Fakty dotyczące chloru

Jeśli kiedykolwiek brałeś lek na receptę, prowadziłeś samochód lub piłeś wodę z kranu, prawdopodobnie miałeś kontakt z chlorem.

Chlor pierwiastek nr 17 w układzie okresowym pierwiastków ma wielorakie zastosowanie. Służy do sterylizacji wody pitnej i dezynfekcji basenów, a także do produkcji wielu powszechnie używanych produktów, takich jak papier, tekstylia, leki, farby i tworzywa sztuczne, zwłaszcza PVC, zgodnie z danymi Royal Society of Chemistry . Ponadto chlor jest używany do opracowywania i produkcji materiałów stosowanych w produktach, które czynią pojazdy lżejszymi, od poduszek siedzeń i pokrowców po korki opon i zderzaki, zgodnie z danymi American Chemistry Council..

Pierwiastek jest również wykorzystywany w procesach chemii organicznej - na przykład jako utleniacz i substytut wodoru, według Los Alamos National Laboratory. Środek utleniający ma silne właściwości dezynfekujące i wybielające. Stosowany jako substytut wodoru, chlor może mieć wiele pożądanych właściwości w związkach organicznych, takich jak właściwości dezynfekujące lub zdolność do tworzenia przydatnych związków i materiałów, takich jak PVC i kauczuk syntetyczny..

Ale chlor ma też swoją ciemną stronę: w postaci gazu ziemnego jest szkodliwy dla zdrowia ludzkiego. Chlor działa drażniąco na drogi oddechowe, a wdychanie go może powodować obrzęk płuc - nadmierne gromadzenie się płynu w płucach, co może prowadzić do trudności w oddychaniu. Według Departamentu Zdrowia stanu Nowy Jork gaz może również powodować podrażnienia oczu i skóry, a nawet poważne oparzenia i owrzodzenia. Ekspozycja na sprężony płynny chlor może skutkować odmrożeniami skóry i oczu - informuje agencja.

Tylko fakty

• Liczba atomowa (liczba protonów w jądrze): 17
• Symbol atomowy (w układzie okresowym pierwiastków): Cl
• Masa atomowa (średnia masa atomu): 35,453
• Gęstość: 3,214 grama na centymetr sześcienny
• Faza w temperaturze pokojowej: gaz
• Temperatura topnienia: minus 150,7 stopni Fahrenheita (minus 101,5 stopnia C)
• Temperatura wrzenia: minus 29,27 F (minus 34,04 C)
• Liczba izotopów (atomy tego samego pierwiastka z różną liczbą neutronów): 24. Liczba stabilnych izotopów: 2
• Najpopularniejsze izotopy: chlor-35 (76% naturalnej obfitości)

Zielonkawo-żółty gaz mylony z tlenem

W 1774 roku szwedzki farmaceuta Carl Wilhelm Scheele wypuścił kilka kropli kwasu solnego na kawałek dwutlenku manganu w swoim laboratorium i zgodnie z danymi Amerykańskiej Rady Chemii w ciągu kilku sekund wytworzył się zielonkawo-żółty gaz. Jednak chlor został uznany za pierwiastek dopiero kilkadziesiąt lat później przez angielskiego chemika Sir Humphry'ego Davy'ego, a wcześniej ludzie myśleli, że jest to związek tlenu. Davy nazwał go „khloros”, od greckiego słowa oznaczającego zielonkawo-żółty, aw 1810 roku zmienił nazwę na „chlorowy gaz” lub „chlor”.

Chlor należy do grupy halogenów - pierwiastków solotwórczych - razem z fluorem (F), bromem (Br), jodem (I) i astatem (At). Wszystkie znajdują się w drugiej kolumnie od prawej strony układu okresowego w grupie 17. Ich konfiguracje elektronów są podobne, z siedmioma elektronami w zewnętrznej powłoce. Są to elementy wysoce reaktywne; połączone z wodorem wytwarzają kwasy. Według Purdue University żadne z nich nie występuje w naturze w ich elementarnej formie. Zwykle występują w postaci soli w minerałach.

