Xlordan foydalanish. Xlor juda kuchli oksidlovchi moddadir. Xlor qanday olinadi?
![Xlordan foydalanish. Xlor juda kuchli oksidlovchi moddadir. Xlor qanday olinadi?](https://i2.wp.com/syl.ru/misc/i/ai/339304/1975823.jpg)
Xlor(lot. chlorum), cl, Mendeleyev davriy sistemasining vii guruhi kimyoviy elementi, atom raqami 17, atom massasi 35,453; oilaga tegishli halogenlar. Oddiy sharoitlarda (0°C, 0,1 MN/m 2 yoki 1 kgf/sm 2) o'tkir bezovta qiluvchi hidli sariq-yashil gaz. Tabiiy H. ikki turgʻun izotopdan iborat: 35 cl (75,77%) va 37 cl (24,23%). Massa raqamlari 32, 33, 34, 36, 38, 39, 40 va yarim yemirilish davriga ega radioaktiv izotoplar ( t1/2) mos ravishda 0,31; 2,5; 1.56 sek; 3 , 1 ? 10 5 yil; 37.3, 55.5 va 1.4 min. 36 cl va 38 cl sifatida ishlatiladi izotop ko'rsatkichlari.
Tarixiy ma'lumotnoma. H. birinchi marta 1774 yilda K. olingan. Scheele xlorid kislotaning piroluzit mno 2 bilan o'zaro ta'siri. Biroq, faqat 1810 yilda Davy xlorning element ekanligini aniqladi va uni xlor (yunoncha chlor o s - sariq-yashil) deb nomladi. 1813 yilda J. L. Gey Lussak ushbu element uchun X nomini taklif qildi.
tabiatda tarqalishi. H. tabiatda faqat birikmalar holida uchraydi. Ch.ning yer qobigʻidagi oʻrtacha miqdori (klark) 1,7? Og'irligi bo'yicha 10 -2%, kislotali magmatik jinslarda - granitlar va boshqalar 2,4? 10-2 , asosiy va ultrabazik 5 da? 10 -3. Suv migratsiyasi xristianlik tarixida yer qobig'ida katta rol o'ynaydi. Kl ion shaklida Jahon okeanida (1,93%), er osti sho'r suvlarida va sho'r ko'llarda uchraydi. O'z minerallari soni (asosan tabiiy xloridlar) 97, asosiysi galit naci . Kaliy va magniy xloridlari va aralash xloridlarning yirik konlari ham ma'lum: silvin kcl, silvinit(na, k) ci, karnallit kci? mgcl2? 6 soat 2o, Kaynit kci? mgso 4? 3h 2 o, bishofit mgci 2 ? 6 soat 2o. Yer tarixida vulqon gazlari tarkibidagi hcl ning er qobig'ining yuqori qismlariga kirib kelishi katta ahamiyatga ega edi.
Fizikaviy va kimyoviy xossalari. H. ega t kip -34,05°S, t nl - 101°C. Oddiy sharoitda gazsimon Ch.ning zichligi 3.214 g/l; 0°C da toʻyingan bugʻ 12.21 g/l; suyuqlik H. qaynash nuqtasida 1,557 g/sm 3 ; qattiq sovuqda - 102 ° C 1,9 g/sm 3 . To'yingan bug 'bosimi Ch. 0 ° C da 0,369; 25°C da 0,772; 100°C da 3,814 MN/m 2 yoki mos ravishda 3,69; 7,72; 38.14 kgf/sm 2 . Erish issiqligi 90,3 kJ/kg (21,5 kal/g); bug'lanish issiqligi 288 kJ/kg (68,8 kal/g); doimiy bosimdagi gazning issiqlik sig'imi 0,48 kJ/(kg? TO) . Kritik konstantalar H.: harorat 144°s, bosim 7,72 Mn/m 2 (77,2 kgf/sm 2) , zichligi 573 g/l, solishtirma hajmi 1,745? 10-3 l/g. Eruvchanlik (in g/l) X. 0,1 qisman bosimda Mn/m 2 , yoki 1 kgf/sm 2 , suvda 14,8 (0 ° C), 5,8 (30 ° C), 2,8 (70 ° C); 300 eritmasida g/l naci 1,42 (30 ° C), 0,64 (70 ° C). 9,6°S dan past haroratda suvli eritmalarda xlor gidratlari hosil bo'ladi O'zgaruvchan tarkibi cl ? n h 2 o (bu erda n = 6 × 8); bular kubik tizimning sariq kristallari bo'lib, harorat ko'tarilganda xlor va suvga ajraladi. Xlor tikl 4, sic1 4, sncl 4 va ba'zi organik erituvchilarda yaxshi eriydi (ayniqsa, geksan c 6 h 14 va uglerod tetraxlorid ccl 4 da). X. molekulasi ikki atomli (cl 2). Termal dissotsiatsiya darajasi cl 2 + 243 kj 1000 K da u 2cl 2,07? 10 -40%, 2500 K da 0,909%. Atomning tashqi elektron konfiguratsiyasi cl 3 s 2 3 p 5 . Shunga muvofiq H. birikmalarda -1, +1, +3, +4, +5, +6 va +7 oksidlanish darajalarini koʻrsatadi. Atomning kovalent radiusi 0,99 å, ion radiusi cl 1,82 å, X atomining elektronga yaqinligi 3,65 ga teng. ev, ionlanish energiyasi 12.97 ev.
Xlor kimyoviy jihatdan juda faol, deyarli barcha metallar bilan (ba'zilari faqat namlik borligida yoki qizdirilganda) va metall bo'lmaganlar bilan (uglerod, azot, kislorod va inert gazlardan tashqari) to'g'ridan-to'g'ri qo'shilib, tegishli moddalarni hosil qiladi. xloridlar, ko'p birikmalar bilan reaksiyaga kirishadi, to'yingan uglevodorodlarda vodorod o'rnini egallaydi va to'yinmagan birikmalarga qo'shiladi. H. vodorod va metallar bilan birikmalaridan brom va yodni siqib chiqaradi; bu elementlar bilan xlor birikmalaridan ftor bilan siqib chiqariladi. Ishqoriy metallar namlik izlari mavjud bo'lganda xlor bilan yonish bilan o'zaro ta'sir qiladi; aksariyat metallar faqat qizdirilganda quruq xlor bilan reaksiyaga kirishadi. Po'lat, shuningdek, ba'zi metallar, past haroratlarda quruq xlorli atmosferada barqarordir, shuning uchun ular quruq xlorni saqlash uchun asbob-uskunalar va omborlarni tayyorlash uchun ishlatiladi.Fosfor xlor atmosferasida yonib, pcl 3 ni hosil qiladi va keyingi xlorlashda, pcl 5; H. bilan oltingugurt qizdirilganda s 2 cl 2, scl 2 va boshqalarni beradi. n cl m. Mishyak, surma, vismut, stronsiy, tellur xlor bilan kuchli reaksiyaga kirishadi.Xlor va vodorod aralashmasi rangsiz yoki sariq-yashil olov bilan yonadi. vodorod xlorid(bu zanjir reaktsiyasi)
Vodorod-xlorli olovning maksimal harorati 2200 ° S ni tashkil qiladi. 5,8 dan 88,5% gacha bo'lgan vodorod bilan xlor aralashmalari soat 2 portlovchi hisoblanadi.
Kislorod bilan X. oksidlar hosil qiladi: cl 2 o, klo 2, cl 2 o 6, cl 2 o 7, cl 2 o 8 , shuningdek gipoxloritlar (tuzlar gipoxlorik kislota) , xloritlar, xloratlar va perkloratlar. Xlorning barcha kislorodli birikmalari oson oksidlanadigan moddalar bilan portlovchi aralashmalar hosil qiladi. Xlor oksidlari turg'un emas va o'z-o'zidan portlashi mumkin, gipoxloritlar saqlash vaqtida sekin parchalanadi, xloratlar va perxloratlar inisiatorlar ta'sirida portlashi mumkin.
H. suvda gidrolizlanib, gipoxlorid va xlorid kislotalar hosil qiladi: cl 2 + h 2 o u hclo + hcl. Sovuqda ishqorlarning suvli eritmalarini xlorlashda gipoxloritlar va xloridlar hosil bo'ladi: 2naoh + cl 2 \u003d nacio + naci + h 2 o, qizdirilganda - xloratlar. Quruq kaltsiy gidroksidni xlorlash oqartiruvchi.
Ammiak xlor bilan reaksiyaga kirishganda, azot trixlorid hosil bo'ladi. . Organik birikmalarni xlorlash jarayonida xlor vodorod o'rnini bosadi: r-h + ci 2 = rcl + hci yoki bir nechta bog'lanishlar orqali turli xil xlor o'z ichiga olgan organik birikmalar hosil qiladi. .
H. boshqa galogenlar bilan hosil boʻladi intergalogen birikmalar. Ftoridlar clf, clf 3, clf 5 juda reaktivdir; masalan, clp 3 atmosferasida shisha yünü o'z-o'zidan yonadi. Xlorning kislorod va ftor bilan birikmalari ma'lum - oksiftoridlar X.: klo 3 f, klo 2 f 3, klof, klof 3 va ftor perxlorat fclo 4.
Kvitansiya. Xlor 1785 yilda xlorid kislotaning marganets dioksidi yoki piroluzit bilan o'zaro ta'siri natijasida tijorat maqsadida ishlab chiqarila boshlandi. 1867 yilda ingliz kimyogari X.Dikon katalizator ishtirokida hcl ni atmosfera kislorodi bilan oksidlash orqali xlor olish usulini yaratdi. 19-asr oxiri - 20-asr boshlari. Xlor gidroksidi metall xloridlarning suvli eritmalarini elektroliz qilish yo'li bilan olinadi. 70-yillarda bu usullar bilan. 20-asr H.ning 90—95% dunyoda ishlab chiqariladi. Eritilgan xloridlarni elektroliz qilish yo'li bilan magniy, kaltsiy, natriy va litiy ishlab chiqarishda kichik miqdordagi xlor tasodifan olinadi. 1975 yilda dunyoda xlor ishlab chiqarish 25 million tonnani tashkil etdi. T. Nacisning suvli eritmalarini elektroliz qilishning ikkita asosiy usuli qo'llaniladi: 1) qattiq katodli va g'ovakli filtrli diafragmali elektrolizatorlarda; 2) simob katodli elektrolizatorlarda. Ikkala usul bo'yicha ham gazsimon X grafit yoki oksidli titan-ruteniy anodida ajralib chiqadi.Birinchi usulga ko'ra, katodda vodorod ajralib chiqadi va naoh va nakl eritmasi hosil bo'ladi, undan keyingi ishlov berish orqali savdo kaustik soda ajratib olinadi. qayta ishlash. Ikkinchi usulga ko'ra, katodda natriy amalgam hosil bo'ladi, uni alohida apparatda toza suv bilan parchalashda naoh eritmasi, vodorod va sof simob olinadi, u yana ishlab chiqarishga kiradi. Ikkala usul ham 1 ni beradi T X. 1.125 T naoh.
