ქლორის გამოყენება. ქლორი არის ძალიან ძლიერი ჟანგვის აგენტი. როგორ მიიღება ქლორი?
ქლორი(ლათ. chlorum), cl, მენდელეევის პერიოდული სისტემის vii ჯგუფის ქიმიური ელემენტი, ატომური ნომერი 17, ატომური მასა 35,453; ეკუთვნის ოჯახს ჰალოგენები.ნორმალურ პირობებში (0°C, 0.1 MN/მ 2ან 1 კგფ/სმ 2) ყვითელ-მწვანე გაზი მკვეთრი გამაღიზიანებელი სუნით. ბუნებრივი H. შედგება ორი სტაბილური იზოტოპისგან: 35 cl (75,77%) და 37 cl (24,23%). რადიოაქტიური იზოტოპები მასობრივი ნომრებით 32, 33, 34, 36, 38, 39, 40 და ნახევარგამოყოფის პერიოდით ( t1/2) შესაბამისად 0,31; 2.5; 1.56 წმ; 3 , 1 ? 10 5 წელი; 37.3, 55.5 და 1.4 წთ. 36 cl და 38 cl გამოიყენება როგორც იზოტოპური მაჩვენებლები.
ისტორიული ცნობა. ჰ.-მ პირველად 1774 წელს მოიპოვა კ. შილემარილმჟავას ურთიერთქმედება პიროლუზიტ mno 2-თან. თუმცა, მხოლოდ 1810 წ დეივიდაადგინა, რომ ქლორი ელემენტია და დაარქვა ქლორი (ბერძნულიდან chlor o s - ყვითელ-მწვანე). 1813 წელს ჯ. გეი ლუსაკიშესთავაზა სახელი X ამ ელემენტისთვის.
განაწილება ბუნებაში. H. ბუნებაში გვხვდება მხოლოდ ნაერთების სახით. ჩ-ის საშუალო შემცველობა დედამიწის ქერქში (კლარკი) 1,7? 10 -2% წონით, მჟავე ანთებით ქანებში - გრანიტები და სხვ. 2.4? 10-2 , ძირითად და ულტრაბაზისურ 5-ში? 10 -3. წყლის მიგრაცია მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ქრისტიანობის ისტორიაში დედამიწის ქერქში. cl იონის სახით გვხვდება მსოფლიო ოკეანეში (1,93%), მიწისქვეშა მარილწყალსა და მარილის ტბებში. საკუთარი მინერალების რაოდენობა (ძირითადად ბუნებრივი ქლორიდები) 97, მთავარია ჰალიტე ნაცი . ასევე ცნობილია კალიუმის და მაგნიუმის ქლორიდების და შერეული ქლორიდების დიდი საბადოები: სილვინი kcl, სილვინიტი(na, k) ci, კარნალიტი kci? mgcl2? 6h2o, კაინიტე kci? მგსო 4? 3სთ 2 ო, ბიშოფიტი მგცი 2 ? 6 სთ. დედამიწის ისტორიაში ვულკანურ აირებში შემავალი hcl-ის შემოდინებას დიდი მნიშვნელობა ჰქონდა დედამიწის ქერქის ზედა ნაწილებში.
ფიზიკური და ქიმიური თვისებები. ჰ.-ს აქვს ტკიპ -34.05°С, t nl - 101°C. ნორმალურ პირობებში აირისებრი ჩ-ის სიმკვრივე 3.214 გ/ლ; გაჯერებული ორთქლი 0°C-ზე 12.21 გ/ლ; თხევადი H. დუღილის წერტილი 1.557 გ/სმ 3 ; მყარი ცივი ტემპერატურაზე - 102°c 1.9 გ/სმ 3 . გაჯერებული ორთქლის წნევა ჩ. 0 ° C 0,369; 25°c-ზე 0.772; 100°c-ზე 3.814 MN/მ 2ან შესაბამისად 3,69; 7.72; 38.14 კგფ/სმ 2 . დნობის სითბო 90.3 კჯ/კგ (21,5 კალ/გ); აორთქლების სითბო 288 კჯ/კგ (68,8 კალ/გ); გაზის თბოტევადობა მუდმივ წნევაზე 0,48 კჯ/(კგ? TO) . კრიტიკული მუდმივები H.: ტემპერატურა 144°c, წნევა 7.72 მნ/მ 2 (77,2 კგფ/სმ 2) , სიმკვრივე 573 გ/ლ, კონკრეტული მოცულობა 1,745? 10-3 ლ/გ. ხსნადობა (ში გ/ლ) X. 0,1 ნაწილობრივი წნევის დროს მნ/მ 2 , ან 1 კგფ/სმ 2 , წყალში 14.8 (0°C), 5.8 (30°c), 2.8 (70°c); ხსნარში 300 გ/ლ naci 1.42 (30°c), 0.64 (70°c). 9,6°C-ზე დაბლა ქლორის ჰიდრატები წარმოიქმნება წყალხსნარებში ცვლადი შემადგენლობა cl ? ნ h 2 o (სადაც n = 6 × 8); ეს არის კუბური სისტემის ყვითელი კრისტალები, რომლებიც ტემპერატურის მატებისას იშლება ქლორში და წყალში. ქლორი კარგად იხსნება ticl 4, sic1 4, sncl 4 და ზოგიერთ ორგანულ გამხსნელებში (განსაკუთრებით ჰექსანში c 6 h 14 და ნახშირბადის ტეტრაქლორიდში ccl 4). X. მოლეკულა არის დიატომური (cl 2). თერმული დისოციაციის ხარისხი cl 2 + 243 კჯ u 2cl 1000 K არის 2.07? 10 -40%, 2500 K 0,909%. ატომის გარე ელექტრონული კონფიგურაცია cl 3 ს 2 3 გვ 5 . ამის შესაბამისად, H. ნაერთებში ავლენს ჟანგვის მდგომარეობებს -1, +1, +3, +4, +5, +6 და +7. ატომის კოვალენტური რადიუსი არის 0,99 å, იონური რადიუსი cl არის 1,82 å, X ატომის კავშირი ელექტრონის მიმართ არის 3,65. ev,იონიზაციის ენერგია 12.97 ევ.
ქიმიურად ქლორი ძალიან აქტიურია, ის პირდაპირ ერწყმის თითქმის ყველა ლითონს (ზოგიერთს მხოლოდ ტენის თანდასწრებით ან გაცხელებისას) და არამეტალებთან (გარდა ნახშირბადის, აზოტის, ჟანგბადისა და ინერტული აირებისა) და ქმნის შესაბამისს. ქლორიდები,რეაგირებს ბევრ ნაერთთან, ცვლის წყალბადს გაჯერებულ ნახშირწყალბადებში და უერთდება უჯერი ნაერთებს. H. ანაცვლებს ბრომს და იოდს მათი ნაერთებიდან წყალბადთან და ლითონებთან; იგი გადაადგილდება ამ ელემენტების ქლორის ნაერთებიდან ფტორით. ტუტე ლითონები ტენიანობის კვალის არსებობისას ურთიერთქმედებენ ქლორთან აალებასთან ერთად; ლითონების უმეტესობა მშრალ ქლორთან რეაგირებს მხოლოდ გაცხელებისას. ფოლადი, ისევე როგორც ზოგიერთი ლითონი, მდგრადია მშრალ ქლორის ატმოსფეროში დაბალ ტემპერატურაზე, ამიტომ გამოიყენება მშრალი ქლორის აღჭურვილობისა და შესანახი საშუალებების დასამზადებლად. ფოსფორი აალდება ქლორის ატმოსფეროში, წარმოქმნის pcl 3-ს და შემდგომი ქლორირებისას. pcl 5; გოგირდი H.-ით გაცხელებისას იძლევა s 2 cl 2, scl 2 და ა.შ. ნკლ მ. დარიშხანი, ანტიმონი, ბისმუტი, სტრონციუმი და თელურიუმი ენერგიულად რეაგირებს ქლორთან. ქლორისა და წყალბადის ნარევი იწვის უფერო ან ყვითელ-მწვანე ალით და წარმოიქმნება. წყალბადის ქლორიდი(ეს ჯაჭვური რეაქციაა)
წყალბად-ქლორის ალის მაქსიმალური ტემპერატურაა 2200°c. ქლორის ნარევები წყალბადთან, რომელიც შეიცავს 5,8-დან 88,5% სთ 2-მდე, ფეთქებადია.
ჟანგბადთან ერთად X. აყალიბებს ოქსიდებს: cl 2 o, clo 2, cl 2 o 6, cl 2 o 7, cl 2 o 8 , ასევე ჰიპოქლორიტები (მარილები ჰიპოქლორის მჟავა) , ქლორიტები, ქლორატებიდა პერქლორატები. ქლორის ყველა ჟანგბადის ნაერთი ქმნის ასაფეთქებელ ნარევებს ადვილად დაჟანგული ნივთიერებებით. ქლორის ოქსიდები არ არის სტაბილური და შეიძლება სპონტანურად აფეთქდეს; ჰიპოქლორიტები ნელა იშლება შენახვის დროს; ქლორატები და პექლორატები შეიძლება აფეთქდეს ინიციატორების გავლენით.
H. ჰიდროლიზდება წყალში, წარმოქმნის ჰიპოქლორულ და მარილმჟავებს: cl 2 + h 2 o u hclo + hcl. სიცივეში ტუტეების წყალხსნარების ქლორირებისას წარმოიქმნება ჰიპოქლორიტები და ქლორიდები: 2naoh + cl 2 \u003d nacio + naci + h 2 o, ხოლო გაცხელებისას - ქლორატები. მშრალი კალციუმის ჰიდროქსიდის ქლორირება გაუფერულება.
როდესაც ამიაკი რეაგირებს ქლორთან, წარმოიქმნება აზოტის ტრიქლორიდი. . ორგანული ნაერთების ქლორირებისას ქლორი ან ცვლის წყალბადს: r-h + ci 2 = rcl + hci, ან ემატება მრავალი ბმის მეშვეობით, რათა წარმოქმნას სხვადასხვა ქლორის შემცველი ორგანული ნაერთები. .
H. წარმოიქმნება სხვა ჰალოგენებთან ერთად ინტერჰალოგენური ნაერთები.ფტორიდები clf, clf 3, clf 5 ძალიან რეაქტიულია; მაგალითად, clp 3-ის ატმოსფეროში მინის ბამბა სპონტანურად ანთებს. ცნობილია ქლორის ნაერთები ჟანგბადთან და ფტორთან - ოქსიფტორიდები X.: clo 3 f, clo 2 f 3, clof, clof 3 და ფტორის პერქლორატი fclo 4.
ქვითარი. ქლორის წარმოება კომერციულად დაიწყო 1785 წელს მარილმჟავას მანგანუმის დიოქსიდთან ან პიროლუზიტთან ურთიერთქმედებით. 1867 წელს ინგლისელმა ქიმიკოსმა ჰ.დიკონმა შეიმუშავა ქლორის გამომუშავების მეთოდი ატმოსფერული ჟანგბადით hcl-ის დაჟანგვით კატალიზატორის თანდასწრებით. მე-19 საუკუნის ბოლოდან - მე-20 საუკუნის დასაწყისიდან. ქლორი მიიღება ტუტე ლითონის ქლორიდების წყალხსნარების ელექტროლიზით. ამ მეთოდებით 70-იან წლებში. მე -20 საუკუნე მსოფლიოში წარმოებულია ჰ-ის 90-95%. მცირე რაოდენობით ქლორი მიიღება შემთხვევით მაგნიუმის, კალციუმის, ნატრიუმის და ლითიუმის წარმოებისას გამდნარი ქლორიდების ელექტროლიზით. 1975 წელს ქლორის მსოფლიო წარმოება დაახლოებით 25 მილიონი ტონა იყო. თ.ნაცის წყალხსნარების ელექტროლიზის ორი ძირითადი მეთოდი გამოიყენება: 1) ელექტროლიზატორებში მყარი კათოდით და ფოროვანი ფილტრის დიაფრაგმით; 2) ელექტროლიზატორებში ვერცხლისწყლის კათოდით. ორივე მეთოდის მიხედვით აირისებრი X გამოიყოფა გრაფიტის ან ოქსიდის ტიტან-რუთენიუმის ანოდზე.პირველი მეთოდის მიხედვით წყალბადი გამოიყოფა კათოდზე და წარმოიქმნება ნაოჰისა და ნაკლის ხსნარი, საიდანაც კომერციული კაუსტიკური სოდა იზოლირებულია შემდგომში. დამუშავება. მეორე მეთოდის მიხედვით, კათოდზე წარმოიქმნება ნატრიუმის ამალგამი, რომელიც ცალკე აპარატში სუფთა წყლით იშლება, მიიღება ნაოჰის ხსნარი, წყალბადი და სუფთა ვერცხლისწყალი, რომელიც კვლავ გადადის წარმოებაში. ორივე მეთოდი იძლევა 1-ს თ X. 1.125 თნაო.
