पानी में क्लोरीन क्यों खतरनाक है और इसके प्रभाव से खुद को कैसे बचाएं। क्लोरीन: इसके भौतिक गुणों के संदर्भ में किसी पदार्थ की विशेषता
परिभाषा
क्लोरीन- रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली की तीसरी अवधि के समूह VII का एक रासायनिक तत्व D.I. मेंडेलीव। अधातु।
तत्वों को संदर्भित करता है - पी-परिवार। हलोजन। सीरियल नंबर 17 है। बाहरी इलेक्ट्रॉनिक स्तर की संरचना 3s 2 3 p 5 है। आपेक्षिक परमाणु भार - 35.5 a.m.u. क्लोरीन अणु डायटोमिक है - Cl2।
क्लोरीन के रासायनिक गुण
क्लोरीन सरल धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है:
सीएल 2 + 2एसबी = 2एसबीसीएल 3 (टी);
सीएल 2 + 2Fe \u003d 2FeCl 3;
सीएल 2 + 2 एनए = 2 एनएसीएल।
क्लोरीन सरल गैर-धातु पदार्थों के साथ परस्पर क्रिया करता है। तो, फास्फोरस और सल्फर के साथ बातचीत करते समय, संबंधित क्लोराइड बनते हैं, फ्लोरीन के साथ - फ्लोराइड्स, हाइड्रोजन के साथ - हाइड्रोजन क्लोराइड, ऑक्सीजन के साथ - ऑक्साइड, आदि।
5सीएल 2 + 2पी = 2एचसीएल 5;
सीएल 2 + 2 एस \u003d एससीएल 2;
सीएल 2 + एच 2 \u003d 2एचसीएल;
सीएल 2 + एफ 2 \u003d 2ClF।
क्लोरीन हाइड्रोजन और धातुओं के साथ उनके यौगिकों से ब्रोमीन और आयोडीन को विस्थापित करने में सक्षम है:
सीएल 2 + 2 एचबीआर = ब्र 2 + 2 एचसीएल;
सीएल 2 + 2NaI \u003d मैं 2 + 2NaCl।
क्लोरीन पानी और क्षार में घुलने में सक्षम है, जबकि क्लोरीन अनुपातहीनता प्रतिक्रियाएं होती हैं, और प्रतिक्रिया उत्पादों की संरचना इसके कार्यान्वयन की शर्तों पर निर्भर करती है:
सीएल 2 + एच 2 ओ ↔ एचसीएल + एचसीएलओ;
Cl 2 + 2NaOH \u003d NaCl + NaClO + H 2 O;
3Cl 2 + 6NaOH \u003d 5NaCl + NaClO 3 + 3H 2 O।
क्लोरीन एक गैर-नमक-गठन ऑक्साइड - सीओ के साथ एक तुच्छ नाम के साथ एक पदार्थ बनाने के लिए बातचीत करता है - फॉस्जीन, अमोनिया के साथ अमोनियम ट्राइक्लोराइड बनाने के लिए:
सीएल 2 + सीओ \u003d सीओसीएल 2;
3 सीएल 2 + 4एनएच 3 \u003d एनसीएल 3 + 3एनएच 4 सीएल।
प्रतिक्रियाओं में, क्लोरीन ऑक्सीकरण एजेंट के गुणों को प्रदर्शित करता है:
सीएल 2 + एच 2 एस \u003d 2एचसीएल + एस।
क्लोरीन अल्केन्स, अल्केन्स और एरेन्स के वर्ग के कार्बनिक पदार्थों के साथ बातचीत की प्रतिक्रिया में प्रवेश करती है:
सीएच 3 -सीएच 3 + सीएल 2 = सीएच 3 -सीएच 2 -सीएल + एचसीएल (स्थिति - यूवी विकिरण);
सीएच 2 \u003d सीएच 2 + सीएल 2 \u003d सीएच 2 (सीएल) -सीएच 2 -सीएल;
C 6 H 6 + Cl 2 \u003d C 6 H 5 -Cl + HCl (kat \u003d FeCl 3, AlCl 3);
C 6 H 6 + 6Cl 2 \u003d C 6 H 6 Cl 6 + 6HCl (स्थिति - यूवी विकिरण)।
