Klor

Klor
Illustrasjonsbilde av varen Klor
Flytende klor i en ampulle.
Svovel ← Klor → Argon
F
  Ortorhombisk krystallstruktur
 
17
Cl
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
                                           
Cl
Br
Fullt bordUtvidet bord
Posisjon i det periodiske systemet
Symbol Cl
Etternavn Klor
Atomnummer 17
Gruppe 17
Periode 3 e periode
Blokkere Blokker s
Elementfamilie Halogen
Elektronisk konfigurasjon [ Ne ] 3 s 2 3 p 5
Elektroner etter energinivå 2, 8, 7
Elementets atomiske egenskaper
Atommasse 35.453  ± 0.002  u
Atomic radius (calc) 100  pm ( 79  pm )
Kovalent radius 102  ±  16.00
Van der Waals-radius 180  pm
Oksidasjonstilstand 0, ± 1, +3, +5, +7
Elektronegativitet ( Pauling ) 3.16
Oksid Sterk syre
Ioniseringsenergier
1 re  : 12.96763  eV 2 e  : 23,8136  eV
3 e  : 39,61  eV 4 e  : 53,4652  eV
5 e  : 67,8  eV 6 e  : 97,03  eV
7 e  : 114.1958  eV 8 e  : 348,28  eV
9 e  : 400,06  eV 10 e  : 455,63  eV
11 e  : 529,28  eV 12 e  : 591,99  eV
13 e  : 656,71  eV 14 e  : 749,76  eV
15 e  : 809,40  eV 16 e  : 3 658,521  eV
17 e  : 3 946,2960  eV
Mest stabile isotoper
Iso ÅR Periode MD Ed PD
MeV
35 Cl 75,77  % stabil med 18 nøytroner
36 Cl spor
{syn.}
301.000  år β -
—-—
ε / β +
0,709
—-—
1,142
36 Ar
—-—
36 S
37 Cl 24,23  % stabil med 20 nøytroner
Enkle kroppsfysiske egenskaper
Vanlig tilstand Gass ( ikke-magnetisk )
Allotrope i standardtilstand Klor Cl 2
Volumisk masse 3,144  g · l -1 ,

1,56  g · cm -3 ( -33,6  ° C )

Krystallsystem Orthorhombic
Farge Gulgrønn
Fusjonspunkt -101,5  ° C
Kokepunkt −34,04  ° C
Fusjonsenergi 3,203  kJ · mol -1
Fordampningsenergi 10,2  kJ · mol -1
Kritisk temperatur 143,8  ° C
Molar volum 22,062 × 10-3  m 3 · mol -1
Damptrykk > Patm. ved 20  ° C
Lydens hastighet 206  m · s -1 til 20  ° C
Massiv varme 480  J · kg -1 · K -1
Termisk ledningsevne 8,9 × 10-3  W · m -1 · K -1
Diverse
N o  CAS 7782-50-5
Forholdsregler
SGH
Klor Cl 2 : SGH03: OksidasjonsmiddelSGH04: Gasser under trykkSGH06: GiftigSGH09: Farlig for vannmiljøet
Fare H270, H280, H315, H319, H330, H335, H400, EUH071, P220, P244, P260, P273, P280, P315, P302 + P352, P304 + P340, P305 + P351 + P338, P332 + P313, P370 + P37 P403, P405, H270  : Kan forårsake eller forsterke brann; oksidasjonsmiddel
H280  : Inneholder gass under trykk; kan eksplodere hvis oppvarmet
H315  : Forårsaker hudirritasjon
H319  : Forårsaker alvorlig øyeirritasjon
H330  : Dødelig ved innånding
H335  : Kan irritere luftveiene
H400  : Meget giftig for vannlevende organismer
EUH071  : Etsende for luftveiene
P220  : / oppbevares i nærheten av tøy / ... / brennbare materialer
P244  : Forsikre deg om at det ikke er fett eller olje på reduksjonsventilene.
P260  : Unngå innånding av støv / røyk / gass / tåke / damp / spray.
P273  : Unngå utslipp til miljøet.
P280  : Bruk vernehansker / verneklær / øyevern / ansiktsbeskyttelse.
P315  : Søk øyeblikkelig legehjelp.
P302 + P352  : Ved hudkontakt: vask med mye såpe og vann.
P304 + P340  : Ved innånding: transporter personen til frisk luft og hold deg i ro i en stilling som er behagelig å puste.
P305 + P351 + P338  : Ved øyne: Skyll forsiktig med vann i flere minutter. Fjern kontaktlinser hvis offeret bruker dem og de lett kan fjernes. Fortsett å skylle.
P332 + P313  : Hvis hudirritasjon oppstår: Søk legehjelp.
P370 + P376  : I tilfelle brann: Stopp lekkasje hvis det kan gjøres uten risiko.
P403  : Oppbevares på et godt ventilert sted.
P405  : Oppbevares låst.
NFPA 704

