الغاز السام الأصفر والأخضر. غاز أصفر مخضر، له رائحة خانقة نفاذة، أثقل من الهواء

الكلور

غاز أصفر مخضر ذو رائحة خانقة نفاذة، أثقل من الهواء. ركود في الطوابق السفلية من المباني والأراضي المنخفضة. المستخدمة: لكلورة المياه، لإنتاج البلاستيك والمبيدات الحشرية والمذيبات والمطهرات والمبيضات والمنظفات، وفي إنتاج الجلسرين وأكسيد الإيثيلين وما إلى ذلك؛ في علم المعادن - لتحميص خامات المعادن غير الحديدية بالكلور.

تسبب الآفة ألمًا حادًا في الصدر، وسعالًا جافًا، وقيءًا، وفقدان تنسيق الحركات، وضيقًا في التنفس، وألمًا في العينين، ودماعًا. استنشاق تركيزات عالية يمكن أن يكون قاتلا.

حماية

أقنعة الغاز المدنية بجميع أنواعها، كاميرات الحماية للأطفال. من الوسائل المتاحة يمكن استخدام ضمادات الشاش القطني والأوشحة والمناديل المبللة مسبقًا بمحلول 2٪ من صودا الخبز أو الماء.

إسعافات أولية

وضع قناع غاز على الضحية. أخرجه من منطقة الخطر، وحرره من الملابس التي تقيد تنفسه، واخلق السلام. في حالة ملامسته للجلد، اغسله بالماء وضع ضمادة في حالة حدوث حروق. انقل الشخص المصاب في وضعية الاستلقاء فقط. إذا توقف التنفس، قم بإجراء التنفس الاصطناعي، ويفضل استخدام طريقة الفم للفم. إعطاء مشروب دافئ.

الأمونيا

غاز عديم اللون ذو رائحة خانقة نفاذة، أخف من الهواء. يخترق الطوابق العليا من المباني. يستخدم: في إنتاج حمض النيتريك، نترات وكبريتات الأمونيوم، الأسمدة السائلة (الأمونيا)، اليوريا، الصودا، في التخليق العضوي؛ عند صباغة الأقمشة التصوير؛ كمبرد في الثلاجات. عندما فضية المرايا.

الآثار السامة على البشر

يهيج بشدة الجهاز التنفسي والعينين والجلد. علامات التسمم: سرعة ضربات القلب، عدم انتظام ضربات القلب، سيلان الأنف، السعال، ألم في العينين ودماع، غثيان، ضعف تنسيق الحركات، الهذيان. استنشاق تركيزات عالية يمكن أن يكون قاتلا.

حماية

أقنعة الغاز المدنية، وضمادات الشاش القطني، والأوشحة، والمناديل، المبللة مسبقًا بالماء أو بمحلول 5٪ من حامض الستريك.

إسعافات أولية

وضع قناع غاز على الضحية. أخرجه من منطقة الخطر، واتركه يستنشق بخار الماء الدافئ (ويفضل إضافة الخل أو بضع بلورات من حامض الستريك). شطف العينين جيداً بالماء. في حالة ملامسة الجلد، اغسله جيدًا بالماء، وفي حالة حدوث حروق، ضع ضمادة. إذا توقف التنفس، قم بإجراء التنفس الاصطناعي، ويفضل استخدام طريقة الفم للفم.

1. المرحلة البلدية من الأولمبياد الإقليمي لأطفال المدارس حول أساسيات سلامة الحياة

   وثيقة

   قماش يتقدم لغامر... مخضر-أصفر غاز، مع صارِمخانق يشم, أثقل هواء. ركودالخامس أدنى طوابقو الأراضي المنخفضةثنائي كلورو إيثان عديم اللون غازمع صارِم خانق يشم، أسهل هواء. يخترق الجزء العلوي طوابق البنايات ...

2. بدعم مالي من أوليغ نيكولاييفيتش سيدورينكو

   وثيقة

   ... مخضر ... أدنى طوابق. ... التوقع خانق غازحروب... للهم، وأعتقد أنها كانت مجرد ظاهرة للسيد. لقد أصبح جداً صعب... و أصفرخشخيشات... هواء يشم... الخامس الأراضي المنخفضةو، ... ركود... له ينطبق...مع منحكريستيان... قنص... - حادأقلعت. مع. ...

الكلور
الكلور(lat. Chlorum)، Cl - العنصر الكيميائي للمجموعة السابعة من النظام الدوري لمندليف، العدد الذري 17، الكتلة الذرية 35.453؛ ينتمي إلى عائلة الهالوجين. في الظروف العادية (0 درجة مئوية، 0.1 مليون/م2) يكون غاز أصفر مخضر ذو رائحة مزعجة قوية. يتكون الكلور الطبيعي من نظيرين مستقرين: 35 Cl (75.77%) و37 Cl (24.23%). تم الحصول على النظائر المشعة بشكل مصطنع بأعداد كتلية تبلغ 32، 33، 34، 36، 38، 39، 40 ونصف عمر T 1/2، على التوالي، 0.31؛ 2.5؛ 1.56 ثانية؛ 3.1 * 105 سنة؛ 37.3؛ 55.5 و 1.4 دقيقة. يتم استخدام 36 Cl و38 Cl كتتبعات نظائرية.
مرجع تاريخي.

