zerfall in 36 Ar	0
37Cl	36.96590262	Stabil	—	3/2
38Cl	37.9680106	37,2 Minuten	β-Zerfall in 38 Ar	2
39Cl	38.968009	55,6 Minuten	β-Zerfall zu 39 Ar	3/2
40Cl	39.97042	1,38 Minuten	β-Zerfall in 40 Ar	2
41Cl	40.9707	34 s	β-Zerfall in 41 Ar
42Cl	41.9732	46,8 s	β-Zerfall in 42 Ar
43Cl	42.9742	3,3 s	β-Zerfall in 43 Ar

Physikalische und physikalisch-chemische Eigenschaften

Unter normalen Bedingungen ist Chlor ein gelbgrünes Gas mit erstickendem Geruch. Einige von ihm physikalische Eigenschaften sind in der Tabelle dargestellt.

Eigentum	Bedeutung
Siedetemperatur	−34 °C
Schmelztemperatur	−101 °C
Zersetzungstemperatur (Dissoziationen in Atome)	~1400°C
Dichte (Gas, n.s.)	3,214 g/l
Elektronenaffinität eines Atoms	3,65 eV
Erste Ionisierungsenergie	12,97 eV
Wärmekapazität (298 K, Gas)	34,94 (J/mol K)
Kritische Temperatur	144 °C
Kritischer Druck	76 atm
Standardbildungsenthalpie (298 K, Gas)	0 (kJ/mol)
Standardbildungsentropie (298 K, Gas)	222,9 (J/mol K)
Schmelzenthalpie	6,406 (kJ/mol)
Siedeenthalpie	20,41 (kJ/mol)

Beim Abkühlen wird Chlor bei einer Temperatur von etwa 239 K flüssig und kristallisiert dann unterhalb von 113 K zu einem orthorhombischen Gitter mit Raumgruppe Cmca und Parameter a=6,29, b=4,50, c=8,21. Unterhalb von 100 K wird die orthorhombische Modifikation von kristallinem Chlor tetragonal und weist eine Raumgruppe auf P4 2/ncm und Gitterparameter a=8,56 und c=6,12.

Löslichkeit

Der Dissoziationsgrad des Chlormoleküls Cl 2 → 2Cl. Bei 1000 K beträgt sie 2,07*10 -4 % und bei 2500 K 0,909 %.

Der Schwellenwert für die Geruchswahrnehmung in der Luft liegt bei 0,003 (mg/l).

Im CAS-Register - Nummer 7782-50-5.

Was die elektrische Leitfähigkeit betrifft, zählt flüssiges Chlor zu den stärksten Isolatoren: Es leitet den Strom fast eine Milliarde Mal schlechter als destilliertes Wasser und 10 22 Mal schlechter als Silber. Die Schallgeschwindigkeit in Chlor ist etwa eineinhalb Mal geringer als in Luft.

Chemische Eigenschaften

Struktur der Elektronenhülle

Die Wertigkeit eines Chloratoms enthält 1 ungepaartes Elektron: 1S² 2S² 2p 6 3S² 3p 5 , daher ist eine Wertigkeit von 1 für ein Chloratom sehr stabil. Aufgrund des Vorhandenseins eines unbesetzten d-Sublevel-Orbitals im Chloratom kann das Chloratom andere Valenzen aufweisen. Schema der Bildung angeregter Zustände eines Atoms:

Es sind auch Chlorverbindungen bekannt, bei denen das Chloratom formal die Wertigkeit 4 und 6 aufweist, beispielsweise ClO 2 und Cl 2 O 6. Allerdings handelt es sich bei diesen Verbindungen um Radikale, das heißt, sie besitzen ein ungepaartes Elektron.

Wechselwirkung mit Metallen

Chlor reagiert direkt mit fast allen Metallen (manche nur in Gegenwart von Feuchtigkeit oder beim Erhitzen):

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

Wechselwirkung mit Nichtmetallen

Im Licht oder bei Erhitzung reagiert es nach einem Radikalmechanismus aktiv (manchmal mit Explosion) mit Wasserstoff. Gemische aus Chlor und Wasserstoff, die 5,8 bis 88,3 % Wasserstoff enthalten, explodieren bei Bestrahlung unter Bildung von Chlorwasserstoff. Ein Gemisch aus Chlor und Wasserstoff in geringer Konzentration brennt mit farbloser oder gelbgrüner Flamme. Maximale Temperatur der Wasserstoff-Chlor-Flamme 2200 °C:

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

Andere Eigenschaften

Cl 2 + CO → COCl 2

Beim Auflösen in Wasser oder Alkalien dismutiert Chlor und bildet Hypochlorsäure (und beim Erhitzen Perchlorsäure) und Salzsäure oder deren Salze:

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

Oxidierende Eigenschaften von Chlor

Cl 2 + H 2 S → 2HCl + S

Reaktionen mit organischen Substanzen

CH 3 -CH 3 + Cl 2 → C 2 H 6-x Cl x + HCl

Bindet sich über Mehrfachbindungen an ungesättigte Verbindungen:

CH 2 =CH 2 + Cl 2 → Cl-CH 2 -CH 2 -Cl

Aromatische Verbindungen ersetzen in Gegenwart von Katalysatoren (z. B. AlCl 3 oder FeCl 3) ein Wasserstoffatom durch Chlor:

C 6 H 6 + Cl 2 → C 6 H 5 Cl + HCl

Methoden zur Beschaffung

Industrielle Methoden

Ursprünglich basierte die industrielle Methode zur Herstellung von Chlor auf der Scheele-Methode, also der Reaktion von Pyrolusit mit Salzsäure:

MnO 2 + 4HCl → MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O

Im Jahr 1867 entwickelte Deacon eine Methode zur Herstellung von Chlor durch katalytische Oxidation von Chlorwasserstoff mit Luftsauerstoff. Das Deacon-Verfahren wird derzeit zur Gewinnung von Chlor aus Chlorwasserstoff eingesetzt, einem Nebenprodukt der industriellen Chlorierung organischer Verbindungen.

4HCl + O 2 → 2H 2 O + 2Cl 2

Heute wird Chlor im industriellen Maßstab zusammen mit Natriumhydroxid und Wasserstoff durch Elektrolyse einer Kochsalzlösung hergestellt:

2NaCl + 2H 2 O → H 2 + Cl 2 + 2NaOH Anode: 2Cl - - 2е - → Cl 2 0 Kathode: 2H 2 O + 2e - → H 2 + 2OH -

Da die Elektrolyse von Wasser parallel zur Elektrolyse von Natriumchlorid erfolgt, kann die Gesamtgleichung wie folgt ausgedrückt werden:

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

Zur Herstellung von Chlor kommen drei Varianten des elektrochemischen Verfahrens zum Einsatz. Zwei davon sind die Elektrolyse mit einer festen Kathode: Diaphragma- und Membranverfahren, die dritte ist die Elektrolyse mit einer flüssigen Quecksilberkathode (Quecksilberherstellungsverfahren). Unter den elektrochemischen Produktionsmethoden ist die Elektrolyse mit einer Quecksilberkathode die einfachste und bequemste Methode, diese Methode verursacht jedoch erhebliche Umweltschäden durch Verdunstung und Austritt von metallischem Quecksilber.

Membranmethode mit Feststoffkathode

Der Hohlraum des Elektrolyseurs ist durch eine poröse Asbesttrennwand – ein Diaphragma – in Kathoden- und Anodenräume unterteilt, in denen sich jeweils die Kathode und die Anode des Elektrolyseurs befinden. Daher wird ein solcher Elektrolyseur oft als Diaphragma bezeichnet, und das Herstellungsverfahren ist die Diaphragmaelektrolyse. Ein Strom gesättigter Anolytlösung (NaCl-Lösung) fließt kontinuierlich in den Anodenraum des Diaphragma-Elektrolyseurs. Durch den elektrochemischen Prozess wird an der Anode durch die Zersetzung von Halit Chlor und an der Kathode durch die Zersetzung von Wasser Wasserstoff freigesetzt. In diesem Fall wird die kathodennahe Zone mit Natriumhydroxid angereichert.

Membranmethode mit Feststoffkathode

Die Membranmethode ähnelt im Wesentlichen der Diaphragmamethode, jedoch sind Anoden- und Kathodenraum durch eine Kationenaustauscher-Polymermembran getrennt. Die Membranherstellungsmethode ist effizienter als die Membranmethode, aber schwieriger in der Anwendung.