NFPA 704 symbol.

0 4 0 OKSE
Transportere
Klor Cl 2 :
265
   1017   
Kemler-kode:
265  : giftig og oksiderende gass (fremmer brann)
FN-nummer  :
1017  : KLOR
Klasse:
2.3
Etiketter: 2.3  : Giftige gasser (tilsvarer gruppene betegnet med store bokstaver T, dvs. T, TF, TC, TO, TFC og TOC). 5.1  : Oksiderende stoffer 8  : Etsende stoffer Emballasje: -
ADR 2.3 piktogram

ADR 5.1 piktogram

ADR 8.svg


Enheter av SI & STP med mindre annet er oppgitt.

Den klor er den grunnstoff av ordenstall 17, symbol Cl. Det er den mest vanlige halogen .

Klor er rikelig i naturen, det viktigste derivatet er bordsalt eller natriumklorid (NaCl). Sistnevnte er nødvendig for mange livsformer.

Klor, i tilstanden av enkel kropp , er i form av molekylet klor Cl 2 som er en grønn gul gass 2,5 ganger mer tett enn luft , standardbetingelsene for temperatur og trykk . Denne gassen har en veldig ubehagelig kvelende lukt og er ekstremt giftig .

Lone hypokloritt i blekemiddel inneholdende et kloratom, ofte referert til et vannblekemiddel er det "klorert". Dette er imidlertid en feilbetegnelse, en hyppig kilde til forvirring mellom elementet klor, klorgass og hypoklorittion. Det er under navnet klor at klor faktisk er oppført for transport av farlige stoffer, for eksempel.

Visse virus ( for eksempel norovirus ), visse bakterier eller biofilmer kan utvikle noe motstand mot klor . Dette fenomenet er av epidemiologisk og øko- epidemiologisk interesse .

Oppdagelse

Den første kjemikeren som hadde isolert klor , ansåes for å være svensken Carl Wilhelm Scheele , i 1774. Han ga det navnet dephlogisticated muriatic acid , fordi han trodde det var en sammensatt gass.

Med oppgivelsen av phlogiston ble det antatt i noen år at denne gassen inneholdt oksygen, og det var først i 1809 at den britiske kjemikeren Humphry Davy beviste at dette ikke var tilfelle, anerkjente at det var et enkelt legeme og ga det sin nåtid navnet på klor.

Navnet på klor kommer fra gresk klor, som betyr "blekgrønn", med referanse til fargen på det rene kjemiske elementet.

Klor har 24 kjente isotoper med massetall som varierer mellom 28 og 51, samt to isomerer , 34 m Cl og 38 m Cl. Bare to isotoper er stabile, 35 Cl og 37 Cl, og representerer nesten alt naturlig forekommende klor. (Henholdsvis 75,77 og 24,23%), resten er klor 36 , en kosmogen radioisotop til stede i spormengder. Den standard atommassen av klor er 35,453 (2)  u .