تم الحصول على الكلور لأول مرة في عام 1774 بواسطة K. Scheele عن طريق تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع البيرولوسيت MnO 2 . ومع ذلك، فقط في عام 1810، أثبت ديفي أن الكلور عنصر وأطلق عليه اسم الكلور (من الكلمة اليونانية كلوروس - الأصفر والأخضر). في عام 1813 ج. اقترح جاي لوساك اسم الكلور لهذا العنصر.

التوزيع في الطبيعة.

يوجد الكلور في الطبيعة فقط على شكل مركبات. متوسط ​​​​محتوى الكلور في القشرة الأرضية هو 1.7 * 10 -2٪ بالكتلة، في الصخور النارية الحمضية - الجرانيت 2.4 * 10 -2، في الصخور الأساسية وفوق القاعدية 5 * 10 -3. تلعب هجرة المياه دورًا رئيسيًا في تاريخ وجود الكلور في القشرة الأرضية. ويوجد على شكل Clion في المحيطات العالمية (1.93%)، وفي المحاليل الملحية الجوفية والبحيرات المالحة. عدد المعادن الخاصة بها (الكلوريدات الطبيعية بشكل أساسي) هو 97، وأهمها هو كلوريد الصوديوم. ومن المعروف أيضًا رواسب كبيرة من كلوريد البوتاسيوم والمغنيسيوم والكلوريدات المختلطة: سيلفينيت بوكل، سيلفينيت (Na، K)Cl، كارناليت بوكل * MgCl 2 * 6H 2 O، كينيت بوكل * MgSO 4 * ZH 2 O، بيشوفيت MgCl 2 * 6H 2 O في تاريخ الأرض، كان لإمداد حمض الهيدروكلوريك الموجود في الغازات البركانية إلى الأجزاء العليا من القشرة الأرضية أهمية كبيرة.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية.

الكلور لديه درجة غليان 34.05 درجة مئوية، ونقطة انصهار 101 درجة مئوية. تبلغ كثافة غاز الكلور في الظروف العادية 3.214 جم/لتر؛ بخار مشبع عند 0 درجة مئوية 12.21 جم/لتر؛ الكلور السائل عند نقطة الغليان 1.557 جم/سم3؛ الكلور الصلب عند -102 درجة مئوية 1.9 جم/سم3. ضغط بخار الكلور المشبع عند 0 درجة مئوية 0.369؛ عند 25 درجة مئوية 0.772؛ عند 100 درجة مئوية 3.814 مليون/م2 أو 3.69 على التوالي؛ 7.72؛ 38.14 كجم قوة/سم2. حرارة الانصهار 90.3 كيلوجول/كجم (21.5 كالوري/جم)؛ حرارة التبخر 288 كيلوجول/كجم (68.8 كالوري/جم)؛ السعة الحرارية للغاز عند ضغط ثابت هي 0.48 كيلوجول/(كجم * ك). الكلور قابل للذوبان بدرجة عالية في TiCl 4، SiCl 4، SnCl 4 وبعض المذيبات العضوية (خاصة الهكسان ورابع كلوريد الكربون). جزيء الكلور ثنائي الذرة (Cl2). درجة التفكك الحراري لـ Cl2 +243 كيلوجول  2Cl عند 1000 كلفن تساوي 2.07*10 -4%، عند 2500 كلفن 0.909%.

التكوين الإلكتروني الخارجي لذرة Cl 3s 2 3p 5. وفقًا لذلك، يُظهر الكلور في المركبات حالات الأكسدة -1، +1، +3، +4، +5، +6، و+7. نصف القطر التساهمي للذرة هو 0.99 A، ونصف القطر الأيوني Cl هو 1.82 A، والألفة الإلكترونية لذرة الكلور 3.65 فولت، وطاقة التأين 12.97 فولت.

كيميائيًا، الكلور نشط للغاية، ويتحد بشكل مباشر مع جميع المعادن تقريبًا (بعضها فقط في وجود الرطوبة أو عند تسخينه) ومع اللافلزات (باستثناء الكربون والنيتروجين والأكسجين والغازات الخاملة)، مكونًا الكلوريدات المقابلة، ويتفاعل مع العديد من المركبات، يحل محل الهيدروجين في الهيدروكربونات المشبعة وينضم إلى المركبات غير المشبعة. يحل الكلور محل البروم واليود من مركباتهما بالهيدروجين والمعادن؛ من مركبات الكلور مع هذه العناصر، يحل محله الفلور. تتفاعل المعادن القلوية في وجود آثار رطوبة مع الكلور مع الاشتعال، وتتفاعل معظم المعادن مع الكلور الجاف فقط عند تسخينها. يعتبر الفولاذ، وكذلك بعض المعادن، مقاوماً لأجواء الكلور الجاف عند درجات الحرارة المنخفضة، لذلك يتم استخدامها في صناعة المعدات ومرافق تخزين الكلور الجاف. يشتعل الفوسفور في جو يحتوي على الكلور، مكونًا PCl 3، ومع مزيد من الكلورة - PCl 5؛ الكبريت مع الكلور عند تسخينه يعطي S 2 Cl 2 و SCl 2 و S n Cl m أخرى. يتفاعل الزرنيخ والأنتيمون والبزموت والسترونتيوم والتيلوريوم بقوة مع الكلور. يحترق خليط من الكلور والهيدروجين بلهب عديم اللون أو أصفر مخضر ليشكل كلوريد الهيدروجين (هذا تفاعل متسلسل).