Diafragma elektrolizi kimyoviy ishlab chiqarishni tashkil etish uchun kamroq kapital qo'yilmalarni talab qiladi va arzonroq naoh ishlab chiqaradi. Simob katod usuli juda toza naoh hosil qiladi, ammo simobning yo'qolishi atrof-muhitni ifloslantiradi. 1970-yilda jahon kimyoviy mahsulotining 62,2% simob katod usulida, 33,6% qattiq katod usulida va 4,2% boshqa usullar bilan ishlab chiqarilgan. 1970 yildan keyin simobdan foydalanmasdan sof naoh olish imkonini beruvchi ion almashinadigan membranali qattiq katod elektrolizidan foydalanila boshlandi.
Ilova. Kimyo sanoatining muhim tarmoqlaridan biri xlor sanoatidir. Xlorning asosiy miqdori uni ishlab chiqarish joyida xlor o'z ichiga olgan birikmalarga qayta ishlanadi. H.ni suyuq holatda silindrlarda, bochkalarda, temir yoʻllarda saqlaydi va tashiydi. tanklarda yoki maxsus jihozlangan idishlarda. Sanoat mamlakatlari uchun xlorning quyidagi taxminiy iste'moli xarakterlidir: xlor o'z ichiga olgan organik birikmalar ishlab chiqarish uchun - 60-75%; Ch.ni o'z ichiga olgan noorganik birikmalar - 10-20%; pulpa va matolarni oqartirish uchun - 5-15%; sanitariya ehtiyojlari va suvni xlorlash uchun - umumiy mahsulotning 2-6%.
Xlor, shuningdek, titan, niobiy, sirkoniy va boshqalarni olish uchun ma'lum rudalarni xlorlash uchun ishlatiladi.
L. M. Yakimenko.
H. tanadagi. H. biri hisoblanadi biogen elementlar, o'simlik va hayvon to'qimalarining doimiy tarkibiy qismi. Ch.ning oʻsimliklardagi tarkibi (koʻp Ch. in galofitlar) - foizning mingdan bir qismidan butun foizgacha, hayvonlarda foizning o‘ndan va yuzdan bir qismigacha. Katta yoshli odamning H.ga boʻlgan kunlik ehtiyoji (2—4 G) oziq-ovqat bilan qoplangan. Oziq-ovqat bilan H. odatda natriy xlorid va kaliy xlorid shaklida ortiqcha keladi. X. non, goʻsht va sut mahsulotlari ayniqsa boy. Xlor qon plazmasi, limfa, miya omurilik suyuqligi va ba'zi to'qimalarda hayvonlar organizmidagi asosiy ozmotik faol moddadir. Rol o'ynaydi suv-tuz almashinuvi, to'qimalarning suvni ushlab turishiga yordam beradi. To'qimalarda kislota-baz muvozanatini tartibga solish boshqa jarayonlar bilan birga xolesterinning qon va boshqa to'qimalar o'rtasida taqsimlanishini o'zgartirish orqali amalga oshiriladi. X. oʻsimliklarda energiya almashinuvida ishtirok etib, ikkalasini ham faollashtiradi oksidlovchi fosforlanish, va fotofosforillanish. Ch. kislorodning ildizlarga singishiga ijobiy taʼsir koʻrsatadi. Ch. ajratilgan fotosintez jarayonida kislorod hosil boʻlishi uchun zarur xloroplastlar. Ch. oʻsimliklarni sunʼiy etishtirish uchun koʻpchilik ozuqa muhitiga kirmaydi. O'simlik rivojlanishi uchun Ch ning juda past konsentratsiyasi etarli bo'lishi mumkin.
M. Ya. Shkolnik.
Zaharlanish X . kimyo, sellyuloza-qogʻoz, toʻqimachilik, farmatsevtika sanoati va boshqalarda mumkin H. koʻz va nafas yoʻllarining shilliq pardalarini bezovta qiladi. Ikkilamchi infektsiya odatda birlamchi yallig'lanish o'zgarishlariga qo'shiladi. O'tkir zaharlanish deyarli darhol rivojlanadi. Xlorning o'rtacha va past konsentratsiyasini nafas olayotganda, ko'krak qafasidagi siqilish va og'riq, quruq yo'tal, tez nafas olish, ko'zlardagi og'riq, lakrimatsiya va qondagi leykotsitlar tarkibining ko'payishi, tana haroratining oshishi va boshqalar qayd etiladi. Mumkin bo'lgan bronxopnevmoniya, toksik o'pka shishi, depressiya, konvulsiyalar. Engil holatlarda tiklanish 3-7 da sodir bo'ladi kun Uzoq muddatli oqibatlar sifatida yuqori nafas yo'llarining katarlari, takroriy bronxit, pnevmoskleroz va boshqalar kuzatiladi; o'pka tuberkulyozining mumkin bo'lgan faollashuvi. Ch.ning kichik konsentratsiyasini uzoq vaqt inhalatsiyalash bilan kasallikning o'xshash, lekin sekin rivojlanayotgan shakllari kuzatiladi. Zaharlanishning oldini olish: ishlab chiqarish uskunasini muhrlash, samarali shamollatish, agar kerak bo'lsa, gaz niqobidan foydalanish. Sanoat binolari havosida H.ning ruxsat etilgan maksimal kontsentratsiyasi 1 mg/m 3 . Oqartiruvchi, oqartiruvchi va boshqa xlor o'z ichiga olgan birikmalar ishlab chiqarish zararli mehnat sharoitlari bo'lgan sanoat sifatida tasniflanadi, bu erda Sov. Qonunchilikda ayollar va voyaga etmaganlarning mehnatga jalb etilishi cheklanadi.
A. A. Kasparov.
Lit.: Yakimenko L. M., Xlor, kaustik soda va noorganik xlor mahsulotlarini ishlab chiqarish, M., 1974; Nekrasov B.V., Umumiy kimyo asoslari, 3-nashr, [tom.] 1, M., 1973; Sanoatdagi zararli moddalar, ed. N. V. Lazareva, 6-nashr, 2-jild, L., 1971; keng qamrovli noorganik kimyo, ed. j. c. Baylar, v. 1-5, oxf. -, 1973 yil.
referat yuklab olish
(Paulingga ko'ra)
/sm³
Xlor (χλωρός - yashil) - ettinchi guruhning asosiy kichik guruhi elementi, D. I. Mendeleyev kimyoviy elementlar davriy tizimining uchinchi davri, atom raqami 17. Cl (lot. Chlorum) belgisi bilan belgilanadi. Reaktiv nometall. U galogenlar guruhiga kiradi (dastlab "galogen" nomini nemis kimyogari Shvayger xlor uchun ishlatgan [so'zma-so'z "galogen" tuz deb tarjima qilingan), ammo u ildiz otmagan va keyinchalik VII uchun keng tarqalgan. xlorni o'z ichiga olgan elementlar guruhi).
Oddiy sharoitlarda xlorning oddiy moddasi (CAS raqami: 7782-50-5) o'tkir hidli sarg'ish-yashil zaharli gazdir. Xlor molekulasi ikki atomli (formula Cl2).
Xlor atomining diagrammasi
Xlor birinchi marta 1772 yilda Scheele tomonidan olingan bo'lib, u piroluzitning xlorid kislotasi bilan o'zaro ta'siri paytida uning chiqarilishini piroluzit haqidagi risolasida tasvirlab bergan:
4HCl + MnO 2 \u003d Cl 2 + MnCl 2 + 2H 2 O
Scheele, akva regia hidiga o'xshash xlor hidini, uning oltin va kinobar bilan o'zaro ta'sir qilish qobiliyatini, shuningdek, oqartiruvchi xususiyatlarini qayd etdi.
Biroq, Scheele, o'sha paytda kimyoda hukmron bo'lgan flogiston nazariyasiga ko'ra, xlorni deflogistik xlorid kislotasi, ya'ni xlorid kislota oksidi deb taxmin qildi. Berthollet va Lavoisier xlorni murium elementining oksidi deb taxmin qilishdi, ammo uni ajratib olishga urinishlar elektroliz yo'li bilan stol tuzini natriy va xlorga parchalashga muvaffaq bo'lgan Davi ishiga qadar muvaffaqiyatsiz bo'ldi.
Tabiatda tarqalishi
Tabiatda xlorning ikkita izotopi 35 Cl va 37 Cl mavjud. Xlor er qobig'ida eng ko'p tarqalgan galogendir. Xlor juda faol - davriy jadvalning deyarli barcha elementlari bilan bevosita birlashadi. Shuning uchun tabiatda u faqat minerallar tarkibida birikmalar holida uchraydi: galit NaCl, silvin KCl, silvinit KCl NaCl, bisxofit MgCl 2 6H2O, karnallit KCl MgCl 2 6H 2 O, kainit KCl MgSO2 O 43H. Xlorning eng katta zaxiralari dengiz va okeanlar suvlari tuzlarida mavjud.
Yer qobig'idagi atomlarning umumiy sonining 0,025% xlor, xlorning Klark soni - 0,19%, inson tanasida esa 0,25% xlor ionlari massasi mavjud. Odamlar va hayvonlarda xlor asosan hujayralararo suyuqliklarda (shu jumladan qonda) bo'ladi va osmotik jarayonlarni tartibga solishda, shuningdek, asab hujayralarining ishlashi bilan bog'liq jarayonlarda muhim rol o'ynaydi.
Izotopik tarkibi
Tabiatda xlorning 2 ta barqaror izotopi mavjud: massa soni 35 va 37. Ularning tarkibidagi nisbati mos ravishda 75,78% va 24,22%.
Izotop | Nisbiy massa, a.m.u. | Yarim hayot | Chirish turi | yadro spini |
---|---|---|---|---|
35Cl | 34.968852721 | barqaror | — | 3/2 |
36Cl | 35.9683069 | 301000 yil | 36 Ar da b-emirilish | 0 |
37Cl | 36.96590262 | barqaror | — | 3/2 |
38Cl | 37.9680106 | 37,2 daqiqa | 38 Ar da b-emirilish | 2 |
39Cl | 38.968009 | 55,6 daqiqa | 39 Arda b-emirilish | 3/2 |
40Cl | 39.97042 | 1,38 daqiqa | 40 Ar da b-emirilish | 2 |
41Cl | 40.9707 | 34 c | 41 Arda b-emirilish | |
42Cl | 41.9732 | 46,8 s | 42 Ar da b-emirilish | |
43Cl | 42.9742 | 3,3 s | 43 Ar da b-emirilish |
Fizikaviy va fizik-kimyoviy xossalari
Oddiy sharoitlarda xlor bo'g'uvchi hidli sariq-yashil gazdir. Uning ba'zi jismoniy xususiyatlari jadvalda keltirilgan.