Bemerkelsesverdige funksjoner

Det rene kjemiske elementet er i form av en diatomisk gulgrønn gass Cl 2, kloren nevnt ovenfor, under normale temperatur- og trykkbetingelser . Klor produseres av klorider ved oksidasjon og hovedsakelig ved elektrolyse . Med metaller danner den salter som kalles klorider.

Klor blir lett flytende, det koker ved -34  ° C ved atmosfærisk trykk. Det blir transportert (eller lagret) væske under trykk (ca. 7  bar ), ved omgivelsestemperaturer i henhold til 6,95  bar ved 21  ° C .

Med fluor , brom og jod , tilhører klor familien av halogen , i gruppen 17 i det periodiske systemet - gruppe av elementer veldig elektronegative , så veldig reaktive. Det kan enkelt kombineres med nesten alle elementene. Bindingen mellom de to atomene er faktisk relativt svak (bare 242,580  ±  0,004  kJ / mol ), noe som gjør Cl 2 et sterkt reaktivt molekyl.

Forbindelser med oksygen , nitrogen , xenon og krypton er kjent. De dannes ikke av en direkte reaksjon mellom disse elementene, men som må initieres av et eksternt middel, katalysator eller ionisering. Selv om det er veldig reaktivt, er klor ikke så ekstremt reaktivt som fluor . Ren klorgass er imidlertid (som oksygen) en oksidasjonsmiddel og kan støtte forbrenningen av organiske forbindelser som hydrokarboner , selv om karbonet i drivstoffet har en tendens til å brenne bare ufullstendig, mye av det forblir under sotform . Dette viser den ekstreme (relative) affiniteten av klor til hydrogen (som alle halogener), og produserer hydrogenklorid , et bedre bundet legeme enn vann (hydrogenoksid).

Ved 10  ° C og normalt atmosfærisk trykk, en  L av vann som er oppløst 3,10  L av klor og 1,77  L ved 30  ° C .

I løsning blir klor vanligvis funnet som kloridionet Cl - . Dette ionet er hovedionet oppløst i sjøvann  : omtrent 1,9% av massen av sjøvann er kloridionene.

Bruker

Klor er et viktig kjemikalie i vannrensing , i desinfeksjonsmidler , blekemidler så vel som i sennepsgass .

På grunn av sin toksisitet var klor en av de første gassene som ble brukt under første verdenskrig som kampgass. De første gassmasker som ble oppfunnet for å beskytte seg mot det, var faktisk kompresser eller hetter av kluter dynket i natriumtiosulfat .

Klor har siden blitt mye brukt til å lage mange vanlige gjenstander og produkter:

Den organiske kjemien bruker klor som oksidant og substitusjon av hydrogenet , fordi denne substitusjonen ofte gir fordelaktige egenskaper til organiske forbindelser , for eksempel neopren (syntetisk gummi motstandsdyktig mot olje ).

Det er andre jobber i produksjonen av klorater , kloroform , karbontetraklorid og i ekstraksjon av brom .

I geomorfologi og paleoseismologi brukes 36 Cl- isotopen , skapt av kosmiske stråler, til å datere en overflate eller bestemme en erosjonshastighet .

Historisk

Ordet klor kommer fra gresk khlôros som betyr "blekgrønn".

Klor ble oppdaget i 1774 av kjemiker Carl Wilhelm Scheele ved å helle noen dråper saltsyre på mangandioksid. Scheele tror feilaktig at den inneholder oksygen . Det var i 1810 at Humphry Davy ga det navnet klor , og insisterte på at det faktisk var et veldig tydelig kjemisk element.

Fra 1800 -  tallet brukes klor, spesielt i form av blekemiddel , som et desinfeksjonsmiddel og til behandling av drikkevann. Den brukes også til bleking av tekstiler i tekstilindustrien.