أقصى درجة حرارة لهب الهيدروجين والكلور هي 2200 درجة مئوية. تعتبر مخاليط الكلور مع الهيدروجين التي تحتوي على نسبة من 5.8 إلى 88.3% من الهيدروجين قابلة للانفجار.

مع الأكسجين، يشكل الكلور أكاسيد: Cl 2 O، ClO 2، Cl 2 O 6، Cl 2 O 7، Cl 2 O 8، وكذلك هيبوكلوريت (أملاح حمض الهيبوكلوروز)، كلوريت، كلورات وبيركلورات. جميع مركبات الأكسجين من الكلور تشكل مخاليط متفجرة مع مواد تتأكسد بسهولة. أكاسيد الكلور غير مستقرة ويمكن أن تنفجر تلقائيًا؛ ويمكن أن تتحلل الكلورات والبيركلورات ببطء أثناء التخزين؛

يتحلل الكلور في الماء مكونًا أحماض الهيبوكلوروز والهيدروكلوريك: Cl 2 + H 2 O  HClO + HCl. عند كلورة المحاليل المائية للقلويات في البرد تتشكل هيبوكلوريت وكلوريدات: 2NaOH + Cl 2 = NaClO + NaCl + H 2 O، وعند تسخينها تتشكل الكلورات. كلورة هيدروكسيد الكالسيوم الجاف تنتج مادة مبيضة. عندما تتفاعل الأمونيا مع الكلور، يتكون ثلاثي كلوريد النيتروجين. عند كلورة مركبات محدودة، يحل الكلور إما محل الهيدروجين: R-H + Cl 2 = RСl + HCl، أو يرتبط من خلال روابط متعددة:

С=С + Сl2  СlС-ССl

تشكيل المركبات العضوية المختلفة التي تحتوي على الكلور.

يشكل الكلور مركبات بين الهالوجين مع الهالوجينات الأخرى. الفلوريدات СlF، СlF 3، СlF 5 شديدة التفاعل؛ على سبيل المثال، في جو ClF3، يشتعل الصوف الزجاجي تلقائيًا. مركبات الكلور المعروفة مع الأكسجين والفلور هي أوكسي فلوريد الكلور: ClO 3 F، ClO 2 F 3، ClOF، ClOF 3 وفوق كلورات الفلور FClO 4.
إيصال.

بدأ إنتاج الكلور صناعيًا في عام 1785 عن طريق تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع ثاني أكسيد المنغنيز أو البيروسيت. في عام 1867، طور الكيميائي الإنجليزي ج. ديكون طريقة لإنتاج الكلور عن طريق أكسدة حمض الهيدروكلوريك مع الأكسجين الجوي في وجود محفز. منذ أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين، تم إنتاج الكلور عن طريق التحليل الكهربائي للمحاليل المائية لكلوريدات الفلزات القلوية. باستخدام هذه الأساليب، في السبعينيات من القرن العشرين، تم إنتاج 90 - 95٪ من الكلور في العالم. يتم إنتاج كميات صغيرة من الكلور كمنتجات ثانوية في إنتاج المغنيسيوم والكالسيوم والصوديوم والليثيوم عن طريق التحليل الكهربائي للكلوريدات المنصهرة. وفي عام 1975، بلغ إنتاج الكلور في العالم حوالي 23 مليون طن. يتم استخدام طريقتين رئيسيتين للتحليل الكهربائي لمحاليل كلوريد الصوديوم المائية: 1) في المحللات الكهربائية ذات الكاثود الصلب وحجاب مرشح مسامي؛ 2) في المحلل الكهربائي مع كاثود الزئبق. في كلتا الطريقتين، يتم إطلاق غاز الكلور عند أنود الجرافيت أو أكسيد التيتانيوم والروثنيوم. وفقا للطريقة الأولى، يتم إطلاق الهيدروجين عند الكاثود ويتم تشكيل محلول NaOH و NaCl، والذي يتم فصل الصودا الكاوية التجارية عن طريق المعالجة اللاحقة. وفقا للطريقة الثانية، يتم تشكيل ملغم الصوديوم عند الكاثود، عندما يتحلل بالماء النقي في جهاز منفصل، يتم الحصول على محلول NaOH والهيدروجين والزئبق النقي، والذي يدخل في الإنتاج مرة أخرى. تنتج كلتا الطريقتين 1.125 طن من NaOH لكل 1 طن من الكلور.

يتطلب التحليل الكهربائي باستخدام الحجاب الحاجز استثمارًا رأسماليًا أقل لتنظيم إنتاج الكلور وإنتاج هيدروكسيد الصوديوم أرخص. تنتج طريقة كاثود الزئبق هيدروكسيد الصوديوم النقي جدًا، لكن فقدان الزئبق يلوث البيئة. وفي عام 1970، أنتجت طريقة الكاثود الزئبقي 62.2% من إنتاج الكلور في العالم، وطريقة الكاثود الصلب 33.6%، والطرق الأخرى 4.3%. بعد عام 1970، بدأ استخدام التحليل الكهربائي باستخدام الكاثود الصلب وغشاء التبادل الأيوني، مما يجعل من الممكن الحصول على هيدروكسيد الصوديوم النقي دون استخدام الزئبق.
طلب.