Xlorning ayrim fizik xossalari
Mulk | Ma'nosi |
---|---|
Qaynatish harorati | -34°C |
Erish harorati | -101°C |
Parchalanish harorati (atomlarga ajralish) |
~1400°S |
Zichlik (gaz, nos.) | 3,214 g/l |
Atom elektroniga yaqinlik | 3,65 eV |
Birinchi ionlanish energiyasi | 12,97 eV |
Issiqlik quvvati (298 K, gaz) | 34,94 (J/mol K) |
Kritik harorat | 144 ° S |
tanqidiy bosim | 76 atm |
Standart shakllanish entalpiyasi (298 K, gaz) | 0 (kJ/mol) |
Standart shakllanish entropiyasi (298 K, gaz) | 222,9 (J/mol K) |
Birlashish entalpiyasi | 6,406 (kJ/mol) |
Qaynayotgan entalpiya | 20,41 (kJ/mol) |
Sovutilganda xlor taxminan 239 K haroratda suyuqlikka aylanadi, so'ngra 113 K dan past bo'shliq guruhiga ega bo'lgan ortorombik panjaraga kristallanadi. smca va parametrlar a=6,29 b=4,50, c=8,21. 100 K dan pastda kristall xlorning ortorombik modifikatsiyasi kosmik guruhga ega bo'lgan tetragonalga aylanadi. P4 2 / ncm va panjara parametrlari a=8,56 va c=6,12 .
Eruvchanlik
Solvent | Eruvchanligi g/100 g |
---|---|
Benzol | Eriydigan |
Suv (0 °C) | 1,48 |
Suv (20°C) | 0,96 |
Suv (25°C) | 0,65 |
Suv (40°C) | 0,46 |
Suv (60°C) | 0,38 |
Suv (80°C) | 0,22 |
Uglerod tetraklorid (0 °C) | 31,4 |
Uglerod tetraklorid (19 °C) | 17,61 |
Uglerod tetraklorid (40 °C) | 11 |
Xloroform | Yuqori darajada eriydi |
TiCl 4, SiCl 4, SnCl 4 | Eriydigan |
Yorug'likda yoki qizdirilganda, radikal mexanizm bilan vodorod bilan faol reaksiyaga kirishadi (ba'zan portlash bilan). 5,8 dan 88,3% gacha vodorodni o'z ichiga olgan vodorod bilan xlor aralashmalari vodorod xlorid hosil bo'lishi bilan nurlanganda portlaydi. Kichik konsentratsiyalarda xlor va vodorod aralashmasi rangsiz yoki sariq-yashil olov bilan yonadi. Vodorod-xlor alangasining maksimal harorati 2200 °C.:
Cl 2 + H 2 → 2HCl 5Cl 2 + 2P → 2PCl 5 2S + Cl 2 → S 2 Cl 2 Cl 2 + 3F 2 (masalan,) → 2ClF 3
Boshqa xususiyatlar
Cl 2 + CO → COCl 2Suvda yoki ishqorda eritilganda xlor dismutatsiyaga uchrab, gipoxlorli (va qizdirilganda perklorik) va xlorid kislotalarni yoki ularning tuzlarini hosil qiladi:
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 + 3NH 3 4Cl
Xlorning oksidlovchi xossalari
Cl 2 + H 2 S → 2HCl + SOrganik moddalar bilan reaksiyalar
CH 3 -CH 3 + Cl 2 → C 2 H 6-x Cl x + HClTo'yinmagan birikmalarga ko'p bog'lar orqali bog'lanadi:
CH 2 \u003d CH 2 + Cl 2 → Cl-CH 2 -CH 2 -Cl
Aromatik birikmalar katalizatorlar ishtirokida vodorod atomini xlor bilan almashtiradi (masalan, AlCl 3 yoki FeCl 3):
C 6 H 6 + Cl 2 → C 6 H 5 Cl + HCl
Xlor olishning xlor usullari
Sanoat usullari
Dastlab, xlor ishlab chiqarishning sanoat usuli Scheele usuliga, ya'ni piroluzitning xlorid kislotasi bilan reaktsiyasiga asoslangan edi:
MnO 2 + 4HCl → MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O 2NaCl + 2H 2 O → H 2 + Cl 2 + 2NaOH Anod: 2Cl - - 2e - → Cl 2 0 Katod: 2H 2 O + 2e - 2OH-
Suvning elektrolizi natriy xloridning elektrolizi bilan parallel ravishda sodir bo'lganligi sababli, umumiy tenglamani quyidagicha ifodalash mumkin:
1,80 NaCl + 0,50 H 2 O → 1,00 Cl 2 + 1,10 NaOH + 0,03 H 2
Xlor ishlab chiqarish uchun elektrokimyoviy usulning uchta varianti qo'llaniladi. Ulardan ikkitasi qattiq katod bilan elektroliz: diafragma va membrana usullari, uchinchisi suyuq katod bilan elektroliz (simob ishlab chiqarish usuli). Elektrokimyoviy ishlab chiqarish usullari orasida simob katodli elektroliz eng oson va qulay usul hisoblanadi, ammo bu usul metall simobning bug'lanishi va oqishi tufayli atrof-muhitga sezilarli zarar etkazadi.
Qattiq katodli diafragma usuli
Hujayra bo'shlig'i g'ovakli asbest bo'linmasi - diafragma bilan katod va anod bo'shlig'iga bo'linadi, bu erda hujayraning katodi va anoti mos ravishda joylashgan. Shuning uchun bunday elektrolizator ko'pincha diafragma elektroliz deb ataladi va ishlab chiqarish usuli diafragma elektrolizidir. To'yingan anolit oqimi (NaCl eritmasi) doimiy ravishda diafragma kamerasining anod bo'shlig'iga kiradi. Elektrokimyoviy jarayon natijasida galitning parchalanishi natijasida anodda xlor, suvning parchalanishi natijasida katodda vodorod ajralib chiqadi. Bunda katodga yaqin zona natriy gidroksid bilan boyitiladi.
Qattiq katodli membrana usuli
Membran usuli asosan diafragma usuliga o'xshaydi, ammo anod va katod bo'shliqlari kation almashinadigan polimer membranasi bilan ajratilgan. Membranani ishlab chiqarish usuli diafragma usulidan ko'ra samaraliroq, ammo undan foydalanish qiyinroq.
Suyuq katod bilan simob usuli
Jarayon elektrolitik vannada amalga oshiriladi, u elektrolizator, parchalovchi va simob nasosidan iborat bo'lib, kommunikatsiyalar bilan o'zaro bog'langan. Elektrolitik vannada simob nasosi ta'sirida simob aylanib, elektrolizator va parchalovchidan o'tadi. Hujayraning katodi simob oqimidir. Anodlar - grafit yoki kam eskirish. Simob bilan birgalikda elektrolizator orqali anolit oqimi, natriy xlorid eritmasi doimiy ravishda oqadi. Xloridning elektrokimyoviy parchalanishi natijasida anodda xlor molekulalari, ajralib chiqqan natriy esa katodda simobda eriydi va amalgama hosil qiladi.
Laboratoriya usullari
Laboratoriyalarda xlor olish uchun odatda vodorod xloridni kuchli oksidlovchi moddalar (masalan, marganets (IV) oksidi, kaliy permanganat, kaliy bixromat) bilan oksidlanishiga asoslangan jarayonlar qo'llaniladi:
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
Xlorni saqlash
Ishlab chiqarilgan xlor maxsus "tanklar" larda saqlanadi yoki yuqori bosimli po'lat tsilindrlarga pompalanadi. Bosim ostida suyuq xlorli tsilindrlar maxsus rangga ega - botqoq rangi. Shuni ta'kidlash kerakki, xlor tsilindrlaridan uzoq muddat foydalanish paytida ularda o'ta portlovchi azot trixlorid to'planadi va shuning uchun vaqti-vaqti bilan xlor ballonlarini muntazam ravishda yuvish va azot xloriddan tozalash kerak.
Xlor sifati standartlari
GOST 6718-93 ga muvofiq “Suyuq xlor. Xlorning quyidagi navlari ishlab chiqariladi
Ilova
Xlor ko'plab sanoat, fan va maishiy ehtiyojlarda qo'llaniladi:
- Polivinilxlorid, plastmassa birikmalari, sintetik kauchuk ishlab chiqarishda: simlar uchun izolyatsiyalash, deraza profillari, qadoqlash materiallari, kiyim-kechak va poyabzal, linoleum va grammofon plastinalari, laklar, asbob-uskunalar va ko'pikli plastmassalar, o'yinchoqlar, asboblar qismlari, qurilish materiallari. Polivinilxlorid vinilxloridni polimerlash yo'li bilan ishlab chiqariladi, bugungi kunda u ko'pincha etilendan xlor-muvozanatli usulda oraliq 1,2-dikloroetan orqali olinadi.
- Xlorning oqartiruvchi xususiyatlari qadim zamonlardan beri ma'lum, garchi xlorning o'zi "oqartiradi" emas, balki gipoxlorid kislotaning parchalanishi paytida hosil bo'lgan atomik kislorod: Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO → 2HCl + O .. Mato, qog'oz, Kartonni oqartirishning bu usuli asrlar davomida qo'llanilgan.
- Organoklorli insektitsidlarni ishlab chiqarish - ekinlar uchun zararli hasharotlarni o'ldiradigan, ammo o'simliklar uchun xavfsiz moddalar. Ishlab chiqarilgan xlorning katta qismi o'simliklarni himoya qilish vositalarini olishga sarflanadi. Eng muhim insektitsidlardan biri geksaxlorotsikloheksan (ko'pincha geksaxloran deb ataladi). Ushbu modda birinchi marta 1825 yilda Faraday tomonidan sintez qilingan, ammo amaliy qo'llanilishini faqat 100 yildan ko'proq vaqt o'tgach - asrimizning 30-yillarida topdi.
- U kimyoviy urush agenti sifatida, shuningdek, boshqa kimyoviy urush agentlarini ishlab chiqarish uchun ishlatilgan: xantal gazi, fosgen.