Fra slutten av andre verdenskrig ble klor hovedsakelig brukt til desinfisering av vann i treningssentre og offentlige og private svømmebassenger. Klor kombineres noen ganger med andre algeresideprodukter for å nøytralisere utviklingen av alger i varmt og kaldt badevann.

I 2010 griper klor inn i form av 5-kloruracil, og erstatter tymin i den genetiske koden til en bakterie og danner en AXN (se xenobiologi ).

Kilder

I naturen finner vi bare klor kombinert med andre grunnstoffer, særlig natrium , i form av salt (natriumklorid: NaCl) , men også med karnallitt og sylvin .

Den kloralkali er den viktigste klorproduksjonsmetoden. Det foregår fra en vandig løsning av natriumklorid  : klor frigjøres ved anoden og vann brytes ned ved katoden til hydrogen (som frigjøres) og til hydroksidioner som gradvis danner en brusoppløsning.
Det smeltede saltet kan også elektrolyseres direkte.

I laboratoriet kan klor oppnås ved å varme opp en blanding av saltsyre og mangandioksydoppløsning .

Forbindelser

I biologisk analyse

Klorinnholdet i blodet kalles kloremi . I blod av en gjennomsnittlig vekt på voksen faste, bør det være mellom 98 og 107  mEq / L .

Helseeffekter

Studier har vist en innflytelse av klorering av svømmebassenger på risikoen for astma og allergisk rhinitt , enten på grunn av klor, eller på grunn av sekundære produkter eller biprodukter som bruken av det genererer, noe som også kan påvirke kronisk eksponering personell som arbeider i svømmebassenger ( trihalometaner eller andre) som kan være giftige eller genotoksiske.

Klor irriterer luftveiene , spesielt hos barn og eldre. Kraftig eksponering for klor kan føre til indusert astma eller Brooks syndrom . Denne astmaen vil være disponert av kronisk eksponering for luften i innendørs svømmebassenger, som er ledsaget av ødeleggelse av Clara- celler (beskyttende celler i lungene).

I gassform irriterer det slimhinnene og i flytende tilstand brenner det huden. Det tar bare 3,5  ppm å skille lukten, men denne gassen er dødelig fra 1000  ppm i et pust på omtrent et minutt. Eksponering for denne gassen bør derfor ikke overstige 0,5  ppm ( vektet gjennomsnittlig eksponeringsverdi over 8 timer, 40 timer per uke).

På industriområder er det påvisning av klor avgjørende for menneskers sikkerhet, så detektorer installeres. The National Research and Safety Institute (INERIS) gjennomført en uavhengig studie på fem klor detektorer på anmodning fra EXERA .

Dens bruk for desinfeksjon av drikkevann eller svømmebassenger genererer farlige biprodukter, hvorav noen er gassformede som kloraminer , spesielt i kontakt med svette og urin. Noen er giftige, andre kan forårsake fosterskader , enda andre er genotoksiske, og til slutt er noen kjent kreftfremkallende .

Andre bivirkninger av klor i drikkevann er knyttet til dets sterkt oksidasjonsegenskaper med konsekvensene av hudirritasjon og en følelse av tørrhet i munnen, noe som noen ganger fører til mangel på fuktighet. De fleste filtre basert på aktivt karbon fjerner lett klor ved adsorpsjon , med risikoen for å forårsake mikrobiell spredning i tanken ved romtemperatur .

