Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Хлор


Chlorine liquid in an ampoule.jpg

План:


Введення

Хлор (від греч. χλωρός - "Зелений") - елемент 17-ї групи періодичної таблиці хімічних елементів (по застарілої класифікації - елемент головної підгрупи VII групи), третього періоду, з атомним номером 17 [2]. Позначається символом Cl ( лат. Chlorum ). Хімічно активний неметал. Входить до групи галогенів (спочатку назву "галоген" використовував німецький хімік Швейгер для хлору [дослівно "галоген" перекладається як солерод], але воно не прижилося, і згодом стало загальним для VII групи елементів, в яку входить і хлор [3]).

Проста речовина хлор ( CAS-номер : 7782-50-5) при нормальних умовах - отруйний газ жовтувато-зеленого кольору, з різким запахом. Молекула хлору двоатомних (формула Cl 2).


1. Історія відкриття хлору

З'єднання з хлором - газоподібний хлороводень - було вперше отримано Джозефом Прістлі в 1772 р. Хлор був отриманий в 1774 шведським хіміком Карлом Вільгельмом Шееле, що описав його виділення при взаємодії пиролюзита з соляною кислотою в своєму трактаті про піролюзит:

4HCl + MnO 2 = Cl 2 + MnCl 2 + 2H 2 O

Шееле зазначив запах хлору, схожий з запахом царської горілки, його здатність взаємодіяти з золотом і кіновар'ю, а також його відбілюючі властивості. Однак Шееле, відповідно до панувала в хімії того часу теорії флогістону, припустив, що хлор є дефлогістованим соляну кислоту, тобто оксид соляної кислоти. Бертолле і Лавуазьє припустили, що хлор є оксидом елемента мурія, однак спроби його виділення залишалися безуспішними аж до робіт Деві, якому електролізом вдалося розкласти кухонну сіль на натрій і хлор.


2. Поширення в природі

У природі зустрічаються два ізотопу хлору 35 Cl і 37 Cl. У земній корі хлор найпоширеніший галоген. Хлор дуже активний - він безпосередньо з'єднується майже з усіма елементами періодичної системи. Тому в природі він зустрічається тільки у вигляді сполук у складі мінералів: Галіт NaCI, Сільвіна KCl, сильвініту KCl NaCl, бішофіту MgCl 2 6H2O, карналіту KCl MgCl 22 O, каїніту KCl MgSO 42 О. Найбільші запаси хлору містяться в складі солей вод морів і океанів (вміст у морській воді 19 г / л [4]). На частку хлору доводиться 0,025 % від загального числа атомів земной коры, кларковое число хлора - 0,017 %, а человеческий организм содержит 0,25 % ионов хлора по массе. В организме человека и животных хлор содержится в основном в межклеточных жидкостях (в том числе в крови) и играет важную роль в регуляции осмотических процессов, а также в процессах, связанных с работой нервных клеток.


3. Изотопный состав [5]

В природе встречаются 2 стабильных изотопа хлора: с массовым числом 35 и 37. Доли их содержания соответственно равны 75,78 % и 24,22 %.

Изотоп Относительная масса, а.е.м. Період напіврозпаду Тип распада Ядерный спин
35 Cl 34.968852721 Стабилен - 3/2
36 Cl 35.9683069 301000 лет β-распад в 36 Ar 0
37 Cl 36.96590262 Стабилен - 3/2
38 Cl 37.9680106 37,2 минуты β-распад в 38 Ar 2
39 Cl 38.968009 55,6 минуты β-распад в 39 Ar 3/2
40 Cl 39.97042 1,38 минуты β-распад в 40 Ar 2
41 Cl 40.9707 34 c β-распад в 41 Ar
42 Cl 41.9732 46,8 c β-распад в 42 Ar
43 Cl 42.9742 3,3 c β-распад в 43 Ar

4. Физические и физико-химические свойства

При нормальных условиях хлор - жёлто-зелёный газ с удушающим запахом. Некоторые его физические свойства представлены в таблице.