क्लोरीन के भौतिक गुण
क्लोरीन एक पीली-हरी गैस है। ऊष्मीय रूप से स्थिर। जब ठंडे पानी को क्लोरीन से संतृप्त किया जाता है, तो एक ठोस क्लैरेट बनता है। यह पानी में अच्छी तरह से घुल जाता है, काफी हद तक विघटित हो जाता है ("क्लोरीन पानी")। कार्बन टेट्राक्लोराइड, तरल SiCl4 और TiCl4 में घुल जाता है। यह संतृप्त सोडियम क्लोराइड समाधान में खराब घुलनशील है। ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता। मजबूत ऑक्सीकारक। क्वथनांक - -34.1C, गलनांक - -101.03C।
क्लोरीन मिल रही है
पहले, क्लोरीन Scheele विधि (हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ मैंगनीज (VI) ऑक्साइड की प्रतिक्रिया) या Deacon विधि (ऑक्सीजन के साथ हाइड्रोजन क्लोराइड की प्रतिक्रिया की प्रतिक्रिया) द्वारा प्राप्त किया गया था:
एमएनओ 2 + 4 एचसीएल \u003d एमएनसीएल 2 + सीएल 2 + 2 एच 2 ओ;
4HCl + O 2 \u003d 2H 2 O + 2 Cl 2।
हमारे समय में, क्लोरीन प्राप्त करने के लिए निम्नलिखित अभिक्रियाओं का उपयोग किया जाता है:
NaOCl + 2HCl = NaCl + Cl2 + H2O;
2KMnO 4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl 2 +5 Cl 2 + 8H 2 O;
2NaCl + 2H 2 O \u003d 2NaOH + Cl 2 + H 2 (स्थिति - इलेक्ट्रोलिसिस)।
क्लोरीन का अनुप्रयोग
क्लोरीन ने उद्योग के विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक आवेदन पाया है, क्योंकि इसका उपयोग खाद्य उद्योग में पानी कीटाणुशोधन के लिए पॉलिमर सामग्री (पॉलीविनाइल क्लोराइड), विरंजक, ऑर्गेनोक्लोरिन कीटनाशकों (हेक्साक्लोरन), रासायनिक युद्ध एजेंटों (फॉस्जीन) के उत्पादन में किया जाता है। धातु विज्ञान आदि में
समस्या समाधान के उदाहरण
उदाहरण 1
उदाहरण 2
व्यायाम | हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ 17.4 ग्राम मैंगनीज (IV) ऑक्साइड की अधिक मात्रा में ली गई बातचीत के दौरान क्लोरीन पदार्थ की मात्रा, द्रव्यमान और मात्रा क्या जारी होगी? |
समाधान | आइए हम हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ मैंगनीज (IV) ऑक्साइड की परस्पर क्रिया के लिए प्रतिक्रिया समीकरण लिखें: 4HCl + MnO 2 \u003d MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O। मैंगनीज (IV) ऑक्साइड और क्लोरीन के मोलर द्रव्यमान की गणना D.I के रासायनिक तत्वों की तालिका का उपयोग करके की जाती है। मेंडेलीव - 87 और 71 g/mol, क्रमशः। मैंगनीज (IV) ऑक्साइड पदार्थ की मात्रा की गणना करें: एन (एमएनओ 2) = एम (एमएनओ 2) / एम (एमएनओ 2); एन (एमएनओ 2) \u003d 17.4 / 87 \u003d 0.2 मोल। प्रतिक्रिया समीकरण n (MnO 2) के अनुसार: n (Cl 2) \u003d 1: 1, इसलिए, n (Cl 2) \u003d n (MnO 2) \u003d 0.2 mol। तब क्लोरीन का द्रव्यमान और आयतन बराबर होगा: मी(सीएल 2) \u003d 0.2 × 71 \u003d 14.2 ग्राम; वी (सीएल 2) \u003d एन (सीएल 2) × वी एम \u003d 0.2 × 22.4 \u003d 4.48 एल। |