W rzeczywistości prawdopodobnie najbardziej znaną formą związku chloru jest chlorek sodu, inaczej znany jako sól kuchenna. Inne związki obejmują chlorek potasu, który jest stosowany w celu zapobiegania lub leczenia niskiego poziomu potasu we krwi oraz chlorek magnezu, który jest stosowany w zapobieganiu lub leczeniu niedoboru magnezu.

Większość chloru jest wytwarzana poprzez elektrolizę roztworów chlorku sodu - przy użyciu prądu elektrycznego do wywołania reakcji chemicznej, zgodnie z University of York. Proces rozdziela elementy.

Kto wiedział?

• Ze względu na swoje toksyczne właściwości chlor był używany jako broń chemiczna podczas I wojny światowej, zgodnie z danymi Royal Society of Chemistry.
• Wyizolowany jako wolny pierwiastek chlor przyjmuje postać zielonkawo-żółtego gazu, który jest 2,5 razy cięższy od powietrza i pachnie jak wybielacz.
• Chlor jest drugim najliczniejszym halogenem i drugim najlżejszym halogenem na Ziemi, po fluorze.
• Chlorek sodu (sól) jest najpowszechniejszym związkiem chloru i występuje w dużych ilościach w oceanie.
• W kurczaku, którego jesz, może być trochę chloru. Tusze kurczaków, które pochodzą z amerykańskich ferm fabrycznych, są często moczone chlorem, aby pozbyć się zanieczyszczeń kałowych.
• Chlor niszczy ozon, przyczyniając się do procesu zubożenia ozonu. W rzeczywistości jeden atom chloru może zniszczyć aż 100000 cząsteczek ozonu, zanim zostanie usunięty ze stratosfery, według amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska..
• Baseny wykorzystują chlor, który pomaga utrzymać je w czystości. Według American Chemistry Council woda w większości basenów powinna zawierać od dwóch do czterech części chloru na milion. I ten silny chlor, który możesz wyczuć podczas pływania w publicznym basenie, może w rzeczywistości wskazywać, że potrzebny jest dodatkowy chlor, aby zrównoważyć chemikalia w wodzie.

Badania

Chlor przez lata wywoływał spore zamieszanie wśród naukowców ze względu na pewne szkodliwe skutki, jakie może mieć dla zdrowia ludzkiego. Jednak skutki te pozostają dyskusyjne.

Chlor jest jednym z atomów toksyny, którą niektóre żaby z Ameryki Południowej mają w skórze. Według American Chemistry Council może sparaliżować, a nawet zabić duże zwierzęta. Mieszkańcy kolumbijskiego tropikalnego lasu deszczowego zwykli pocierać czubki strzał o skórę tych „zatrutych żab”. John Daly, naukowiec z National Institutes of Health próbował wyizolować związek zwany epibatydyną, ale nie mógł uzyskać wystarczającej ilości substancji (żaby są zagrożone), a to, co zsyntetyzował, miało niepożądane skutki uboczne. Jednak dzięki zmianie układu związku na poziomie atomowym chemicy mają nadzieję, że w końcu znajdą wersję, która jest silnym środkiem przeciwbólowym.

Wcześniejsze badania powiązały picie chlorowanej wody ze zwiększonym ryzykiem raka. Na przykład, w badaniu opublikowanym w 1992 roku w American Journal of Public Health, naukowcy odkryli, że ludzie, którzy pili chlorowaną wodę, mieli o 21% większe ryzyko zachorowania na raka pęcherza i 38% wyższe ryzyko zachorowania na raka odbytnicy niż osoby, które pili niechlorowaną wodę. W innym badaniu, opublikowanym w 2010 roku w czasopiśmie Environmental Health Perspectives, badacze odkryli, że ludzie, którzy pływali w chlorowanym basenie przez 40 minut, mieli zwiększone biomarkery (tj. Niektóre wskaźniki molekularne) związane z ryzykiem raka. Jednak badanie z 2017 roku opublikowane w tym samym czasopiśmie wykazało, że chociaż istnieje większe ryzyko raka pęcherza moczowego podczas picia chlorowanej wody, niewiele było dowodów łączących pływanie w chlorowanym basenie i ryzyko raka pęcherza w badaniu, które dotyczyło liczby godzin na basenie w miesiącach letnich i poza letnich oraz w różnych przedziałach wiekowych.