Некоторые физические свойства хлора
Властивість Значение [6]
Цвет (газ) Жёлто-зелёный
Температура кипіння −34 C
Температура плавлення −100 C
Температура разложения
(диссоциации на атомы)
~1400 C
Плотность (газ, н.у.) 3,214 г/л
Сродство к электрону атома 3,65 эВ
Перша энергия ионизации 12,97 эВ
Теплоемкость (298 К, газ) 34,94 (Дж/мольK)
Критична температура 144 C
Критическое давление 76 атм
Стандартна энтальпия образования (298 К, газ) 0 (кДж/моль)
Стандартная энтропия образования (298 К, газ) 222,9 (Дж/мольK)
Энтальпия плавления 6,406 (кДж/моль)
Энтальпия кипения 20,41 (кДж/моль)
Энергия гомолитического разрыва связи Х-Х 243 (кДж/моль)
Энергия гетеролитического разрыва связи Х-Х 1150 (кДж/моль)
Енергія іонізації 1255 (кДж/моль)
Энергия сродства к электрону 349 (кДж/моль)
Атомный радиус 0,073 (нм)
Электроотрицательность по Полингу 3,20
Электроотрицательность по Оллреду-Рохову 2,83
Устойчивые степени окисления −1, 0, +1, +3, (+4), +5, (+6), +7

Газообразный хлор относительно легко сжижается. Начиная с давления в 0,8 МПа (8 атмосфер), хлор будет жидким уже при комнатной температуре. При охлаждении до температуры в −34 C хлор тоже становится жидким при нормальном атмосферном давлении. Жидкий хлор - жёлто-зелёная жидкость, обладающая очень высоким коррозионным действием (за счёт высокой концентрации молекул). Повышая давление, можно добиться существования жидкого хлора вплоть до температуры в +144 C (критической температуры) при критическом давлении в 7,6 МПа.

При температуре ниже −101 C жидкий хлор кристаллизуется в орторомбическую решётку с пространственной группой Cmca и параметрами a=6,29 b=4,50 , c=8,21 [7]. Ниже 100 К орторомбическая модификация кристаллического хлора переходит в тетрагональную, имеющую пространственную группу P4 2 /ncm и параметры решётки a=8,56 и c=6,12 [7].


4.1. Розчинність

Розчинник Растворимость г/100 г [8]
Бензол Растворим
Вода [9] (0 C) 1,48
Вода (20 C) 0,96
Вода (25 C) 0,65
Вода (40 C) 0,46
Вода (60 C) 0,38
Вода (80 C) 0,22
Тетрахлорметан (0 C) 31,4
Тетрахлорметан (19 C) 17,61
Тетрахлорметан (40 C) 11
Хлороформ Хорошо растворим
TiCl 4, SiCl 4, SnCl 4 Растворим

Степень диссоциации молекулы хлора Cl 2 → 2Cl при 1000 К равна 2,0710 −4 %, а при 2500 К 0,909 %.

Порог восприятия запаха в воздухе равен 0,003 (мг/л).

За электропроводности жидкий хлор занимает место среди самых сильных изоляторов: он проводит ток почти в миллиард раз хуже, чем дистиллированная вода, и в 10 22 раз хуже срібла. Швидкість звука в хлоре примерно в полтора раза меньше, чем в воздухе.


5. Хімічні властивості

5.1. Строение электронной оболочки

На валентном уровне атома хлора содержится 1 неспаренный электрон : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5, поэтому валентность равная 1 для атома хлора очень стабильна. За счёт присутствия в атоме хлора незанятой орбитали d-подуровня, атом хлора может проявлять и другие валентности. Схема образования возбуждённых состояний атома:

Валентность Возможные
степени окисления
Электронное состояние
валентного уровня
Пример соединений
I +1, −1 3s 2 3p 5 NaCl, NaClO
III +3 3s 2 3p 4 3d 1 NaClO 2
V +5 3s 2 3p 3 3d 2 KClO 3
VII +7 3s 1 3p 3 3d 3 KClO 4

Также известны соединения хлора, в которых атом хлора формально проявляет валентность 4 и 6, например ClO 2 и Cl 2 O 6. Однако, эти соединения являются радикалами, то есть у них есть один неспаренный электрон.


