شیمی گستر آریا

نقش کلر در زندگی روزمره

کلر رایج ترین عضو خانواده هالوژن عناصر جدول تناوبی است. کلر یک ماده شیمیایی مهم در زندگی روزمره ما است. کلر یک مایع روشن رنگ آمریت است که حدود 1.5 برابر سنگین تر از آب است.

کلر گازی سبز مایل به زرد است، حدود 2.5 برابر سنگین تر از هوا است، که در ابتدا در مناطقی با مواجه با هوا کم می شود. کلر دارای بوی تند است. کلر یک عامل اکسید کننده قوی است و باید با دقت کار کرد. کلر یک گاز زرد سبز در دمای اتاق است.

کلر یک بلوک عمده برای صنایع شیمیایی و دارویی است. کلر به عنوان ضد عفونی کننده در آب آشامیدنی شناخته شده است و در استخر شنا، کلر به پیشرفت هایی در زمینه های مختلف مانند ضد عفونی، پزشکی، امنیت عمومی و افزایش زندگی روزمره کمک می کند.

@title

کلر قابل اشتعال نیست، اما ممکن است واکنش های انفجاری و یا ترکیبات مواد منفجره را با بسیاری از مواد رایج (از جمله استیلن، اتر، سنتور، آمونیاک، گاز طبیعی، هیدروژن و فلزات رقیق شده) واکنش نشان دهند.

کلر کمی محلول در آب است و با رطوبت واکنش میدهد تا اسید هیپوکلروئید (HClO) و اسید هیدروکلریک (HCl) ایجاد کند.

کلر معمولا برای ذخیره سازی و حمل و نقل به عنوان یک مایع رنگ آمیزی بنفش تحت فشار قرار می گیرد.

گاز کلر یک سم خطرناک است که اولین گاز مورد استفاده در جنگ های شیمیایی در جنگ جهانی اول بود. این باعث خفگی، تنگی قفسه سینه، تنگی در گلو و ادم ریه ها می شود. حدود 2.5 میلی گرم در لیتر در جو باعث مرگ در عرض چند دقیقه می شود، اما کمتر از 0.0001 درصد حجم آن ممکن است برای چند ساعت تحمل شود.

منابع شگفت آور کلر

گیاه دارویی قومی چینی شامل پنج ترکیب طبیعی کلر اکسا است.

یک قورباغه در اکوادور یک آلکالوئید کلر را تولید می کند که خواص ضد درد آن چند صد برابر قدرتمندتر از مورفین است.

یک کلسیم طبیعی آنتی بیوتیک یعنی وانکومایسین، دفاع کلیدی در برابر عفونت های بیمارستانی استافیلوکوک است.

بعضی از محصولات کلر زده بدن طبیعی دارای خاصیت ضد باکتری و ضد سرطانی هستند

کنجکاوی راننده ناسا، در حال حاضر در حال بررسی سطح مریخ است، حضور کلر در سیاره سرخ را کشف کرده است. یک متخصص مریخ در دانشگاه میشیگان در آن آربور، ایالات متحده، اظهار داشت که "حضور پرکلرات ها منبع کلر را که به احتمال زیاد از فعالیت های آب شیرین یا آتشفشانی در گذشته حاصل می شود، بیان می کند."

ناسا همچنین هنگامی که نمونه های خاک در آزمایشگاه هیبریدی کنجکاوی مورد بررسی قرار گرفت، ترکیبات متان کلر را تشخیص داد.

کلر حدود 0.013 درصد از پوسته زمین را تشکیل می دهد.

کلر آزاد به عنوان یک جزء بسیار جزئی از گازهای آتشفشانی گزارش شده است، که کلرید هیدروژن (qv) یک جزء نسبتا رایج است.

کلر به عنوان یون کلرید Cl- یون اصلی منفی در آب های اقیانوس (1.9 درصد از وزن) و در دریاهای داخلی مانند دریای خزر، دریای مرده و دریاچه نمکی بزرگ یوتا است

این در مواد معدنی evaporite، به عنوان مثال، همراه با سدیم، به عنوان سنگ نمک (هالیت) و در مواد معدنی کلرپاتیت و sodalite یافت می شود.

کلر طبیعی یک مخلوط از دو ایزوتوپ پایدار است: کلرین 35 (75.53 درصد) و کلریم 37 (24.47 درصد).

یون کلرید موجود در مایعات بدن حیوانات بالاتر و به عنوان اسید هیدروکلریک در ترشحات هضم معده است.

خواص

مولکول های کلر از دو اتم تشکیل شده است (Cl2). کلر به طور مستقیم با تقریبا تمام اجزای تشکیل دهنده کلرید ترکیب می کند

علاوه بر حالت اکسیداسیون کلرید -1، کلر نیز به ترتیب در حالت های اکسیداسیون +1، +3، +5، و + 7 در یون های زیر نشان می دهد: هیپوکلریت، ClO-؛ کلر، ClO-2؛ کلرات، ClO-3 و پرکلرات، ClO-4.

کلر نیز در قالب چهار اکسید وجود دارد مانند مونوکسید کلر (Cl2O)، دی اکسید کلر (ClO2)، hexoxide dichlorone (Cl2O6) و heptoxide دی کلرو (Cl2O7). تمام چهار اکسید بسیار واکنش پذیر و ناپایدار هستند، به طور غیر مستقیم سنتز شده اند.

کلر می تواند هالوژن های سنگین تر، برم و ید را از ترکیبات یونی خود جایگزین کند و واکنش های اضافه یا واکنش با ترکیبات آلی را انجام دهد. کلر به طور مستقیم یا به عنوان یک واسطه وارد سنتز بسیاری از مواد شیمیایی آلی است که به عنوان حلال، رنگ، پلاستیک و لاستیک مصنوعی استفاده می شود.

بسیاری از مواد شیمیایی، پلاستیک ها و داروها در طول فرایند تولید کلر را وابسته می دانند، اگرچه مواد شیمیایی موجود در محصول نهایی نیستند.

دو سوم کلر در تولید پلاستیک، از قبیل PVC، پلی اورتان، اپوکسی رزین، تفلون، نئوپرن و غیره برای استفاده در صنایع ساخت و ساز، خودرو، الکترونیک و برق استفاده می شود.

85 درصد از داروها، از جمله بسیاری از داروهای نجات دهنده، با استفاده از شیمی کلر ساخته می شوند.

25 درصد از وسایل پزشکی حاوی کلر هستند، از جمله کیسه های خون، لوله های استریل، کاتترهای قلب، پروتز و فیلم های اشعه ایکس.

بیش از 90 درصد آب آشامیدنی غربی اروپا با کمک کلر ساخته شده است. بیماری های آب در سراسر جهان هر ساله 15 میلیون نفر را می کشد.

روش های تولید کلر

اکثر کلرها به وسیله الکترولیز نمک تولید می شود. کلر به عنوان یک محصول جانبی در تولید فلزات سدیم توسط الکترولیز از کلرید سدیم مذاب به دست می آید.

یکی از روش های آزمایشگاهی برای آماده سازی کلر، واکنش بین اسید سولفوریک و هیپوکلریت سدیم و اسید هیدروکلریک با هیپوکلریت سدیم است. اسید سولفوریک یا اسید هیدروکلریک با محلول هیپوکلریت سدیم برای آزاد کردن گاز کلر واکنش می دهد اما با کلرات سدیم تولید گاز کلر و گاز دی اکسید کلر را انجام می دهد.

تولید صنعتی کلر از طریق فرایند زیر انجام می شود

• فرایند سلول غشاء

• روند سلول جیوه

• روند سلول دیافراگم

برنامه های کاربردی کلر

کلر و ترکیبات آن به طور گسترده ای برای سفید کردن در صنایع کاغذ و صنایع ، برای ضد عفونی منابع آب شهری، برای سفید کننده ها و میکروب های خانگی استفاده می شود و برای تولید بسیاری از مواد شیمیایی آلی و غیر آلی در جداسازی فلزات مانند مس، سرب، روی، نیکل و طلا از سنگ معدن آنها.

@title

حلال های حلال به عنوان یک محیط استخراج در فرایندهای دارویی، در چاپ، استخراج معادن و پردازش پلاستیک، در تولید چسب و در رنگ و لایه بردار استفاده می شود

ترکیبات کلر در سالهای زیادی در ترکیبات دارویی استفاده شده است و در ریشه کنی عفونت و بیماری نقش دارند. این نه تنها در ضد عفونی کننده ها استفاده می شود، بلکه در داروهایی نظیر کلرامفنیکول استفاده می شود.