- Suvni zararsizlantirish uchun - "xlorlash". Ichimlik suvini zararsizlantirishning eng keng tarqalgan usuli; erkin xlor va uning birikmalarining oksidlanish-qaytarilish jarayonlarini katalizlovchi mikroorganizmlarning ferment tizimlarini inhibe qilish qobiliyatiga asoslangan. Ichimlik suvini zararsizlantirish uchun xlor, xlor dioksidi, xloramin va oqartirgich ishlatiladi. SanPiN 2.1.4.1074-01 markazlashtirilgan suv ta'minotidan 0,3 - 0,5 mg / l gacha bo'lgan ichimlik suvida erkin qoldiq xlorning ruxsat etilgan miqdori uchun quyidagi chegaralarni (koridor) belgilaydi. Rossiyadagi bir qator olimlar va hatto siyosatchilar musluk suvini xlorlash kontseptsiyasini tanqid qiladilar, ammo ular xlor birikmalarining zararsizlantiruvchi ta'siriga alternativa taklif qila olmaydi. Suv quvurlari ishlab chiqarilgan materiallar xlorli musluk suvi bilan turlicha o'zaro ta'sir qiladi. Musluk suvidagi erkin xlor poliolefinlarga asoslangan quvurlarning ishlash muddatini sezilarli darajada qisqartiradi: har xil turdagi polietilen quvurlar, shu jumladan o'zaro bog'langan polietilen, odatda PEX (PEX, PE-X) deb nomlanadi. AQShda xlorli suv bilan suv ta'minoti tizimlarida foydalanish uchun polimer materiallardan tayyorlangan quvurlarni qabul qilishni nazorat qilish uchun 3 ta standartni qabul qilishga majbur bo'ldi: quvurlar, membranalar va skelet mushaklari uchun ASTM F2023. Bu kanallar suyuqlik hajmini tartibga solish, transepitelial ionlarni tashish va membrana potentsiallarini barqarorlashtirishda muhim funktsiyalarni bajaradi va hujayra pH ni saqlashda ishtirok etadi. Xlor visseral to'qimalarda, teri va skelet mushaklarida to'planadi. Xlor asosan yo'g'on ichakda so'riladi. Xlorning so'rilishi va chiqarilishi natriy ionlari va bikarbonatlar bilan, kamroq darajada mineralokortikoidlar va Na + / K + - ATP-aza faolligi bilan chambarchas bog'liq. Barcha xlorning 10-15% hujayralarda, shu miqdordan 1/3 dan 1/2 gacha - eritrotsitlarda to'planadi. Xlorning 85% ga yaqini hujayradan tashqari bo'shliqda. Xlor organizmdan asosan siydik (90-95%), najas (4-8%) va teri orqali (2% gacha) chiqariladi. Xlorning chiqarilishi natriy va kaliy ionlari bilan va o'zaro HCO 3 - (kislota-baz muvozanati) bilan bog'liq.
Bir kishi kuniga 5-10 g NaCl iste'mol qiladi. Insonning xlorga bo'lgan minimal ehtiyoji kuniga taxminan 800 mg ni tashkil qiladi. Kichkintoy zarur miqdorda xlorni ona suti orqali oladi, unda 11 mmol / l xlor mavjud. NaCl oshqozonda xlorid kislota ishlab chiqarish uchun zarur bo'lib, bu hazm qilishni va patogen bakteriyalarni yo'q qilishga yordam beradi. Hozirgi vaqtda odamlarda ba'zi kasalliklarning paydo bo'lishida xlorning roli yaxshi tushunilmagan, bu asosan tadqiqotlar sonining kamligi bilan bog'liq. Xlorni kunlik iste'mol qilish bo'yicha tavsiyalar ham ishlab chiqilmaganligini aytish kifoya. Inson mushak to'qimasida 0,20-0,52% xlor, suyak - 0,09%; qonda - 2,89 g / l. O'rtacha odamning tanasida (tana vazni 70 kg) 95 g xlor. Har kuni oziq-ovqat bilan bir kishi 3-6 g xlor oladi, bu ortiqcha miqdorda ushbu elementga bo'lgan ehtiyojni qoplaydi.
Xlor ionlari o'simliklar uchun juda muhimdir. Xlor oksidlovchi fosforlanishni faollashtirish orqali o'simliklarda energiya almashinuvida ishtirok etadi. Izolyatsiya qilingan xloroplastlar tomonidan fotosintez jarayonida kislorod hosil bo'lishi uchun zarurdir, fotosintezning yordamchi jarayonlarini, birinchi navbatda energiya to'planishi bilan bog'liq jarayonlarni rag'batlantiradi. Xlor kislorod, kaliy, kaltsiy va magniy birikmalarining ildizlar tomonidan so'rilishiga ijobiy ta'sir ko'rsatadi. O'simliklardagi xlor ionlarining haddan tashqari kontsentratsiyasi ham salbiy tomonga ega bo'lishi mumkin, masalan, xlorofill tarkibini kamaytiradi, fotosintez faolligini kamaytiradi, Baskunchak xlor o'simliklarining o'sishi va rivojlanishini sekinlashtiradi). Xlor birinchi ishlatilgan kimyoviy zaharlardan biri edi
– Analitik laboratoriya uskunalari, laboratoriya va sanoat elektrodlari yordamida, xususan: Cl- va K+ tarkibini tahlil qiluvchi ESr-10101 mos yozuvlar elektrodlari.
Xlor so'rovlari, biz xlor so'rovlari bilan topiladi
O'zaro ta'sir, zaharlanish, suv, reaktsiyalar va xlor olish
- oksidi
- yechim
- kislotalar
- ulanishlar
- xususiyatlari
- ta'rifi
- dioksid
- formula
- vazn
- faol
- suyuqlik
- modda
- ilova
- harakat
- oksidlanish darajasi
- gidroksid
Jamoat hojatxonalariga qanchalik salbiy munosabatda bo'lishimizdan qat'iy nazar, tabiat o'z qoidalarini belgilaydi va siz ularga tashrif buyurishingiz kerak. Tabiiy (bu joy uchun) hidlarga qo'shimcha ravishda, yana bir tanish xushbo'y - xonani dezinfeksiya qilish uchun ishlatiladigan oqartiruvchi. U o'z nomini uning asosiy faol moddasi - Cl tufayli oldi. Keling, ushbu kimyoviy element va uning xossalari haqida bilib olaylik, shuningdek, xlorning davriy tizimdagi o'rni bo'yicha tavsifini beramiz.
Ushbu element qanday topilgan
Birinchi marta xlor o'z ichiga olgan birikma (HCl) 1772 yilda ingliz ruhoniysi Jozef Pristli tomonidan sintez qilingan.
2 yil o'tgach, uning shved hamkasbi Karl Scheele xlorid kislotasi va marganets dioksidi o'rtasidagi reaktsiya yordamida Cl ni ajratish usulini tasvirlashga muvaffaq bo'ldi. Biroq, bu kimyogar natijada yangi kimyoviy element sintez qilinayotganini tushunmadi.
Xlorni amalda qanday ajratib olishni o‘rganish uchun olimlarga qariyb 40 yil kerak bo‘ldi. Buni birinchi marta 1811-yilda britaniyalik Xamfri Davi amalga oshirgan. Bunda u oʻzining nazariy oʻtmishdoshlaridan farqli reaksiya ishlatgan. Davy NaCl ni (ko'pchilik stol tuzi sifatida tanilgan) elektroliz orqali parchaladi.
Olingan moddani o'rgangach, ingliz kimyogari uning elementar ekanligini tushundi. Ushbu kashfiyotdan so'ng, Davy nafaqat uni - xlor (xlor) deb nomladi, balki u juda ibtidoiy bo'lsa ham, xlorni tavsiflay oldi.
Xlor Jozef Gey-Lyussak tufayli xlorga (xlorga) aylandi va bugungi kunda frantsuz, nemis, rus, belarus, ukrain, chex, bolgar va boshqa tillarda shu shaklda mavjud. Ingliz tilida hozirgi kunga qadar "xlor" nomi, italyan va ispan tillarida esa "chloro" ishlatiladi.
Ko'rib chiqilayotgan element 1826 yilda Yens Berzelius tomonidan batafsil tavsiflangan. Aynan u uning atom massasini aniqlay olgan.
Xlor (Cl) nima
Ushbu kimyoviy elementning kashfiyot tarixini ko'rib chiqib, bu haqda ko'proq bilib olishga arziydi.
Xlor nomi yunoncha chlōs ("yashil") so'zidan olingan. Bu moddaning sarg'ish-yashil rangi tufayli berilgan.
Xlor o'z-o'zidan ikki atomli gaz Cl 2 sifatida mavjud, ammo bu shaklda u tabiatda deyarli uchramaydi. Ko'pincha u turli xil birikmalarda paydo bo'ladi.
O'ziga xos soyaga qo'shimcha ravishda, xlor shirin-o'tkir hid bilan ajralib turadi. Bu juda zaharli moddadir, shuning uchun agar u havoga kirsa va odam yoki hayvon tomonidan nafas olsa, bu bir necha daqiqa ichida ularning o'limiga olib kelishi mumkin (Cl kontsentratsiyasiga qarab).
Xlor havodan deyarli 2,5 baravar og'irroq bo'lgani uchun u har doim uning ostida, ya'ni erning o'zi yaqinida bo'ladi. Shu sababli, agar siz Cl borligiga shubha qilsangiz, iloji boricha yuqoriga ko'tarilishingiz kerak, chunki bu gazning konsentratsiyasi kamroq bo'ladi.
Bundan tashqari, ba'zi boshqa zaharli moddalardan farqli o'laroq, xlor o'z ichiga olgan moddalar xarakterli rangga ega bo'lib, ularni vizual ravishda aniqlash va harakat qilish imkonini beradi. Ko'pgina standart gaz maskalari nafas olish organlari va shilliq pardalarni Cl ning shikastlanishidan himoya qilishga yordam beradi. Biroq, to'liq xavfsizlik uchun toksik moddani zararsizlantirishga qadar jiddiyroq choralar ko'rish kerak.
Shuni ta'kidlash kerakki, 1915 yilda nemislar xlorni zaharli gaz sifatida ishlatishlari bilan kimyoviy qurollar o'z tarixini boshlagan. Deyarli 200 tonna moddadan foydalanish natijasida bir necha daqiqada 15 ming kishi zaharlangan. Ularning uchdan bir qismi deyarli bir zumda vafot etdi, uchinchisi doimiy zarar ko'rdi va atigi 5 ming kishi qochishga muvaffaq bo'ldi.
Nega bunday xavfli modda hanuzgacha taqiqlanmagan va har yili millionlab tonna qazib olinadi? Bu uning o'ziga xos xususiyatlari haqida va ularni tushunish uchun xlorning xususiyatlarini hisobga olish kerak. Buning eng oson yo'li davriy jadvaldir.
Davriy sistemada xlorning xarakteristikasi
![](https://i1.wp.com/syl.ru/misc/i/ai/339304/1975821.jpg)
Xlor halogen sifatida
Haddan tashqari toksiklik va o'tkir hidga qo'shimcha ravishda (ushbu guruhning barcha vakillariga xos), Cl suvda juda eriydi. Buning amaliy tasdig'i - hovuz suviga xlor o'z ichiga olgan yuvish vositalarining qo'shilishi.
Nam havo bilan aloqa qilganda, ushbu modda chekishni boshlaydi.