5.2. Взаимодействие с металлами

Хлор непосредственно реагирует почти со всеми металлами (с некоторыми только в присутствии влаги или при нагревании):

2Na + Cl 2 → 2 NaCl
2Sb + 3Cl 2 → 2SbCl 3
2Fe + 3Cl 2 → 2 FeCl 3

5.3. Взаимодействие с неметаллами

C неметаллами (кроме вуглецю, азоту, кислорода и инертных газов), образует соответствующие хлориды.

На свету или при нагревании активно реагирует (иногда со взрывом) с водородом по радикальному механизму. Смеси хлора с водородом, содержащие от 5,8 до 88,3 % водорода, взрываются при облучении с образованием хлороводорода. Смесь хлора с водородом в небольших концентрациях горит бесцветным или желто-зелёным пламенем. Максимальна температура водородно-хлорного пламени 2200 C.:

Cl 2 + H 2 → 2HCl
5Cl 2 + 2P → 2PCl 5
2S + Cl 2 → S 2 Cl 2

З кислородом хлор образует оксиды в которых он проявляет степень окисления от +1 до +7: Cl 2 O, ClO 2, Cl 2 O 6, Cl 2 O 7. Они имеют резкий запах, термически и фотохимически нестабильны, склонны к взрывному распаду.

При реакции с фтором, образуется не хлорид, а фторид :

Cl 2 + 3F 2 (изб.) → 2 ClF 3

5.4. Інші властивості

Хлор вытесняет бром и иод из их соединений с водородом и металлами:

Cl 2 + 2HBr → Br 2 + 2HCl
Cl 2 + 2NaI → I 2 + 2NaCl

При реакции с монооксидом углерода образуется фосген :

Cl 2 + CO → COCl 2

При растворении в воде или щелочах, хлор дисмутирует, образуя хлорноватистую (а при нагревании хлорную) и соляную кислоты, либо их соли:

Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO
3Cl 2 + 6NaOH → 5NaCl + NaClO 3 + 3H 2 O

Хлорированием сухого гидроксида кальция получают хлорную известь :

Cl 2 + Ca(OH) 2 → CaCl(OCl) + H 2 O

Действием хлора на аммиак можно получить трихлорид азота :

4NH 3 + 3Cl 2 → NCl 3 + 3NH 4 Cl

5.5. Окислительные свойства хлора

Хлор очень сильный окислитель.

Cl 2 + H 2 S → 2HCl + S

Раствор хлора в воде используется для отбеливания тканей и бумаги.

5.6. Реакции с органическими веществами

З насыщенными соединениями :

CH 3 -CH 3 + Cl 2 → C 2 H 5 Cl + HCl

Присоединяется к ненасыщенным соединениям по кратным связям:

CH 2 =CH 2 + Cl 2 → Cl-CH 2 -CH 2 -Cl

Ароматические соединения замещают атом водорода на хлор в присутствии катализаторов (например, AlCl 3 или FeCl 3):

C 6 H 6 + Cl 2 → C 6 H 5 Cl + HCl

6. Способи отримання

6.1. Химические методы

Химические методы получения хлора малоэффективны и затратны. На сегодняшний день имеют в основном историческое значение. Может быть получен при взаимодействии перманганата калия с соляной кислотой:

16HCl + 2KMnO 4 → 2MnCl 2 + 5Cl 2 ↑ + 2KCl + 8H 2 O

6.1.1. Метод Шееле

Первоначально промышленный способ получения хлора основывался на методе Шееле, то есть реакции пиролюзита с соляной кислотой :

MnO 2 + 4HCl → MnCl 2 + Cl 2 ↑ + 2H 2 O

6.1.2. Метод Дикона

В 1867 году Диконом был разработан метод получения хлора каталитическим окислением хлороводорода киснем повітря. Процесс Дикона в настоящее время используется при рекуперации хлора из хлороводорода, являющегося побочным продуктом при промышленном хлорировании органических соединений.