Quecksilbermethode mit Flüssigkathode

Der Prozess wird in einem Elektrolytbad durchgeführt, das aus einem Elektrolyseur, einem Zersetzer und einer Quecksilberpumpe besteht, die durch Kommunikation miteinander verbunden sind. Im Elektrolytbad zirkuliert Quecksilber unter der Wirkung einer Quecksilberpumpe und durchläuft einen Elektrolyseur und einen Zersetzer. Die Kathode des Elektrolyseurs ist ein Quecksilberstrom. Anoden - Graphit oder verschleißarm. Zusammen mit Quecksilber fließt kontinuierlich ein Anolytstrom, eine Lösung von Natriumchlorid, durch den Elektrolyseur. Durch die elektrochemische Zersetzung von Chlorid entstehen an der Anode Chlormoleküle und an der Kathode löst sich das freigesetzte Natrium in Quecksilber und bildet ein Amalgam.

Labormethoden

In Laboratorien werden zur Herstellung von Chlor üblicherweise Verfahren verwendet, die auf der Oxidation von Chlorwasserstoff mit starken Oxidationsmitteln (z. B. Mangan(IV)-oxid, Kaliumpermanganat, Kaliumdichromat) basieren:

2KMnO 4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 +8H 2 O K 2 Cr 2 O 7 + 14HCl → 3Cl 2 + 2KCl + 2CrCl 3 + 7H 2 O

Chlorspeicher

Das erzeugte Chlor wird in speziellen „Tanks“ gelagert oder in Hochdruck-Stahlflaschen gepumpt. Flaschen mit flüssigem Chlor unter Druck haben eine besondere Farbe – Sumpffarbe. Es ist zu beachten, dass sich bei längerem Gebrauch von Chlorflaschen extrem explosives Stickstofftrichlorid in ihnen ansammelt und Chlorflaschen daher von Zeit zu Zeit einer routinemäßigen Reinigung und Reinigung von Stickstoffchlorid unterzogen werden müssen.

Qualitätsstandards für Chlor

Gemäß GOST 6718-93 „Flüssiges Chlor. „Technische Spezifikationen“ werden folgende Chlorqualitäten hergestellt

Anwendung

Chlor wird in vielen Industrien, der Wissenschaft und im Haushalt verwendet:

Der Hauptbestandteil von Bleichmitteln ist Chlorwasser.

• Bei der Herstellung von Polyvinylchlorid, Kunststoffverbindungen und synthetischem Kautschuk werden Drahtisolierungen, Fensterprofile, Verpackungsmaterialien, Kleidung und Schuhe, Linoleum und Schallplatten, Lacke, Geräte und Schaumstoffe, Spielzeug, Instrumententeile und Baumaterialien hergestellt. Polyvinylchlorid wird durch Polymerisation von Vinylchlorid hergestellt, das heute am häufigsten aus Ethylen nach der Chlor-ausgeglichenen Methode über das Zwischenprodukt 1,2-Dichlorethan hergestellt wird.
• Die bleichenden Eigenschaften von Chlor sind seit langem bekannt, allerdings „bleicht“ nicht Chlor selbst, sondern atomarer Sauerstoff, der beim Abbau von unterchloriger Säure entsteht: Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO → 2HCl + O.. Diese Methode zum Bleichen von Stoffen, Papier und Pappe wird seit mehreren Jahrhunderten verwendet.
• Herstellung von chlororganischen Insektiziden – Substanzen, die für Nutzpflanzen schädliche Insekten abtöten, aber für Pflanzen unbedenklich sind. Ein erheblicher Teil des produzierten Chlors wird für die Gewinnung von Pflanzenschutzmitteln verbraucht. Eines der wichtigsten Insektizide ist Hexachlorcyclohexan (oft Hexachloran genannt). Diese Substanz wurde erstmals 1825 von Faraday synthetisiert, praktische Anwendung fand sie jedoch erst mehr als 100 Jahre später – in den 30er Jahren unseres Jahrhunderts.
• Es wurde als chemischer Kampfstoff sowie zur Herstellung anderer chemischer Kampfstoffe verwendet: Leitungswasser, das jedoch keine Alternative zur desinfizierenden Wirkung von Chlorverbindungen bieten kann. Die Materialien, aus denen Wasserpfeifen bestehen, reagieren unterschiedlich auf chloriertes Leitungswasser. Freies Chlor im Leitungswasser verkürzt die Lebensdauer von Rohrleitungen auf Basis von Polyolefinen, also Polyethylenrohren, erheblich verschiedene Arten, einschließlich vernetztem Polyethylen, bekannt als PEX (PE-X). Um die Zulassung von Rohrleitungen aus Polymermaterialien für den Einsatz in Wasserversorgungssystemen mit chloriertem Wasser zu kontrollieren, waren die USA gezwungen, drei Normen zu übernehmen: ASTM F2023 in Bezug auf Rohre aus vernetztem Polyethylen (PEX) und heißes chloriertes Wasser, ASTM F2263 in Bezug auf alle Polyethylenrohre und chloriertes Wasser und ASTM F2330 angewendet auf Mehrschichtrohre (Metall-Polymer) und heißes chloriertes Wasser. Eine positive Reaktion hinsichtlich der Haltbarkeit bei Wechselwirkung mit chloriertem Wasser zeigt sich in der Kupferverbrennung (Darm). Aufnahme und Ausscheidung von Chlor stehen in engem Zusammenhang mit Natriumionen und Bikarbonaten, in geringerem Maße mit Mineralokortikoiden und der Aktivität von Na + /K + - ATPase. 10-15 % des gesamten Chlors, davon 1/3 bis 1/2 - in roten Blutkörperchen. Etwa 85 % des Chlors befinden sich im extrazellulären Raum. Chlor wird aus dem Körper hauptsächlich über den Urin ausgeschieden (90- 95 %), Kot (4-8 %) und über die Haut (bis zu 2 %). Die Ausscheidung von Chlor ist mit Natrium- und Kaliumionen und umgekehrt mit HCO 3 verbunden (Säure-Basen-Gleichgewicht).