დიაფრაგმის ელექტროლიზი მოითხოვს ნაკლებ კაპიტალის ინვესტიციას ქიმიური წარმოების ორგანიზებისთვის და აწარმოებს უფრო იაფ ნაოჰს. ვერცხლისწყლის კათოდის მეთოდი წარმოქმნის ძალიან სუფთა ნაოს, მაგრამ ვერცხლისწყლის დაკარგვა აბინძურებს გარემოს. 1970 წელს მსოფლიოში ქიმიური პროდუქტის 62,2% იწარმოებოდა ვერცხლისწყლის კათოდის მეთოდით, 33,6% მყარი კათოდური მეთოდით და 4,2% სხვა მეთოდებით. 1970 წლის შემდეგ დაიწყო მყარი კათოდური ელექტროლიზის გამოყენება იონგამცვლელი მემბრანით, რაც საშუალებას აძლევდა სუფთა ნაოს მიღებას ვერცხლისწყლის გამოყენების გარეშე.
განაცხადი. ქიმიური მრეწველობის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი დარგია ქლორის მრეწველობა. ქლორის ძირითადი რაოდენობა მუშავდება მისი წარმოების ადგილას ქლორის შემცველ ნაერთებად. H. შეინახეთ და გადაიტანეთ თხევადი სახით ცილინდრებში, კასრებში, რკინიგზაში. ტანკებში ან სპეციალურად აღჭურვილ გემებში. სამრეწველო ქვეყნებისთვის დამახასიათებელია ქლორის შემდეგი სავარაუდო მოხმარება: ქლორის შემცველი ორგანული ნაერთების წარმოებისთვის - 60-75%; არაორგანული ნაერთები, რომლებიც შეიცავს ქ.-ს - 10-20%; რბილობისა და ქსოვილების გასათეთრებლად - 5-15%; სანიტარული საჭიროებებისა და წყლის ქლორებისთვის - მთლიანი გამომუშავების 2-6%.
ქლორი ასევე გამოიყენება გარკვეული მადნების ქლორაციისთვის ტიტანის, ნიობიუმის, ცირკონიუმის და სხვათა მოპოვების მიზნით.
L. M. Yakimenko.
სხეულში ჰ. ერთ-ერთია ჰ ბიოგენური ელემენტები,მცენარეული და ცხოველური ქსოვილების მუდმივი კომპონენტი. ჩ.-ს შემცველობა მცენარეებში (მრავალი ჩვ. in ჰალოფიტები) - პროცენტის მეათასედიდან მთელ პროცენტამდე, ცხოველებში - პროცენტის მეათედი და მეასედი. ზრდასრული ადამიანის ყოველდღიური მოთხოვნილება H.-ზე (2-4 გ) დაფარულია საკვებით. საკვებთან ერთად H. ჩვეულებრივ ჭარბად მოდის ნატრიუმის ქლორიდისა და კალიუმის ქლორიდის სახით. X. განსაკუთრებით მდიდარია პური, ხორცი და რძის პროდუქტები. ქლორი არის მთავარი ოსმოტიკურად აქტიური ნივთიერება ცხოველთა სხეულში სისხლის პლაზმაში, ლიმფში, ცერებროსპინალურ სითხეში და ზოგიერთ ქსოვილში. როლს თამაშობს წყალ-მარილის გაცვლა,ეხმარება ქსოვილებს წყლის შენარჩუნებაში. ქსოვილებში მჟავა-ტუტოვანი ბალანსის რეგულირება ხორციელდება სხვა პროცესებთან ერთად ქოლესტერინის განაწილების შეცვლით სისხლსა და სხვა ქსოვილებს შორის. X. მონაწილეობს მცენარეებში ენერგიის მეტაბოლიზმში, ააქტიურებს ორივეს ოქსიდაციური ფოსფორილირება,და ფოტოფოსფორილირება. ფესვების მიერ ჟანგბადის შეწოვაზე დადებითად მოქმედებს ჩ. იზოლირებული ფოტოსინთეზის პროცესში ჟანგბადის წარმოქმნისთვის აუცილებელია ჩ ქლოროპლასტები.ჩ. არ შედის მცენარეთა ხელოვნური კულტივირებისთვის საკვები ნივთიერებების უმეტესობაში. მცენარის განვითარებისთვის შესაძლებელია ჩ-ის ძალიან დაბალი კონცენტრაცია საკმარისი იყოს.
M. Ya. შკოლნიკი.
მოწამვლა X . შესაძლებელია ქიმიურ, მერქნისა და ქაღალდის, ტექსტილის, ფარმაცევტულ მრეწველობაში და ა.შ. H. აღიზიანებს თვალისა და სასუნთქი გზების ლორწოვან გარსს. მეორადი ინფექცია ჩვეულებრივ უერთდება პირველად ანთებით ცვლილებებს. მწვავე მოწამვლა თითქმის მაშინვე ვითარდება. ქლორის საშუალო და დაბალი კონცენტრაციის შესუნთქვისას აღინიშნება გულმკერდის შებოჭილობა და ტკივილი, მშრალი ხველა, სწრაფი სუნთქვა, ტკივილი თვალებში, ლაქრიმაცია და სისხლში ლეიკოციტების შემცველობის მომატება, სხეულის ტემპერატურის მომატება და ა.შ. შესაძლო ბრონქოპნევმონია, ტოქსიკური ფილტვის შეშუპება, დეპრესია, კრუნჩხვები. მსუბუქ შემთხვევებში გამოჯანმრთელება ხდება 3-7-ში დღესროგორც გრძელვადიანი შედეგები, აღინიშნება ზედა სასუნთქი გზების კატარები, მორეციდივე ბრონქიტი, პნევმოსკლეროზი და ა.შ. ფილტვის ტუბერკულოზის შესაძლო გააქტიურება. ჩ.-ს მცირე კონცენტრაციების ხანგრძლივი ინჰალაციისას აღინიშნება დაავადების მსგავსი, მაგრამ ნელა განვითარებადი ფორმები. მოწამვლის პრევენცია: საწარმოო აღჭურვილობის დალუქვა, ეფექტური ვენტილაცია, საჭიროების შემთხვევაში, გაზის ნიღბის გამოყენება. H.-ის მაქსიმალური დასაშვები კონცენტრაცია სამრეწველო შენობების ჰაერში 1 მგ/მ 3 . მათეთრებელი, მათეთრებელი და სხვა ქლორის შემცველი ნაერთების წარმოება კლასიფიცირებულია, როგორც მავნე სამუშაო პირობების მქონე მრეწველობა, სადაც სვ. კანონმდებლობა ზღუდავს ქალთა და არასრულწლოვანთა დასაქმებას.
A.A. კასპაროვი.
ნათ.: Yakimenko L. M., ქლორის, კაუსტიკური სოდის და არაორგანული ქლორის პროდუქტების წარმოება, მ., 1974; ნეკრასოვი ბ.ვ., ზოგადი ქიმიის საფუძვლები, მე-3 გამოცემა, [ტ.] 1, მ., 1973; მავნე ნივთიერებები მრეწველობაში, რედ. ნ.ვ.ლაზარევა, მე-6 გამოცემა, ტ.2, L., 1971; ყოვლისმომცველი არაორგანული ქიმია, რედ. ჯ. გ. ბაილარი, ვ. 1-5, oxf. - 1973 წ.
აბსტრაქტის ჩამოტვირთვა
(პოლინგის მიხედვით)
/ სმ³
ქლორი (χλωρός - მწვანე) - მეშვიდე ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის ელემენტი, დ.ი.მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემის მესამე პერიოდი, ატომური ნომრით 17. აღინიშნება სიმბოლო Cl (ლათ. Chlorum). რეაქტიული არალითონი. მიეკუთვნება ჰალოგენების ჯგუფს (თავდაპირველად, სახელწოდება "ჰალოგენი" გამოიყენა გერმანელმა ქიმიკოსმა შვაიგერმა ქლორზე [სიტყვასიტყვით, "ჰალოგენი" ითარგმნება როგორც მარილი), მაგრამ მან არ მიიღო ფესვი და შემდგომში გახდა გავრცელებული VII ს. ელემენტების ჯგუფი, რომელიც მოიცავს ქლორს).
მარტივი ნივთიერება ქლორი (CAS ნომერი: 7782-50-5) ნორმალურ პირობებში არის მოყვითალო-მომწვანო მომწამვლელი გაზი მძაფრი სუნით. ქლორის მოლეკულა არის დიატომური (ფორმულა Cl2).
ქლორის ატომის დიაგრამა
ქლორი პირველად 1772 წელს მიიღო შილის მიერ, რომელმაც აღწერა მისი გამოყოფა პიროლიუზიტის მარილმჟავასთან ურთიერთქმედების დროს თავის ტრაქტატში პიროლუზიტის შესახებ:
4HCl + MnO 2 \u003d Cl 2 + MnCl 2 + 2H 2 O
შელემ აღნიშნა ქლორის სუნი, აკვა რეგიას სუნის მსგავსი, ოქროსა და ცინაბართან ურთიერთქმედების უნარი, აგრეთვე მისი მათეთრებელი თვისებები.
ამასთან, შილემ, იმ დროს ქიმიაში გაბატონებული ფლოგისტონის თეორიის შესაბამისად, ვარაუდობს, რომ ქლორი არის დეფლოგისტირებული მარილმჟავა, ანუ მარილმჟავას ოქსიდი. ბერტოლემ და ლავუაზიემ ვარაუდობდნენ, რომ ქლორი არის მურიუმის ელემენტის ოქსიდი, მაგრამ მისი იზოლირების მცდელობები წარუმატებელი დარჩა, სანამ დეივის მუშაობამ მოახერხა სუფრის მარილის დაშლა ელექტროლიზით ნატრიუმად და ქლორად.
გავრცელება ბუნებაში
ბუნებაში, არსებობს ქლორის ორი იზოტოპი 35 Cl და 37 Cl. ქლორი არის ყველაზე უხვი ჰალოგენი დედამიწის ქერქში. ქლორი ძალიან აქტიურია - ის პირდაპირ ერწყმის პერიოდული ცხრილის თითქმის ყველა ელემენტს. მაშასადამე, ბუნებაში ის გვხვდება მხოლოდ მინერალების შემადგენლობაში შემავალი ნაერთების სახით: ჰალიტი NaCl, სილვინი KCl, სილვინიტი KCl NaCl, ბიშოფიტი MgCl 2 6H2O, კარნალიტი KCl MgCl 2 6H 2 O, კაინიტი KCl MgSO2 O 4 3H. ქლორის ყველაზე დიდი მარაგი ზღვებისა და ოკეანეების წყლების მარილებშია.
ქლორს შეადგენს დედამიწის ქერქის ატომების მთლიანი რაოდენობის 0,025%, ქლორის კლარკის რაოდენობა შეადგენს 0,19%-ს, ხოლო ადამიანის ორგანიზმი შეიცავს ქლორის იონების 0,25%-ს მასის მიხედვით. ადამიანებში და ცხოველებში ქლორი ძირითადად გვხვდება უჯრედშორის სითხეებში (სისხლის ჩათვლით) და მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ოსმოსური პროცესების რეგულირებაში, აგრეთვე ნერვული უჯრედების ფუნქციონირებასთან დაკავშირებულ პროცესებში.
იზოტოპური შემადგენლობა
ბუნებაში არსებობს ქლორის 2 სტაბილური იზოტოპი: მასური რიცხვით 35 და 37. მათი შემცველობის პროპორციები შესაბამისად 75,78% და 24,22%.
იზოტოპი | ფარდობითი მასა, a.m.u. | Ნახევარი ცხოვრება | დაშლის ტიპი | ბირთვული სპინი |
---|---|---|---|---|
35 კლ | 34.968852721 | სტაბილური | — | 3/2 |
36Cl | 35.9683069 | 301000 წელი | β-დაშლა 36 Ar | 0 |
37Cl | 36.96590262 | სტაბილური | — | 3/2 |
38Cl | 37.9680106 | 37.2 წუთი | β-დაშლა 38 Ar | 2 |
39Cl | 38.968009 | 55.6 წუთი | β-დაშლა 39 Ar | 3/2 |
40 კლ | 39.97042 | 1.38 წუთი | β-დაშლა 40 Ar | 2 |
41Cl | 40.9707 | 34 ს | β-დაშლა 41 Ar | |
42Cl | 41.9732 | 46.8 წმ | β-დაშლა 42 Ar | |
43Cl | 42.9742 | 3.3 წმ | β-დაშლა 43 Ar |
ფიზიკური და ფიზიკურ-ქიმიური თვისებები
ნორმალურ პირობებში ქლორი არის მოყვითალო-მწვანე გაზი მახრჩობელა სუნით. მისი ზოგიერთი ფიზიკური თვისება მოცემულია ცხრილში.