उत्तर | क्लोरीन पदार्थ की मात्रा 0.2 मोल, द्रव्यमान 14.2 ग्राम, आयतन 4.48 लीटर है। |
क्लोरीन | |
---|---|
परमाणु संख्या | 17 |
एक साधारण पदार्थ की उपस्थिति | तीखी गंध वाली पीली-हरी गैस। जहरीला। |
परमाणु गुण | |
परमाणु भार (दाढ़ जन) |
35.4527 एमू (जी/मोल) |
परमाणु त्रिज्या | 100 बजे |
आयनीकरण ऊर्जा (पहला इलेक्ट्रॉन) |
1254.9(13.01) केजे/मोल (ईवी) |
इलेक्ट्रोनिक विन्यास | 3s 2 3p 5 |
रासायनिक गुण | |
सहसंयोजक त्रिज्या | रात 99 बजे |
आयन त्रिज्या | (+7e)27 (-1e)181 अपराह्न |
वैद्युतीयऋणात्मकता (पॉलिंग के अनुसार) |
3.16 |
इलेक्ट्रोड क्षमता | 0 |
ऑक्सीकरण अवस्थाएँ | 7, 6, 5, 4, 3, 1, −1 |
एक साधारण पदार्थ के थर्मोडायनामिक गुण | |
घनत्व | (-33.6 डिग्री सेल्सियस पर)1.56 जी / सेमी³ |
मोलर ताप क्षमता | 21.838 जे / (के मोल) |
ऊष्मीय चालकता | 0.009 डब्ल्यू /( के) |
पिघलने का तापमान | 172.2 |
पिघलने वाली गर्मी | 6.41 केजे / मोल |
उबलने का तापमान | 238.6 |
वाष्पीकरण की ऊष्मा | 20.41 केजे/मोल |
दाढ़ मात्रा | 18.7 सेमी³/मोल |
एक साधारण पदार्थ का क्रिस्टल जाली | |
जाली संरचना | orthorhombic |
जाली पैरामीटर | a=6.29 b=4.50 c=8.21 Å |
सी / ए अनुपात | — |
डेबी तापमान | एन/ए के |
क्लोरीन (χλωρός - हरा) - सातवें समूह के मुख्य उपसमूह का एक तत्व, रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली की तीसरी अवधि, परमाणु संख्या 17 के साथ।
तत्व क्लोरीन को प्रतीक द्वारा दर्शाया गया है क्लोरीन(अव्य। क्लोरम). प्रतिक्रियाशील अधातु। यह हलोजन के समूह से संबंधित है (मूल रूप से, "हैलोजन" नाम का उपयोग जर्मन रसायनज्ञ श्वेइगर द्वारा क्लोरीन के लिए किया गया था [शाब्दिक रूप से, "हैलोजन" का नमक के रूप में अनुवाद किया गया है), लेकिन इसने जड़ नहीं ली, और बाद में VII के लिए आम हो गया तत्वों का समूह, जिसमें क्लोरीन शामिल है)।
सरल पदार्थ क्लोरीन(CAS संख्या: 7782-50-5) सामान्य परिस्थितियों में, एक तीखी गंध वाली पीली-हरी जहरीली गैस। क्लोरीन अणु डायटोमिक (सूत्र सीएल 2) है।
क्लोरीन की खोज का इतिहास
क्लोरीन परमाणु आरेख
क्लोरीन को पहली बार 1772 में शीले द्वारा प्राप्त किया गया था, जिन्होंने पाइरोलुसाइट पर अपने ग्रंथ में हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ पाइरोलुसाइट की बातचीत के दौरान इसकी रिहाई का वर्णन किया था:
4HCl + MnO 2 \u003d Cl 2 + MnCl 2 + 2H 2 हे
Scheele ने क्लोरीन की गंध, एक्वा रेजिया की गंध के समान, सोने और सिनाबार के साथ बातचीत करने की क्षमता, साथ ही साथ इसके विरंजन गुणों पर ध्यान दिया।
Scheele, उस समय रसायन शास्त्र में प्रचलित फ्लॉजिस्टन सिद्धांत के अनुसार, सुझाव दिया कि क्लोरीन एक dephlogistic है हाइड्रोक्लोरिक एसिड, यानी हाइड्रोक्लोरिक एसिड ऑक्साइड। बर्थोलेट और लेवोज़ियर ने सुझाव दिया कि क्लोरीन तत्व का ऑक्साइड है मुरियाहालांकि, डेवी के काम तक इसे अलग करने के प्रयास असफल रहे, जो इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा टेबल नमक को विघटित करने में कामयाब रहे। सोडियमऔर क्लोरीन.
प्रकृति में वितरण
प्रकृति में, क्लोरीन 35 सीएल और 37 सीएल के दो समस्थानिक हैं। पृथ्वी की पपड़ी में क्लोरीन सबसे प्रचुर मात्रा में हैलोजन है। क्लोरीन बहुत सक्रिय है - यह आवर्त सारणी के लगभग सभी तत्वों के साथ सीधे जोड़ती है।
प्रकृति में, यह केवल खनिजों की संरचना में यौगिकों के रूप में होता है: हैलाइट NaCI, सिल्विन KCl, सिल्विनाइट KCl NaCl, बिस्कोफाइट MgCl 2 · 6H2O, कार्नलाइट KCl MgCl 2 · 6H 2 O, केनाइट KCl MgSO 4 · 3H 2 O। सबसे बड़ा क्लोरीन के भंडार समुद्रों और महासागरों के पानी के लवणों में निहित हैं।
पृथ्वी की पपड़ी में परमाणुओं की कुल संख्या का क्लोरीन 0.025% है, क्लोरीन की क्लार्क संख्या 0.19% है, और मानव शरीर में द्रव्यमान द्वारा 0.25% क्लोरीन आयन होते हैं। मनुष्यों और जानवरों में, क्लोरीन मुख्य रूप से इंटरसेलुलर तरल पदार्थ (रक्त सहित) में पाया जाता है और आसमाटिक प्रक्रियाओं के नियमन के साथ-साथ तंत्रिका कोशिकाओं के कामकाज से जुड़ी प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
समस्थानिक रचना
प्रकृति में, क्लोरीन के 2 स्थिर समस्थानिक हैं: 35 और 37 की द्रव्यमान संख्या के साथ। उनकी सामग्री का अनुपात क्रमशः 75.78% और 24.22% है।
आइसोटोप | सापेक्ष द्रव्यमान, एएमयू | हाफ लाइफ | क्षय प्रकार | परमाणु स्पिन |
---|---|---|---|---|
35Cl | 34.968852721 | स्थिर | — | 3/2 |
36सीएल | 35.9683069 | 301000 वर्ष | 36 अर में β-क्षय | 0 |
37Cl | 36.96590262 | स्थिर | — | 3/2 |
38सीएल | 37.9680106 | 37.2 मिनट | 38 Ar में β-क्षय | 2 |
39सीएल | 38.968009 | 55.6 मिनट | 39 Ar में β-क्षय | 3/2 |
40Cl | 39.97042 | 1.38 मिनट | 40 Ar में β-क्षय | 2 |
41सीएल | 40.9707 | 34 सी | 41 Ar में β-क्षय | |