أحد الفروع المهمة للصناعة الكيميائية هي صناعة الكلور. تتم معالجة الكميات الرئيسية من الكلور في موقع إنتاجه إلى مركبات تحتوي على الكلور. يتم تخزين الكلور ونقله في صورة سائلة في أسطوانات أو براميل أو صهاريج للسكك الحديدية أو في أوعية مجهزة خصيصًا. يعد الاستهلاك التقريبي التالي للكلور نموذجيًا بالنسبة للبلدان الصناعية: لإنتاج المركبات العضوية المحتوية على الكلور - 60 - 75٪؛ مركبات غير عضوية تحتوي على الكلور، -10 - 20%؛ لتبييض اللب والأقمشة - 5 - 15٪؛ للاحتياجات الصحية وكلورة المياه – 2 – 6% من إجمالي الإنتاج.

ويستخدم الكلور أيضًا في كلورة بعض الخامات لاستخراج التيتانيوم والنيوبيوم والزركونيوم وغيرها.
الكلور في الجسم .

الكلور هو أحد العناصر الحيوية، وهو مكون ثابت في الأنسجة النباتية والحيوانية. يتراوح محتوى الكلور في النباتات (الكثير من الكلور في النباتات الملحية) من جزء من الألف من النسبة المئوية إلى النسبة الكاملة، وفي الحيوانات - أعشار ومئات من النسبة المئوية. تتم تغطية الاحتياجات اليومية للشخص البالغ من الكلور (2 - 4 جم) من خلال المنتجات الغذائية. عادة ما يتم توفير الكلور للأغذية الزائدة على شكل كلوريد الصوديوم وكلوريد البوتاسيوم. الخبز واللحوم ومنتجات الألبان غنية بشكل خاص بالكلور. في جسم الحيوان، يعد الكلور المادة الفعالة الرئيسية في بلازما الدم والليمف والسائل النخاعي وبعض الأنسجة. يلعب دوراً في استقلاب الماء والملح، مما يعزز احتفاظ الأنسجة بالماء. يتم تنظيم التوازن الحمضي القاعدي في الأنسجة جنبًا إلى جنب مع عمليات أخرى عن طريق تغيير توزيع الكلور بين الدم والأنسجة الأخرى؛ ويشارك الكلور في استقلاب الطاقة في النباتات، وتنشيط كل من الفسفرة التأكسدية والفسفرة الضوئية. للكلور تأثير إيجابي على امتصاص الجذور للأكسجين. الكلور ضروري لإنتاج الأكسجين أثناء عملية التمثيل الضوئي بواسطة البلاستيدات الخضراء المعزولة. معظم الوسائط المغذية للزراعة الاصطناعية للنباتات لا تحتوي على الكلور. من الممكن أن تكون التركيزات المنخفضة جدًا من الكلور كافية لتطوير النبات.

تسممالكلور ممكن في الصناعات الكيميائية ولب الورق والورق والنسيج والأدوية. الكلور يهيج الأغشية المخاطية للعينين والجهاز التنفسي. عادة ما تكون التغيرات الالتهابية الأولية مصحوبة بعدوى ثانوية. يتطور التسمم الحاد على الفور تقريبًا. عند استنشاق تركيزات متوسطة ومنخفضة من الكلور، هناك ضيق وألم في الصدر، وسعال جاف، وتنفس سريع، وألم في العينين، ودماع، وزيادة مستويات الكريات البيض في الدم، ودرجة حرارة الجسم، وما إلى ذلك. احتمال الالتهاب الرئوي القصبي، وذمة رئوية سامة والاكتئاب والتشنجات . في الحالات الخفيفة، يحدث الشفاء خلال 3 إلى 7 أيام. كعواقب طويلة المدى، هناك نزلات في الجهاز التنفسي العلوي، والتهاب القصبات الهوائية المتكرر، وتصلب الرئة. احتمال تفعيل مرض السل الرئوي. مع استنشاق لفترات طويلة لتركيزات صغيرة من الكلور، لوحظت أشكال مماثلة ولكن تتطور ببطء من المرض. الوقاية من التسمم، وإغلاق مرافق الإنتاج، والمعدات، والتهوية الفعالة، واستخدام قناع الغاز إذا لزم الأمر. الحد الأقصى المسموح به لتركيز الكلور في هواء مرافق ومباني الإنتاج هو 1 ملغم/م3. يتم تصنيف إنتاج الكلور والمبيض والمركبات الأخرى المحتوية على الكلور على أنه إنتاج في ظروف عمل خطرة.

الكلور

الكلور-أ؛ م.[من اليونانية الكلوروس - أخضر شاحب] العنصر الكيميائي (Cl)، وهو غاز خانق ذو لون أصفر مخضر ورائحة نفاذة (يستخدم كمادة سامة ومطهرة). مركبات الكلور. التسمم بالكلور.

◁ الكلور (انظر).

الكلور

(lat. Chlorum)، وهو عنصر كيميائي من المجموعة السابعة من الجدول الدوري، ينتمي إلى الهالوجينات. الاسم يأتي من الكلمة اليونانية Chlōros - الأصفر والأخضر. يتكون الكلور الحر من جزيئات ثنائية الذرة (Cl2)؛ غاز أصفر-أخضر ذو رائحة نفاذة؛ الكثافة 3.214 جم/لتر؛ رر -101 درجة مئوية؛ ركيب -33.97 درجة مئوية؛ في درجات الحرارة العادية يسيل بسهولة تحت ضغط 0.6 ميجا باسكال. نشط كيميائيا (عامل مؤكسد). المعادن الرئيسية هي الهاليت (الملح الصخري)، والسيلفيت، والبيشوفيت. تحتوي مياه البحر على كلوريدات الصوديوم والبوتاسيوم والمغنيسيوم وعناصر أخرى. يتم استخدامها في إنتاج المركبات العضوية المحتوية على الكلور (60-75%)، والمواد غير العضوية (10-20%)، لتبييض السليلوز والأقمشة (5-15%)، للاحتياجات الصحية وتطهير (كلورة) المياه. . سامة.