ქლორის ზოგიერთი ფიზიკური თვისება
საკუთრება | მნიშვნელობა |
---|---|
დუღილის ტემპერატურა | -34°C |
დნობის ტემპერატურა | -101°C |
დაშლის ტემპერატურა (ატომებად დაშლა) |
~1400°С |
სიმკვრივე (გაზი, n.o.s.) | 3.214 გ/ლ |
აფინურობა ატომის ელექტრონის მიმართ | 3.65 ევ |
პირველი იონიზაციის ენერგია | 12,97 ევ |
თბოტევადობა (298 K, გაზი) | 34.94 (ჯ/მოლ კ) |
კრიტიკული ტემპერატურა | 144°C |
კრიტიკული წნევა | 76 ატმ |
ფორმირების სტანდარტული ენთალპია (298 K, გაზი) | 0 (კჯ/მოლი) |
ფორმირების სტანდარტული ენტროპია (298 K, გაზი) | 222.9 (ჯ/მოლ K) |
შერწყმის ენთალპია | 6.406 (კჯ/მოლი) |
მდუღარე ენთალპია | 20.41 (კჯ/მოლი) |
როდესაც გაცივდება, ქლორი იქცევა სითხეში დაახლოებით 239 K ტემპერატურაზე, შემდეგ კი 113 K-ზე დაბლა კრისტალიზდება ორთორმულ ბადეში კოსმოსური ჯგუფით. სმკადა პარამეტრები a=6.29 b=4.50 , c=8.21 . 100 K-ზე ქვემოთ, კრისტალური ქლორის ორთორმბული მოდიფიკაცია გარდაიქმნება ტეტრაგონულში, რომელსაც აქვს კოსმოსური ჯგუფი. P4 2 / სმმდა გისოსის პარამეტრები a=8.56 და c=6.12.
ხსნადობა
გამხსნელი | ხსნადობა გ/100გრ |
---|---|
ბენზოლი | ხსნადი |
წყალი (0 °C) | 1,48 |
წყალი (20°C) | 0,96 |
წყალი (25°C) | 0,65 |
წყალი (40°C) | 0,46 |
წყალი (60°C) | 0,38 |
წყალი (80°C) | 0,22 |
ნახშირბადის ტეტრაქლორიდი (0 °C) | 31,4 |
ნახშირბადის ტეტრაქლორიდი (19 °C) | 17,61 |
ნახშირბადის ტეტრაქლორიდი (40 °C) | 11 |
ქლოროფორმი | ძლიერ ხსნადი |
TiCl4, SiCl4, SnCl4 | ხსნადი |
შუქზე ან გაცხელებისას ის აქტიურად რეაგირებს (ზოგჯერ აფეთქებით) წყალბადთან რადიკალური მექანიზმით. ქლორის ნარევები წყალბადთან, რომელიც შეიცავს 5,8-დან 88,3%-მდე წყალბადს, აფეთქებს წყალბადის ქლორიდის წარმოქმნით დასხივებისას. ქლორისა და წყალბადის ნარევი მცირე კონცენტრაციით იწვის უფერო ან მოყვითალო-მწვანე ალით. წყალბად-ქლორის ალის მაქსიმალური ტემპერატურაა 2200 °C.:
Cl 2 + H 2 → 2HCl 5Cl 2 + 2P → 2PCl 5 2S + Cl 2 → S 2 Cl 2 Cl 2 + 3F 2 (მაგ.) → 2ClF 3
სხვა თვისებები
Cl 2 + CO → COCl 2წყალში ან ტუტეში გახსნისას ქლორი იშლება, წარმოქმნის ჰიპოქლორულ (და პერქლორინის გაცხელებისას) და მარილმჟავებს ან მათ მარილებს:
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 → 3NH3 4Cl
ქლორის ჟანგვის თვისებები
Cl 2 + H 2 S → 2HCl + Sრეაქცია ორგანულ ნივთიერებებთან
CH 3 -CH 3 + Cl 2 → C 2 H 6-x Cl x + HClუერთდება უჯერი ნაერთებს მრავალი ბმით:
CH 2 \u003d CH 2 + Cl 2 → Cl-CH 2 -CH 2 -Cl
არომატული ნაერთები ცვლის წყალბადის ატომს ქლორით კატალიზატორების თანდასწრებით (მაგალითად, AlCl 3 ან FeCl 3):
C 6 H 6 + Cl 2 → C 6 H 5 Cl + HCl
ქლორის მეთოდები ქლორის წარმოებისთვის
სამრეწველო მეთოდები
თავდაპირველად, ქლორის წარმოების სამრეწველო მეთოდი ეფუძნებოდა Scheele მეთოდს, ანუ პიროლიზიტის რეაქციას მარილმჟავასთან:
MnO 2 + 4HCl → MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O 2NaCl + 2H 2 O → H 2 + Cl 2 + 2NaOH ანოდი: 2Cl - - 2e - → Cl 2 0 კათოდი: 2H 2 O + 2e - → H2 2OH-
ვინაიდან წყლის ელექტროლიზი ხდება ნატრიუმის ქლორიდის ელექტროლიზის პარალელურად, მთლიანი განტოლება შეიძლება გამოისახოს შემდეგნაირად:
1,80 NaCl + 0,50 H 2 O → 1,00 Cl 2 + 1,10 NaOH + 0,03 H 2
გამოყენებულია ქლორის წარმოების ელექტროქიმიური მეთოდის სამი ვარიანტი. ორი მათგანია ელექტროლიზი მყარი კათოდით: დიაფრაგმის და მემბრანული მეთოდები, მესამე არის ელექტროლიზი თხევადი კათოდით (ვერცხლისწყლის წარმოების მეთოდი). ელექტროქიმიური წარმოების მეთოდებს შორის, ვერცხლისწყლის კათოდური ელექტროლიზი არის ყველაზე მარტივი და მოსახერხებელი მეთოდი, მაგრამ ეს მეთოდი იწვევს მნიშვნელოვან გარემოს ზიანს მეტალის ვერცხლისწყლის აორთქლებისა და გაჟონვის გამო.
დიაფრაგმის მეთოდი მყარი კათოდით
უჯრედის ღრუ დაყოფილია ფოროვანი აზბესტის ტიხრით - დიაფრაგმით - კათოდში და ანოდში, სადაც, შესაბამისად, მდებარეობს უჯრედის კათოდი და ანოდი. ამიტომ, ასეთ ელექტროლიზატორს ხშირად უწოდებენ დიაფრაგმის ელექტროლიზს, ხოლო წარმოების მეთოდი არის დიაფრაგმის ელექტროლიზი. გაჯერებული ანოლიტის ნაკადი (NaCl ხსნარი) განუწყვეტლივ შედის დიაფრაგმის უჯრედის ანოდურ სივრცეში. ელექტროქიმიური პროცესის შედეგად ჰალიტის დაშლის გამო ანოდზე გამოიყოფა ქლორი, წყლის დაშლის გამო კი კათოდზე წყალბადი. ამ შემთხვევაში კათოდური ზონა გამდიდრებულია ნატრიუმის ჰიდროქსიდით.
მემბრანული მეთოდი მყარი კათოდით
მემბრანული მეთოდი არსებითად ჰგავს დიაფრაგმის მეთოდს, მაგრამ ანოდისა და კათოდური სივრცეები გამოყოფილია კატიონგამცვლელი პოლიმერული მემბრანით. მემბრანის წარმოების მეთოდი უფრო ეფექტურია, ვიდრე დიაფრაგმის მეთოდი, მაგრამ მისი გამოყენება უფრო რთულია.
ვერცხლისწყლის მეთოდი თხევადი კათოდით
პროცესი ტარდება ელექტროლიტურ აბაზანაში, რომელიც შედგება ელექტროლიზატორის, დამშლელი და ვერცხლისწყლის ტუმბოსგან, რომლებიც ერთმანეთთან არის დაკავშირებული კომუნიკაციებით. ელექტროლიტურ აბანოში, ვერცხლისწყლის ტუმბოს მოქმედებით, ვერცხლისწყალი ცირკულირებს, გადის ელექტროლიზატორსა და დამშლელს. უჯრედის კათოდი არის ვერცხლისწყლის ნაკადი. ანოდები - გრაფიტი ან დაბალი აცვიათ. ვერცხლისწყალთან ერთად ელექტროლიზატორში განუწყვეტლივ მიედინება ანოლიტის ნაკადი, ნატრიუმის ქლორიდის ხსნარი. ქლორიდის ელექტროქიმიური დაშლის შედეგად ანოდზე წარმოიქმნება ქლორის მოლეკულები, ხოლო გამოთავისუფლებული ნატრიუმი იხსნება ვერცხლისწყალში კათოდში და წარმოქმნის ამალგამს.
ლაბორატორიული მეთოდები
ლაბორატორიებში, ქლორის მისაღებად, ჩვეულებრივ გამოიყენება წყალბადის ქლორიდის დაჟანგვაზე დაფუძნებული პროცესები ძლიერი ჟანგვითი აგენტებით (მაგალითად, მანგანუმის (IV) ოქსიდი, კალიუმის პერმანგანატი, კალიუმის დიქრომატი):
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
ქლორის შენახვა
წარმოებული ქლორი ინახება სპეციალურ „ტანკებში“ ან იტუმბება მაღალი წნევის ფოლადის ცილინდრებში. თხევადი ქლორის მქონე ცილინდრებს წნევის ქვეშ აქვთ განსაკუთრებული ფერი - ჭაობის ფერი. უნდა აღინიშნოს, რომ ქლორის ბალონების ხანგრძლივი გამოყენებისას მათში გროვდება უკიდურესად ფეთქებადი აზოტის ტრიქლორიდი და ამიტომ, დროდადრო, ქლორის ბალონები რეგულარულად უნდა გაირეცხოს და გაიწმინდოს აზოტის ქლორიდისგან.
ქლორის ხარისხის სტანდარტები
GOST 6718-93 ”თხევადი ქლორის მიხედვით. სპეციფიკაციები” იწარმოება შემდეგი კლასების ქლორი
განაცხადი
ქლორი გამოიყენება მრავალ ინდუსტრიაში, მეცნიერებაში და შიდა საჭიროებებში:
- პოლივინილ ქლორიდის, პლასტმასის ნაერთების, სინთეზური რეზინის წარმოებაში, რომლებიც გამოიყენება: მავთულის, ფანჯრის პროფილების, შესაფუთი მასალების, ტანსაცმლისა და ფეხსაცმლის, ლინოლეუმის და გრამოფონის ფირფიტების, ლაქების, მოწყობილობებისა და ქაფის პლასტმასის, სათამაშოების, ხელსაწყოების ნაწილების საიზოლაციო. სამშენებლო მასალები. პოლივინილ ქლორიდი წარმოიქმნება ვინილის ქლორიდის პოლიმერიზაციის შედეგად, რომელიც დღეს ყველაზე ხშირად მიიღება ეთილენისგან ქლორის დაბალანსებული მეთოდით შუალედური 1,2-დიქლოროეთანის მეშვეობით.
- ქლორის მათეთრებელი თვისებები ცნობილი იყო უძველესი დროიდან, თუმცა ეს არ არის თავად ქლორი, რომელიც "აფერადებს", არამედ ატომური ჟანგბადი, რომელიც წარმოიქმნება ჰიპოქლორმჟავას დაშლის დროს: Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO → 2HCl + ო.. ქსოვილების, ქაღალდის, მუყაოს გაუფერულების ეს მეთოდი საუკუნეების განმავლობაში გამოიყენება.
- ქლორორგანული ინსექტიციდების წარმოება - ნივთიერებები, რომლებიც კლავს კულტურებისთვის მავნე მწერებს, მაგრამ უსაფრთხოა მცენარეებისთვის. წარმოებული ქლორის მნიშვნელოვანი ნაწილი იხარჯება მცენარეთა დაცვის საშუალებების მოპოვებაზე. ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ინსექტიციდი არის ჰექსაქლოროციკლოჰექსანი (ხშირად მოიხსენიება როგორც ჰექსაქლორანი). ეს ნივთიერება პირველად 1825 წელს სინთეზირდა ფარადეის მიერ, მაგრამ პრაქტიკული გამოყენება მხოლოდ 100 წელზე მეტი ხნის შემდეგ იპოვა - ჩვენი საუკუნის 30-იან წლებში.
- გამოიყენებოდა როგორც ქიმიური საბრძოლო აგენტი, ასევე სხვა ქიმიური საომარი აგენტების წარმოებისთვის: მდოგვის გაზი, ფოსგენი.