4HCl + O 2 → 2H 2 O + 2Cl 2

6.2. Электрохимические методы

Сегодня хлор в промышленных масштабах получают вместе с гидроксидом натрия и водородом путём электролиза раствора поваренной соли, основные процессы которого можно представить суммарной формулой:

2NaCl + 2H 2 О 2е - → H 2 ↑ + Cl 2 ↑ + 2NaOH

Применяется три варианта электрохимического метода получения хлора. Два из них электролиз с твердым катодом: диафрагменный и мембранный методы, третий - электролиз с жидким ртутным катодом (ртутный метод производства). Качество хлора, получаемого электрохимическим методами, отличается мало:

Ртутный метод Діафрагмовий метод Мембранний метод
Вихід хлору% 99 96 98,5
Электроэнергия (кВтч) 3150 3260 2520
Чистота хлору 99,2 98 99,3
Масова частка O 2 в хлорі,% 0,1 1-2 0,3

6.2.1. Діафрагмовий метод

Схема старинного диафрагменного электролизера для получения хлора и щелоков : А - анод, В - изоляторы, С - катод, D - пространство заполненное газами (над анодом - хлор, над катодом - водород), М - диафрагма

Наиболее простым, из электрохимических методов, в плане организации процесса и конструкционных материалов для электролизера, является диафрагменный метод получения хлора.

Раствор соли в диафрагменном электролизере непрерывно подается в анодное пространство и протекает через, как правило, насаженную на стальную катодную сетку асбестовую диафрагму, в которую, иногда, добавляют небольшое количество полимерных волокон.

Насасывание диафрагмы производится путем прокачивания через электролизер пульпы из асбестовых волокон, которые, застревая в сетке катода образуют слой асбеста, играющий роль диафрагмы.

У багатьох конструкціях електролізерів катод повністю занурений під шар аноліта (електроліту з анодного простору), а виділяється на катодного сітці водень відводиться з під катода за допомогою газовідвідних труб, не проникаючи через діафрагму в анодна простір завдяки протитечії.

Противоток - очень важная особенность устройства диафрагменного электролизера. Саме завдяки протиточному потоку направленому з анодного простору в катодне через пористу діафрагму стає можливим роздільне одержання лугів і хлору. Протиточний потік розраховується так, щоб протидіяти дифузії і міграції OH - іонів в анодна простір. Якщо величина протитоку недостатня, тоді в анодному просторі у великих кількостях починає утворюватися гіпохлорит-іон (ClO -), який, потім, може окислюватися на аноді до хлорат-іона ClO 3 -. Образование хлорат-иона серьезно снижает выход по току хлора и является основным побочным процессом в этом методе. Так же вредит и выделение кислорода, которое, к тому же, ведет к разрушению анодов и, если они из углеродных материалов, попадания в хлор примесей фосгену.

Анод :
2Cl - 2е → Cl 2 - основной процесс
2H 2 O - 2e - → O 2 ↑+4H +
6СlО - + 3Н 2 О - 6е - → 2СlО 3 - + 4Сl - + 1,5O 2 ↑ + 6Н +
Катод :
2H 2 O + 2e → H 2 ↑ + 2OH - основной процесс
СlО - + Н 2 О + 2е - → Сl - + 2ОН -
СlО 3 - + 3Н 2 O + 6е - → Сl - + 6OН -

Як анода в діафрагменних електролізерах може використовуватися графітовий або вугільний електроди. На сьогодні їх в основному замінили титанові аноди з окисно-рутенієвому-титановим покриттям (аноди ОРТА) або інші малорасходуемие.

Поваренная соль, сульфат натрия и другие примеси при повышении их концентрации в растворе выше их предела растворимости выпадают в осадок. Розчин їдкого лугу декантирують від осаду і передають в якості готового продукту на склад або продовжують стадію упарювання для отримання твердого продукту, з наступним плавленням, чешуірованіем або грануляцією.

Зворотну, тобто кристалізуватися в осад кухонну сіль повертають назад в процес, готуючи з неї так званий зворотний розсіл. Від неї, щоб уникнути накопичення домішок в розчинах, перед приготуванням зворотного розсолу відокремлюють домішки.

Убыль анолита восполняют добавкой свежего рассола, получаемого подземным выщелачиванием соляных пластов галита, бишофита и других минералов содержащих хлорид натрия, а так же растворением их в специальных емкостях на месте производства. Свіжий розсіл перед змішуванням його з зворотним розсолом очищають від механічних суспензій і значної частини іонів кальцію і магнію.