Departament Zdrowia i Opieki Społecznej Stanów Zjednoczonych, Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem oraz Agencja Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych nie zaklasyfikowały chloru jako czynnika rakotwórczego dla ludzi, zgodnie z Centers for Disease Control and Prevention..

Więc czy chlor jest szkodliwy dla twojego zdrowia? Niezupełnie, powiedział Preston J. MacDougall, profesor chemii z Middle Tennessee State University w Murfreesboro.

„Nie chcesz używać nadmiernych ilości chloru, ale nie powinniśmy obawiać się substancji chemicznych, ponieważ ich nie rozumiemy” - powiedział MacDougall .

W rzeczywistości brak odpowiedniego chlorowania do zabijania szkodliwych bakterii, takich jak E coli, - może mieć katastrofalne skutki dla zdrowia i życia ludzi - dodał. Na przykład w maju 2000 r. W Walkerton w Ontario siedem osób zmarło, a ponad 2300 zachorowało po zakażeniu miejskich wodociągów E coli i inne bakterie, według Rady ds. Jakości i Zdrowia Wody. Zgodnie z raportem opublikowanym przez Ontario Ministry of the Attorney General, gdyby utrzymano wymagane poziomy chloru, katastrofie można byłoby zapobiec nawet po zanieczyszczeniu wody..

Ponadto dodawanie chloru do wody jest jedną z metod, którą wielu próbuje uczynić dostępną dla czystej wody łatwą w krajach rozwijających się. Badanie opublikowane w 2017 roku podaje, że 3,4 miliona ludzi umiera każdego roku z powodu wody zanieczyszczonej szkodliwymi bakteriami, takimi jak E coli, oraz że nawet 4,4 miliarda ludzi nie ma niezawodnego źródła czystej wody pitnej. Chlorowanie wody wodociągowej, oprócz zbliżenia jej do społeczności, jest ważnym krokiem w zbliżaniu czystej wody do potrzebujących.

Ponadto istnieją obiecujące wiadomości związane z badaniami na temat chloru. MacDougall zwrócił uwagę na niedawne badania atomów chloru znalezionych w nowej klasie związków antybiotykowych, które zostały odkryte w małych organizmach morskich w wodach północnego Atlantyku w pobliżu Norwegii. Te atomy chloru są niezbędne dla działania antybiotycznego związków, które mogą być skuteczne w zwalczaniu oporności na metycylinę Staphylococcus aureus, - bakteria, która powoduje u ludzi trudne do leczenia infekcje i jest odporna na powszechnie stosowane antybiotyki - powiedział.

„Społeczność odkrywców leków jest bardzo podekscytowana tymi naturalnie występującymi związkami, ponieważ są one skuteczne przeciwko MRSA” - powiedział MacDougall, który nie brał udziału w badaniach, opublikowany w kwietniu 2014 r. W czasopiśmie Angewandte Chemie International Edition.

Dodatkowe raporty autorstwa Rachel Ross, współautora.

Dodatkowe zasoby

• Aby zobaczyć, jak reaktywny chlor wchodzi w interakcje z innymi związkami, obejrzyj ten zabawny film przygotowany przez Periodic Videos.
• Dowiedz się o wielu zaskakujących zastosowaniach chloru na tej stronie internetowej o nazwie Elements of Surprise, która jest poświęcona temu wszechstronnemu pierwiastkowi.
• Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o tym, jak narażenie na chlor może wpływać na Twoje zdrowie, zapoznaj się z sekcją często zadawanych pytań na temat chloru na stronie internetowej CDC.