- წყლის დეზინფექციისთვის - "ქლორირება". სასმელი წყლის დეზინფექციის ყველაზე გავრცელებული მეთოდი; დაფუძნებულია თავისუფალი ქლორისა და მისი ნაერთების უნარზე, დათრგუნონ მიკროორგანიზმების ფერმენტული სისტემები, რომლებიც ახდენენ რედოქს პროცესების კატალიზებას. სასმელი წყლის დეზინფექციისთვის გამოიყენება ქლორი, ქლორის დიოქსიდი, ქლორამინი და გაუფერულება. SanPiN 2.1.4.1074-01 ადგენს შემდეგ შეზღუდვებს (დერეფანს) სასმელ წყალში თავისუფალი ნარჩენი ქლორის დასაშვები შემცველობისთვის ცენტრალიზებული წყალმომარაგებიდან 0.3 - 0.5 მგ/ლ. რუსეთში მრავალი მეცნიერი და პოლიტიკოსიც კი აკრიტიკებს ონკანის წყლის ქლორირების კონცეფციას, მაგრამ მათ არ შეუძლიათ ქლორის ნაერთების დეზინფექციის შემდგომი ეფექტის ალტერნატივა. მასალები, საიდანაც წყლის მილები მზადდება, განსხვავებულად ურთიერთქმედებს ქლორირებული ონკანის წყალთან. ონკანის წყალში თავისუფალი ქლორი მნიშვნელოვნად ამცირებს პოლიოლეფინებზე დაფუძნებული მილსადენების სიცოცხლეს: სხვადასხვა ტიპის პოლიეთილენის მილები, მათ შორის ჯვარედინი პოლიეთილენის, უფრო ხშირად ცნობილი როგორც PEX (PEX, PE-X). შეერთებულ შტატებში, ქლორირებული წყლით წყალმომარაგების სისტემებში გამოსაყენებლად პოლიმერული მასალებისგან დამზადებული მილსადენების დაშვების კონტროლის მიზნით, იძულებული გახდა მიეღო 3 სტანდარტი: ASTM F2023 მილების, გარსებისა და ჩონჩხის კუნთებისთვის. ეს არხები ასრულებენ მნიშვნელოვან ფუნქციებს სითხის მოცულობის რეგულირებაში, ტრანსეპითელური იონების ტრანსპორტირებასა და მემბრანის პოტენციალის სტაბილიზაციაში და მონაწილეობენ უჯრედის pH-ის შენარჩუნებაში. ქლორი გროვდება ვისცერალურ ქსოვილში, კანსა და ჩონჩხის კუნთებში. ქლორი შეიწოვება ძირითადად მსხვილ ნაწლავში. ქლორის შეწოვა და გამოყოფა მჭიდრო კავშირშია ნატრიუმის იონებსა და ბიკარბონატებთან, ნაკლებად მინერალოკორტიკოიდებთან და Na +/K + - ატფ-აზას აქტივობასთან. მთლიანი ქლორის 10-15% გროვდება უჯრედებში, ამ რაოდენობით 1/3-დან 1/2-მდე - ერითროციტებში. ქლორის დაახლოებით 85% არის უჯრედგარე სივრცეში. ქლორი ორგანიზმიდან გამოიყოფა ძირითადად შარდით (90-95%), განავლით (4-8%) და კანის მეშვეობით (2%-მდე). ქლორის გამოყოფა დაკავშირებულია ნატრიუმის და კალიუმის იონებთან, ხოლო საპასუხოდ HCO 3 -თან (მჟავა-ტუტოვანი ბალანსი).
ადამიანი დღეში 5-10 გ NaCl-ს მოიხმარს.ადამიანის მინიმალური საჭიროება ქლორზე არის დაახლოებით 800 მგ დღეში. ჩვილი საჭირო რაოდენობას ქლორს იღებს დედის რძით, რომელიც შეიცავს 11 მმოლ/ლ ქლორს. NaCl აუცილებელია კუჭში მარილმჟავას წარმოებისთვის, რაც ხელს უწყობს საჭმლის მონელებას და პათოგენური ბაქტერიების განადგურებას. დღეისათვის ქლორის როლი ადამიანებში გარკვეული დაავადებების გაჩენაში კარგად არ არის გასაგები, ძირითადად კვლევების მცირე რაოდენობის გამო. საკმარისია ითქვას, რომ ქლორის ყოველდღიური მიღების რეკომენდაციებიც კი არ არის შემუშავებული. ადამიანის კუნთოვანი ქსოვილი შეიცავს 0,20-0,52% ქლორს, ძვალი - 0,09%; სისხლში - 2,89 გ/ლ. საშუალო ადამიანის ორგანიზმში (სხეულის წონა 70 კგ) 95 გ ქლორი. ყოველდღიურად საკვებთან ერთად ადამიანი იღებს 3-6 გ ქლორს, რაც ჭარბად ფარავს ამ ელემენტის საჭიროებას.
ქლორის იონები სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია მცენარეებისთვის. ქლორი ჩართულია მცენარეებში ენერგიის მეტაბოლიზმში ოქსიდაციური ფოსფორილირების გააქტიურებით. იგი აუცილებელია იზოლირებული ქლოროპლასტების მიერ ფოტოსინთეზის პროცესში ჟანგბადის წარმოქმნისთვის, ასტიმულირებს ფოტოსინთეზის დამხმარე პროცესებს, პირველ რიგში, ენერგიის დაგროვებასთან. ქლორი დადებითად მოქმედებს ფესვების მიერ ჟანგბადის, კალიუმის, კალციუმის და მაგნიუმის ნაერთების შეწოვაზე. მცენარეებში ქლორის იონების გადაჭარბებულ კონცენტრაციას შეიძლება ჰქონდეს უარყოფითი მხარეც, მაგალითად, შეამციროს ქლოროფილის შემცველობა, შეამციროს ფოტოსინთეზის აქტივობა, შეაფერხოს ბასკუნჩაკის ქლორიანი მცენარეების ზრდა და განვითარება). ქლორი იყო ერთ-ერთი პირველი ქიმიური შხამი, რომელიც გამოიყენეს
– ანალიტიკური ლაბორატორიული აღჭურვილობის, ლაბორატორიული და სამრეწველო ელექტროდების დახმარებით, კერძოდ: საცნობარო ელექტროდები ESr-10101, რომლებიც აანალიზებენ Cl- და K + შემცველობას.
ქლორის მოთხოვნა, ჩვენ გვხვდებიან ქლორის მოთხოვნით
ურთიერთქმედება, მოწამვლა, წყალი, რეაქციები და ქლორის მიღება
- ოქსიდი
- გამოსავალი
- მჟავები
- კავშირები
- თვისებები
- განმარტება
- დიოქსიდი
- ფორმულა
- წონა
- აქტიური
- თხევადი
- ნივთიერება
- განაცხადი
- მოქმედება
- ჟანგვის მდგომარეობა
- ჰიდროქსიდი
რაც არ უნდა ნეგატიურად განვიხილოთ საზოგადოებრივი საპირფარეშოები, ბუნება კარნახობს თავის წესებს და თქვენ უნდა ეწვიოთ მათ. ბუნებრივი (ამ ადგილისთვის) სუნის გარდა, კიდევ ერთი ნაცნობი არომატი არის მათეთრებელი, რომელიც გამოიყენება ოთახის დეზინფექციისთვის. მან მიიღო სახელი მასში შემავალი მთავარი აქტიური ნივთიერების - Cl. მოდით გავეცნოთ ამ ქიმიურ ელემენტს და მის თვისებებს და ასევე მივცეთ ქლორის აღწერა პერიოდულ სისტემაში პოზიციის მიხედვით.
როგორ აღმოაჩინეს ეს ნივთი
პირველად ქლორის შემცველი ნაერთი (HCl) სინთეზირდა 1772 წელს ბრიტანელი მღვდელი ჯოზეფ პრისტლის მიერ.
2 წლის შემდეგ, მისმა შვედმა კოლეგამ კარლ შელემ შეძლო აღეწერა მეთოდი Cl-ის გამოყოფისთვის მარილმჟავასა და მანგანუმის დიოქსიდს შორის რეაქციის გამოყენებით. თუმცა ამ ქიმიკოსს არ ესმოდა, რომ შედეგად ახალი ქიმიური ელემენტის სინთეზირება ხდებოდა.
მეცნიერებს თითქმის 40 წელი დასჭირდათ, რომ ესწავლათ ქლორის პრაქტიკაში მოპოვება. ეს პირველად ბრიტანელმა ჰამფრი დევისმა გააკეთა 1811 წელს. ამით მან გამოიყენა განსხვავებული რეაქცია, ვიდრე მისი თეორიული წინამორბედები. დეივიმ ელექტროლიზით გაანადგურა NaCl (ყველასთვის ცნობილი, როგორც სუფრის მარილი).
მიღებული ნივთიერების შესწავლის შემდეგ, ბრიტანელი ქიმიკოსი მიხვდა, რომ ის ელემენტარული იყო. ამ აღმოჩენის შემდეგ დევიმ მას არა მხოლოდ დაარქვა - ქლორი (ქლორი), არამედ შეძლო ქლორის დახასიათებაც, თუმცა ის ძალიან პრიმიტიული იყო.
ქლორი გადაიქცა ქლორად (ქლორად) ჯოზეფ გეი-ლუსაკის წყალობით და ამ ფორმით არსებობს დღეს ფრანგულ, გერმანულ, რუსულ, ბელორუსულ, უკრაინულ, ჩეხურ, ბულგარულ და ზოგიერთ სხვა ენებზე. ინგლისურში დღემდე გამოიყენება სახელწოდება „ქლორინი“, ხოლო იტალიურ და ესპანურში „ქლორო“.
განხილული ელემენტი უფრო დეტალურად აღწერა იენს ბერცელიუსმა 1826 წელს. სწორედ მან შეძლო მისი ატომური მასის დადგენა.
რა არის ქლორი (Cl)
ამ ქიმიური ელემენტის აღმოჩენის ისტორიის გათვალისწინების შემდეგ, ღირს მის შესახებ მეტი შესწავლა.
სახელი ქლორი მომდინარეობს ბერძნული სიტყვიდან χλωρός ("მწვანე"). იგი მიცემული იყო ამ ნივთიერების მოყვითალო-მომწვანო ფერის გამო.
ქლორი თავისთავად არსებობს, როგორც დიატომური აირი Cl 2, მაგრამ ამ ფორმით იგი პრაქტიკულად არ გვხვდება ბუნებაში. უფრო ხშირად ის ჩნდება სხვადასხვა ნაერთებში.
გარდა გამორჩეული ჩრდილისა, ქლორს ახასიათებს მოტკბო-მძაფრი სუნი. ის ძალზე ტოქსიკური ნივთიერებაა, ამიტომ ჰაერში შესვლისას და ადამიანის ან ცხოველის მიერ შესუნთქვისას შეიძლება რამდენიმე წუთში გამოიწვიოს მათი სიკვდილი (დამოკიდებულია Cl-ის კონცენტრაციაზე).
ვინაიდან ქლორი ჰაერზე თითქმის 2,5-ჯერ მძიმეა, ის ყოველთვის იქნება მის ქვემოთ, ანუ თავად მიწასთან ახლოს. ამ მიზეზით, თუ ეჭვი გაქვთ Cl-ის არსებობაზე, უნდა ახვიდეთ რაც შეიძლება მაღლა, რადგან ამ გაზის უფრო დაბალი კონცენტრაცია იქნება.
ასევე, ზოგიერთი სხვა ტოქსიკური ნივთიერებისგან განსხვავებით, ქლორის შემცველ ნივთიერებებს აქვთ დამახასიათებელი ფერი, რაც მათ ვიზუალურად იდენტიფიცირებისა და მოქმედების საშუალებას იძლევა. სტანდარტული გაზის ნიღბების უმეტესობა ხელს უწყობს სასუნთქი ორგანოების და ლორწოვანი გარსების დაცვას Cl-ის დაზიანებისგან. თუმცა, სრული უსაფრთხოებისთვის, უფრო სერიოზული ზომები უნდა იქნას მიღებული, ტოქსიკური ნივთიერების განეიტრალებამდე.
აღსანიშნავია, რომ 1915 წელს გერმანელების მიერ ქლორის, როგორც მომწამვლელი აირის გამოყენებით, დაიწყო ქიმიური იარაღის ისტორია. თითქმის 200 ტონა ნივთიერების გამოყენების შედეგად რამდენიმე წუთში 15 ათასი ადამიანი მოიწამლა. მათი მესამედი თითქმის მყისიერად გარდაიცვალა, მესამედმა მიიღო მუდმივი დაზიანება და მხოლოდ 5 ათასმა მოახერხა გაქცევა.
რატომ არ არის ჯერ კიდევ აკრძალული ასეთი საშიში ნივთიერება და ყოველწლიურად მილიონობით ტონა მოიპოვება? ეს ყველაფერი მის განსაკუთრებულ თვისებებს ეხება და მათი გასაგებად ღირს ქლორის მახასიათებლების გათვალისწინება. ამის გაკეთების ყველაზე მარტივი გზა პერიოდული ცხრილია.
ქლორის დახასიათება პერიოდულ სისტემაში
ქლორი, როგორც ჰალოგენი
გარდა ექსტრემალური ტოქსიკურობისა და მძაფრი სუნისა (ამ ჯგუფის ყველა წარმომადგენლისთვის დამახასიათებელია), Cl ძალიან ხსნადია წყალში. ამის პრაქტიკული დადასტურებაა აუზის წყალში ქლორის შემცველი სარეცხი საშუალებების დამატება.
ტენიან ჰაერთან შეხებისას მოცემული ნივთიერება იწყებს მოწევას.
Cl-ის, როგორც არალითონის თვისებები
ქლორის ქიმიური მახასიათებლების გათვალისწინებით, ღირს ყურადღება მიაქციოთ მის არამეტალურ თვისებებს.
მას აქვს ნაერთების წარმოქმნის უნარი თითქმის ყველა ლითონთან და არალითონთან. ამის მაგალითია რეაქცია რკინის ატომებთან: 2Fe + 3Cl 2 → 2FeCl 3.
რეაქციების განსახორციელებლად ხშირად საჭიროა კატალიზატორების გამოყენება. ამ როლს შეუძლია შეასრულოს H 2 O.
ხშირად, Cl-თან რეაქციები ენდოთერმულია (ისინი შთანთქავენ სითბოს).
უნდა აღინიშნოს, რომ კრისტალური ფორმით (ფხვნილის სახით) ქლორი ურთიერთქმედებს ლითონებთან მხოლოდ მაღალ ტემპერატურაზე გაცხელებისას.
