Хлор CL

Всем известный хлор, название которого произошло от греческого слова «жёлто-зелёный», состоит в 17-й группе элементов периодической таблицы Менделеева и определяется условным символом Cl. Данный элемент является неметаллом, обладает химической активностью и принадлежит к группе галогенов. При стандартных условиях хлор представляет собой газ желто-зелёного цвета, обладающий токсическими свойствами. Он имеет массу, большую, чем масса воздуха. Определить наличие хлора в атмосфере можно по его резкому запаху, а также сладковатому привкусу металла, который он издаёт.

История открытия хлора

Впервые о хлоре заговорил британский учёный Джозеф Пристли в 1772 году, когда при опытах с водородом он впервые получил газообразный хлороводород. В «чистом» же виде данный газ был получен уже спустя два года химиком из Швеции Карлом Шееле. Именно он впервые отметил и описал специфический запах хлора, его способность вступать во взаимодействие с киноварью и золотом, а также открыл его легендарные свойства отбеливателя, которые активно используются человечеством и по сей день.

Название нового газа – хлорин – впервые было предложено в 1811 году, а уже через год было решено сократить его до слова «хлор». Оно прижилось, наряду с названием «галоген», которым, как уже было упомянуто ранее, стали позже именовать всю группу химических элементов, к которой принадлежал хлор.

Наличие хлора в природе

На земле можно обнаружить два изотопа хлора – это хлор 35Cl и хлор 37Cl. Что же касается состава земной коры, то в ней хлор является наиболее распространённым галогеном. Так как этот элемент очень активен, он так или иначе соединяется практически со всеми элементами периодической таблицы. В природе его можно найти в составе таких минералов, как галит, бишофит, сильвин и др.

Наибольший запас хлора находится в воде морей и океанов. Содержится этот немаловажный биогенный элемент и в организме человека и животных: в основном он присутствует в межклеточных жидкостях и активно участвует в протекании процессов осмотического равновесия и деятельности клеток нервной системы. Также хлор наличествует в желудке, способствуя вырабатыванию в нём соляной кислоты, формируя благостную среду для работы ферментов желудочного сока, поддерживает регулирование объёма жидкости, рН клеток и др.

Как правило, человек потребляет в среднем около 3-9 граммов NaCl в сутки, что покрывает его потребность в этом химическом элементе с избытком, так как необходимый минимум потребления хлора организмом составляет приблизительно 800 мг в сутки. Ионы хлора требуются и для поддержания жизнедеятельности растений. В нужных пропорциях хлор принимает участие в их энергообмене, стимулирует фотосинтез, потребление корнями кислорода и минеральных веществ и т. д.

Токсические свойства хлора

Как уже было сказано, хлор является газом, обладающим сильной токсичностью: при попадании в лёгкие человека он порождает ожог лёгочной ткани и удушье. Не случайно именно хлором пользовалась ещё во времена Первой мировой войны фашистская Германия, применяя этот газ как во время военных сражений, так и при уничтожении пленных. На дыхательные пути хлор оказывает раздражающее влияние уже при концентрации в воздушных массах 1-6 мг/м³. При концентрации 12 мг/м³ хлор переносится тяжело, а содержание этого газа более 100 мг/м³ представляет опасность для жизни. Таким образом, установлено, что предельно допустимой дозой хлора в атмосфере может являться промежуток от 0.03 до 1 мг/м³ (среднесуточная и максимальная в производственных помещениях. При работе с хлором необходимо использовать средства индивидуальной защиты – спецодежду, перчатки, противогаз. В случае краткосрочного контакта органы дыхания можно защитить, приложив к носу ткань, пропитанную раствором сульфита или тиосульфата натрия.

Анализаторы содержания хлора

Так как хлор является токсичным, его содержание в атмосфере подлежит обязательному мониторингу. Определить концентрацию данного газа в воздушной среде помогают специализированные газоанализаторы хлора – хлорметры (хлориметры). Датчики хлора делятся на портативные, предназначенные преимущественно для бытового применения, и стационарные, служащие для промышленного мониторинга. Зачастую в совокупности с хлором, данные газоанализаторы способны улавливать критические значения и других опасных газов в воздушной среде. При превышении пороговых концентраций прибор издаёт тревожный сигнал.

На выявлении концентрации хлора в жидкой среде (свободного и/или общего) специализируются фотометры, принцип действия которых основан на определении коэффициентов пропускания и оптической плотности жидких образцов. Зачастую они обладают вспомогательным измерительным потенциалом рН метров, также широко используемых при оценке качества и безопасности воды и другой жидкой среды. Кроме того, косвенно с измерением количества Сl в составе водной среды связан ОВП метр, так как он определяет, в частности, качество обеззараживания воды хлором, ориентируясь на значения её окислительно-восстановительного потенциала.