Merknader og referanser

  1. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics , CRC Press Inc,2009, 90 th  ed. , 2804  s. , Innbundet ( ISBN  978-1-420-09084-0 )
  2. (i) Beatriz Cordero Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia og Santiago Barragan Alvarez , "  Covalent radii revisited  " , Dalton Transactions ,2008, s.  2832 - 2838 ( DOI  10.1039 / b801115j )
  3. Paul Arnaud, Brigitte JAMART, Jacques Bodiguel, Nicolas Brosse, Organisk kjemi 1 st syklus / License, PCEM, farmasi, Kurs, MCQ og applikasjoner , DUNOD,8. juli 2004, 710  s. , Myk omslag ( ISBN  2100070355 )
  4. (in) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics , TF-CRC,2006, 87 th  ed. ( ISBN  0849304873 ) , s.  10-202
  5. Chemical Abstracts database spurt via SciFinder Web 15. desember 2009 ( søkeresultater )
  6. Oppføring "Klor" i den kjemiske databasen GESTIS fra IFA (tysk organ med ansvar for arbeidsmiljø og sikkerhet) ( tysk , engelsk ), åpnet 21. august 2018 (JavaScript kreves)
  7. (no) "  KLOR: Lung Damaging Agent  "https://www.cdc.gov
  8. (en) LJ Podewils et al. , “  Utbrudd av norovirus sykdom assosiert med et svømmebasseng  ” , Epidemiologi og infeksjon , vol.  135, n o  5,Juli 2007, s.  827-833 ( ISSN  0950-2688 , e-ISSN  1469-4409 , OCLC  664251550 , PMID  17076938 , PMCID  PMC2870624 , DOI  10.1017 / S0950268806007370 , JSTOR  4621127 , lest online , åpnet 16. mai 2019 ).
  9. (i) Darla M. Goeres, T. Palys, BB og J. Sandel Geiger, "  Evaluation of desinfectant efficacy contre biofilm and bakteries suspension in a laboratorium swimming pool model  " , Water research , vol.  38, n o  13Juli 2004, s.  3103-3109 ( ISSN  0043-1354 , OCLC  111603748 , PMID  15261549 , DOI  10.1016 / j.watres.2004.04.041 ).
  10. "Enzyklopedien om gasser" , Air Liquide.
  11. Merck Index of Chemicals and Drugs , 9 th ed.
  12. Lange's Chemistry, 10. utg
  13. (in) "  Chlorine  "WebElements.com Mark Winter [The University of Sheffield and WebElements Ltd, UK] (åpnet 17. mars 2007 ) .
  14. (in) Christian Zwiener, Susan D. Richardson, David De Marini, Tamara Grummt Thomas Fritz H. Frimmel and Glauner, "  Drowning in Desinfection Byproducts? Assessing Swimming Pool Water  ” , Environmental Science & Technology , vol.  41, n o  to17. november 2006, s.  363-372 ( ISSN  0013-936X , e-ISSN  1520-5851 , OCLC  110404049 , PMID  17310693 , DOI  10.1021 / es062367v , les online ).
  15. Collective, Mémento Larousse , Larousse,April 1949, 956  s. , s.  682.
  16. Alfred Bernard, Catherine Voisin og Marc Nickmilder, "  Risiko for astma og allergi forbundet med hyppige svømmebassenger desinfisert med klor  ", Louvain medical , vol.  126, n o  10januar 2007, s.  212-216 ( ISSN  0024-6956 , OCLC  191667864 , les online ).
  17. (i) Ricardo Cantú, Otis Evans, Fred K. Kawahara, Larry J. Wymer og Alfred P. Dufour, "  HPLC Determination of Cyanuric Acid in Swimming Pool Waters Using Phenyl and Confirmatory graphitic Porous Carbon Columns  " , Analytical Chemistry , Vol.  73, nr .  14,2001, s.  3358-3364 ( ISSN  0003-2700 , e-ISSN  1520-6882 , OCLC  4666091663 , PMID  11476236 , DOI  10.1021 / ac001412t ).