Отриманий хлор відділяється від парів води, компріміруется і подається або на виробництво хлорвмісних продуктів, або на зріджування.

Благодаря относительной простоте и дешевизне диафрагменный метод получения хлора до сих пор широко используется в промышленности.


6.2.2. Мембранний метод

Мембранный метод производства хлора наиболее энергоэффективен, однако сложен в организации и эксплуатации.

З точки зору електрохімічних процесів мембранний метод подібний діафрагмового, але анодна і катодного простору повністю розділені непроникною для аніонів катіонообменной мембраною. Тому в мембранному електролізері, на відміну від діафрагмового, не один потік, а два.

У анодна простір надходить, як і в діафрагмове методі, потік розчину солі. А в катодное - деионизированная вода. Из катодного пространства вытекает поток обедненного анолита, содержащего так же примеси гипохлорит- и хлорат-ионов и выходит хлор, а из анодного - щелока и водород, практически не содержащие примесей и близкие к товарной концентрации, что уменьшает затраты энергии на их упаривание и очистку.

Однако, питающий раствор соли (как свежий так и оборотный) и вода предварительно максимально очищается от любых примесей. Такая тщательная очистка определяется высокой стоимость полимерных катионообменных мембран и их уязвимость к примесям в питающем растворе.

Кроме того, ограниченная геометрическая форма а так же низкая механическая прочность и термическая стойкость ионообменных мембран во многом определяют сравнительно сложные конструкции установок мембранного электролиза. По той же причине мембранные установки требуют наиболее сложных систем автоматического контроля и управления.

Схема мембранного електролізера.

6.2.3. Ртутний метод з рідким катодом

У ряду електрохімічних методів одержання хлору ртутний метод дозволяє отримувати найчистіший хлор.

Схема ртутного електролізера.

Установка для ртутного електролізу складається з електролізера, разлагателя амальгами і ртутного насоса, об'єднаних між собою ртутепроводящімі комунікаціями.

Катодом електролізера служить потік ртуті, прокачеваемой насосом. Аноди - графітові, вугільні або малоізнашівающіеся (ОРТА, ТДМА або інші). Разом з ртуттю через електролізер безперервно тече потік живильного розчину кухонної солі.

На аноді відбувається окислення іонів хлору з електроліту, і виділяється хлор:

2Cl - - ​​2е - → Cl 2 0 - основний процес
2H 2 O - 2e - → O 2 ↑ +4 H +
6СlО - + 3Н 2 О - 6Е - → 2СlО 3 - + 4Сl - + 1,5 O 2 ↑ + 6Н +

Хлор і аноліт відводиться з електролізера. Аноліт, що виходить з електролізера, донасищают свіжим Галіт, беруть із нього домішки, внесені з ним, а також вимивають із анодів і конструкційних матеріалів, і повертають на електроліз. Перед донасищеніем з аноліта витягують розчинений у ньому хлор.

Зростаючі вимоги до екологічної безпеки виробництв і дорожнеча металевої ртуті ведуть до поступового витіснення ртутного методу методами отримання хлору з твердим катодом.


6.3. Лабораторні методи

Зважаючи доступності хлору в лабораторній практиці зазвичай використовується зріджений хлор у балонах.

Для отримання хлору в невеликих кількостях зазвичай використовуються процеси, засновані на окисленні хлороводорода сильними окислювачами (наприклад, оксидом марганцю (IV), перманганатом калію, дихроматом калію, діоксид свинцю, бертолетова сіль і т. п.), зазвичай використовувався діоксид марганцю або перманганат калію:

2KMnO 4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 ↑ +8 H 2 O

При неможливості використання балонів можуть бути використані невеликі електролізери із звичайним або вентильним електродом для отримання хлору.


7. Зберігання хлору

Вироблений хлор зберігається в спеціальних "танках" або закачується в сталеві балони високого тиску. Балони з рідким хлором під тиском мають спеціальне забарвлення - захисний колір. Слід зазначити, що при тривалій експлуатації балонів з хлором в них накопичується надзвичайно вибуховий треххлорістий азот, і тому час від часу балони з хлором повинні проходити планову промивку та очищення від хлориду азоту.