სხვა არალითონებთან (გარდა O 2, N, F, C და ინერტული აირებისა) რეაქციაში Cl წარმოქმნის ნაერთებს - ქლორიდებს.
O 2-თან ურთიერთობისას წარმოიქმნება ოქსიდები, რომლებიც უკიდურესად არასტაბილურია და მიდრეკილია გახრწნისკენ. მათში Cl-ის დაჟანგვის მდგომარეობა შეიძლება გამოვლინდეს +1-დან +7-მდე.
F-თან ურთიერთობისას წარმოიქმნება ფტორიდები. მათი დაჟანგვის ხარისხი შეიძლება განსხვავებული იყოს.
ქლორი: ნივთიერების მახასიათებელი მისი ფიზიკური თვისებების მიხედვით
ქიმიური თვისებების გარდა, განსახილველ ელემენტს აქვს ფიზიკური თვისებებიც.
ტემპერატურის გავლენა Cl-ის აგრეგატულ მდგომარეობაზე
ქლორის ელემენტის ფიზიკური მახასიათებლების გათვალისწინებით, ჩვენ გვესმის, რომ მას შეუძლია გადავიდეს აგრეგაციის სხვადასხვა მდგომარეობაში. ეს ყველაფერი დამოკიდებულია ტემპერატურის რეჟიმზე.
ნორმალურ მდგომარეობაში Cl არის ძალიან კოროზიული გაზი. თუმცა, მას ადვილად შეუძლია გათხევადება. მასზე გავლენას ახდენს ტემპერატურა და წნევა. მაგალითად, თუ ის უდრის 8 ატმოსფეროს, ხოლო ტემპერატურა +20 გრადუსი ცელსიუსით, Cl 2 არის მჟავე ყვითელი სითხე. მას შეუძლია შეინარჩუნოს აგრეგაციის ეს მდგომარეობა +143 გრადუსამდე, თუ წნევაც აგრძელებს მატებას.
-32 ° C-ს მიღწევის შემდეგ, ქლორის მდგომარეობა წყვეტს წნევაზე დამოკიდებულებას და ის აგრძელებს თხევად დარჩენას.
ნივთიერების კრისტალიზაცია (მყარი მდგომარეობა) ხდება -101 გრადუსზე.
სადაც ბუნებაში არსებობს კლ
ქლორის ზოგადი მახასიათებლების გათვალისწინებით, ღირს იმის გარკვევა, თუ სად შეიძლება ბუნებაში ასეთი რთული ელემენტის პოვნა.
მისი მაღალი რეაქტიულობის გამო, იგი თითქმის არასოდეს გვხვდება მისი სუფთა სახით (ამიტომ, ამ ელემენტის შესწავლის დასაწყისში მეცნიერებს წლები დასჭირდათ მისი სინთეზის შესასწავლად). ჩვეულებრივ Cl გვხვდება სხვადასხვა მინერალების ნაერთებში: ჰალიტი, სილვინი, კაინიტი, ბიშოფიტი და ა.შ.
ყველაზე მეტად ის გვხვდება ზღვის ან ოკეანის წყლიდან მოპოვებულ მარილებში.
ეფექტი სხეულზე
ქლორის მახასიათებლების განხილვისას უკვე არაერთხელ ითქვა, რომ ის უკიდურესად შხამიანია. ამავდროულად, მატერიის ატომებს შეიცავს არა მხოლოდ მინერალები, არამედ თითქმის ყველა ორგანიზმი, მცენარეებიდან ადამიანებამდე.
მათი განსაკუთრებული თვისებების გამო, Cl-ის იონები უკეთესად აღწევენ უჯრედის მემბრანას, ვიდრე სხვები (აქედან გამომდინარე, ადამიანის ორგანიზმში არსებული ქლორის 80%-ზე მეტი მდებარეობს უჯრედშორის სივრცეში).
K-თან ერთად Cl პასუხისმგებელია წყალ-მარილის ბალანსის რეგულირებაზე და, შედეგად, ოსმოსურ თანასწორობაზე.
ორგანიზმში ასეთი მნიშვნელოვანი როლის მიუხედავად, სუფთა Cl 2 კლავს ყველა ცოცხალ არსებას - უჯრედებიდან მთლიან ორგანიზმებამდე. თუმცა, კონტროლირებადი დოზებით და ხანმოკლე ექსპოზიციით, მას არ აქვს დრო, რომ ზიანი მიაყენოს.
ბოლო განცხადების ნათელი მაგალითია ნებისმიერი აუზი. მოგეხსენებათ, ასეთ დაწესებულებებში წყალი დეზინფექცია ხდება Cl. ამასთან, თუ ადამიანი იშვიათად სტუმრობს ასეთ დაწესებულებას (კვირაში ან თვეში ერთხელ), ნაკლებად სავარაუდოა, რომ მას წყალში ამ ნივთიერების არსებობა დაემართოს. თუმცა, ასეთი დაწესებულებების თანამშრომლებს, განსაკუთრებით მათ, ვინც თითქმის მთელი დღე წყალში რჩებიან (მაშველები, ინსტრუქტორები) ხშირად აწუხებთ კანის დაავადებები ან აქვთ დასუსტებული იმუნური სისტემა.
ამ ყველაფერთან დაკავშირებით აუზების მონახულების შემდეგ აუცილებელია შხაპის მიღება - კანიდან და თმიდან ქლორის შესაძლო ნარჩენების ჩამორეცხვა.
ადამიანის გამოყენება Cl
ქლორის დახასიათებიდან გამომდინარე, რომ ის არის "კაპრიზული" ელემენტი (როცა საქმე ეხება სხვა ნივთიერებებთან ურთიერთქმედებას), საინტერესო იქნება იმის ცოდნა, რომ ის საკმაოდ ხშირად გამოიყენება ინდუსტრიაში.
უპირველეს ყოვლისა, იგი გამოიყენება მრავალი ნივთიერების დეზინფექციისთვის.
Cl ასევე გამოიყენება გარკვეული ტიპის პესტიციდების წარმოებაში, რაც ხელს უწყობს მოსავლის გადარჩენას მავნებლებისგან.
ამ ნივთიერების უნარი ურთიერთქმედების პერიოდული ცხრილის თითქმის ყველა ელემენტთან (ქლორის, როგორც არამეტალის მახასიათებელი) ხელს უწყობს გარკვეული ტიპის ლითონების (Ti, Ta და Nb) მოპოვებას, აგრეთვე ცაცხვისა და მარილმჟავას. დახმარება.
ყოველივე ზემოთქმულის გარდა, Cl გამოიყენება სამრეწველო ნივთიერებების (პოლივინილ ქლორიდი) და მედიკამენტების (ქლორჰექსიდინის) წარმოებაში.
აღსანიშნავია, რომ დღეს აღმოჩენილია უფრო ეფექტური და უსაფრთხო სადეზინფექციო საშუალება - ოზონი (O 3 ). თუმცა, მისი წარმოება უფრო ძვირია, ვიდრე ქლორი და ეს გაზი კიდევ უფრო არასტაბილურია ვიდრე ქლორი (ფიზიკური თვისებების მოკლე აღწერა 6-7 გვ.). ამიტომ, ცოტას შეუძლია ქლორირების ნაცვლად ოზონაციის გამოყენება.
როგორ იწარმოება ქლორი?
დღეს ამ ნივთიერების სინთეზის მრავალი მეთოდია ცნობილი. ყველა მათგანი იყოფა ორ კატეგორიად:
- ქიმიური.
- ელექტროქიმიური.
პირველ შემთხვევაში, Cl მიიღება ქიმიური რეაქციის შედეგად. თუმცა, პრაქტიკაში ისინი ძალიან ძვირი და არაეფექტურია.
ამიტომ ინდუსტრიაში უპირატესობა ენიჭება ელექტროქიმიურ მეთოდებს (ელექტროლიზს). სამი მათგანია: დიაფრაგმის, მემბრანის და ვერცხლისწყლის ელექტროლიზი.
ფლანდრიის დასავლეთით არის პატარა ქალაქი. მიუხედავად ამისა, მისი სახელი ცნობილია მთელ მსოფლიოში და დიდხანს დარჩება კაცობრიობის მეხსიერებაში, როგორც კაცობრიობის წინააღმდეგ ერთ-ერთი უდიდესი დანაშაულის სიმბოლო. ეს ქალაქი არის იპრე. კრესი - იპრე - ჰიროშიმა - ეტაპები ომი განადგურების გიგანტურ მანქანად გადაქცევის გზაზე.
1915 წლის დასაწყისში დასავლეთის ფრონტის ხაზზე ჩამოყალიბდა ე.წ. მოკავშირე ანგლო-ფრანგული ჯარები იპრეს ჩრდილო-აღმოსავლეთით შევიდნენ გერმანიის არმიის მიერ ოკუპირებულ ტერიტორიაზე. გერმანულმა სარდლობამ გადაწყვიტა კონტრშეტევის დაწყება და ფრონტის ხაზის გასწორება. 22 აპრილის დილით, როდესაც ჩრდილო-აღმოსავლეთის ბინა ააფეთქეს, გერმანელებმა დაიწყეს უჩვეულო მომზადება შეტევისთვის - მათ განახორციელეს პირველი გაზის შეტევა ომების ისტორიაში. ფრონტის Ypres სექტორზე ერთდროულად გაიხსნა ქლორის 6000 ცილინდრი. ხუთ წუთში წარმოიქმნა უზარმაზარი, 180 ტონა წონის შხამიანი ყვითელ-მწვანე ღრუბელი, რომელიც ნელ-ნელა მტრის სანგრებისკენ დაიძრა.
ამას არავინ ელოდა. საფრანგეთისა და ბრიტანელების ჯარები ემზადებოდნენ შეტევისთვის, საარტილერიო დაბომბვისთვის, ჯარისკაცები უსაფრთხოდ იჭრებოდნენ, მაგრამ დამანგრეველი ქლორის ღრუბლის წინ ისინი აბსოლუტურად შეუიარაღებელი იყვნენ. მომაკვდინებელი აირი შეაღწია ყველა ნაპრალში, ყველა თავშესაფარში. პირველი ქიმიური შეტევის შედეგები (და 1907 წლის ჰააგის კონვენციის პირველი დარღვევა მომწამვლელი ნივთიერებების გამოუყენებლობის შესახებ!) განსაცვიფრებელი იყო - ქლორიდაარტყა დაახლოებით 15 ათასი ადამიანი, ხოლო დაახლოებით 5 ათასი - დაიღუპა. და ეს ყველაფერი - იმისათვის, რომ ფრონტის ხაზი 6 კმ სიგრძის გაათანაბროს! ორი თვის შემდეგ გერმანელებმა ქლორის შეტევა დაიწყეს აღმოსავლეთ ფრონტზეც. და ორი წლის შემდეგ იპრემ გაზარდა თავისი ცნობადობა. 1917 წლის 12 ივლისს მძიმე ბრძოლის დროს ამ ქალაქის მიდამოებში პირველად გამოიყენეს მომწამვლელი ნივთიერება, რომელსაც მოგვიანებით მდოგვის გაზი უწოდეს. მდოგვი არის ქლორის, დიქლოროდიეთილ სულფიდის წარმოებული.
ჩვენ გავიხსენეთ ისტორიის ეს ეპიზოდები, რომლებიც დაკავშირებულია ერთ პატარა ქალაქთან და ერთ ქიმიურ ელემენტთან, რათა გვეჩვენებინა, თუ რამდენად საშიში შეიძლება იყოს მე-17 ელემენტი მებრძოლი გიჟების ხელში. ეს არის ყველაზე ბნელი გვერდი ქლორის ისტორიაში. მაგრამ სრულიად არასწორი იქნება ქლორში მხოლოდ მომწამვლელი ნივთიერების და სხვა მომწამვლელი ნივთიერებების წარმოებისთვის ნედლეულის დანახვა...
ელემენტარული ქლორის ისტორია შედარებით მოკლეა, დათარიღებულია 1774 წლით. ქლორის ნაერთების ისტორია ისეთივე ძველია, როგორც მსოფლიო. საკმარისია გავიხსენოთ, რომ ნატრიუმის ქლორიდი არის სუფრის მარილი. და, როგორც ჩანს, ჯერ კიდევ პრეისტორიულ ხანაში შეინიშნებოდა მარილის უნარი შეინარჩუნოს ხორცი და თევზი.
უძველესი არქეოლოგიური აღმოჩენები - ადამიანის მიერ მარილის გამოყენების მტკიცებულებები თარიღდება დაახლოებით 3-4 ათასწლეულით ჩვენს წელთაღრიცხვამდე. მაგრამ კლდის მარილის მოპოვების უძველესი აღწერა გვხვდება ბერძენი ისტორიკოსის ჰეროდოტეს თხზულებაში (ძვ. წ. V საუკუნე). ჰეროდოტე აღწერს კლდის მარილის მოპოვებას ლიბიაში. ლიბიის უდაბნოს ცენტრში სინას ოაზისში იყო ღმერთის ამონ-რას ცნობილი ტაძარი. ამიტომ ლიბიას ეწოდა "ამონიკი", ხოლო კლდის მარილის პირველი სახელი იყო "sal ammoniacum". მოგვიანებით, დაახლოებით მეცამეტე საუკუნიდან დაწყებული. AD, ეს სახელი მიენიჭა ამონიუმის ქლორიდს.
