氯

简介

氯（Chlorine）是一种卤族化学元素，化学符号为Cl，原子序数为17。第二轻的卤素，在周期表里出现在氟和溴之间、它的性质是在他们中间体之间。 氯在室温呈现是黄绿色气体，有剧毒。它在元素里是反应性极强的元素和强氧化剂，在所有元素中，氯拥有最高的电子亲和力并且是鲍林电负度中第三高阴电性的元素，仅次于氧和氟。

发现历史

从远古时期，人们就知道最常见含氯的化合物非氯化钠莫属（俗称盐）。在1630年，氯气在一个化学反应中第一次被合成出来，但并不被认为是一个基本重要的物质。卡尔middot威廉middot舍勒在1774年写了一个关于氯气描述，推测它是新元素的氧化物。在1809年，化学学家认为这气体是纯的元素，汉弗里middot戴维在1810年为它以本身颜色（古希腊文：chilambdaomegarhoόsigmaf、罗马文：khlocircros）ldquo淡绿色rdquo命名。

来源

自然界中游离状态的氯存在于大气层中，是破坏臭氧层的单质之一。氯气受紫外线分解成两个氯原子（自由基）。大多数通常以氯化物(Cl-)的形式存在，常见的主要是氯化钠（食盐，NaCl）。

应用

商业生产的氯是从电解食盐水中而得。家用漂白水、消毒剂以及工业用的一些化学试剂的开发乃是得利于氯的高氧化电位性质。氯广泛运用在制造消费者产品、三分之二的有机化学品像是聚氯乙烯、许多塑胶制品的中间产物和其他没有包含氯元素的终端产品。游泳池都是使用含氯化合物以维持水池干净和卫生。氯元素在高浓度的情况下对生物体来说是极度危险和有毒的，第一世界大战曾使用氯气作为第一个化学战剂。

制备方法

氯气的生产方法经历了漫长的发展过程。1774年瑞典化学家舍勒用软锰矿（含有二氧化锰）和浓盐酸作用，首先制得了氯气，其反应方程式为： 4HCl（浓）+MnO₂=加热= MnCl₂+2H₂O+Cl₂uarr

元素特性

氯是卤素的第二个元素，在元素周期表中为第17族，因此它的特性与氟、溴和碘很相似，它的大部分特性介于氟与溴之间。氯的电子轨域组态为[Ne]3s23p5，在第三以及最外层轨域的电子有七个，其表现为七个价电子，如同所有的卤素，氯也比完整的八隅体少了一个电子，因此为很强的氧化剂，会与许多元素反应以使它的外层轨域变得完整。对应于周期表的位置，氯的电负度介于氟与溴之间（氟：3.98、氯：3.16、溴：2.96、碘：2.66），活性比氟低，但比溴活跃，氯和氟相比为较弱的氧化剂，和溴相比则为较强的氧化剂，因为氯的原子半径介于氟与溴之间，因此氯的许多原子特性延续了碘至溴的趋势，例如第一游离能、电子亲和力、X2的分子解离焓（X为氯、溴、碘）、离子半径以及X和X之间的键长度。（氟因为较小所以较为特异）

鉴别试验

溶解性 极易溶于水。按OT-42方法测定。
取预经冰浴冷却的氢氧化钠试液(TS-224)10ml，小心地通入试样若干ml，所形成溶液的氯化物试验(IThl2)呈阳性，并能使碘化淀粉试纸颜色变深。

含量分析

按常规的锌汞合金法测定。

毒性

ADI未规定。氯气是一种呼吸刺激物，大量吸入导致咳嗽、呼吸困难并刺激眼睛。严重时可窒息致死。直接接触液态氯可导致灼伤皮肤及眼睛。空气中含氯量不得超过0.001mg/L。

毒性

高浓度氯气能引起急性皮炎，并伴有皮肤多汗、发红和水肿。中等浓度及低浓度氯气中毒时，有明显的胸部剧疼、眼灼伤及刺痛、流泪和很难受的干咳。高浓度氯气中毒可导致呼吸中枢反射性抑制引起的骤然死亡。氯气中毒后，应立即供给新鲜空气，保持安静、温暖。尽早吸氧，并住院治疗。
最高容许浓度为1 mg／m3。
生产人员工作时要穿工作服，戴防毒面具和防护密闭眼镜，穿戴橡皮手套、围裙、长筒胶靴。设备和输送管线要密封，厂房适当通风并检查空气中氯气的浓度。给保健饮食。

使用限量

2.5gC12/kg小麦粉(FAO/WHO，2001)，该小麦粉限用于蛋糕(可导致所含维生素E下降)。

化学性质

黄绿色透明液体。具有窒息的气味，有强烈刺激臭和腐蚀性。

用途

广泛用于自来水消毒、纸浆及纺织品漂白、矿石精炼、有机无机氯化物合成等

用途

用于制农药、漂白剂、消毒剂、溶剂、塑料、合成纤维以及制取其他氯化物

用途

液氯一般经汽化后使用。用于纺织品和造纸的漂白。冶金工业用于生产金属钛、镁等。化学工业用于生产次氯酸钠、三氯化铝、三氯化铁、漂白粉、溴素、三氯化磷等无机化工产品，还用于生产有机氯化物，如氯乙酸、环氧氯丙烷、一氯代苯等。也用于生产氯丁橡胶、塑料及增塑剂。日用化学工业用于生产合成洗涤剂原料烷基磺酸钠和烷基苯磺酸钠等。农药工业用作生产高效杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长刺激剂的原料。还用于自来水的消毒、净化。

用途

抗微生物剂(主要用于水质处理)漂白剂氧化剂面粉处理剂。

用途

主要用于大规模集成电路、光纤、高温超导等高新技术领域

生产方法

由食盐电解制造烧碱时的副产品，经冷凝为液态。

生产方法

冷冻法 由氯气干燥室来的干燥氯气(压力0.196133～0.225553MPa)，通过飞沫捕集器分离除去酸沫杂质后，进入方箱式液化槽中的氯冷凝蛇管，被管外的氯化钙盐水(-25～-35℃)冷却，冷凝成液体氯，未冷凝的含氯废气经废气分离器，分离出来的不凝废气送往它处使用，液氯流人液氯计量槽，用干燥压缩空气压送至液氯槽或直接压送至液氯槽车或钢瓶包装。被氯气加热的氯化钙盐水，在旋桨式搅拌器的推动下流向方箱液化槽的另一侧——氨蒸发器外，由于液氨蒸发的致冷作用，重新冷却返回氯冷凝蛇管侧，不断循环，连续制得液氯成品。

类别

有害气体

毒性分级

剧毒

急性毒性

吸入- 大鼠 LC50:293 PPM/ 1 小时 吸入- 小鼠 LC50: 137 PPM/ 1 小时

爆炸物危险特性

受热、日晒钢瓶可爆 泄漏放出剧毒烟雾 日光下与可燃气体混合可爆 与金属, 如铝, 钒, 锑等, 反应燃烧爆炸

可燃性危险特性

遇可燃气体日光照射可燃 燃烧产生有毒氯化物烟雾

储运特性

库房通风低温干燥 轻装轻卸 与易燃气体、氨、金属粉末分开储运

灭火剂

雾状水

职业标准

TWA 1.5 毫克/ 立方米 STEL 3.0 毫克/ 立方米