  Ein Mensch nimmt täglich 5-10 g NaCl zu sich. Der Mindestbedarf des Menschen an Chlor beträgt etwa 800 mg pro Tag. Baby erhält erforderliche Menge Chlor über die Muttermilch, die 11 mmol/l Chlor enthält. NaCl ist für die Produktion von Salzsäure im Magen notwendig, die die Verdauung fördert und krankheitserregende Bakterien abtötet. Derzeit ist die Beteiligung von Chlor an der Entstehung bestimmter Krankheiten beim Menschen nicht ausreichend untersucht, was hauptsächlich auf die geringe Anzahl von Studien zurückzuführen ist. Es genügt zu sagen, dass nicht einmal Empfehlungen zur täglichen Chloraufnahme entwickelt wurden. Menschliches Muskelgewebe enthält 0,20–0,52 % Chlor, Knochengewebe – 0,09 %; im Blut - 2,89 g/l. Der Körper eines durchschnittlichen Menschen (Körpergewicht 70 kg) enthält 95 g Chlor. Jeden Tag nimmt ein Mensch 3-6 g Chlor über die Nahrung auf, was den Bedarf an diesem Element mehr als deckt.

  Chlorionen sind für Pflanzen lebenswichtig. Chlor ist am Energiestoffwechsel in Pflanzen beteiligt und aktiviert die oxidative Phosphorylierung. Es ist für die Bildung von Sauerstoff während der Photosynthese durch isolierte Chloroplasten notwendig und stimuliert Hilfsprozesse der Photosynthese, vor allem solche, die mit der Energieakkumulation verbunden sind. Chlor wirkt sich positiv auf die Aufnahme von Sauerstoff-, Kalium-, Kalzium- und Magnesiumverbindungen durch die Wurzeln aus. Eine zu hohe Konzentration an Chlorionen in Pflanzen kann auch eine negative Seite haben, beispielsweise den Chlorophyllgehalt verringern, die Aktivität der Photosynthese verringern und das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen verzögern. Aber es gibt Pflanzen, die sich im Laufe der Evolution entweder an den Salzgehalt des Bodens angepasst haben oder im Kampf um Platz leere Salzwiesen besetzt haben, in denen es keine Konkurrenz gibt. Pflanzen, die auf salzhaltigen Böden wachsen, werden Halophyten genannt; sie sammeln während der Vegetationsperiode Chloride an und entfernen den Überschuss dann durch Laubfall oder geben Chloride an die Oberfläche von Blättern und Zweigen ab und profitieren von einem doppelten Vorteil, indem sie die Oberflächen beschatten Sonnenlicht. In Russland wachsen Halophyten auf Salzstöcken, Salzaufschlüssen und Salzsenken rund um die Salzseen Baskunchak und Elton.