პლინიუს უხუცესის ბუნებრივ ისტორიაში აღწერილია ოქროს ძირითადი ლითონებისგან გამოყოფის მეთოდი მარილითა და თიხით კალცინით. და ნატრიუმის ქლორიდის გაწმენდის ერთ-ერთი პირველი აღწერა გვხვდება დიდი არაბი ექიმისა და ალქიმიკოსის ჯაბირ იბნ ჰაიანის თხზულებაში (ევროპული მართლწერით - Geber).
ძალიან სავარაუდოა, რომ ალქიმიკოსები ასევე შეხვდნენ ელემენტარულ ქლორს, რადგან აღმოსავლეთის ქვეყნებში უკვე მე -9, ხოლო ევროპაში მე -13 საუკუნეში. ცნობილი იყო "სამეფო არაყი" - ჰიდროქლორინის და აზოტის მჟავების ნარევი. ჰოლანდიელი ვან ჰელმონტის წიგნი Hortus Medicinae, რომელიც გამოქვეყნდა 1668 წელს, ნათქვამია, რომ როდესაც ამონიუმის ქლორიდი და აზოტის მჟავა ერთად თბება, გარკვეული გაზი მიიღება. აღწერილობიდან გამომდინარე, ეს გაზი ძალიან ჰგავს ქლორს.
დეტალურად ქლორი პირველად აღწერა შვედმა ქიმიკოსმა შელემპიროლუზიტის შესახებ თავის ტრაქტატში. მინერალური პიროლიზიტის მარილმჟავით გაცხელებით შეელმა შენიშნა აკვა რეგიასთვის დამახასიათებელი სუნი, შეაგროვა და შეისწავლა ყვითელ-მწვანე აირი, რომელიც წარმოშობდა ამ სუნს და შეისწავლა მისი ურთიერთქმედება გარკვეულ ნივთიერებებთან. Sheele იყო პირველი, ვინც აღმოაჩინა ქლორის ეფექტი ოქროსა და ცინაბარზე (ამ უკანასკნელ შემთხვევაში წარმოიქმნება სუბლიმატი) და ქლორის მათეთრებელი თვისებები.
შილემ ახლად აღმოჩენილი აირი უბრალო ნივთიერებად არ მიიჩნია და მას „დეფლოგისტირებულ მარილმჟავას“ უწოდა. თანამედროვე თვალსაზრისით, შიელს და მის შემდეგ იმდროინდელ სხვა მეცნიერებს სჯეროდათ, რომ ახალი აირი იყო მარილმჟავას ოქსიდი.
ცოტა მოგვიანებით, ბერტოლეტმა და ლავუაზიემ შესთავაზეს, რომ ეს გაზი ჩაითვალოს ახალი ელემენტის, მურიუმის ოქსიდად. სამნახევარი ათწლეულის მანძილზე ქიმიკოსები წარუმატებლად ცდილობდნენ უცნობი მურიუმის იზოლირებას.
"მურიუმის ოქსიდის" მხარდამჭერი თავდაპირველად ასევე იყო დეივი, რომელმაც 1807 წელს ელექტრული დენით სუფრის მარილი დაშალა ტუტე ლითონის ნატრიუმში და ყვითელ-მწვანე გაზში. თუმცა, სამი წლის შემდეგ, მურიის მოპოვების მრავალი უშედეგო მცდელობის შემდეგ, დეივი მივიდა დასკვნამდე, რომ შილის მიერ აღმოჩენილი გაზი იყო მარტივი ნივთიერება, ელემენტი და მას უწოდა ქლორი გაზი ან ქლორი (ბერძნულიდან - ყვითელ-მწვანე). და სამი წლის შემდეგ გეი-ლუსაკმა ახალ ელემენტს უფრო მოკლე სახელი - ქლორი მიანიჭა. მართალია, ჯერ კიდევ 1811 წელს, გერმანელმა ქიმიკოსმა შვაიგერმა შესთავაზა ქლორის კიდევ ერთი სახელი - "ჰალოგენი" (სიტყვასიტყვით ითარგმნება როგორც მარილი), მაგრამ ეს სახელი თავიდან არ გაშენებულა და მოგვიანებით გახდა საერთო ელემენტების მთელი ჯგუფისთვის, რომელიც მოიცავს ქლორი.
ქლორის "პირადი ბარათი".
კითხვაზე, რა არის ქლორი, შეგიძლიათ მინიმუმ ათეული პასუხის გაცემა. პირველი, ეს არის ჰალოგენი; მეორეც, ერთ-ერთი ყველაზე ძლიერი ჟანგვის აგენტი; მესამე, უკიდურესად მომწამვლელი აირი; მეოთხე, მთავარი ქიმიური მრეწველობის ყველაზე მნიშვნელოვანი პროდუქტი; მეხუთე, ნედლეული პლასტმასის და პესტიციდების, რეზინის და ხელოვნური ბოჭკოების, საღებავებისა და მედიკამენტების წარმოებისთვის; მეექვსე, ნივთიერება, რომლითაც მიიღება ტიტანი და სილიციუმი, გლიცერინი და ფტოროპლასტი; მეშვიდე, სასმელი წყლის გასაწმენდი და ქსოვილების გასათეთრებელი საშუალება...
ამ ჩამონათვალის გაგრძელება შეიძლება.
ნორმალურ პირობებში ელემენტარული ქლორი არის საკმაოდ მძიმე ყვითელ-მწვანე გაზი მკვეთრი დამახასიათებელი სუნით. ქლორის ატომური წონა არის 35,453, ხოლო მოლეკულური წონა 70,906, რადგან ქლორის მოლეკულა არის დიატომური. ერთი ლიტრი აირისებრი ქლორი ნორმალურ პირობებში (ტემპერატურა 0°C და წნევა 760 მმ Hg) იწონის 3,214 გ. -34,05°C ტემპერატურამდე გაცივებისას ქლორი კონდენსირდება ყვითელ სითხეში (სიმკვრივე 1,56 გ/სმ 3) და ტემპერატურა - 101,6 ° C გამკვრივდება. გაზრდილი წნევის პირობებში ქლორი შეიძლება გადაიზარდოს სითხეში და მაღალ ტემპერატურაზე +144°C-მდე. ქლორი ძალიან ხსნადია დიქლორეთანში და სხვა ქლორის შემცველ ორგანულ გამხსნელებში.
ელემენტი ნომერი 17 ძალიან აქტიურია - ის უშუალოდ უკავშირდება პერიოდული სისტემის თითქმის ყველა ელემენტს. ამიტომ, ბუნებაში, ის მხოლოდ ნაერთების სახით გვხვდება. ყველაზე გავრცელებული მინერალები, რომლებიც შეიცავს ქლორს, ჰალიტი NaCl, სილვინიტი KCl NaCl, ბიშოფიტი MgCl 2 -6H 2 O, კარნალიტი KCl-MgCl 2 -6H 2 O, კაინიტი KCl-MgSO 4 -3H 2 O. ეს არის მათი პირველი „ღვინო“ ( ან „კრედიტი“), რომ დედამიწის ქერქში ქლორის შემცველობა წონით 0,20%-ს შეადგენს. ფერადი მეტალურგიისთვის ძალიან მნიშვნელოვანია ზოგიერთი შედარებით იშვიათი ქლორის შემცველი მინერალი, მაგალითად, რქის ვერცხლი AgCl.
ელექტრული გამტარობის თვალსაზრისით, თხევადი ქლორი ყველაზე ძლიერ იზოლატორებს შორისაა: ის ატარებს დენს თითქმის მილიარდჯერ უარესად ვიდრე გამოხდილი წყალი და 1022-ჯერ უარესი ვიდრე ვერცხლი.
ხმის სიჩქარე ქლორში დაახლოებით ერთნახევარჯერ ნაკლებია, ვიდრე ჰაერში.
და ბოლოს - ქლორის იზოტოპების შესახებ.
ახლა ცნობილია ამ ელემენტის ათი იზოტოპი, მაგრამ ბუნებაში მხოლოდ ორია ნაპოვნი - ქლორი-35 და ქლორი-37. პირველი დაახლოებით სამჯერ მეტია მეორეზე.
დანარჩენი რვა იზოტოპი ხელოვნურად იქნა მიღებული. მათგან ყველაზე ხანმოკლეს - 32 Cl-ს აქვს ნახევარგამოყოფის პერიოდი 0,306 წამი, ხოლო ყველაზე ხანგრძლივს - 36 Cl - 310 ათასი წელი.
ELEMENTARY CALCULATION. როდესაც ქლორი მიიღება ნატრიუმის ქლორიდის ხსნარის ელექტროლიზით, წყალბადი და ნატრიუმის ჰიდროქსიდი ერთდროულად მიიღება: 2NaCl + 2H 2 O \u003d H 2 + Cl 2 + 2NaOH. რა თქმა უნდა, წყალბადი ძალიან მნიშვნელოვანი ქიმიური პროდუქტია, მაგრამ არსებობს ამ ნივთიერების წარმოებისთვის უფრო იაფი და მოსახერხებელი გზები, როგორიცაა ბუნებრივი აირის გარდაქმნა... მაგრამ კაუსტიკური სოდა მიიღება თითქმის ექსკლუზიურად ნატრიუმის ქლორიდის ხსნარების ელექტროლიზით - სხვა მეთოდები 10%-ზე ნაკლებს შეადგენს. ვინაიდან ქლორის და NaOH-ის წარმოება მთლიანად ურთიერთდაკავშირებულია (როგორც რეაქციის განტოლებიდან ჩანს, ერთი გრამ მოლეკულის - 71 გრ ქლორის - წარმოებას უცვლელად ახლავს ორი გრამ-მოლეკულის - 80 გრ ელექტროლიტური ტუტე) წარმოება. თუ იცით სახელოსნოს (ან მცენარის, ან მდგომარეობის) პროდუქტიულობა ტუტეში, შეგიძლიათ მარტივად გამოთვალოთ რამდენ ქლორს გამოიმუშავებს იგი. ყოველ ტონა NaOH-ს 890 კგ ქლორი „ახლავს“.
ოჰ და ლუბრიკანტი! კონცენტრირებული გოგირდის მჟავა პრაქტიკულად ერთადერთი სითხეა, რომელიც არ ურთიერთქმედებს ქლორთან. ამიტომ, ქლორის შეკუმშვისა და ამოტუმბვისთვის ქარხნები იყენებენ ტუმბოებს, რომლებშიც გოგირდის მჟავა ასრულებს სამუშაო სითხის და ამავე დროს საპოხი მასალის როლს.
ფრიდრიხ უოლერის ფსევდონიმი. ორგანული ნივთიერებების ქლორთან ურთიერთქმედების გამოკვლევა, XIX საუკუნის ფრანგი ქიმიკოსი. ჟან დიუმამ გააკეთა საოცარი აღმოჩენა: ქლორს შეუძლია წყალბადის ჩანაცვლება ორგანული ნაერთების მოლეკულებში. მაგალითად, ძმარმჟავას ქლორირებისას, ჯერ მეთილის ჯგუფის წყალბადი იცვლება ქლორით, შემდეგ მეორე, მესამე. მაგრამ ყველაზე გასაოცარი ის იყო, რომ ქლოროძმარმჟავების ქიმიური თვისებები დიდად არ განსხვავდებოდა თავად ძმარმჟავისგან. დიუმას მიერ აღმოჩენილი რეაქციების კლასი სრულიად აუხსნელი იყო მაშინდელი დომინანტური ელექტროქიმიური ჰიპოთეზისა და ბერცელიუსის რადიკალების თეორიით. ბერცელიუსი, მისი სტუდენტები და მიმდევრები ენერგიულად ედავებოდნენ დიუმას ნაშრომის სისწორეს. გერმანულ ჟურნალში Annalen der Chemie und Pharmacie, დამცინავი წერილი გამოჩნდა ცნობილი გერმანელი ქიმიკოსის ფრიდრიხ ვოლერის ფსევდონიმით S. C. H. Windier (გერმანულად, "Schwindler" ნიშნავს "მატყუარას", "მოტყუებას"). იტყობინება, რომ ავტორმა მოახერხა ბოჭკოში ჩანაცვლება (C 6 H 10 O 5), ყველა ნახშირბადის, წყალბადის და ჟანგბადის ატომები ქლორით, და ბოჭკოს თვისებები არ შეცვლილა. და რომ ახლა ლონდონში აკეთებენ თბილ სარტყლებს ბამბის ბამბისგან, რომელიც შედგება სუფთა ქლორისგან.
ქლორი და წყალი. ქლორი შესამჩნევად ხსნადია წყალში. 20°C ტემპერატურაზე 2,3 ტომი ქლორი იხსნება ერთ მოცულობით წყალში. ქლორის წყალხსნარები (ქლორიანი წყალი) - ყვითელი. მაგრამ დროთა განმავლობაში, განსაკუთრებით შუქზე შენახვისას, ისინი თანდათან უფერულდებიან. ეს აიხსნება იმით, რომ გახსნილი ქლორი ნაწილობრივ ურთიერთქმედებს წყალთან, წარმოიქმნება ჰიდროქლორინის და ჰიპოქლორის მჟავები: Cl 2 + H 2 O → HCl + HOCl. ეს უკანასკნელი არასტაბილურია და თანდათან იშლება HCl-ად და ჟანგბადად. ამიტომ წყალში ქლორის ხსნარი თანდათან იქცევა მარილმჟავას ხსნარში.