  18. (i) Edmondo Canelli, "  Kjemiske, bakteriologiske og toksikologiske egenskaper av cyanurinsyre og klorerte isocyanurater som anvendt på desinfisering av svømmebasseng: En gjennomgang  " , American Journal of Public Health , vol.  64, n o  toFebruar 1974, s.  155-162 ( ISSN  0090-0036 , OCLC  4814008797 , PMID  4594286 , PMCID  PMC1775396 , DOI  10.2105 / ajph.64.2.155 , les online ).
  19. (i) J. Caro og Mr Gallego, "  Assessment of Exposure of Workers and Swimmers to Trihalomethanes in an Indoor Swimming Pool  " , Environmental Science & Technology , Vol.  41, n o  131 st juli 2007, s.  4793-4798 ( ISSN  0013-936X , e-ISSN  1520-5851 , OCLC  165211189 , PMID  17695931 , DOI  10.1021 / es070084c ).
  20. (in) Vasilios Sakkas, Dimosthenis L. Giokas, Dimitra A. Lambropoulou og Triantafyllos A. Albanis, "  Vandig fotolyse av solkremmiddelet oktyl-dimetyl-p-aminobenzoesyre: Dannelse av desinfiseringsbiprodukter i klorerte svømmebassengvann  " , Journal of Chromatography A , vol.  1016, n o  to24. oktober 2003, s.  211-222 ( OCLC  4923816800 , PMID  14601840 , DOI  10.1016 / S0021-9673 (03) 01331-1 ).
  21. (i) Susan D. Richardson et al. , “  Hva er i bassenget? En omfattende identifikasjon av desinfiseringsbiprodukter og vurdering av mutagenisitet av klorerte og bromerte svømmebassengvann  ” , Environmental Health Perspectives , vol.  118, n o  11november 2010, s.  1523–1530 ( ISSN  0091-6765 , PMID  20833605 , PMCID  PMC2974688 , DOI  10.1289 / ehp.1001965 , JSTOR  40963835 , les online [PDF] ).
  22. Alfred Bernard fra University of Louvain-la-Neuve sitert i GHI , 15.-16. September 2010, Klor farlig for lungene til babyer , s.  23 .
  23. (i) Debra Levey Larson, "  Hva er i vannet ditt?: Desinfeksjonsmidler skaper giftige biprodukter  "ACES News , College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences - University of Illinois i Urbana-Champaign,31. mars 2009(åpnet 31. desember 2009 ) .
  24. (i) Susan D. Richardson, Michael J. Plewa, Elizabeth D. Wagner, Rita Schoeny og David M. DeMarini, "  Forekomst, gentoksisitet og kreftfremkallende effekt av regulerte og nye desinfeksjonsbiprodukter i drikkevann: en gjennomgang og veikart for research  ” , Mutation research , vol.  636, n bein  1-3,November-desember 2007, s.  178-242 ( ISSN  1383-5742 , OCLC  182544231 , PMID  17980649 , DOI  10.1016 / j.mrrev.2007.09.001 ).
  25. Benoît Saint Girons, Vannkvaliteten , Paris, Medici,15. oktober 2020, 218  s. , s.  24, 36, 63
  26. "  Kvaliteten på vann fra springen  " ,18. mai 2021

Se også

Relaterte artikler

Eksterne linker


  1 2                               3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1. 3 14 15 16 17 18
1  H     Hei
2  Li Være   B VS IKKE O F Født
3  Ikke relevant Mg   Al Ja P S Cl Ar
4  K Den   Sc Ti V Cr Mn Fe Co Eller Cu Zn Ga Ge Ess Se Br Kr
5  Rb Sr   Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag CD I Sn Sb Du Jeg Xe
6  Cs Ba   De Dette Pr Nd Pm Sm Hadde Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lese Hf Din W Re Bein Ir Pt Hg Tl Pb Bi Po Rn
7  Fr Ra   Ac Th Pa U Np Kunne Er Cm Bk Jf Er Fm Md Nei Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
8  119 120 *    
  * 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142  


  Alkali-   metaller
  Alkalisk  
jord
  Lanthanides  
Overgangs   metaller  
  Dårlige   metaller
  metall  
loids
Ikke-
  metaller  
halogen
  gener  
  Noble   gasser
Varer
  uklassifisert  
Actinides
    Superaktinider