8. Стандарти якості хлору

Згідно ГОСТ 6718-93 "Хлор рідкий. Технічні умови" проводяться наступні сорти хлору

Найменування показника ГОСТ 6718-93 Вищий сорт Перший сорт
Об'ємна частка хлору, не менше,% 99,8 99,6
Масова частка води, не більше,% 0,01 0,04
Масова частка треххлористого азоту, не більше,% 0,002 0,004
Масова частка нелетких залишку, не більше,% 0,015 0,10

9. Застосування

Хлор застосовують в багатьох галузях промисловості, науки і побутових потреб:

Віконний профіль, виготовлений з хлорвмісних полімерів
Основним компонентом відбілювачів є Лабарракова вода ( гіпохлорит натрію)
  • У виробництві полівінілхлориду, пластикатів, синтетичного каучуку, з яких виготовляють: ізоляцію для проводів, віконний профіль, пакувальні матеріали, одяг і взуття, лінолеум і грамплатівки, лаки, апаратуру і пінопласти, іграшки, деталі приладів, будівельні матеріали. Полівінілхлорид виробляють полімеризацією вінілхлориду, який сьогодні найчастіше отримують з етилену збалансованим по хлору методом через проміжний 1,2-дихлоретан.
  • Відбілюючі властивості хлору відомі з давніх часів, хоча не сам хлор "відбілює", а атомарний кисень, який утворюється при розпаді хлорнуватистої кислоти: Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO → 2HCl + O . Цей спосіб відбілювання тканин, паперу, картону використовується вже кілька століть.
  • Виробництво хлорорганічних інсектицидів - речовин, які вбивають шкідливих для посівів комах, але безпечні для рослин. На отримання засобів захисту рослин витрачається значна частина виробленого хлору. Один з найважливіших інсектицидів - гексахлорциклогексан (часто званий гексахлораном). Ця речовина вперше синтезовано ще в 1825 р. Фарадеєм, але практичне застосування знайшло тільки через 100 з гаком років - в 30-х роках ХХ століття.
  • Використовувався як бойова отруйна речовина, а також для виробництва інших бойових отруйних речовин: іприт, фосген.
  • Для знезараження води - " хлорування ". Найпоширеніший спосіб знезараження питної води; заснований на здатності вільного хлору та його сполук пригнічувати ферментні системи мікроорганізмів каталізують окислювально-відновні процеси. Для знезараження питної води застосовують: хлор, двоокис хлору, хлорамін і хлорне вапно. СанПиН 2.1.4.1074-01 [1] встановлює наступні межі (коридор) допустимого вмісту вільного залишкового хлору у питній воді централізованого водопостачання 0.3 - 0.5 мг / л. Ряд вчених і навіть політиків в Росії критикують саму концепцію хлорування водопровідної води. Альтернативою є озонування. Матеріали, з яких виготовлені водопровідні труби, по різному взаємодіють з хлорованою водопровідною водою. Вільний хлор у водопровідній воді істотно скорочує термін служби трубопроводів на основі поліолефінів : поліетиленових труб різного виду, в тому числі зшитого поліетилену, великі відомого як ПЕКС (PEX, PE-X). У США для контролю допуску трубопроводів з полімерних матеріалів до використання в водопроводах з хлорованою водою змушені були прийняти 3 стандарти: ASTM F2023 стосовно трубах із зшитого поліетилену (PEX) і гарячої хлорованої воді, ASTM F2263 стосовно поліетиленовим трубах всім і хлорованої води та ASTM F2330 стосовно багатошаровим (металополімерних) трубах і гарячої хлорованої воді. У частині довговічності при взаємодії з хлорованою водою позитивні результати демонструють мідні водопровідні труби.
  • У харчовій промисловості зареєстрований як харчової добавки E925.
  • У хімічному виробництві соляної кислоти, хлорного вапна, бертолетової солі, хлоридів металів, отрут, ліків, добрив.
  • У металургії для виробництва чистих металів: титану, олова, танталу, ніобію.
  • Як індикатор сонячних нейтрино в хлор-аргонних детекторах.