მაგრამ დაბალ ტემპერატურაზე ქლორი და იოდი ქმნიან უჩვეულო შემადგენლობის კრისტალურ ჰიდრატს - Cl 2 * 5 3 / 4 H 2 O. ეს მომწვანო-მოყვითალო კრისტალები (სტაბილურია მხოლოდ 10 ° C-ზე დაბალ ტემპერატურაზე) შეიძლება მიიღოთ ქლორის გავლით. ყინულიანი წყალი. უჩვეულო ფორმულა აიხსნება კრისტალური ჰიდრატის სტრუქტურით და იგი ძირითადად განისაზღვრება ყინულის სტრუქტურით. ყინულის კრისტალურ ბადეში H 2 O მოლეკულები შეიძლება განთავსდეს ისე, რომ მათ შორის რეგულარულად დაშორებული სიცარიელეები წარმოიქმნას. ელემენტარული კუბური უჯრედი შეიცავს 46 წყლის მოლეკულას, რომელთა შორის არის რვა მიკროსკოპული სიცარიელე. ამ სიცარიელეებში ქლორის მოლეკულები წყდება. აქედან გამომდინარე, ქლორის ჰიდრატის ზუსტი ფორმულა უნდა დაიწეროს შემდეგნაირად: 8Cl 2 * 46H 2 O.
მოწამვლა ქლორით. ჰაერში დაახლოებით 0,0001% ქლორის არსებობა აღიზიანებს ლორწოვან გარსებს. ასეთ ატმოსფეროში მუდმივმა ზემოქმედებამ შეიძლება გამოიწვიოს ბრონქული დაავადება, მკვეთრად დაქვეითდეს მადა და ანიჭებს კანს მომწვანო ელფერს. თუ ქლორის შემცველობა ჰაერში არის 0,1%, მაშინ შეიძლება მოხდეს მწვავე მოწამვლა, რომლის პირველი ნიშანია ძლიერი ხველების შეტევები. ქლორით მოწამვლისას აუცილებელია აბსოლუტური დასვენება; სასარგებლოა ჟანგბადის ან ამიაკის (ამიაკის სუნი) ან ალკოჰოლის ორთქლის შესუნთქვა ეთერთან ერთად. არსებული სანიტარული სტანდარტების მიხედვით, სამრეწველო შენობების ჰაერში ქლორის შემცველობა არ უნდა აღემატებოდეს 0,001 მგ/ლ, ანუ 0,00003%.
ის მხოლოდ შხამია. „ყველამ იცის, რომ მგლები ხარბები არიან“. ის ქლორიც შხამიანია. თუმცა, მცირე დოზებით, შხამიანი ქლორი ზოგჯერ შეიძლება იყოს ანტიდოტი. ასე რომ, გოგირდწყალბადის მსხვერპლს ეძლევა არასტაბილური მათეთრებლის ყნოსვა. ურთიერთქმედებით, ორი შხამი ურთიერთგანეიტრალებაა.
ანალიზი ქლორისთვის. ქლორის შემცველობის დასადგენად, ჰაერის ნიმუში გადის შთანთქმის საშუალებით კალიუმის იოდიდის მჟავიან ხსნარში. (ქლორი ანაცვლებს პოდს, ამ უკანასკნელის რაოდენობა ადვილად განისაზღვრება Na 2 S 2 O 3 ხსნარით ფილტრაციით.) ჰაერში ქლორის მიკრორაოდენობების დასადგენად ხშირად გამოიყენება კოლორიმეტრული მეთოდი, რომელიც ეფუძნება მკვეთრ ცვლილებას. ზოგიერთი ნაერთების ფერი (ბენზიდინი, ორთოტოლუიდინი, მეთილის ფორთოხალი) ქლორთან მათი დაჟანგვის დროს. მაგალითად, ბენზიდინის უფერო დამჟავებული ხსნარი ყვითლდება, ხოლო ნეიტრალური – ლურჯი. ფერის ინტენსივობა ქლორის რაოდენობის პროპორციულია.
ქლორი ალბათ ალქიმიკოსებმაც მოიპოვეს, მაგრამ მისი აღმოჩენა და პირველი კვლევა განუყოფლად არის დაკავშირებული ცნობილი შვედი ქიმიკოსის კარლ ვილჰელმ შილეს სახელთან. შეელმა აღმოაჩინა ხუთი ქიმიური ელემენტი - ბარიუმი და მანგანუმი (იოჰან განთან ერთად), მოლიბდენი, ვოლფრამი, ქლორი და სხვა ქიმიკოსებისგან დამოუკიდებლად (თუმცა მოგვიანებით) - კიდევ სამი: ჟანგბადი, წყალბადი და აზოტი. არც ერთ ქიმიკოსს არ შეეძლო შემდგომში ამ მიღწევის გამეორება. ამავდროულად, შილი, უკვე არჩეული შვედეთის სამეფო მეცნიერებათა აკადემიის წევრად, კეპინგში უბრალო ფარმაცევტი იყო, თუმცა შეეძლო უფრო საპატიო და პრესტიჟული თანამდებობა დაეკავებინა. თავად ფრედერიკ II დიდმა, პრუსიის მეფემ, შესთავაზა მას ბერლინის უნივერსიტეტში ქიმიის პროფესორის თანამდებობა. ასეთ მაცდურ შემოთავაზებებზე უარის თქმის შემდეგ შილემ თქვა: „მე არ შემიძლია ვჭამ იმაზე მეტს, ვიდრე მჭირდება და ის, რასაც აქ კოპინგში ვიშოვი, ჩემთვის საკმარისია საცხოვრებლად“.
ქლორის მრავალი ნაერთი ცნობილი იყო, რა თქმა უნდა, Scheele-მდე დიდი ხნით ადრე. ეს ელემენტი მრავალი მარილის ნაწილია, მათ შორის ყველაზე ცნობილი - სუფრის მარილი. 1774 წელს შეელმა გამოყო თავისუფალი ქლორი შავი მინერალის პიროლუზიტის გაცხელებით კონცენტრირებული მარილმჟავით: MnO 2 + 4HCl ® Cl 2 + MnCl 2 + 2H 2 O.
თავდაპირველად ქიმიკოსები ქლორს განიხილავდნენ არა ელემენტად, არამედ როგორც უცნობი ელემენტის მურიუმის (ლათინური მურიიდან - მარილწყალიდან) ქიმიურ ნაერთს ჟანგბადთან. ითვლებოდა, რომ მარილმჟავა (მას ეძახდნენ მურიულს) შეიცავს ქიმიურად შეკავშირებულ ჟანგბადს. ამას „მოწმობდა“, კერძოდ, შემდეგი ფაქტი: როდესაც ქლორის ხსნარი შუქზე რჩებოდა, მისგან ჟანგბადი გამოიყოფა და მარილმჟავა რჩებოდა ხსნარში. თუმცა, ქლორისგან ჟანგბადის „მოწყვეტის“ მრავალრიცხოვანმა მცდელობამ ვერაფერი გამოიწვია. ასე რომ, ვერავინ მოახერხა ნახშირორჟანგის მიღება ქლორის ქვანახშირით გაცხელებით (რომელიც მაღალ ტემპერატურაზე ჟანგბადს „ართმევს“ მის შემცველ ბევრ ნაერთს). ჰამფრი დევის, ჯოზეფ ლუი გეი-ლუსაკის და ლუი ჟაკ ტენარის მიერ ჩატარებული მსგავსი ექსპერიმენტების შედეგად გაირკვა, რომ ქლორი არ შეიცავს ჟანგბადს და არის მარტივი ნივთიერება. იგივე დასკვნამდე მიგვიყვანა გეი-ლუსაკის ექსპერიმენტებმა, რომელმაც გააანალიზა აირების რაოდენობრივი თანაფარდობა ქლორის წყალბადთან რეაქციაში.
1811 წელს დევიმ შესთავაზა სახელი "ქლორინი" ახალი ელემენტისთვის - ბერძნულიდან. "ქლოროსი" - ყვითელ-მწვანე. ეს არის ქლორის ფერი. იგივე ძირია სიტყვა „ქლოროფილში“ (ბერძნულიდან „ქლოროსი“ და „ფილონი“ - ფოთოლი). ერთი წლის შემდეგ გეი-ლუსაკმა სახელი „დაამოკლა“ და „ქლორი“ მიიღო. მაგრამ აქამდე ბრიტანელები (და ამერიკელები) ამ ელემენტს უწოდებენ "ქლორს" (ქლორს), ხოლო ფრანგები - ქლორს (ქლორს). გერმანელებმა, ქიმიის "კანონმდებლებმა", ასევე მიიღეს შემოკლებული სახელი თითქმის მთელი მე -19 საუკუნის განმავლობაში. (გერმანულად chlorine - Chlor). 1811 წელს გერმანელმა ფიზიკოსმა იოჰან შვაიგერმა შესთავაზა ქლორის სახელწოდება "ჰალოგენი" (ბერძნულიდან "hals" - მარილი, და "gennao" - მე მშობიარობს). შემდგომში ეს ტერმინი მიენიჭა არა მხოლოდ ქლორს, არამედ მის ყველა ანალოგს მეშვიდე ჯგუფში - ფტორს, ბრომს, იოდს, ატატინს.
ქლორის ატმოსფეროში წყალბადის წვის საინტერესო დემონსტრირება: ზოგჯერ უჩვეულო გვერდითი მოვლენა ხდება ექსპერიმენტის დროს: ისმის ზუზუნი. ყველაზე ხშირად, ალი ზუზუნებს, როდესაც წყალბადის მატარებელი თხელი მილი ქლორით სავსე კონუსურ ჭურჭელში ჩაედინება; იგივე ეხება სფერულ კოლბებს, მაგრამ ცილინდრებში ალი ჩვეულებრივ არ ზუზუნებს. ამ ფენომენს "სიმღერის ალი" ეწოდა.
წყალხსნარში ქლორი ნაწილობრივ და საკმაოდ ნელა რეაგირებს წყალთან; 25 ° C ტემპერატურაზე წონასწორობა: Cl 2 + H 2 O HClO + HCl იქმნება ორი დღის განმავლობაში. ჰიპოქლორის მჟავა იშლება შუქზე: HClO ® HCl + O. მათეთრებელი ეფექტი მიეკუთვნება ატომურ ჟანგბადს (აბსოლუტურად მშრალ ქლორს არ აქვს ასეთი უნარი).
ქლორს თავის ნაერთებში შეუძლია გამოავლინოს ყველა დაჟანგვის მდგომარეობა - -1-დან +7-მდე. ჟანგბადთან ერთად ქლორი აყალიბებს უამრავ ოქსიდს, ყველა მათგანი სუფთა სახით არასტაბილურია და ფეთქებადია: Cl 2 O არის ყვითელ-ნარინჯისფერი გაზი, ClO 2 არის ყვითელი გაზი (9,7 ° C-ზე ქვემოთ არის ნათელი წითელი სითხე). ქლორის პერქლორატი Cl 2 O 4 (ClO –ClO 3, ღია ყვითელი სითხე), Cl 2 O 6 (O 2 Cl–O–ClO 3, კაშკაშა წითელი სითხე), Cl 2 O 7 არის უფერო ძლიერ ფეთქებადი სითხე. დაბალ ტემპერატურაზე მიიღეს არასტაბილური ოქსიდები Cl 2 O 3 და ClO 3. ClO 2 ოქსიდი იწარმოება სამრეწველო მასშტაბით და გამოიყენება ქლორის ნაცვლად რბილობი გაუფერულებლად და სასმელი წყლისა და ჩამდინარე წყლების დეზინფექციისთვის. სხვა ჰალოგენებთან ერთად ქლორი აყალიბებს ე.წ.
ქლორი და მისი ნაერთები დადებითი დაჟანგვის მდგომარეობით არის ძლიერი ჟანგვის აგენტები. 1822 წელს გერმანელმა ქიმიკოსმა ლეოპოლდ გმელინმა ქლორთან დაჟანგვით მიიღო წითელი სისხლის ყვითელი მარილიდან: 2K 4 + Cl 2 ® K 3 + 2KCl. ქლორი ადვილად აჟანგებს ბრომიდებს და ქლორიდებს თავისუფალი ბრომისა და იოდის გამოყოფით.
ქლორი სხვადასხვა დაჟანგვის მდგომარეობებში წარმოქმნის უამრავ მჟავას: HCl - ჰიდროქლორინი (ჰიდროქლორინი, მარილები - ქლორიდები), HClO - ჰიპოქლორიანი (მარილები - ჰიპოქლორიტები), HClO 2 - ქლორიდი (მარილები - ქლორიტები), HClO 3 - ქლორი (მარილები) - ქლორიდები. , HClO 4 - ქლორი (მარილები - პექლორატები). მისი სუფთა სახით, ჟანგბადის მჟავებიდან მხოლოდ პერქლორინის მჟავა სტაბილურია. ჟანგბადის მჟავების მარილებიდან, ჰიპოქლორიტები, ნატრიუმის ქლორიტი NaClO 2 - ქსოვილების გასათეთრებლად, კომპაქტური პიროტექნიკური ჟანგბადის წყაროების დასამზადებლად ("ჟანგბადის სანთლები"), კალიუმის ქლორატები (ბერტოლეტის მარილი), კალციუმი და სასოფლო-სამეურნეო მავნებლები, მაგნიუმი პიროტექნიკური კომპოზიციების და ფეთქებადი ნივთიერებების კომპონენტები, ასანთის წარმოებაში), პერქლორატები - ფეთქებადი და პიროტექნიკური კომპოზიციების კომპონენტები; ამონიუმის პერქლორატი არის მყარი სარაკეტო საწვავის კომპონენტი.