الكلور

الكلور (lat. Chlorum)، Cl (اقرأ "الكلور")، عنصر كيميائي برقم ذري 17، الكتلة الذرية 35.453. وهو في شكله الحر غاز ثقيل أصفر-أخضر ذو رائحة خانقة حادة (ومن هنا جاء اسمه: الكلوروس اليوناني - أصفر-أخضر).
الكلور الطبيعي عبارة عن خليط من نويدتين (سم. نيوكليد) بأعداد كتلية 35 (في خليط 75.77% من الكتلة) و37 (24.23%). تكوين طبقة الإلكترون الخارجية 3 س 2 ص 5 . في المركبات فإنه يظهر بشكل رئيسي حالات الأكسدة -1، +1، +3، +5 و +7 (التكافؤ I، III، V و VII). يقع في الدورة الثالثة في المجموعة السابعة أ من الجدول الدوري للعناصر لمندليف، وينتمي إلى الهالوجينات (سم. الهالوجينات) .
يبلغ نصف قطر ذرة الكلور المحايدة 0.099 نانومتر، ونصف القطر الأيوني، على التوالي (يشار إلى قيم رقم التنسيق بين قوسين): Cl - 0.167 نانومتر (6)، Cl 5+ 0.026 نانومتر (3) و Clr 7+ 0.022 نانومتر (3) و 0.041 نانومتر (6). طاقات التأين المتتابعة لذرة الكلور المحايدة هي، على التوالي، 12.97، 23.80، 35.9، 53.5، 67.8، 96.7 و 114.3 فولت. تقارب الإلكترون 3.614 فولت. وفقا لمقياس بولينج، فإن السالبية الكهربية للكلور هي 3.16.
تاريخ الاكتشاف
أهم مركب كيميائي للكلور - ملح الطعام (الصيغة الكيميائية NaCl، الاسم الكيميائي كلوريد الصوديوم) - معروف للإنسان منذ العصور القديمة. هناك أدلة على أن استخراج ملح الطعام تم في وقت مبكر من 3-4 آلاف سنة قبل الميلاد في ليبيا. من الممكن أن الكيميائيين، باستخدام ملح الطعام لمختلف التلاعبات، واجهوا أيضًا غاز الكلور. لإذابة "ملك المعادن" - الذهب - تم استخدام "الفودكا الملكية" - وهو خليط من أحماض الهيدروكلوريك والنيتريك، الذي يؤدي تفاعله إلى إطلاق الكلور.
لأول مرة، تم الحصول على غاز الكلور ووصفه بالتفصيل من قبل الكيميائي السويدي K. Scheele (سم. شيلي كارل فيلهلم) في عام 1774. قام بتسخين حمض الهيدروكلوريك باستخدام معدن البيروسيت (سم. البيرولوسيت) MnO 2 ولاحظ إطلاق غاز أصفر مخضر ذو رائحة نفاذة. منذ أن سادت نظرية الفلوجستون في تلك الأيام (سم. اللاهوب مادة كيميائية) اعتبر شيل الغاز الجديد بمثابة "حمض الهيدروكلوريك المزيل للفلوجيستون"، أي كأكسيد (أكسيد) لحمض الهيدروكلوريك. أ. لافوازييه (سم. لافوازييه أنطوان لوران) يعتبر الغاز بمثابة أكسيد لعنصر "موريا" (كان حمض الهيدروكلوريك يسمى حمض الموريك، من موريا اللاتينية - محلول ملحي). تم مشاركة نفس وجهة النظر لأول مرة من قبل العالم الإنجليزي جي ديفي (سم. ديفي همفري) الذي قضى الكثير من الوقت في تحليل "أكسيد الموريوم" إلى مواد بسيطة. لقد فشل، وبحلول عام 1811 توصل ديفي إلى استنتاج مفاده أن هذا الغاز عبارة عن مادة بسيطة، وأن العنصر الكيميائي يتوافق معها. وكان ديفي أول من اقترح تسميته بالكلور نسبة إلى اللون الأصفر والأخضر للغاز. أطلق اسم "الكلور" على العنصر في عام 1812 من قبل الكيميائي الفرنسي جي إل جاي لوساك (سم. مثلي الجنس لوساك جوزيف لويس) ; وهو مقبول في جميع البلدان باستثناء بريطانيا العظمى والولايات المتحدة الأمريكية، حيث تم الحفاظ على الاسم الذي قدمه ديفي. واقترح أن يسمى هذا العنصر "الهالوجين" (أي منتج للملح)، ولكن مع مرور الوقت أصبح الاسم العام لجميع عناصر المجموعة VIIA.
التواجد في الطبيعة
يبلغ محتوى الكلور في القشرة الأرضية 0.013% بالوزن، وهو موجود بتركيزات ملحوظة على شكل أيون الكلور في مياه البحر (في المتوسط ​​حوالي 18.8 جم/لتر). كيميائيا، الكلور نشط للغاية، وبالتالي لا يوجد في شكل حر في الطبيعة. وهو جزء من هذه المعادن التي تشكل رواسب كبيرة، مثل ملح الطعام أو الصخور (الهاليت (سم. الهاليت) ) كلوريد الصوديوم، كارناليت (سم. كارناليت) بوكل مجكل 2 · 6 ح 21 يا، سيلفين (سم. سيلفين) بوكل، سيلفينيت (Na، K)Cl، كينيت (سم. كينيت) بوكل MgSO 4 · 3H 2 O، بيشوفيت (سم. بيشوفيت) MgCl 2 ·6H 2 O وغيرها الكثير. يمكن العثور على الكلور في مجموعة متنوعة من الصخور والتربة.
إيصال
لإنتاج غاز الكلور، يتم استخدام التحليل الكهربائي لمحلول مائي قوي من كلوريد الصوديوم (في بعض الأحيان يتم استخدام كلوريد الصوديوم). يتم إجراء التحليل الكهربائي باستخدام غشاء التبادل الكاتيوني الذي يفصل بين مساحات الكاثود والأنود. علاوة على ذلك، بسبب هذه العملية
2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 + Cl2
يتم الحصول على ثلاثة منتجات كيميائية قيمة مرة واحدة: الكلور عند الأنود، والهيدروجين عند الكاثود (سم. هيدروجين) ، وتتراكم القلويات في المحلل الكهربائي (1.13 طن من NaOH لكل طن من الكلور المنتج). يتطلب إنتاج الكلور بالتحليل الكهربائي كميات كبيرة من الكهرباء: يتم استهلاك من 2.3 إلى 3.7 ميجاوات لإنتاج طن واحد من الكلور.
للحصول على الكلور في المختبر يتم استخدام تفاعل حمض الهيدروكلوريك المركز مع أي عامل مؤكسد قوي (برمنجنات البوتاسيوم KMnO 4، ثاني كرومات البوتاسيوم K 2 Cr 2 O 7، كلورات البوتاسيوم KClO 3، مبيض CaClOCl، أكسيد المنغنيز (IV) MnO 2 ). من الأكثر ملاءمة استخدام برمنجنات البوتاسيوم لهذه الأغراض: في هذه الحالة، يستمر التفاعل دون تسخين:
2KMnO 4 + 16HCl = 2KСl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 8H 2 O.
إذا لزم الأمر، يتم نقل الكلور في شكل مسال (تحت الضغط) في صهاريج السكك الحديدية أو في اسطوانات الصلب. تحتوي أسطوانات الكلور على علامة خاصة، ولكن حتى بدونها يمكن بسهولة تمييز أسطوانة الكلور عن الأسطوانات التي تحتوي على غازات أخرى غير سامة. الجزء السفلي من اسطوانات الكلور على شكل نصف الكرة الأرضية، ولا يمكن وضع اسطوانة تحتوي على الكلور السائل عموديا دون دعم.
الخصائص الفيزيائية والكيميائية
في الظروف العادية، يكون الكلور غازًا أصفر مخضرًا، وتكون كثافة الغاز عند 25 درجة مئوية 3.214 جم/دم3 (حوالي 2.5 ضعف كثافة الهواء). نقطة انصهار الكلور الصلب هي -100.98 درجة مئوية، ونقطة الغليان هي -33.97 درجة مئوية. جهد القطب القياسي Cl 2 /Cl - في محلول مائي هو +1.3583 فولت.
وفي الحالة الحرة، يوجد على شكل جزيئات ثنائية الذرة Cl 2. المسافة بين النواة في هذا الجزيء هي 0.1987 نانومتر. تبلغ الألفة الإلكترونية لجزيء Cl 2 2.45 فولت، وجهد التأين 11.48 فولت. طاقة تفكك جزيئات Cl 2 إلى ذرات منخفضة نسبيًا وتبلغ 239.23 كيلوجول/مول.
الكلور قابل للذوبان قليلا في الماء. عند درجة حرارة 0 درجة مئوية، تكون الذوبان 1.44 بالوزن%، عند 20 درجة مئوية - 0.711 درجة مئوية بالوزن، عند 60 درجة مئوية - 0.323 بالوزن. %. يسمى محلول الكلور في الماء بماء الكلور. في ماء الكلور يتم إنشاء التوازن:
Сl 2 + H 2 O H + = Сl - + HOСl.
ومن أجل تحويل هذا التوازن إلى اليسار، أي تقليل ذوبان الكلور في الماء، يجب إضافة كلوريد الصوديوم NaCl أو بعض الأحماض القوية غير المتطايرة (على سبيل المثال، الكبريتيك) إلى الماء.
الكلور قابل للذوبان بدرجة عالية في العديد من السوائل غير القطبية. يعمل الكلور السائل نفسه كمذيب لمواد مثل BCl 3، SiCl 4، TiCl 4.
نظرًا لانخفاض طاقة تفكك جزيئات Cl 2 إلى ذرات والألفة الإلكترونية العالية لذرة الكلور، يكون الكلور نشطًا كيميائيًا. يتفاعل مباشرة مع معظم المعادن (بما في ذلك، على سبيل المثال، الذهب) والعديد من المواد غير المعدنية. لذلك، بدون تسخين، يتفاعل الكلور مع القلويات (سم. الفلزات القلوية) والمعادن الأرضية القلوية (سم.المعادن الأرضية القلوية)مع الأنتيمون:
2Sb + 3Cl 2 = 2SbCl 3
عند تسخينه، يتفاعل الكلور مع الألومنيوم:
3Сl 2 + 2Аl = 2А1Сl 3
والحديد:
2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3.
يتفاعل الكلور مع الهيدروجين H2 إما عند اشتعاله (يحترق الكلور بهدوء في جو هيدروجيني)، أو عند تشعيع خليط من الكلور والهيدروجين بالأشعة فوق البنفسجية. وفي هذه الحالة يظهر غاز كلوريد الهيدروجين HCl:
ح 2 + الكلور 2 = 2 حمض الهيدروكلوريك.
يسمى محلول كلوريد الهيدروجين في الماء بحمض الهيدروكلوريك (سم. حامض الهيدروكلوريك) (حامض الهيدروكلوريك. يبلغ الحد الأقصى لتركيز كتلة حمض الهيدروكلوريك حوالي 38٪. أملاح حمض الهيدروكلوريك - كلوريدات (سم. الكلوريدات) على سبيل المثال كلوريد الأمونيوم NH 4 Cl وكلوريد الكالسيوم CaCl 2 وكلوريد الباريوم BaCl 2 وغيرها. العديد من الكلوريدات قابلة للذوبان بدرجة عالية في الماء. كلوريد الفضة AgCl غير قابل للذوبان عمليا في الماء وفي المحاليل المائية الحمضية. رد الفعل النوعي لوجود أيونات الكلوريد في المحلول هو تكوين راسب AgCl الأبيض مع أيونات Ag +، غير قابل للذوبان عمليا في وسط حمض النيتريك:
CaCl 2 + 2AgNO 3 = Ca(NO 3) 2 + 2AgCl.
في درجة حرارة الغرفة، يتفاعل الكلور مع الكبريت (يتكون ما يسمى بأحادي كلوريد الكبريت S 2 Cl 2) والفلور (يتم تشكيل مركبات ClF وClF 3). عند تسخينه، يتفاعل الكلور مع الفوسفور (يشكل، حسب ظروف التفاعل، مركبات PCl 3 أو PCl 5) والزرنيخ والبورون وغيره من المعادن غير المعدنية. لا يتفاعل الكلور بشكل مباشر مع الأكسجين والنيتروجين والكربون (يتم الحصول على العديد من مركبات الكلور مع هذه العناصر بشكل غير مباشر) والغازات الخاملة (مؤخرًا وجد العلماء طرقًا لتنشيط مثل هذه التفاعلات وتنفيذها "مباشرة"). مع الهالوجينات الأخرى، يشكل الكلور مركبات بين الهالوجين، على سبيل المثال، عوامل مؤكسدة قوية جدًا - الفلوريد ClF، ClF 3، ClF 5. قوة الأكسدة للكلور أعلى من البروم، لذلك يزيح الكلور أيون البروميد من محاليل البروميد، على سبيل المثال:
Cl2 + 2NaBr = Br2 + 2NaCl
يخضع الكلور لتفاعلات استبدال مع العديد من المركبات العضوية، على سبيل المثال، مع الميثان CH4 والبنزين C6H6:
CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + حمض الهيدروكلوريك أو C 6 H 6 + Cl 2 = C 6 H 5 Cl + HCl.
جزيء الكلور قادر على الارتباط عبر روابط متعددة (ثنائية وثلاثية) بالمركبات العضوية، على سبيل المثال، بالإيثيلين C2H4:
C 2 H 4 + Cl 2 = CH 2 ClCH 2 Cl.
يتفاعل الكلور مع المحاليل المائية للقلويات. إذا حدث التفاعل في درجة حرارة الغرفة، يتكون الكلوريد (على سبيل المثال، كلوريد البوتاسيوم KCl) وهيبوكلوريت (سم. هيبوكلوريت) (على سبيل المثال، هيبوكلوريت البوتاسيوم KClO):
Cl2 + 2KOH = KClO + KCl + H2O.
عندما يتفاعل الكلور مع محلول قلوي ساخن (درجة حرارة حوالي 70-80 درجة مئوية)، يتكون الكلوريد والكلورات المقابلة (سم. الكلورات) ، على سبيل المثال:
3Cl 2 + 6KOH = 5KCl + KClO 3 + 3H 2 O.
عندما يتفاعل الكلور مع ملاط ​​رطب من هيدروكسيد الكالسيوم Ca(OH)2، يتكون المبيض (سم. مسحوق التبييض) ("المبيض") CaClOCl.
تتوافق حالة أكسدة الكلور +1 مع حمض هيبوكلوروس الضعيف وغير المستقر (سم. حمض تحت الكلور) حمض الهيدروكلوريك. أملاحه هي هيبوكلوريت مثلا NaClO - هيبوكلوريت الصوديوم. هيبوكلوريت هي عوامل مؤكسدة قوية وتستخدم على نطاق واسع كعوامل تبييض وتعقيم. عندما يتفاعل هيبوكلوريت، وخاصة المبيض، مع ثاني أكسيد الكربون CO 2، يتكون حمض هيبوكلوروس المتطاير، من بين منتجات أخرى. (سم. حمض تحت الكلور) والتي يمكن أن تتحلل لتحرر أكسيد الكلور (I) Cl 2 O:
2HClO = Cl2O + H2O.
إن رائحة هذا الغاز، Cl 2 O، هي الرائحة المميزة لـ "المبيض".
تتوافق حالة أكسدة الكلور +3 مع الحمض المنخفض الثبات ذو القوة المتوسطة HClO 2. ويسمى هذا الحمض بحمض الكلوريك، وأملاحه تسمى كلوريت (سم. الكلوريت (الأملاح)) على سبيل المثال، NaClO 2 - كلوريت الصوديوم.
تتوافق حالة أكسدة الكلور +4 مع مركب واحد فقط - ثاني أكسيد الكلور ClO 2.
تتوافق حالة أكسدة الكلور +5 مع الحالة القوية والمستقرة فقط في المحاليل المائية بتركيزات أقل من 40٪ وحمض البيركلوريك (سم. حمض تحت الكلور) حمض الهيدروكلوريك 3. أملاحها عبارة عن كلورات، مثل كلورات البوتاسيوم KClO3.
تتوافق حالة أكسدة الكلور +6 مع مركب واحد فقط - ثالث أكسيد الكلور ClO 3 (موجود على شكل dimer Cl 2 O 6).
تتوافق حالة أكسدة الكلور +7 مع حمض البيركلوريك القوي جدًا والمستقر إلى حد ما (سم. حمض البيركلوريك) حمض الهيدروكلوريك 4. أملاحه هي البيركلورات (سم. بيركلورات) على سبيل المثال، بيركلورات الأمونيوم NH 4 ClO 4 أو فوق كلورات البوتاسيوم KClO 4. تجدر الإشارة إلى أن بيركلورات المعادن القلوية الثقيلة - البوتاسيوم، وخاصة الروبيديوم والسيزيوم - قابلة للذوبان بشكل طفيف في الماء. الأكسيد المقابل لحالة أكسدة الكلور هو +7 - Cl 2 O 7.
من بين المركبات التي تحتوي على الكلور في حالات الأكسدة الإيجابية، تمتلك هيبوكلوريت أقوى خصائص الأكسدة. بالنسبة للبيركلورات، فإن خصائص الأكسدة غير معهود.
طلب
يعد الكلور أحد أهم منتجات الصناعة الكيميائية. ويبلغ إنتاجها العالمي عشرات الملايين من الأطنان سنويا. يستخدم الكلور لإنتاج المطهرات والمبيضات (هيبوكلوريت الصوديوم والمبيضات وغيرها)، وحمض الهيدروكلوريك، وكلوريدات العديد من المعادن واللافلزات، والعديد من المواد البلاستيكية (كلوريد البوليفينيل). (سم. البولي فينيل كلورايد) وغيرها)، والمذيبات المحتوية على الكلور (ثنائي كلورو إيثان CH 2 ClCH 2 Cl، رابع كلوريد الكربون CCl 4، إلخ)، لفتح الخامات وفصل وتنقية المعادن، إلخ. يستخدم الكلور لتطهير المياه (الكلورة (سم. الكلورة) ) ولأغراض أخرى كثيرة.
الدور البيولوجي
يعد الكلور أحد أهم العناصر الحيوية (سم. العناصر الحيوية) وهو جزء من جميع الكائنات الحية. بعض النباتات، التي تسمى النباتات الملحية، ليست قادرة على النمو في التربة شديدة الملوحة فحسب، بل تتراكم أيضًا كميات كبيرة من الكلوريدات. ومن المعروف أن الكائنات الحية الدقيقة (البكتيريا الهالوية، وما إلى ذلك) والحيوانات التي تعيش في ظروف عالية الملوحة. يعد الكلور أحد العناصر الرئيسية لعملية استقلاب الماء والملح في الحيوانات والبشر، حيث يحدد العمليات الفيزيائية والكيميائية في أنسجة الجسم. يشارك في الحفاظ على التوازن الحمضي القاعدي في الأنسجة، وتنظيم التناضح (سم. تنظيم التناضح) (الكلور هو المادة الفعالة تناضحيًا في الدم والليمف وسوائل الجسم الأخرى)، ويوجد بشكل رئيسي خارج الخلايا. في النباتات، يشارك الكلور في تفاعلات الأكسدة والتمثيل الضوئي.
تحتوي الأنسجة العضلية البشرية على 0.20-0.52% من الكلور، وأنسجة العظام - 0.09%؛ في الدم - 2.89 جم / لتر. يحتوي جسم الإنسان العادي (وزن الجسم 70 كجم) على 95 جرامًا من الكلور. يتلقى الشخص كل يوم 3-6 جرام من الكلور من الطعام، وهو ما يغطي الحاجة إلى هذا العنصر.
ميزات العمل مع الكلور
الكلور غاز سام خانق، إذا دخل إلى الرئتين يسبب حروقاً في أنسجة الرئة واختناقاً. وله تأثير مهيج للجهاز التنفسي بتركيز في الهواء حوالي 0.006 ملغم/لتر. كان الكلور من أوائل السموم الكيميائية (سم. المواد السامة) التي استخدمتها ألمانيا في الحرب العالمية الأولى. عند العمل بالكلور، يجب عليك استخدام الملابس الواقية وقناع الغاز والقفازات. لفترة قصيرة، يمكنك حماية أعضاء الجهاز التنفسي من دخول الكلور إليها بضمادة من القماش مبللة بمحلول كبريتيت الصوديوم Na 2 SO 3 أو ثيوكبريتات الصوديوم Na 2 S 2 O 3. الحد الأقصى المسموح به لتركيز الكلور في هواء أماكن العمل هو 1 ملجم / م 3، وفي هواء المناطق المأهولة بالسكان 0.03 ملجم / م 3.