Багато розвинених країн прагнуть обмежити використання хлору в побуті, в тому числі тому, що при спалюванні хлорсодержащего сміття утворюється значна кількість діоксинів.


10. Біологічна роль

Солерос

Хлор відноситься до найважливіших біогенних елементів і входить до складу всіх живих організмів у вигляді сполук.

У тварин і людини, іони хлору беруть участь у підтримці осмотичного рівноваги, хлорид-іон має оптимальний радіус для проникнення через мембрану клітин. Саме цим пояснюється його спільна участь з іонами натрію і калію у створенні постійного осмотичного тиску і регуляції водно-сольового обміну. Під впливом ГАМК ( нейромедіатор) іони хлору надають гальмуючий ефект на нейрони шляхом зниження потенціалу дії. В шлунку іони хлору створюють сприятливе середовище для дії протеолітичних ферментів шлункового соку. Хлорні канали представлені в багатьох типах клітин, мітохондріальних мембранах і кістякових м'язах. Ці канали виконують важливі функції в регуляції обсягу рідини, трансепітеліальном транспорті іонів і стабілізації мембранних потенціалів, беруть участь у підтримці рН клітин. Хлор накопичується у вісцеральній тканині, шкірі і скелетних м'язах. Всмоктується хлор, в основному, в товстому кишечнику. Всмоктування і екскреція хлору тісно пов'язані з іонами натрію і бікарбонатами, меншою мірою з мінералокортикоїдами і активністю Na + / K + - АТФ -ази. У клітинах акумулюється 10-15% всього хлору, з цієї кількості від 1 / 3 до 1 / 2 - у еритроцитах. Близько 85% хлору знаходяться в позаклітинному просторі. Хлор виводиться з організму в основному з сечею (90-95%), калом (4-8%) і через шкіру (до 2%). Екскреція хлору пов'язана з іонами натрію і калію, і реципрокного з HCO 3 - (кислотно-лужний баланс).

Людина споживає 5-10 г NaCl на добу. Мінімальна потреба людини в хлорі становить близько 800 мг на добу. Немовля отримує необхідну кількість хлору через молоко матері, в якому міститься 11 ммоль / л хлору. NaCl необхідний для вироблення в шлунку соляної кислоти, яка сприяє травленню і знищенню хвороботворних бактерій. В даний час участь хлору у виникненні окремих захворювань у людини вивчено недостатньо добре, головним чином через малу кількість досліджень. Досить сказати, що не розроблені навіть рекомендації по нормі добового споживання хлору. М'язова тканина людини містить 0,20-0,52% хлору, кісткова - 0,09%; в крові - 2,89 г / л. В організмі середньої людини (маса тіла 70 кг) 95 г хлору. Щодня з їжею людина отримує 3-6 г хлору, що з надлишком покриває потребу в цьому елементі.

Іони хлору життєво необхідні рослинам. Хлор бере участь в енергетичному обміні рослин, активуючи окисне фосфорилювання. Він необхідний для утворення кисню в процесі фотосинтезу ізольованими хлоропластами, стимулює допоміжні процеси фотосинтезу, насамперед ті з них, які пов'язані з акумулюванням енергії. Хлор позитивно впливає на поглинання коренями кисню, сполук калію, кальцію, магнію. Надмірна концентрація іонів хлору в рослинах може мати і негативний бік, наприклад, знижувати вміст хлорофілу, зменшувати активність фотосинтезу, затримувати ріст і розвиток рослин.

Але існують рослини, які в процесі еволюції або пристосувалися до засолення грунтів, або в боротьбі за простір зайняли порожні солончаки на яких немає конкуренції. Рослини ростуть на засолених грунтах називаються - галофіти, вони накопичують хлориди протягом вегетаційного сезону, а потім позбавляються від надлишків за допомогою листопада або виділяють хлориди на поверхню листя і гілок і отримують подвійну вигоду притіняючи поверхні від сонячного світла.

Серед мікроорганізмів, так само відомі галофили - галобактеріі - які мешкають в сільносоление водах або грунтах.