  Unter den Mikroorganismen sind auch Halophile – Halobakterien – bekannt, die in stark salzhaltigen Gewässern oder Böden leben.

  Betriebsmerkmale und Vorsichtsmaßnahmen

  Chlor ist ein giftiges, erstickendes Gas, das, wenn es in die Lunge gelangt, zu Verbrennungen des Lungengewebes und zum Ersticken führt. Bei einer Konzentration in der Luft von etwa 0,006 mg/l (d. h. dem Doppelten der Wahrnehmungsschwelle für Chlorgeruch) wirkt es reizend auf die Atemwege. Chlor war einer der ersten chemischen Kampfstoffe, den Deutschland im Ersten Weltkrieg einsetzte. Weltkrieg. Bei der Arbeit mit Chlor sollten Sie Schutzkleidung, eine Gasmaske und Handschuhe tragen. Mit einem Stoffverband, der mit einer Lösung aus Natriumsulfit Na 2 SO 3 oder Natriumthiosulfat Na 2 S 2 O 3 angefeuchtet ist, können Sie die Atmungsorgane kurzzeitig vor dem Eindringen von Chlor schützen.

  MPC von Chlor atmosphärische Luft Folgendes: durchschnittlicher Tageswert - 0,03 mg/m³; maximale Einzeldosis - 0,1 mg/m³; in Arbeitsbereichen Industrieunternehmen— 1 mg/m³.

  Weitere Informationen

  Chlorproduktion in Russland
  Goldchlorid
  Chlorwasser
  Bleichpulver
  Reize erste Base Chlorid
  Zweite Base Chlorid Reize

  Chlorverbindungen
  Hypochlorite
  Perchlorate
  Säurechloride
  Chlorate
  Chloride
  Organochlorverbindungen

  Analysiert

  — Verwendung von ESR-10101-Referenzelektroden, die den Gehalt an Cl- und K+ analysieren.

Chlor(lat. Chlorum), Cl, chemisches Element der Gruppe VII des Periodensystems von Mendelejew, Ordnungszahl 17, Atommasse 35.453; gehört zur Familie der Halogene. Unter normalen Bedingungen (0 °C, 0,1 Mn/m2 oder 1 kgf/cm2) ist es ein gelbgrünes Gas mit einem scharfen, reizenden Geruch. Natürliches Chlor besteht aus zwei stabilen Isotopen: 35 Cl (75,77 %) und 37 Cl (24,23 %). Radioaktive Isotope mit den Massenzahlen 31–47 wurden künstlich gewonnen, insbesondere: 32, 33, 34, 36, 38, 39, 40 mit Halbwertszeiten (T ½) bzw. 0,31; 2,5; 1,56 Sek.; 3.1·10 5 Jahre; 37,3, 55,5 und 1,4 Minuten. Als Isotopentracer werden 36 Cl und 38 Cl verwendet.

Historische Referenz. Chlor wurde erstmals 1774 von K. Scheele durch Reaktion von Salzsäure mit Pyrolusit MnO 2 gewonnen. Allerdings stellte G. Davy erst 1810 fest, dass Chlor ein Element ist und nannte es Chlor (von griechisch chloros – gelbgrün). Im Jahr 1813 schlug J. L. Gay-Lussac den Namen Chlor für dieses Element vor.

Verteilung von Chlor in der Natur. Chlor kommt in der Natur nur in Form von Verbindungen vor. Der durchschnittliche Chlorgehalt in der Erdkruste (Clarke) beträgt 1,7·10 -2 Massen-%, in sauren magmatischen Gesteinen - Graniten und anderen - 2,4·10 -2, in basischen und ultrabasischen Gesteinen 5·10 -3. Die Hauptrolle in der Geschichte des Chlors in der Erdkruste spielt die Wassermigration. In Form von Cl-Ionen kommt es im Weltmeer (1,93 %), in unterirdischen Salzlaken und Salzseen vor. Die Anzahl der eigenen Mineralien (hauptsächlich natürliche Chloride) beträgt 97, das wichtigste ist Halit NaCl (Steinsalz). Auch bekannt große Einlagen Kalium- und Magnesiumchloride und gemischte Chloride: Sylvinit KCl, Sylvinit (Na,K)Cl, Carnalit KCl MgCl 2 6H 2 O, Kainit KCl MgSO 4 3H 2 O, Bischofit MgCl 2 6H 2 O. In der Geschichte der Erde sehr wichtig Es kam zu einem Strom von HCl, das in vulkanischen Gasen enthalten war, in die oberen Teile der Erdkruste.

Physikalische Eigenschaften von Chlor. Chlor hat einen Siedepunkt von -34,05 °C und einen Schmelzpunkt von -101 °C. Die Dichte von Chlorgas beträgt unter Normalbedingungen 3,214 g/l; gesättigter Dampf bei 0°C 12,21 g/l; flüssiges Chlor mit einem Siedepunkt von 1,557 g/cm3; festes Chlor bei - 102°C 1,9 g/cm 3 . Druck gesättigte Dämpfe Chlor bei 0°C 0,369; bei 25°C 0,772; bei 100°C 3,814 Mn/m 2 bzw. 3,69; 7,72; 38,14 kgf/cm2. Schmelzwärme 90,3 kJ/kg (21,5 cal/g); Verdampfungswärme 288 kJ/kg (68,8 cal/g); Die Wärmekapazität von Gas bei konstantem Druck beträgt 0,48 kJ/(kg K). Kritische Konstanten von Chlor: Temperatur 144 °C, Druck 7,72 Mn/m2 (77,2 kgf/cm2), Dichte 573 g/l, spezifisches Volumen 1,745·10 -3 l/g. Löslichkeit (in g/l) von Chlor bei einem Partialdruck von 0,1 Mn/m2 oder 1 kgf/cm2 in Wasser 14,8 (0 °C), 5,8 (30 °C), 2,8 (70 °C); in einer Lösung von 300 g/l NaCl 1,42 (30°C), 0,64 (70°C). Unterhalb von 9,6°C bilden sich in wässrigen Lösungen Chlorhydrate variabler Zusammensetzung Cl 2 ·nH 2 O (wobei n = 6-8); Dabei handelt es sich um gelbe kubische Kristalle, die mit steigender Temperatur in Chlor und Wasser zerfallen. Chlor ist in TiCl 4, SiCl 4, SnCl 4 und einigen organischen Lösungsmitteln (insbesondere Hexan C 6 H 14 und Tetrachlorkohlenstoff CCl 4) gut löslich. Das Chlormolekül ist zweiatomig (Cl 2). Der Grad der thermischen Dissoziation von Cl 2 + 243 kJ = 2Cl beträgt bei 1000 K 2,07·10 -4 %, bei 2500 K 0,909 %.

Chemische Eigenschaften von Chlor.Äußere elektronische Konfiguration des Cl 3s 2 Sp 5-Atoms. Demnach weist Chlor in Verbindungen die Oxidationsstufen -1, +1, +3, +4, +5, +6 und +7 auf. Der kovalente Radius des Atoms beträgt 0,99 Å, der Ionenradius von Cl beträgt 1,82 Å, die Elektronenaffinität des Chloratoms beträgt 3,65 eV und die Ionisierungsenergie beträgt 12,97 eV.

Chemisch gesehen ist Chlor sehr aktiv, verbindet sich direkt mit fast allen Metallen (manche nur in Gegenwart von Feuchtigkeit oder beim Erhitzen) und reagiert mit Nichtmetallen (außer Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Inertgasen) unter Bildung der entsprechenden Chloride viele Verbindungen, ersetzt Wasserstoff V gesättigte Kohlenwasserstoffe und bindet an ungesättigte Verbindungen. Chlor verdrängt Brom und Jod aus ihren Verbindungen mit Wasserstoff und Metallen; Von den Verbindungen von Chlor mit diesen Elementen wird es durch Fluor ersetzt. Alkalimetalle reagieren in Gegenwart von Spuren von Feuchtigkeit mit Chlor unter Entzündung; die meisten Metalle reagieren mit trockenem Chlor nur beim Erhitzen. Stahl sowie einige Metalle sind in einer Atmosphäre mit trockenem Chlor bei niedrigen Temperaturen beständig und werden daher für die Herstellung von Geräten und Lagereinrichtungen für trockenes Chlor verwendet. Phosphor entzündet sich in einer Chloratmosphäre und bildet PCl 3 und bei weiterer Chlorierung PCl 5; Schwefel mit Chlor ergibt beim Erhitzen S 2 Cl 2, SCl 2 und anderes S n Cl m. Arsen, Antimon, Wismut, Strontium und Tellur interagieren heftig mit Chlor. Ein Gemisch aus Chlor und Wasserstoff verbrennt mit farbloser oder gelbgrüner Flamme unter Bildung von Chlorwasserstoff (es handelt sich um eine Kettenreaktion).

Die maximale Temperatur der Wasserstoff-Chlor-Flamme beträgt 2200°C. Gemische aus Chlor und Wasserstoff mit 5,8 bis 88,5 % H 2 sind explosionsgefährlich.

Chlor bildet mit Sauerstoff Oxide: Cl 2 O, ClO 2, Cl 2 O 6, Cl 2 O 7, Cl 2 O 8 sowie Hypochlorite (Salze der unterchlorigen Säure), Chlorite, Chlorate und Perchlorate. Alle Sauerstoffverbindungen des Chlors bilden mit leicht oxidierbaren Stoffen explosionsfähige Gemische. Chloroxide sind schwach stabil und können spontan explodieren; Hypochlorite zersetzen sich während der Lagerung langsam; Chlorate und Perchlorate können unter dem Einfluss von Initiatoren explodieren.

Chlor im Wasser hydrolysiert und bildet hypochlorige und Salzsäuren: Cl 2 + H 2 O = HClO + HCl. Bei der Chlorierung wässriger Alkalilösungen in der Kälte entstehen Hypochlorite und Chloride: 2NaOH + Cl 2 = NaClO + NaCl + H 2 O, beim Erhitzen entstehen Chlorate. Durch Chlorierung von trockenem Calciumhydroxid entsteht Bleichmittel.

Wenn Ammoniak mit Chlor reagiert, entsteht Stickstofftrichlorid. Bei der Chlorierung organischer Verbindungen ersetzt Chlor entweder Wasserstoff oder verbindet Mehrfachbindungen, wodurch verschiedene chlorhaltige organische Verbindungen entstehen.

Chlor bildet mit anderen Halogenen Interhalogenverbindungen. Fluoride ClF, ClF 3, ClF 3 sind sehr reaktiv; Beispielsweise entzündet sich Glaswolle in einer ClF 3 -Atmosphäre spontan. Bekannte Verbindungen von Chlor mit Sauerstoff und Fluor sind Chloroxyfluoride: ClO 3 F, ClO 2 F 3, ClOF, ClOF 3 und Fluorperchlorat FClO 4.

Chlor bekommen. Die industrielle Herstellung von Chlor begann 1785 durch die Reaktion von Salzsäure mit Mangan(II)-oxid oder Pyrolusit. Im Jahr 1867 entwickelte der englische Chemiker G. Deacon eine Methode zur Herstellung von Chlor durch Oxidation von HCl mit Luftsauerstoff in Gegenwart eines Katalysators. Seit dem späten 19. und frühen 20. Jahrhundert wird Chlor durch Elektrolyse wässriger Lösungen von Alkalimetallchloriden hergestellt. Diese Methoden produzieren 90-95 % des Chlors weltweit. Bei der Herstellung von Magnesium, Calcium, Natrium und Lithium durch Elektrolyse geschmolzener Chloride fallen geringe Mengen Chlor als Nebenprodukt an. Zwei Hauptmethoden der Elektrolyse wässriger NaCl-Lösungen werden verwendet: 1) in Elektrolyseuren mit einer festen Kathode und einer porösen Filtermembran; 2) in Elektrolyseuren mit einer Quecksilberkathode. Bei beiden Methoden wird Chlorgas an einer Titan-Ruthenium-Anode aus Graphit oder Oxid freigesetzt. Nach der ersten Methode wird an der Kathode Wasserstoff freigesetzt und es entsteht eine Lösung aus NaOH und NaCl, aus der durch anschließende Aufbereitung handelsübliche Natronlauge abgetrennt wird. Nach der zweiten Methode entsteht an der Kathode Natriumamalgam, bei dessen Zersetzung mit reinem Wasser in einer separaten Apparatur eine NaOH-Lösung, Wasserstoff und reines Quecksilber gewonnen werden, die wieder in die Produktion gehen. Beide Methoden ergeben 1,125 t NaOH pro 1 Tonne Chlor.

Die Elektrolyse mit einem Diaphragma erfordert weniger Kapitalinvestitionen zur Organisation der Chlorproduktion und produziert billigeres NaOH. Bei der Quecksilberkathodenmethode entsteht sehr reines NaOH, allerdings belastet der Quecksilberverlust die Umwelt.

Verwendung von Chlor. Eine der wichtigsten Branchen chemische Industrie ist die Chlorindustrie. Der Großteil des Chlors wird am Ort seiner Herstellung zu chlorhaltigen Verbindungen verarbeitet. Chlor wird in flüssiger Form in Flaschen, Fässern, Eisenbahntanks oder in speziell ausgestatteten Behältern gelagert und transportiert. Industrieländer zeichnen sich durch folgenden ungefähren Chlorverbrauch aus: für die Herstellung chlorhaltiger organischer Verbindungen - 60-75 %; anorganische Verbindungen, die Chlor enthalten, -10-20 %; zum Bleichen von Zellstoff und Stoffen - 5-15 %; für Sanitärbedarf und Wasserchlorung - 2-6 % der Gesamtproduktion.

Chlor wird auch zur Chlorierung einiger Erze zur Gewinnung von Titan, Niob, Zirkonium und anderen verwendet.

Chlor im Körper. Chlor ist eines der biogenen Elemente und ein ständiger Bestandteil pflanzlicher und tierischer Gewebe. Der Chlorgehalt in Pflanzen (viel Chlor in Halophyten) reicht von Tausendstel Prozent bis zu ganzen Prozent, bei Tieren von Zehnteln und Hundertstel Prozent. Der Tagesbedarf eines Erwachsenen an Chlor (2-4 g) wird durch gedeckt Lebensmittel. Chlor wird in der Regel im Übermaß mit der Nahrung in Form von Natriumchlorid und Kaliumchlorid zugeführt. Besonders reich an Chlor sind Brot, Fleisch und Milchprodukte. Im tierischen Körper ist Chlor die wichtigste osmotisch aktive Substanz im Blutplasma, in der Lymphe, in der Liquor cerebrospinalis und in einigen Geweben. Spielt eine Rolle im Wasser-Salz-Stoffwechsel und fördert die Wasserretention im Gewebe. Die Regulierung des Säure-Basen-Gleichgewichts im Gewebe erfolgt zusammen mit anderen Prozessen durch die Veränderung der Chlorverteilung zwischen dem Blut und anderen Geweben. Chlor ist am Energiestoffwechsel in Pflanzen beteiligt und aktiviert sowohl die oxidative Phosphorylierung als auch die Photophosphorylierung. Chlor wirkt sich positiv auf die Sauerstoffaufnahme der Wurzeln aus. Chlor ist für die Sauerstoffproduktion während der Photosynthese durch isolierte Chloroplasten notwendig. Die meisten Nährmedien für den künstlichen Pflanzenanbau enthalten kein Chlor. Es ist möglich, dass sehr niedrige Chlorkonzentrationen für die Pflanzenentwicklung ausreichend sind.

Eine Chlorvergiftung ist in der Chemie-, Zellstoff- und Papier-, Textil-, Pharmaindustrie und anderen Branchen möglich. Chlor reizt die Schleimhäute der Augen und Atemwege. Primäre entzündliche Veränderungen gehen meist mit einer Sekundärinfektion einher. Eine akute Vergiftung entwickelt sich fast sofort. Beim Einatmen mittlerer und niedriger Chlorkonzentrationen werden Engegefühl und Schmerzen in der Brust, trockener Husten, schnelles Atmen, Schmerzen in den Augen, Tränenfluss, erhöhte Leukozytenwerte im Blut, Körpertemperatur usw. beobachtet. Bronchopneumonie, toxisches Lungenödem , depressive Zustände, Krämpfe sind möglich. In leichten Fällen erfolgt die Genesung innerhalb von 3–7 Tagen. Als Spätfolgen werden Katarrh der oberen Atemwege, rezidivierende Bronchitis, Pneumosklerose und andere beobachtet; mögliche Aktivierung einer Lungentuberkulose. Bei längerer Inhalation geringer Chlorkonzentrationen werden ähnliche, sich jedoch langsam entwickelnde Krankheitsformen beobachtet. Vorbeugung von Vergiftungen: Versiegelung von Produktionsanlagen, Geräten, effektive Belüftung, ggf. Verwendung einer Gasmaske. Die Herstellung von Chlor, Bleichmitteln und anderen chlorhaltigen Verbindungen wird als Produktion mit gefährlichen Arbeitsbedingungen eingestuft.