ქლორი რეაგირებს ბევრ ორგანულ ნაერთთან. ის სწრაფად ემატება უჯერი ნაერთებს ორმაგი და სამმაგი ნახშირბად-ნახშირბადის ბმებით (აცეტილენთან რეაქცია აფეთქებით მიდის), სინათლეში კი - ბენზოლს. გარკვეულ პირობებში, ქლორს შეუძლია შეცვალოს წყალბადის ატომები ორგანულ ნაერთებში: R–H + Cl 2 ® RCl + HCl. ამ რეაქციამ მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა ორგანული ქიმიის ისტორიაში. 1840-იან წლებში ფრანგმა ქიმიკოსმა ჟან ბატისტ დიუმამ აღმოაჩინა, რომ როდესაც ქლორი რეაგირებს ძმარმჟავასთან, რეაქცია
CH 3 COOH + Cl 2 ® CH 2 ClCOOH + HCl. ქლორის ჭარბი რაოდენობით წარმოიქმნება ტრიქლოროძმარმჟავა CCl 3 COOH. თუმცა, ბევრი ქიმიკოსი დაუჯერებლად რეაგირებდა დიუმას მუშაობაზე. მართლაც, ბერცელიუსის მაშინდელი საყოველთაოდ მიღებული თეორიის თანახმად, დადებითად დამუხტული წყალბადის ატომები არ შეიძლებოდა შეიცვალოს უარყოფითად დამუხტული ქლორის ატომებით. ამ აზრს იმ დროს ბევრი გამოჩენილი ქიმიკოსი ჰქონდა, რომელთა შორის იყვნენ ფრიდრიხ უოლერი, იუსტუს ლიბიგი და, რა თქმა უნდა, თავად ბერცელიუსი.
დიუმას დაცინვის მიზნით, ვოლერმა თავის მეგობარ ლიბიგს გადასცა სტატია გარკვეული ს. ვინდლერის (გერმანულად Schwindler არის თაღლითი) სახელით დიუმას მიერ სავარაუდოდ აღმოჩენილი რეაქციის ახალი წარმატებული გამოყენების შესახებ. სტატიაში უოლერი აშკარა დაცინვით წერდა იმის შესახებ, თუ როგორ მანგანუმის აცეტატში Mn (CH 3 COO) 2 იყო შესაძლებელი ყველა ელემენტის შეცვლა, მათი ვალენტობის შესაბამისად, ქლორით, რის შედეგადაც წარმოიქმნა ყვითელი კრისტალური ნივთიერება, რომელიც შედგება მხოლოდ ქლორისგან. . შემდგომში ნათქვამი იყო, რომ ინგლისში, ორგანულ ნაერთებში ყველა ატომის ქლორის ატომებით თანმიმდევრულად ჩანაცვლებით, ჩვეულებრივი ქსოვილები გარდაიქმნება ქლორში და რომ საგნები ინარჩუნებენ თავის გარეგნობას. სქოლიოში აღნიშნულია, რომ ლონდონის მაღაზიები სწრაფად ვაჭრობდნენ მხოლოდ ქლორის შემცველ მასალით, რადგან ეს მასალა ძალიან კარგია ღამის ქუდების და თბილი საცვლებისთვის.
ქლორის რეაქცია ორგანულ ნაერთებთან იწვევს მრავალი ორგანული პროდუქტის წარმოქმნას, რომელთა შორის ფართოდ გამოიყენება გამხსნელები მეთილენ ქლორიდი CH 2 Cl 2, ქლოროფორმი CHCl 3, ნახშირბადის ტეტრაქლორიდი CCl 4, ტრიქლორეთილენი CHCl=CCl 2, ტეტრაქლორეთილენი 42 C . ტენიანობის არსებობისას ქლორი უფერულებს მცენარის მწვანე ფოთლებს, ბევრ საღებავს. იგი გამოიყენება მე -18 საუკუნიდან. ქსოვილების გასათეთრებლად.
ქლორი, როგორც მომწამვლელი აირი.
Scheele, რომელმაც მიიღო ქლორი, აღნიშნა მისი ძალიან უსიამოვნო მძაფრი სუნი, სუნთქვის გაძნელება და ხველა. როგორც მოგვიანებით გაირკვა, ადამიანს ქლორის სუნი აქვს მაშინაც კი, თუ ერთი ლიტრი ჰაერი შეიცავს ამ გაზს მხოლოდ 0,005 მგ და ამავდროულად ის უკვე აღიზიანებს სასუნთქ გზებს, ანადგურებს სასუნთქი გზებისა და ფილტვების ლორწოვანი გარსის უჯრედებს. . 0,012 მგ/ლ კონცენტრაცია ძნელად ასატანია; თუ ქლორის კონცენტრაცია აღემატება 0,1 მგ/ლ-ს, ის სიცოცხლისთვის საშიში ხდება: სუნთქვა აჩქარდება, ხდება კრუნჩხვითი და შემდეგ სულ უფრო იშვიათი და 5-25 წუთის შემდეგ სუნთქვა ჩერდება. სამრეწველო საწარმოების ჰაერში მაქსიმალური დასაშვები კონცენტრაციაა 0,001 მგ/ლ, ხოლო საცხოვრებელი ფართის ჰაერში – 0,00003 მგ/ლ.
პეტერბურგელმა აკადემიკოსმა ტოვი იეგოროვიჩ ლოვიციმა, გაიმეორა შილის ექსპერიმენტი 1790 წელს, შემთხვევით ჰაერში გამოუშვა მნიშვნელოვანი რაოდენობით ქლორი. მისი ჩასუნთქვის შემდეგ მან გონება დაკარგა და დაეცა, შემდეგ რვა დღის განმავლობაში აწუხებდა აუტანელი ტკივილი გულმკერდის არეში. საბედნიეროდ, გამოჯანმრთელდა. თითქმის გარდაიცვალა, მოწამლული ქლორით და ცნობილი ინგლისელი ქიმიკოსი დეივი. ექსპერიმენტები თუნდაც მცირე რაოდენობით ქლორთან სახიფათოა, რადგან მათ შეუძლიათ ფილტვების მძიმე დაზიანება გამოიწვიოს. ამბობენ, რომ გერმანელმა ქიმიკოსმა ეგონ ვიბერგმა ერთ-ერთი ლექცია ქლორის შესახებ სიტყვებით დაიწყო: „ქლორი მომწამვლელი აირია. თუ მორიგი დემონსტრაციის დროს მომწამლეს, გთხოვთ გამიყვანეთ სუფთა ჰაერზე. მაგრამ ლექცია, სამწუხაროდ, უნდა შეწყდეს. თუ ჰაერში უამრავ ქლორს გაათავისუფლებთ, ეს ნამდვილ კატასტროფად იქცევა. ეს განიცადეს პირველი მსოფლიო ომის დროს ანგლო-ფრანგულმა ჯარებმა. 1915 წლის 22 აპრილის დილით, გერმანიის სარდლობამ გადაწყვიტა განეხორციელებინა პირველი გაზის შეტევა ომების ისტორიაში: როდესაც მტრისკენ ქარი დაუბერა, 5730 ცილინდრის სარქველები ერთდროულად გაიხსნა პატარა ექვს კილომეტრიან ფრონტზე. ბელგიის ქალაქი იპრე, რომელთაგან თითოეული შეიცავდა 30 კგ თხევად ქლორს. 5 წუთში წარმოიქმნა უზარმაზარი ყვითელ-მწვანე ღრუბელი, რომელიც ნელ-ნელა მოშორდა გერმანულ თხრილებს მოკავშირეთაკენ. ინგლისელი და ფრანგი ჯარისკაცები სრულიად დაუცველები იყვნენ. გაზი ნაპრალებში შეაღწია ყველა თავშესაფარში, მისგან გამოსავალი არ იყო: გაზის ნიღაბი ხომ ჯერ არ იყო გამოგონილი. შედეგად 15000 ადამიანი მოიწამლა, აქედან 5000 გარდაიცვალა. ერთი თვის შემდეგ, 31 მაისს, გერმანელებმა გაიმეორეს გაზის შეტევა აღმოსავლეთ ფრონტზე რუსული ჯარების წინააღმდეგ. ეს მოხდა პოლონეთში, ქალაქ ბოლიმოვის მახლობლად. 12 კმ-ის ფრონტზე 12 ათასი ცილინდრიდან გამოიცა 264 ტონა ქლორის ნარევი ბევრად უფრო შხამიანი ფოსგენით (ნახშირმჟავას ქლორიდი COCl 2). სამეფო სარდლობამ იცოდა, რაც მოხდა იპრეში, მაგრამ რუს ჯარისკაცებს დაცვის საშუალება არ ჰქონდათ! გაზის შეტევის შედეგად ზარალმა შეადგინა 9146 ადამიანი, საიდანაც მხოლოდ 108 - თოფის და საარტილერიო სროლის შედეგად, დანარჩენი მოწამლული იყო. ამავე დროს, 1183 ადამიანი თითქმის მაშინვე გარდაიცვალა.
მალე ქიმიკოსებმა აღნიშნეს, თუ როგორ უნდა გაექცეთ ქლორს: თქვენ უნდა ისუნთქოთ ნატრიუმის თიოსულფატის ხსნარში დასველებული მარლის სახვევით (ეს ნივთიერება გამოიყენება ფოტოგრაფიაში, მას ხშირად ჰიპოსულფიტს უწოდებენ). ქლორი ძალიან სწრაფად რეაგირებს თიოსულფატის ხსნართან, ჟანგავს მას:
Na 2 S 2 O 3 + 4Cl 2 + 5H 2 O ® 2H 2 SO 4 + 2NaCl + 6HCl. რა თქმა უნდა, გოგირდის მჟავა ასევე არ არის უვნებელი ნივთიერება, მაგრამ მისი განზავებული წყალხსნარი გაცილებით ნაკლებად საშიშია ვიდრე შხამიანი ქლორი. ამიტომ, იმ წლებში თიოსულფატს სხვა სახელი ჰქონდა - "ანტიქლორი", მაგრამ პირველი თიოსულფატის გაზის ნიღბები არც თუ ისე ეფექტური იყო.
1916 წელს რუსმა ქიმიკოსმა, მომავალმა აკადემიკოსმა ნიკოლაი დმიტრიევიჩ ზელინსკიმ გამოიგონა მართლაც ეფექტური გაზის ნიღაბი, რომელშიც შხამიანი ნივთიერებები ინარჩუნებდა გააქტიურებული ნახშირბადის ფენას. ძალიან განვითარებული ზედაპირის ასეთ ნახშირს შეუძლია შეინარჩუნოს ბევრად მეტი ქლორი, ვიდრე ჰიპოსულფიტით გაჟღენთილი მარლის. საბედნიეროდ, "ქლორის შეტევები" ისტორიაში მხოლოდ ტრაგიკულ ეპიზოდად დარჩა. მსოფლიო ომის შემდეგ ქლორს მხოლოდ მშვიდობიანი პროფესიები ჰქონდა.
ქლორის გამოყენება.
ქლორის უზარმაზარი რაოდენობა - ათობით მილიონი ტონა - ყოველწლიურად იწარმოება მთელ მსოფლიოში. მხოლოდ აშშ-ში მე-20 საუკუნის ბოლოს. ყოველწლიურად ელექტროლიზით მიიღება დაახლოებით 12 მილიონი ტონა ქლორი (მე-10 ადგილი ქიმიურ მრეწველობას შორის). მისი ძირითადი ნაწილი (50%-მდე) იხარჯება ორგანული ნაერთების ქლორირებაზე - გამხსნელების, სინთეზური რეზინის, პოლივინილქლორიდის და სხვა პლასტმასის, ქლოროპრენის რეზინის, პესტიციდების, მედიკამენტების და მრავალი სხვა საჭირო და სასარგებლო პროდუქტის მისაღებად. დანარჩენი მოიხმარება არაორგანული ქლორიდების სინთეზისთვის, მერქნისა და ქაღალდის მრეწველობაში ხის მერქნის გასათეთრებლად, წყლის გასაწმენდად. შედარებით მცირე რაოდენობით ქლორი გამოიყენება მეტალურგიულ მრეწველობაში. მისი დახმარებით მიიღება ძალიან სუფთა ლითონები - ტიტანი, კალა, ტანტალი, ნიობიუმი. ქლორში წყალბადის წვით მიიღება წყალბადის ქლორიდი, მისგან კი - მარილმჟავა. ქლორი ასევე გამოიყენება მათეთრებელი საშუალებების (ჰიპოქლორიტები, მათეთრებელი) წარმოებისთვის და წყლის დეზინფექციისთვის ქლორირებით.
ილია ლენსონი