11. Особливості роботи та заходи безпеки

Skull and crossbones.svg

Хлор - токсичний задушливий газ, при попаданні в легкі викликає опік легеневої тканини, задуха. Подразнюючу дію на дихальні шляхи надає при концентрації в повітрі близько 0,006 мг / л (тобто в два рази вище порога сприйняття запаху хлору). Хлор був одним з перших хімічних отруйних речовин, використаних Німеччиною в Першу світову війну. При роботі з хлором слід користуватися захисним спецодягом, протигазом, рукавичками. На короткий час захистити органи дихання від попадання в них хлору можна ганчір'яній пов'язкою, змоченою розчином сульфіту натрію Na 2 SO 3 або тіосульфату натрію Na 2 S 2 O 3.

ГДК хлору в атмосферному повітрі наступні: середньодобова - 0,03 мг / м ; максимально разова - 0,1 мг / м ; в робочих приміщеннях промислового підприємства - 1 мг / м .


Література

  • Основи загальної хімії, т. 3, Б. В. Некрасов. - М.: Хімія, 1970;
  • Якименко Л. М., Виробництво хлору, каустичної соди і неорганічних хлорпродуктов, М., 1974;
  • Постанова Держгірпромнагляду України від 05.06.2003 N 48, Про затвердження Правил безпеки при виробництві, зберіганні, транспортуванні та застосуванні хлору ПБ від 05.06.2003 N 09-594-03;
  • Федеральний закон від 21.07.1997 N 116-ФЗН промислової безпеки небезпечних виробничих об'єктів (із змінами на 18 грудня 2006 року);
  • Постанова Держгірпромнагляду України від 18.10.2002 N 61-А, Про затвердження Загальних правил промислової безпеки для організацій, що здійснюють діяльність в області промислової безпеки небезпечних виробничих об'єктів, ПБ від 18.10.2002 N 03-517-02;
  • Наказ МОЗ РФ від 28 березня 2003 р. N 126 "Про затвердження Переліку шкідливих виробничих факторів, при дії яких в профілактичних цілях рекомендується вживання молока або інших рівноцінних харчових продуктів";
  • Наказ МПР РФ від 2 грудня 2002 р. N 786 "Про затвердження федерального класифікаційного каталогу відходів" (з ізм. І доп. Від 30 липня 2003 р.);
  • Постанова Держкомпраці СРСР від 25.10.1974 N 298/П-22 "Про затвердження списку виробництв, цехів, професій і посад із шкідливими умовами праці, робота в яких дає право на додаткову відпустку і скорочений робочий день" (зі змінами на 29 травня 1991 );
  • Постанова Мінпраці Росії від 22.07.1999 N 26 "Про затвердження типових галузевих норм безплатної видачі спеціального одягу, спеціального взуття та інших засобів індивідуального захисту працівникам хімічних виробництв";
  • Постанова Головного державного санітарного лікаря РФ від 30.05.2003 N 116 Про введення в дію ГН 2.1.6.1339-03 "Орієнтовні безпечні рівні впливу (ОБРВ) забруднюючих речовин в атмосферному повітрі населених місць". (Зі змінами на 3 листопада 2005 року);
  • ГОСТ 6718-93 Хлор рідкий. Технічні умови.

Примітки

  1. Редкол.: Зефиров Н. С. (гол. ред.) Хімічна енциклопедія: у 5 т - Москва: Велика Російська енциклопедія, 1999. - Т. 5. - С. 280.
  2. Таблиця Менделєєва - www.iupac.org / reports / periodic_table на сайті ІЮПАК
  3. Петрянов-Соколов І.В. (Відп. ред.), Станцій В.В., Черненко М.Б. (Упорядники) Популярна бібліотека хімічних елементів. Книга перша. Водень - паладій - 3 вид. - Москва: Видавництво "Наука", 1983. - С. 238-247. - 575 с.
  4. JP Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1965
  5. Дані про изотопах хлору - www.webelements.com / chlorine / isotopes.html
  6. Опис властивостей хлору на сайті ChemPortal.ru - www.chemport.ru/chemical_substance_222.html
  7. 1 2 Inorganic Crystal Structure Database - www.fiz-karlsruhe.de/icsd.html
  8. Властивості хлору - chemister.ru / Database / properties.php? dbid = 1 & id = 227
  9. Насичений розчин хлору в воді називають "Хлорного водою"

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru