Clor: proprietăți și particularități. De ce elementul clor este important pentru corpul uman. Ce alimente îl conțin și când devine periculos. Compușii clorului în practică. Var clorurat, dioxid de clor și alte produse; efecte toxice

Elementul clor și aplicațiile sale

Elementul clor se află în subgrupul principal VII din tabelul Mendeleev. Are un atomic №17, adică 17 protoni din nucleu. Un nemetal activ chimic, notat în latină după cum urmează: Cl. Un reprezentant tipic al grupului halogen. Acestea sunt gaze cu miros toxic caracteristic; toți halogenii se dizolvă bine în apă, iar la contactul cu aerul umed încep să fumeze.

Valenţă

Se știe că valența unui element se exprimă prin capacitatea atomilor săi de a se lega de un număr specific de atomi ai altor elemente. În acest sens, valența elementului clor poate fi definită ca o variabilă, deoarece posibilele sale combinații pentru astfel de legături sunt mai multe. În general, limitele sale sunt de la primul până la cel mai înalt al șaptelea, în esență - primul, al treilea, al cincilea și al șaptelea.

Clor în apă

Moleculele de clor interacționează cu cele ale apei, formând așa-numitele apă clorurată sau acid hipocloros. Este impermanent; se descompune ușor, eliberând oxigen atomic - se datorează efectului de albire a unui astfel de lichid. Efectul antimicrobian al apei clorurate este mai important în acest caz, motiv pentru care este folosit ca dezinfectant.

clorului
Clor în apa piscinei sau apa de la robinet: utilizat ca dezinfectant

Această funcție a fost utilizată de la începutul secolului al XIX-lea: a fost folosită pentru prima dată de medicii din Viena. Pe termen lung, clorul este utilizat pentru dezinfectarea suplimentară a apei potabile. Putem fi siguri că această combinație înseamnă moartea agenților patogeni, dar dacă un astfel de supliment nu este periculos pentru sănătatea umană. În practică, se știe că apa de la robinet poate fi purificată din clor cu câteva picături de suc de lămâie într-un pahar.

Proprietățile clorului

Am menționat deja câteva dintre caracteristicile chimice ale elementului clor: un gaz otrăvitor din grupul halogen, cu o moleculă diatomică, solubil în apă și cu o activitate chimică bine definită.

Proprietăți chimice

Iată ce altceva poate fi adăugat la această caracteristică:

Cl este un nemetal extrem de activ care poate forma compuși cu practic orice metal - unele dintre aceste interacțiuni necesită condiții suplimentare, cum ar fi încălzirea sau umiditatea. Activ în interacțiunea cu nemetalele.

  • Cele mai frecvent descrise interacțiuni ale clorului sunt cele cu hidrogen (se formează clorură de hidrogen, dizolvată în apă dă acid clorhidric); cu oxigen - indirect, la temperatură ridicată, se formează oxizi, hipocloriti, cloriti si clorati; mai multe interacțiuni - cu sodiu, magneziu, fosfor; cu bază de sodiu și potasiu etc. În multe cazuri, reacțiile sunt legate de eliberarea de oxigen atomic, care se datorează de fapt albirii și acțiunii antimicrobiene a compușilor de clor.

Proprietăți fizice

Unele dintre caracteristicile elementului clor sunt mai interesante pentru profesioniști decât pentru publicul larg. Cu toate acestea, amintiți-vă că acesta este un gaz toxic cu un miros specific și o culoare verzuie, care se deplasează în jurul nostru sub formă de diverși compuși. Are un punct de fierbere de minus 34,04 ° C; punctul de topire minus 101,5 ° C; densitatea sa în stare gazoasă este de 3,214 g/l; densitatea clorului lichefiat este de 1,537 g/cm3.

Gazul cloros otrăvitor a fost folosit ca substanță de război în timpul primului război mondial

În stare gazoasă, clorul are proprietatea de a fi ușor lichefiat. La o presiune de 8 atmosfere și o temperatură de 20 de grade, arată ca un lichid galben-verzui. Are proprietăți ridicate de coroziune. Practica arată că acest element chimic poate stoca o stare lichidă până la o temperatură critică de 143 grade la presiune crescândă. Dacă se răcește la 32 de grade sub zero, devine lichid și nu are nicio legătură cu presiunea atmosferică. Poate continua să cristalizeze la răcirea continuă.

Compuși ai clorului

Cei mai importanți compuși ai clorului cu valoare practică sunt clorura de hidrogen - respectiv în acidul clorhidric din apă; acid hipocloros; oxid de clor. Atunci când este combinat cu oxigen, clorul demonstrează valențe diferite - compușii sunt toxici, volatili, explozivi.

Dintre toți compușii de clor cei mai accesibili ca înțelegere a importanței compușii săi sunt clorura de sodiu, adică familia noastră de sare de masă.

Istoria descoperirii

Carl Wilhelm Scheele: Acesta este numele chimistului și farmacistului suedez care este considerat descoperitorul elementului clor. Pentru prima dată a reușit să-l învețe în laborator în forma sa cea mai pură și să-l descrie; acest lucru s-a întâmplat în 1774. De ceva timp, totuși, s-a crezut că este o formă de acid clorhidric. Zeci de ani mai târziu, în 1807, ciudatul gaz a fost numit „clor” de Humphrey Davy și este acum denumit un element separat. Davey obține clor pur prin electroliza clorurii de sodiu sau a sării obișnuite.

  • Toxicitatea severă a clorului nu numai că a fost descoperită foarte curând, dar, din păcate, a fost chiar folosită. În 1915, în timpul primului război mondial, Germania a folosit clorul ca otravă de război împotriva trupelor franceze la Ypres, Belgia. Norul otrăvitor de clor a afectat 15.000 de oameni, dintre care o treime au murit pe loc. Inhalarea clorului provoacă arsuri la nivelul sistemului respirator și sufocare.

Beneficii pentru sănătate

Clorul este implicat în construcția și funcționarea tuturor organismelor vii. Ceea ce este special este că nu este în formă pură, ci doar sub formă de compuși.

  • La om și animale în general, clorul menține echilibrul osmotic. Ionii clorabezi trec fără probleme prin membranele celulare și, împreună cu ionii de potasiu, reglează echilibrul apă-sare. În tractul gastrointestinal, ionii de clor creează un mediu favorabil acțiunii enzimelor din sucurile gastrice.

În multe celule ale corpului nostru există așa-numitele canale de clor, prin care se menține pH-ul celulelor și are loc schimbul de lichid intercelular. Aproximativ 85% din cantitatea totală de clor din corpul nostru se află în spațiul intercelular. Ionii de clor sunt excretați din corp de-a lungul căilor sistemului excretor.

  • Clorul poate fi într-adevăr periculos, dar în practică fără acesta, viața umană sau viața se dovedește a fi de neconceput. Conținutul său total în corpul nostru este de aproximativ 0,25% din greutatea corporală totală. Să ne gândim doar în următoarea direcție: clorul sub formă de acid clorhidric este implicat în compoziția sucurilor gastrice. Aici elementul nu numai că inhibă acțiunea microorganismelor patogene, ci și participă activ la procesarea alimentelor.

Alături de alte două elemente - potasiu și sodiu, clorul joacă un rol cheie în menținerea echilibrului apă-sare al unui organism viu.

Nevoia de clor în organism

Un adult sănătos trebuie să ia 4-6 g de clor pe zi; nevoia de Cl crește în timpul exercițiilor fizice sau pe timp cald - datorită transpirației abundente. Cu o dietă echilibrată, este ușor să atingi acest nivel zilnic de clor fără efort.

Două alte sarcini importante ale clorului în corpul uman: normalizează starea masei eritrocitare și curăță ficatul de grăsime.

Semne de deficit și exces de clor

Deficitul de clor din organism poate fi cauzat de procesele care duc la deshidratare: transpirații abundente la căldură sau în timpul exercițiului; diaree, vărsături și unele boli ale sistemului urinar. Deficitul de clor provoacă somnolență și letargie, slăbiciune musculară, gură uscată, pierderea poftei de mâncare și senzații de gust.

Multe alimente obișnuite conțin clor

În schimb, excesul duce la tensiune arterială crescută, tuse uscată, dureri în piept și dureri de cap, dureri de rupere și tăiere la nivelul ochilor, disconfort și probleme cu funcționarea tractului digestiv. Aportul excesiv de clor poate fi asociat cu supradozele de clorurare a robinetului și aportul exclusiv de apă de la robinet; o supradoză similară poate apărea la persoanele a căror profesie este legată de utilizarea produselor cu clor sau care locuiesc în camere cu un astfel de conținut.

Alimente bogate în clor

Principalul furnizor de clor pentru organism este sarea de masă, mai ales dacă nu a fost supusă tratamentului termic - deci este bine să sari mesele gata.

Clorul se găsește și în ouă, fructe de mare, carne, leguminoase - fasole, linte și mazăre, hrișcă și orez, măsline. Practic toate alimentele conțin anumite doze de element, inclusiv pâine și lapte.

Extracția clorului. În natură

Am menționat deja că elementul clor are o activitate chimică ridicată, deci în natură poate fi găsit ca o componentă a diferiților compuși. Se găsește în gazele vulcanice, precum și în multe minerale - potrivit experților, acestea reprezintă aproximativ o sută de specii. De regulă, acestea sunt cloruri metalice.

O mare cantitate de element se găsește în oceanele lumii - aproape 2% din conținut. Faptul se explică prin solubilitatea puternică a elementului și transportul activ al clorurilor în râuri și mări. Procesul opus este, de asemenea, posibil: clorul este depus pe țărmurile mării sărate, iar vântul îl suflă în direcții diferite. De aceea cea mai mare concentrație în natură este în zonele de coastă. Astfel se formează salinele: în climatul uscat și în soarele puternic, apa de mare se evaporă și, în același timp, se formează zone cu concentrație puternică de clorură de sodiu.

  • Clorul are, de asemenea, o serie de aplicații în sectorul agricol și în industrie, deci este interesant să vedem cum este produs. Formula extracției sale pare simplă, doar sare și apă sunt necesare. clorura de sodiu este dizolvată și soluția este expusă la un curent electric. Cât de mult clor trebuie să fie produs depinde de consum. În anii 1970 îndepărtați, de exemplu, cererea mondială a fost de 20 de milioane de tone și astfel Cl s-a clasat pe locul cinci în producția de produse anorganice. În 2015, producția a fost deja de 28 de milioane de tone, incluzând toate formele, inclusiv var clorurat, tablete de dezinfectant cu clor, pesticide, solvenți etc. pe acizi perclorici.
  • Extracția directă a clorului din natură: este extracția sării, a mării sau a rocii. În cadrul planetei, rezervele nu sunt mari, datele arată cantități de ordinul a 0,017%. Aceasta înseamnă că, în exploatarea intensivă, prețul sării va începe în curând să crească.

Aplicații ale clorului în industrie

Clorul este necesar pentru producerea acidului clorhidric și este utilizat în industrie pentru tăbăcirea și vopsirea pielii, pentru producerea de cărbune activ, coloranți sintetici și intermediari organici. Fără clor, o serie de proceduri nu pot fi efectuate în galvanizare, în producția de adezivi și alcool hidrolizat. Puterea clorului ca dezinfectant este utilizată în decontaminarea instalațiilor de apă potabilă. Cu toate acestea, există multe controverse aici din cauza riscului de supradozaj în timpul procedurii de clorare în sine, în timpul consumului intensiv, precum și din cauza uzurii rapide a conductelor de apă.

În metalurgie, clorul este implicat în producția de metale rare, cum ar fi niobiu, titan și tantal. Iar industria chimică se bazează constant pe clor: este utilizată pentru a produce clorură de polivinil, spume - materiale de ambalare. La fel ca otrăvurile de război și îngrășămintele!

Clorul are multe aplicații practice

Clorul este, de asemenea, necesar în producția de cauciuc și izolatori sintetici. Acestea sunt utilizate în producția de izolații pentru fire, papetărie, ambalaje pentru aparate de uz casnic etc. Există păreri că produsele din cauciuc produse de astfel de tehnologii sunt dăunătoare pentru oameni.

Dioxid de clor

Dioxidul de clor este unul dintre compușii clorului cu oxigenul - ClO2. Un gaz otrăvitor care este instabil, dar se dizolvă bine în apă. Pur și simplu - dioxidul de clor din apă este înălbitorul nostru familiar. Este utilizat ca dezinfectant și ca înălbitor - ultimul efect se datorează oxigenului atomic eliberat.

Dioxidul de clor face obiectul unor controverse interesante, deoarece există practici mondiale pentru utilizarea acestuia în tratamentul bolilor grave, cum ar fi malaria, ciuperca, astmul și chiar cancerul. Logica terapiei cu clor, dezvoltată în Statele Unite de Jim Humble, este că odată ce soluția - de fapt este acidul hipocloros sau înălbitor -, astfel, odată ce soluția ucide agenții patogeni din apa potabilă, va face același lucru și în corpul uman. Medicina nativă nu recunoaște oficial această metodologie; în plus, există dovezi că administrarea produsului provoacă greață, vărsături și supărare.

În același timp, ofertele pot fi găsite online pentru produsul MMC, care este recomandat ca un ucigaș extrem de selectiv al agenților patogeni. Este acceptat conform unei scheme speciale. Există, de asemenea, o versiune îmbunătățită - CDS, prezentată ca o combinație de apă distilată și dioxid de clor fără efect acid; o sticlă de 250 ml costă 35 BGN.

Var cu clor

Varul clorurat este un amestec tehnic de hipoclorit de calciu, clorură de calciu și hidroxid de calciu (wikipedia.org). Este o substanță pulverulentă sau granule cu o culoare albă și miros de clor. În prezența umezelii și a dioxidului de carbon din aer se descompune, eliberând clor gazos. Folosit pentru dezinfectarea și albirea țesăturilor și a hârtiei.

Substanță periculoasă; poate provoca coroziunea pielii; poluant de mediu.

În agricultură

Elementul este foarte popular în agricultură - este utilizat la producerea insecticidelor organoclorurate. Distrug dăunătorii plantelor fără a se afecta. O parte semnificativă din tot clorul extras este utilizat în scopuri agricole. Produsele cu clor sunt capabile să distrugă selectiv buruienile.

Ca otrava

Am menționat utilizarea clorului ca otravă de război - ceva care este interzis astăzi. Elementul afectează corpul uman, provocând sufocare.

Primele simptome ale otrăvirii cu clor sunt iritarea căilor respiratorii și a ochilor. Acest lucru provoacă o tuse cu atacuri de sufocare. Pătrunzând în plămâni, clorul le corodează țesutul și provoacă umflături. Toate acestea se întâmplă extrem de repede.

În funcție de concentrația de gaz din aer, se dezvoltă diferite simptome. La concentrații scăzute, ochii devin roșii și apare o scurtă respirație. În prezența clorului în atmosferă în intervalul 1,5-2 g/m3 apar greutate și dureri în piept, rupturi severe. O ședere de 10-15 minute într-un mediu cu o astfel de concentrație de clor este urmată de arsuri ale sistemului respirator și deces. La concentrații mai mari, moartea are loc instantaneu din cauza paraliziei sistemului respirator.