Cl ning nometall sifatidagi xossalari
Xlorning kimyoviy xususiyatlarini hisobga olgan holda, uning metall bo'lmagan xususiyatlariga e'tibor qaratish lozim.
Deyarli barcha metallar va metall bo'lmaganlar bilan birikmalar hosil qilish qobiliyatiga ega. Masalan, temir atomlari bilan reaktsiya: 2Fe + 3Cl 2 → 2FeCl 3.
Ko'pincha reaktsiyalarni amalga oshirish uchun katalizatorlardan foydalanish kerak. Bu rolni H 2 O o'ynashi mumkin.
Ko'pincha Cl bilan reaktsiyalar endotermik (ular issiqlikni yutadi).
Shuni ta'kidlash kerakki, kristall shaklda (chang shaklida) xlor faqat yuqori haroratgacha qizdirilganda metallar bilan o'zaro ta'sir qiladi.
Boshqa nometallar (O 2, N, F, C va inert gazlardan tashqari) bilan reaksiyaga kirishib, Cl birikmalar - xloridlarni hosil qiladi.
O 2 bilan reaksiyaga kirishganda, o'ta beqaror va parchalanishga moyil oksidlar hosil bo'ladi. Ularda Cl ning oksidlanish darajasi +1 dan +7 gacha namoyon bo'lishi mumkin.
F bilan o'zaro ta'sirlashganda ftoridlar hosil bo'ladi. Ularning oksidlanish darajasi har xil bo'lishi mumkin.
Xlor: fizik xususiyatlari bo'yicha moddaning xarakteristikasi
Kimyoviy xususiyatlardan tashqari, ko'rib chiqilayotgan element fizik xususiyatlarga ham ega.
![](https://i1.wp.com/syl.ru/misc/i/ai/339304/1975820.jpg)
Cl ning agregat holatiga haroratning ta'siri
Xlor elementining fizik xususiyatlarini ko'rib chiqsak, biz uning turli agregatsiya holatlariga o'tishga qodir ekanligini tushunamiz. Hammasi harorat rejimiga bog'liq.
Oddiy holatda Cl juda korroziv gazdir. Biroq, u osonlikcha suyultirishi mumkin. Bunga harorat va bosim ta'sir qiladi. Misol uchun, agar u 8 atmosferaga teng bo'lsa va harorat +20 daraja Selsiy bo'lsa, Cl 2 kislotali sariq suyuqlikdir. Agar bosim o'sishda davom etsa, u agregatsiya holatini +143 darajagacha ushlab turishga qodir.
-32 ° C ga yetganda, xlorning holati bosimga bog'liq bo'lishni to'xtatadi va u suyuq bo'lib qoladi.
Moddaning kristallanishi (qattiq holat) -101 darajada sodir bo'ladi.
Tabiatda Cl mavjud
Xlorning umumiy xususiyatlarini ko'rib chiqib, tabiatda bunday qiyin elementni qaerdan topish mumkinligini aniqlashga arziydi.
Yuqori reaktivligi tufayli u sof shaklda deyarli topilmaydi (shuning uchun bu elementni o'rganishning boshida olimlar uni sintez qilishni o'rganish uchun yillar talab qilishdi). Odatda Cl turli minerallardagi birikmalarda uchraydi: galit, silvin, kainit, bisxofit va boshqalar.
Eng muhimi, u dengiz yoki okean suvidan olingan tuzlarda uchraydi.
Tanaga ta'siri
Xlorning xususiyatlarini ko'rib chiqsak, u juda zaharli ekanligi bir necha bor aytilgan. Shu bilan birga, moddaning atomlari nafaqat minerallarda, balki o'simliklardan tortib, odamlargacha bo'lgan deyarli barcha organizmlarda ham mavjud.
Maxsus xossalari tufayli Cl ionlari hujayra membranalariga boshqalarga qaraganda yaxshiroq kirib boradi (shuning uchun inson organizmidagi barcha xlorning 80% dan ortig'i hujayralararo bo'shliqda joylashgan).
K bilan birgalikda Cl suv-tuz balansini tartibga solish va natijada osmotik tenglik uchun javobgardir.
Tanadagi bunday muhim rolga qaramay, sof Cl 2 barcha tirik mavjudotlarni - hujayralardan tortib butun organizmlarni o'ldiradi. Biroq, nazorat qilinadigan dozalarda va qisqa muddatli ta'sir qilishda zarar etkazish uchun vaqt yo'q.
Oxirgi bayonotning yorqin misoli har qanday hovuzdir. Ma'lumki, bunday muassasalarda suv Cl bilan zararsizlantiriladi. Shu bilan birga, agar odam bunday muassasaga kamdan-kam tashrif buyursa (haftada yoki oyda bir marta), bu moddaning suvda mavjudligidan azob chekishi ehtimoldan yiroq emas. Biroq, bunday muassasalarning xodimlari, ayniqsa, deyarli kun bo'yi suvda qoladiganlar (qutqaruvchilar, instruktorlar) ko'pincha teri kasalliklaridan aziyat chekishadi yoki immuniteti zaiflashadi.
Bularning barchasi bilan bog'liq holda, basseynlarga tashrif buyurganingizdan so'ng, dush qabul qilish - teri va sochlardagi mumkin bo'lgan xlor qoldiqlarini yuvish kerak.
Cl dan inson foydalanishi
Xlorning xarakteristikasidan uning "injiq" element ekanligini hisobga olsak (boshqa moddalar bilan o'zaro ta'sir qilish haqida gap ketganda), u sanoatda juda tez-tez ishlatilishini bilish qiziq.
Avvalo, u ko'plab moddalarni dezinfeksiya qilish uchun ishlatiladi.
Cl, shuningdek, zararkunandalardan ekinlarni saqlashga yordam beradigan pestitsidlarning ayrim turlarini ishlab chiqarishda ham qo'llaniladi.
Ushbu moddaning davriy jadvalning deyarli barcha elementlari bilan o'zaro ta'sir qilish qobiliyati (metall bo'lmagan xlorning o'ziga xos xususiyati) ma'lum turdagi metallarni (Ti, Ta va Nb), shuningdek, ohak va xlorid kislotasini o'z ichiga oladi. Yordam bering.
Yuqorida aytilganlarning barchasiga qo'shimcha ravishda, Cl sanoat moddalari (polivinilxlorid) va dori vositalari (xlorheksidin) ishlab chiqarishda qo'llaniladi.
Shuni ta'kidlash kerakki, bugungi kunda yanada samarali va xavfsiz dezinfektsiyalash vositasi - ozon (O 3) topildi. Biroq, uning ishlab chiqarilishi xlorga qaraganda qimmatroq va bu gaz xlordan ham beqarorroqdir (fizik xususiyatlarning qisqacha tavsifi 6-7 p.). Shuning uchun, ozchilik xlorlash o'rniga ozonatsiyadan foydalanishga qodir.
Xlor qanday ishlab chiqariladi?
Bugungi kunda ushbu moddani sintez qilishning ko'plab usullari ma'lum. Ularning barchasi ikki toifaga bo'linadi:
- Kimyoviy.
- Elektrokimyoviy.
Birinchi holda, Cl kimyoviy reaksiya natijasida olinadi. Biroq, amalda ular juda qimmat va samarasiz.
Shuning uchun sanoatda elektrokimyoviy usullar (elektroliz) afzalroqdir. Ulardan uchtasi bor: diafragma, membrana va simob elektrolizi.
Flandriyaning g'arbiy qismida kichik bir shaharcha joylashgan. Shunga qaramay, uning nomi butun dunyoga mashhur va insoniyatga qarshi sodir etilgan eng katta jinoyatlardan birining ramzi sifatida insoniyat xotirasida uzoq vaqt saqlanib qoladi. Bu shahar Ypres. Crecy - Ypres - Xirosima - urushni ulkan halokat mashinasiga aylantirish yo'lidagi muhim bosqichlar.
1915 yil boshida g'arbiy front chizig'ida Ypres to'sig'i paydo bo'ldi. Ittifoqdosh ingliz-fransuz qo'shinlari Ipredan shimoli-sharqda nemis armiyasi tomonidan bosib olingan hududga bostirib kirishdi. Nemis qo'mondonligi qarshi hujumga o'tishga va oldingi chiziqni tekislashga qaror qildi. 22-aprel kuni ertalab tekis shimoli-sharqqa uchganida, nemislar hujumga g'ayrioddiy tayyorgarlikni boshladilar - ular urushlar tarixidagi birinchi gaz hujumini amalga oshirdilar. Oldingi Ypres sektorida bir vaqtning o'zida 6000 ta xlor tsilindrlari ochildi. Besh daqiqa ichida og'irligi 180 tonna bo'lgan ulkan zaharli sariq-yashil bulut paydo bo'ldi va u asta-sekin dushman xandaqlari tomon harakat qildi.
Buni hech kim kutmagandi. Frantsuz va ingliz qo'shinlari hujumga, artilleriya o'qqa tutilishiga tayyorlanayotgan edi, askarlar xavfsiz tarzda qazishdi, ammo halokatli xlor buluti oldida ular mutlaqo qurolsiz edilar. O‘limga olib keladigan gaz hamma yoriqlarga, barcha panohlarga kirib bordi. Birinchi kimyoviy hujumning natijalari (va Zaharli moddalarni ishlatmaslik to'g'risidagi 1907 yilgi Gaaga konventsiyasining birinchi buzilishi!) hayratlanarli edi - xlor 15 mingga yaqin odamni va 5 mingga yaqin odamni o'ldirdi. Va bularning barchasi - 6 km uzunlikdagi oldingi chiziqni tekislash uchun! Ikki oy o'tgach, nemislar sharqiy frontda ham xlor hujumini boshladilar. Va ikki yil o'tgach, Ypres o'zining mashhurligini oshirdi. 1917 yil 12 iyuldagi og'ir jangda ushbu shahar hududida birinchi marta zaharli modda, keyinchalik xantal gazi deb nomlangan. Xantal xlor, diklorodietil sulfidning hosilasidir.
Biz 17-sonli element jangari jinnilar qo'lida qanchalik xavfli bo'lishi mumkinligini ko'rsatish uchun bitta kichik shaharcha va bitta kimyoviy element bilan bog'liq bo'lgan bu tarix epizodlarini esladik. Bu xlor tarixidagi eng qora sahifa. Ammo xlorda faqat zaharli moddani va boshqa zaharli moddalarni ishlab chiqarish uchun xom ashyoni ko'rish mutlaqo noto'g'ri bo'lar edi...
Elementar xlorning tarixi nisbatan qisqa bo'lib, 1774 yilga to'g'ri keladi. Xlor birikmalarining tarixi dunyo kabi qadimgi. Natriy xloridning osh tuzi ekanligini eslash kifoya. Va, ehtimol, hatto tarixdan oldingi davrlarda ham tuzning go'sht va baliqni saqlab qolish qobiliyati sezilgan.
Eng qadimiy arxeologik topilmalar - inson tomonidan tuzdan foydalanishning dalillari miloddan avvalgi 3-4 ming yilliklarga to'g'ri keladi. Ammo tosh tuzini qazib olishning eng qadimiy tavsifi yunon tarixchisi Gerodotning (miloddan avvalgi V asr) asarlarida uchraydi. Gerodot Liviyada tosh tuzini qazib olishni tasvirlaydi. Sinah vohasida Liviya cho'lining markazida mashhur Ammon-Ra xudosining ibodatxonasi bor edi. Shuning uchun Liviyani "ammiak" deb atashgan, tosh tuzining birinchi nomi esa "sal ammoniacum" edi. Keyinchalik, taxminan XIII asrdan boshlab. AD, bu nom ammoniy xloridga berilgan.
Pliniy Elderning tabiiy tarixi tuz va loy bilan kaltsiylash orqali oltinni asosiy metallardan ajratish usulini tasvirlaydi. Natriy xloridni tozalashning birinchi ta'riflaridan biri buyuk arab shifokori va alkimyogari Jobir ibn Hayyonning (evropacha imloda - Geber) yozuvlarida uchraydi.
Alkimyogarlar elementar xlorga ham duch kelishgan, chunki Sharq mamlakatlarida 9-asrda, Evropada esa 13-asrda. "qirollik aroq" ma'lum edi - xlorid va nitrat kislotalarning aralashmasi. 1668 yilda nashr etilgan gollandiyalik Van Helmontning Hortus Medicinae kitobida aytilishicha, ammoniy xlorid va nitrat kislota birga qizdirilganda ma'lum bir gaz olinadi. Ta'rifga ko'ra, bu gaz xlorga juda o'xshaydi.
batafsil xlor birinchi marta shved kimyogari Scheele tomonidan tasvirlangan piroluzit haqidagi risolasida. Mineral piroluzitni xlorid kislota bilan qizdirib, Scheele aqua regia uchun xos bo'lgan hidni sezdi, bu hidni keltirib chiqaradigan sariq-yashil gazni to'pladi va o'rgandi va uning ayrim moddalar bilan o'zaro ta'sirini o'rgandi. Scheele birinchi bo'lib xlorning oltin va kinobarga ta'sirini (ikkinchi holatda sublimat hosil bo'ladi) va xlorning oqartiruvchi xususiyatlarini aniqladi.
Scheele yangi kashf etilgan gazni oddiy modda deb hisoblamadi va uni "deflogistitsiyalangan xlorid kislotasi" deb atadi. Zamonaviy so'z bilan aytganda, Scheele va undan keyin o'sha davrning boshqa olimlari yangi gazni xlorid kislota oksidi deb hisoblashgan.
Biroz vaqt o'tgach, Bertolet va Lavuazye bu gazni qandaydir yangi element - murium oksidi deb hisoblashni taklif qilishdi. Uch yarim yil davomida kimyogarlar noma'lum muriumni ajratib olishga urinishdi.
"Murium oksidi" ning tarafdori dastlab 1807 yilda stol tuzini natriy ishqoriy metall natriy va sariq-yashil gazga elektr toki bilan parchalagan Davy edi. Biroq, uch yil o'tgach, muriyani olish uchun ko'plab samarasiz urinishlardan so'ng, Deyvi Scheele tomonidan kashf etilgan gaz oddiy modda, element degan xulosaga keldi va uni xlor gazi yoki xlor (yunon tilidan - sariq-yashil) deb atadi. Va uch yil o'tgach, Gey-Lyussak yangi elementga qisqaroq nom berdi - xlor. To'g'ri, 1811 yilda nemis kimyogari Shvayger xlorning boshqa nomini taklif qildi - "galogen" (so'zma-so'z tuz deb tarjima qilinadi), lekin bu nom dastlab ildiz otmadi va keyinchalik elementlarning butun guruhi uchun keng tarqalgan bo'lib qoldi. xlor.
Xlorning "shaxsiy kartasi"
Xlor nima degan savolga siz kamida o'nlab javob berishingiz mumkin. Birinchidan, bu halogen; ikkinchidan, eng kuchli oksidlovchi moddalardan biri; uchinchidan, o'ta zaharli gaz; to'rtinchidan, asosiy kimyo sanoatining eng muhim mahsuloti; beshinchidan, plastmassa va pestitsidlar, kauchuk va sun'iy tolalar, bo'yoqlar va dori vositalari ishlab chiqarish uchun xom ashyo; oltinchidan, titan va kremniy olinadigan modda, glitserin va floroplast; yettinchidan, ichimlik suvini tozalash va matolarni oqartirish vositasi ...
Ushbu ro'yxatni davom ettirish mumkin.
Oddiy sharoitlarda elementar xlor o'tkir xarakterli hidga ega bo'lgan juda og'ir sariq-yashil gazdir. Xlorning atom og'irligi 35,453, molekulyar og'irligi 70,906, chunki xlor molekulasi ikki atomli. Oddiy sharoitlarda (harorat 0 ° C va bosim 760 mmHg) bir litr gazsimon xlorning og'irligi 3,214 g. - 34,05 ° C haroratgacha sovutilganda xlor sariq suyuqlikka (zichligi 1,56 g / sm 3) va da - 101,6 ° C haroratda qattiqlashadi. Yuqori bosim ostida xlor suyuqlikka aylanishi mumkin va yuqori haroratlarda +144 ° C gacha. Xlor dikloroetan va boshqa ba'zi xlor o'z ichiga olgan organik erituvchilarda yaxshi eriydi.
17-raqamli element juda faol - davriy tizimning deyarli barcha elementlari bilan bevosita bog'lanadi. Shuning uchun tabiatda u faqat birikmalar shaklida uchraydi. Xlor, galit NaCl, silvinit KCl NaCl, bishofit MgCl 2 -6H 2 O, karnallit KCl-MgCl 2 -6H 2 O, kainit KCl-MgSO 4 -3H 2 O bo'lgan eng keng tarqalgan minerallar. Bu ularning birinchi "sharob" ( yoki "kredit") er qobig'idagi xlor miqdori og'irlik bo'yicha 0,20% ni tashkil qiladi. Rangli metallurgiya uchun ba'zi nisbatan kam uchraydigan xlor o'z ichiga olgan minerallar juda muhim, masalan, shox kumush AgCl.
Elektr o'tkazuvchanligi bo'yicha suyuq xlor eng kuchli izolyatorlar qatoriga kiradi: u oqimni distillangan suvdan deyarli milliard marta va kumushdan 1022 marta yomonroq o'tkazadi.
Xlordagi tovush tezligi havoga qaraganda bir yarim baravar kam.
Va nihoyat - xlorning izotoplari haqida.
Hozirgi vaqtda ushbu elementning o'nta izotopi ma'lum, ammo tabiatda faqat ikkitasi mavjud - xlor-35 va xlor-37. Birinchisi ikkinchisidan taxminan uch baravar ko'p.
Qolgan sakkizta izotop sun'iy ravishda olingan. Ulardan eng qisqa umr ko'rgani - 32 Cl ning yarim yemirilish davri 0,306 sekund, eng uzoq umr ko'rgani - 36 Cl - 310 ming yil.
INSON HISOBLASH. Natriy xlorid eritmasini elektroliz qilish yo'li bilan xlor olinganda bir vaqtning o'zida vodorod va natriy gidroksid olinadi: 2NaCl + 2H 2 O \u003d H 2 + Cl 2 + 2NaOH. Albatta, vodorod juda muhim kimyoviy mahsulotdir, lekin bu moddani ishlab chiqarishning arzonroq va qulayroq usullari mavjud, masalan, tabiiy gazni konvertatsiya qilish ... Lekin kaustik soda deyarli faqat natriy xlorid eritmalarini elektroliz qilish orqali olinadi - boshqa usullar. 10% dan kamroqni tashkil qiladi. Xlor va NaOH ishlab chiqarish butunlay bir-biriga bog'langanligi sababli (reaktsiya tenglamasidan kelib chiqqan holda, bitta gramm-molekula - 71 g xlor ishlab chiqarish har doim ikkita gramm-molekula - 80 g elektrolitik gidroksidi ishlab chiqarish bilan birga keladi), Ishqor bo'yicha ustaxonaning (yoki zavodning yoki davlatning) unumdorligini bilib, u qancha xlor ishlab chiqarishini osongina hisoblashingiz mumkin. Har bir tonna NaOH 890 kg xlor bilan "hamrohlik qiladi".
OH VA MOQLASHMA! Konsentrlangan sulfat kislota amalda xlor bilan o'zaro ta'sir qilmaydigan yagona suyuqlikdir. Shuning uchun, xlorni siqish va quyish uchun fabrikalarda sulfat kislota ishlaydigan suyuqlik va bir vaqtning o'zida moylash vositasi rolini o'ynaydigan nasoslardan foydalaniladi.
Fridrix Vohlerning taxallusi. Organik moddalarning xlor bilan o'zaro ta'sirini o'rganuvchi XIX asr frantsuz kimyogari. Jan Dyuma ajoyib kashfiyot qildi: xlor organik birikmalar molekulalarida vodorod o'rnini bosa oladi. Masalan, sirka kislotasini xlorlashda avval metil guruhining bir vodorodi xlor bilan almashtiriladi, keyin ikkinchisi, uchinchisi. Ammo eng hayratlanarlisi shundaki, xloroasetik kislotalarning kimyoviy xossalari sirka kislotasining o'zidan unchalik farq qilmaydi. Dyuma tomonidan kashf etilgan reaktsiyalar sinfi o'sha paytdagi dominant elektrokimyoviy gipoteza va Berzelius radikallari nazariyasi bilan mutlaqo tushunarsiz edi. Berzelius, uning shogirdlari va izdoshlari Dyumaning ishining to'g'riligini qattiq bahslashdilar. Germaniyaning Annalen der Chemie und Pharmacie jurnalida S. C. H. Windier taxallusi ostida mashhur nemis kimyogari Fridrix Wöhlerning istehzoli maktubi paydo bo'ldi (nemis tilida "Shvindler" "yolg'onchi", "aldamchi" degan ma'noni anglatadi). Muallif tolada (C 6 H 10 O 5), barcha uglerod, vodorod va kislorod atomlarini xlor bilan almashtirishga muvaffaq bo'lganligi va tolaning xususiyatlari o'zgarmaganligi haqida xabar berilgan. Va endi Londonda ular paxta momig'idan toza xlordan iborat issiq kamarlar yasashmoqda.
XLOR VA SUV. Xlor suvda yaqqol eriydi. 20°C da 2,3 hajm xlor bir hajm suvda eriydi. Xlorning suvli eritmalari (xlorli suv) - sariq. Ammo vaqt o'tishi bilan, ayniqsa yorug'likda saqlansa, ular asta-sekin rangsizlanadi. Bu erigan xlorning suv bilan qisman ta'sir qilishi, xlorid va gipoxlorid kislotalar hosil bo'lishi bilan izohlanadi: Cl 2 + H 2 O → HCl + HOCl. Ikkinchisi beqaror va asta-sekin HCl va kislorodga parchalanadi. Shuning uchun xlorning suvdagi eritmasi asta-sekin xlorid kislota eritmasiga aylanadi.
Ammo past haroratlarda xlor va yod g'ayrioddiy kompozitsiyaning kristalli gidratini hosil qiladi - Cl 2 * 5 3 / 4 H 2 O. Bu yashil-sariq kristallar (faqat 10 ° C dan past haroratlarda barqaror) xlorni o'tkazish orqali olinishi mumkin. muzli suv. G'ayrioddiy formula kristalli gidratning tuzilishi bilan izohlanadi va u birinchi navbatda muzning tuzilishi bilan belgilanadi. Muzning kristall panjarasida H 2 O molekulalari shunday joylashishi mumkinki, ular orasida muntazam ravishda joylashgan bo'shliqlar paydo bo'ladi. Elementar kubik hujayrada 46 ta suv molekulasi mavjud bo'lib, ular orasida sakkizta mikroskopik bo'shliq mavjud. Bu bo'shliqlarda xlor molekulalari joylashadi. Shuning uchun xlor gidratining aniq formulasi quyidagicha yozilishi kerak: 8Cl 2 * 46H 2 O.
XLOR BILAN ZAHARLASH. Havoda taxminan 0,0001% xlor mavjudligi shilliq qavatlarni bezovta qiladi. Bunday atmosferaga doimiy ta'sir qilish bronxial kasallikka olib kelishi mumkin, ishtahani keskin buzadi va teriga yashil rang beradi. Agar havodagi xlor miqdori 0,1% bo'lsa, o'tkir zaharlanish paydo bo'lishi mumkin, uning birinchi belgisi kuchli yo'tal xurujlari. Xlor bilan zaharlanishda mutlaq dam olish kerak; kislorod yoki ammiak (hidli ammiak) yoki spirtning bug'larini efir bilan nafas olish foydalidir. Mavjud sanitariya me'yorlariga ko'ra, sanoat binolari havosidagi xlor miqdori 0,001 mg / l, ya'ni 0,00003% dan oshmasligi kerak.
U FAQAT ZAHAR. – Bo‘rilar ochko‘z ekanligini hamma biladi. Bu xlor ham zaharli. Biroq, kichik dozalarda zaharli xlor ba'zan antidot bo'lib xizmat qilishi mumkin. Shunday qilib, vodorod sulfidi qurbonlari beqaror oqartirgichni hidlash uchun beriladi. O'zaro ta'sir qilish orqali ikkala zahar o'zaro zararsizlantiriladi.
XLOR UCHUN TAHLIL. Xlor miqdorini aniqlash uchun havo namunasi kaliy yodidning kislotali eritmasi bilan absorberlardan o'tkaziladi. (Xlor podni siqib chiqaradi, ikkinchisining miqdori Na 2 S 2 O 3 eritmasi bilan filtrlash orqali oson aniqlanadi.) Havodagi xlorning mikromiqdorlarini aniqlash uchun ko'pincha uning keskin o'zgarishiga asoslangan kolorimetrik usul qo'llaniladi. xlor bilan oksidlanish jarayonida ba'zi birikmalarning rangi (benzidin, ortotoluidin, metil apelsin). Misol uchun, benzidinning rangsiz kislotali eritmasi sarg'ayadi, neytral esa ko'k rangga aylanadi. Rangning intensivligi xlor miqdori bilan mutanosib.
Xlor, ehtimol, alkimyogarlar tomonidan ham olingan, ammo uning kashfiyoti va birinchi tadqiqotlari mashhur shved kimyogari Karl Vilgelm Scheele nomi bilan uzviy bog'liq. Scheele beshta kimyoviy elementni - bariy va marganetsni (Ioxan Gan bilan birga), molibden, volfram, xlorni va boshqa kimyogarlardan mustaqil ravishda (keyinroq bo'lsa ham) - yana uchtasini: kislorod, vodorod va azotni kashf etdi. Hech bir kimyogar bu yutuqni keyinchalik takrorlay olmadi. Shu bilan birga, Shvetsiya Qirollik Fanlar akademiyasining a'zosi etib saylangan Scheele Köpingda oddiy farmatsevt edi, garchi u yanada sharafli va obro'li lavozimni egallashi mumkin edi. Buyuk Fridrix II ning o'zi, Prussiya qiroli unga Berlin universitetida kimyo professori lavozimini taklif qildi. Bunday jozibali takliflarni rad etib, Scheele shunday dedi: "Men kerak bo'lganidan ko'proq ovqatlana olmayman va bu erda Köpingda topganim yashashim uchun etarli".
Ko'pgina xlor birikmalari, albatta, Scheeledan ancha oldin ma'lum bo'lgan. Ushbu element ko'plab tuzlarning bir qismidir, shu jumladan eng mashhur - osh tuzi. 1774 yilda Scheele qora mineral piroluzitni konsentrlangan xlorid kislotasi bilan qizdirib, erkin xlorni ajratib oldi: MnO 2 + 4HCl ® Cl 2 + MnCl 2 + 2H 2 O.
Dastlab, kimyogarlar xlorni element sifatida emas, balki noma'lum murium elementining (lotincha muria - sho'r suv) kislorod bilan kimyoviy birikmasi sifatida ko'rib chiqdilar. Xlorid kislota (u muriik deb ataladi) kimyoviy bog'langan kislorodni o'z ichiga oladi, deb ishonilgan. Bu, xususan, quyidagi fakt bilan "guvohlik qildi": xlor eritmasi yorug'likda qolganda, undan kislorod ajralib chiqdi va eritmada xlorid kislotasi qoldi. Biroq, xlordan kislorodni "yirtib tashlash" bo'yicha ko'plab urinishlar hech narsaga olib kelmadi. Shunday qilib, xlorni ko'mir bilan isitish orqali hech kim karbonat angidridni olishga muvaffaq bo'lmadi (yuqori haroratda kislorodni o'z ichiga olgan ko'plab birikmalardan "olib tashlaydi"). Xamfri Deyvi, Jozef Lui Gey-Lyussak va Lui Jak Tenard tomonidan o‘tkazilgan shunga o‘xshash tajribalar natijasida xlor tarkibida kislorod yo‘qligi va oddiy modda ekanligi ma’lum bo‘ldi. Xlorning vodorod bilan reaksiyasida gazlarning miqdoriy nisbatini tahlil qilgan Gey-Lyussakning tajribalari xuddi shunday xulosaga keldi.
1811 yilda Davy yangi element uchun "xlor" nomini taklif qildi - yunon tilidan. "xloros" - sariq-yashil. Bu xlorning rangi. Xuddi shu ildiz "xlorofill" so'zida (yunoncha "chloros" va "fillon" - bargdan). Bir yil o'tgach, Gey-Lyussak bu nomni "xlor" ga "qisqartirdi". Ammo hozirgacha inglizlar (va amerikaliklar) bu elementni "xlor" (xlor), frantsuzlar esa xlor (xlor) deb atashadi. Kimyoning "qonun chiqaruvchisi" bo'lgan nemislar ham deyarli butun 19-asr uchun qisqartirilgan nomni qabul qildilar. (nemischa xlorda - Chlor). 1811 yilda nemis fizigi Iogann Shvayger xlor uchun "galogen" nomini taklif qildi (yunoncha "hals" - tuz va "gennao" - men tug'aman). Keyinchalik bu atama nafaqat xlorga, balki uning ettinchi guruhdagi barcha analoglariga - ftor, brom, yod, astatinga ham tegishli edi.
Vodorodning xlor atmosferasida yonishining qiziqarli namoyishi: ba'zida tajriba davomida noodatiy yon ta'sir paydo bo'ladi: shovqin eshitiladi. Ko'pincha, vodorod olib yuruvchi yupqa trubka xlor bilan to'ldirilgan konussimon idishga tushirilganda olov jiringlaydi; sferik kolbalar uchun ham xuddi shunday, lekin silindrlarda olov odatda shovqin qilmaydi. Bu hodisa "qo'shiq alangasi" deb nomlangan.
Suvli eritmada xlor qisman va ancha sekin suv bilan reaksiyaga kirishadi; 25 ° C da, muvozanat: Cl 2 + H 2 O HClO + HCl ikki kun ichida o'rnatiladi. Hipoklorik kislota yorug'likda parchalanadi: HClO ® HCl + O. Oqartirish effekti atomik kislorodga tegishli (mutlaqo quruq xlor bunday qobiliyatga ega emas).
Uning birikmalaridagi xlor barcha oksidlanish darajasini ko'rsatishi mumkin - -1 dan +7 gacha. Kislorod bilan xlor bir qator oksidlarni hosil qiladi, ularning barchasi sof shaklda beqaror va portlovchidir: Cl 2 O - sariq-to'q sariq gaz, ClO 2 - sariq gaz (9,7 ° C dan past yorqin qizil rangli suyuqlik), xlor perklorat Cl 2 O 4 (ClO –ClO 3, och sariq suyuqlik), Cl 2 O 6 (O 2 Cl–O–ClO 3, yorqin qizil rangli suyuqlik), Cl 2 O 7 rangsiz yuqori portlovchi suyuqlikdir. Past haroratlarda beqaror oksidlar Cl 2 O 3 va ClO 3 olingan. ClO 2 oksidi sanoat miqyosida ishlab chiqariladi va xlor o'rniga pulpani oqartirish va ichimlik suvi va chiqindi suvni zararsizlantirish uchun ishlatiladi. Boshqa halogenlar bilan xlor bir qator intergalogen birikmalar hosil qiladi, masalan, ClF, ClF 3, ClF 5, BrCl, ICl, ICl 3.
Xlor va uning musbat oksidlanish darajasiga ega birikmalari kuchli oksidlovchi moddalardir. 1822 yilda nemis kimyogari Leopold Gmelin xlor bilan oksidlanish orqali sariq qon tuzidan qizil rang oldi: 2K 4 + Cl 2 ® K 3 + 2KCl. Xlor erkin brom va yod ajralib chiqishi bilan bromidlar va xloridlarni oson oksidlaydi.
Xlor turli oksidlanish holatlarida bir qator kislotalarni hosil qiladi: HCl - xlorid (xlorid, tuzlar - xloridlar), HClO - gipoxlor (tuzlar - gipoxloritlar), HClO 2 - xlorid (tuzlar - xloritlar), HClO 3 - xlorid (tuzlar) - , HClO 4 - xlor (tuzlar - perkloratlar). Sof shaklda kislorodli kislotalardan faqat perklorik kislota barqaror. Kislorod kislotalari, gipoxloritlar, natriy xlorit NaClO 2 tuzlaridan - matolarni oqartirish uchun, ixcham pirotexnik kislorod manbalarini ("kislorodli shamlar"), kaliy xloratlarini (bertolet tuzi), kaltsiy va magniyni (g'alla bilan kurashish uchun) ishlab chiqarish uchun. pirotexnika va portlovchi moddalarning tarkibiy qismlari, gugurt ishlab chiqarishda), perxloratlar - portlovchi moddalar va pirotexnika kompozitsiyalarining tarkibiy qismlari; ammoniy perxlorat qattiq raketa yoqilg'ilarining tarkibiy qismidir.
Xlor ko'plab organik birikmalar bilan reaksiyaga kirishadi. Ikki va uch karrali uglerod-uglerod bog'lari bo'lgan to'yinmagan birikmalarga tezda qo'shiladi (atsetilen bilan reaktsiya portlash bilan ketadi), yorug'likda esa - benzolga. Muayyan sharoitlarda xlor organik birikmalardagi vodorod atomlarini almashtirishi mumkin: R–H + Cl 2 ® RCl + HCl. Bu reaktsiya organik kimyo tarixida muhim rol o'ynadi. 1840-yillarda fransuz kimyogari Jan Baptiste Dyuma xlor sirka kislotasi bilan reaksiyaga kirishganda, reaksiyaga kirishishini aniqladi.
CH 3 COOH + Cl 2 ® CH 2 ClCOOH + HCl. Ortiqcha xlor bilan trikloroatsetik kislota CCl 3 COOH hosil bo'ladi. Biroq, ko'plab kimyogarlar Dyumaning ishiga ishonchsiz munosabatda bo'lishdi. Darhaqiqat, Berzeliusning o'sha paytdagi umume'tirof etilgan nazariyasiga ko'ra, musbat zaryadlangan vodorod atomlarini manfiy zaryadlangan xlor atomlari bilan almashtirib bo'lmaydi. O'sha paytda ko'plab taniqli kimyogarlar bu fikrga ega edilar, ular orasida Fridrix Voler, Yustus Liebig va, albatta, Berzeliusning o'zi ham bor edi.
Dyumani masxara qilish uchun Wöhler o'zining do'sti Libigga ma'lum bir S. Windler (Shvindler nemischa firibgar) nomidan Dyuma tomonidan kashf etilgan iddao qilingan reaktsiyaning yangi muvaffaqiyatli qo'llanilishi haqidagi maqolani uzatdi. Maqolada Wöhler marganets asetat Mn (CH 3 COO) 2 da barcha elementlarni ularning valentligiga ko'ra xlor bilan almashtirish mumkinligi, natijada faqat xlordan iborat sariq kristall modda paydo bo'lishi haqida aniq masxara bilan yozgan. . Keyinchalik Angliyada organik birikmalardagi barcha atomlarni ketma-ket xlor atomlari bilan almashtirish orqali oddiy matolar xlorga aylanadi va narsalar o'z ko'rinishini saqlab qoladi, deyilgan. Izohda ta'kidlanishicha, London do'konlarida faqat xlordan iborat bo'lgan materiallar tez sotilgan, chunki bu material tungi do'ppilar va issiq ichki ishtonlar uchun juda yaxshi.
Xlorning organik birikmalar bilan reaksiyaga kirishishi natijasida koʻplab xlororganik mahsulotlar hosil boʻlishiga olib keladi, ular orasida erituvchilar metilenxlorid CH 2 Cl 2, xloroform CHCl 3, uglerod tetraxlorid CCl 4, trixloretilen CHCl=CCl 2, tetraxloretilen keng qo'llaniladi. Namlik borligida xlor o'simliklarning yashil barglarini, ko'plab bo'yoqlarni rangsizlantiradi. Bu 18-asrdan beri ishlatilgan. matolarni oqartirish uchun.
Xlor zaharli gaz sifatida.
Xlorni olgan Scheele uning juda yoqimsiz o'tkir hidini, nafas olish va yo'talish qiyinligini qayd etdi. Keyinchalik ma'lum bo'lishicha, bir litr havoda atigi 0,005 mg bu gaz bo'lsa ham, odam xlor hidini sezadi va shu bilan birga u allaqachon nafas yo'llarini bezovta qilib, nafas yo'llari va o'pkaning shilliq qavati hujayralarini yo'q qiladi. . 0,012 mg / l konsentratsiyasiga toqat qilish qiyin; agar xlor kontsentratsiyasi 0,1 mg / l dan oshsa, u hayot uchun xavfli bo'ladi: nafas tezlashadi, konvulsiv bo'ladi, keyin esa tobora kam uchraydi va 5-25 daqiqadan so'ng nafas to'xtaydi. Sanoat korxonalari havosida maksimal ruxsat etilgan kontsentratsiya 0,001 mg / l, turar-joy binolari havosida esa - 0,00003 mg / l.
Sankt-Peterburg akademigi Toviy Yegorovich Lovitz 1790 yilda Scheele tajribasini takrorlab, tasodifan havoga katta miqdordagi xlorni chiqardi. Uni nafas olgach, u hushini yo'qotdi va yiqildi, keyin sakkiz kun davomida ko'kragida chidab bo'lmas og'riqdan azob chekdi. Yaxshiyamki, u tuzalib ketdi. Deyarli o'lgan, xlor bilan zaharlangan va mashhur ingliz kimyogari Davy. Hatto oz miqdordagi xlor bilan tajribalar xavfli, chunki ular o'pkaga jiddiy zarar etkazishi mumkin. Aytishlaricha, nemis kimyogari Egon Viberg xlor haqidagi ma’ruzalaridan birini shunday boshlagan: “Xlor zaharli gazdir. Agar boshqa namoyish paytida zaharlansam, iltimos, meni toza havoga olib chiqing. Ammo ma'ruza, afsuski, to'xtatilishi kerak. Agar siz havoga ko'p miqdorda xlor chiqarsangiz, bu haqiqiy falokatga aylanadi. Buni Birinchi Jahon urushi paytida ingliz-fransuz qo'shinlari boshdan kechirdilar. 1915 yil 22 aprel kuni ertalab nemis qo'mondonligi urushlar tarixidagi birinchi gaz hujumini amalga oshirishga qaror qildi: shamol dushman tomon esganda, 5730 ballonning klapanlari bir vaqtning o'zida olti kilometrlik kichik frontda ochildi. Belgiyaning Ypres shahri, har birida 30 kg suyuq xlor bor edi. 5 daqiqa ichida ulkan sariq-yashil bulut paydo bo'ldi, u asta-sekin nemis xandaqlaridan ittifoqchilar tomon uzoqlashdi. Ingliz va frantsuz askarlari butunlay himoyasiz edilar. Gaz yoriqlar orqali barcha boshpanalarga kirib bordi, undan qutulishning iloji yo'q edi: axir, gaz niqobi hali ixtiro qilinmagan edi. Natijada 15 ming kishi zaharlangan, shundan 5 ming nafari vafot etgan. Bir oy o'tgach, 31-may kuni nemislar sharqiy frontda rus qo'shinlariga qarshi gaz hujumini takrorladilar. Bu Polshada Bolimov shahri yaqinida sodir bo'ldi. 12 km old qismida 12 ming ballondan 264 tonna xlorning ancha zaharli fosgen bilan aralashmasi (karbon kislotasi xlorid COCl 2) ajralib chiqdi. Qirol qo'mondonligi Ipreda nima bo'lganini bilardi, ammo rus askarlarida hech qanday himoya vositalari yo'q edi! Gaz hujumi natijasida yo'qotishlar 9146 kishini tashkil etdi, ulardan atigi 108 nafari - miltiq va artilleriya o'qlari natijasida, qolganlari zaharlangan. Shu bilan birga, 1183 kishi deyarli darhol vafot etdi.
Ko'p o'tmay, kimyogarlar xlordan qanday qochish kerakligini ta'kidladilar: siz natriy tiosulfat eritmasiga namlangan doka bandaji orqali nafas olishingiz kerak (bu modda fotografiyada qo'llaniladi, u ko'pincha giposulfit deb ataladi). Xlor tiosulfat eritmasi bilan juda tez reaksiyaga kirishib, uni oksidlaydi:
Na 2 S 2 O 3 + 4Cl 2 + 5H 2 O ® 2H 2 SO 4 + 2NaCl + 6HCl. Albatta, sulfat kislota ham zararsiz modda emas, lekin uning suyultirilgan suvli eritmasi zaharli xlorga qaraganda ancha xavflidir. Shuning uchun, o'sha yillarda tiosulfat boshqa nomga ega edi - "antixlor", ammo birinchi tiosulfat gaz maskalari unchalik samarali emas edi.
1916 yilda rus kimyogari, bo'lajak akademik Nikolay Dmitrievich Zelinskiy zaharli moddalar faollashtirilgan uglerod qatlami tomonidan ushlab turiladigan haqiqiy samarali gaz niqobini ixtiro qildi. Juda rivojlangan sirtga ega bo'lgan bunday ko'mir giposulfit bilan singdirilgan dokadan ko'ra ko'proq xlorni ushlab turishi mumkin edi. Yaxshiyamki, "xlor hujumlari" tarixda faqat fojiali epizod bo'lib qoldi. Jahon urushidan keyin xlor faqat tinch kasblarga ega edi.
Xlordan foydalanish.
Butun dunyoda har yili katta miqdorda xlor ishlab chiqariladi - o'nlab million tonna. Faqat AQShda 20-asrning oxiriga kelib. har yili elektroliz yo'li bilan 12 million tonnaga yaqin xlor olindi (kimyo sanoati orasida 10-o'rin). Uning asosiy qismi (50% gacha) organik birikmalarni xlorlash - erituvchilar, sintetik kauchuk, polivinilxlorid va boshqa plastmassalar, xloropren kauchuk, pestitsidlar, dori-darmonlar va boshqa ko'plab zarur va foydali mahsulotlarni olish uchun sarflanadi. Qolgan qismi noorganik xloridlarni sintez qilish uchun, sellyuloza va qog'oz sanoatida yog'och pulpasini oqartirish, suvni tozalash uchun sarflanadi. Nisbatan kichik miqdorda xlor metallurgiya sanoatida qo'llaniladi. Uning yordami bilan juda sof metallar - titanium, qalay, tantal, niobiy olinadi. Vodorodni xlorda yoqish orqali vodorod xlorid, undan esa xlorid kislotasi olinadi. Xlor, shuningdek, oqartiruvchi moddalar (gipoxloritlar, oqartiruvchi) ishlab chiqarish va suvni xlorlash orqali zararsizlantirish uchun ishlatiladi.
Ilya Leenson