42सीएल | 41.9732 | 46.8 एस | 42 अर में β-क्षय | |
43सीएल | 42.9742 | 3.3 एस | 43 Ar में β-क्षय |
भौतिक और भौतिक-रासायनिक गुण
सामान्य परिस्थितियों में, क्लोरीन एक दम घुटने वाली गंध वाली पीली-हरी गैस है। इसके कुछ भौतिक गुणों को तालिका में प्रस्तुत किया गया है।
संपत्ति | अर्थ |
---|---|
उबलने का तापमान | -34 डिग्री सेल्सियस |
पिघलने का तापमान | -101 डिग्री सेल्सियस |
अपघटन के तापमान (परमाणुओं में पृथक्करण) |
~ 1400 डिग्री सेल्सियस |
घनत्व (गैस, संख्या) | 3.214 जी/एल |
एक परमाणु के इलेक्ट्रॉन के लिए आत्मीयता | 3.65 ईवी |
पहली आयनीकरण ऊर्जा | 12.97 ईवी |
ताप क्षमता (298 K, गैस) | 34.94 (J/mol K) |
क्रांतिक तापमान | 144 डिग्री सेल्सियस |
महत्वपूर्ण दबाव | 76 एटीएम |
गठन की मानक तापीय धारिता (298 K, गैस) | 0 (केजे/मोल) |
गठन की मानक एन्ट्रापी (298 K, गैस) | 222.9 (जम्मू/मोल कश्मीर) |
संलयन की तापीय धारिता | 6.406 (केजे/मोल) |
उबलती हुई एन्थैल्पी | 20.41 (केजे/मोल) |
ठंडा होने पर, क्लोरीन लगभग 239 K के तापमान पर एक तरल में बदल जाता है, और फिर 113 K से नीचे यह एक अंतरिक्ष समूह के साथ ऑर्थोरोम्बिक जाली में क्रिस्टलीकृत हो जाता है। cmcaऔर पैरामीटर a=6.29 b=4.50 , c=8.21 । 100 K से नीचे, क्रिस्टलीय क्लोरीन का ऑर्थोरोम्बिक संशोधन टेट्रागोनल में बदल जाता है, जिसमें एक अंतरिक्ष समूह होता है पी4 2/एनसीएमऔर जाली पैरामीटर a=8.56 और c=6.12।
घुलनशीलता
क्लोरीन अणु Cl 2 → 2Cl के पृथक्करण की डिग्री। 1000 K पर यह 2.07 * 10 -4% और 2500 K 0.909% है।
हवा में गंध धारणा दहलीज 0.003 (mg/l) है।
CAS रजिस्ट्री में - संख्या 7782-50-5।
विद्युत चालकता के संदर्भ में, तरल क्लोरीन सबसे मजबूत इंसुलेटर में शुमार है: यह आसुत जल से लगभग एक अरब गुना खराब और चांदी से 10 22 गुना खराब है। क्लोरीन में ध्वनि की गति हवा की तुलना में लगभग डेढ़ गुना कम होती है।
रासायनिक गुण
इलेक्ट्रॉन खोल की संरचना
क्लोरीन परमाणु के वैलेंस स्तर में 1 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है: 1S² 2S² 2p 6 3S² 3p 5, इसलिए क्लोरीन परमाणु के लिए 1 की वैलेंस बहुत स्थिर है। क्लोरीन परमाणु में डी-सबलेवल के खाली कक्षीय की उपस्थिति के कारण, क्लोरीन परमाणु अन्य वैलेंस भी प्रदर्शित कर सकता है। परमाणु की उत्तेजित अवस्थाओं के निर्माण की योजना:
क्लोरीन यौगिकों को भी जाना जाता है जिसमें क्लोरीन परमाणु औपचारिक रूप से संयोजकता 4 और 6 प्रदर्शित करता है, जैसे ClO2 और Cl2O6। हालाँकि, ये यौगिक मूलक हैं, जिसका अर्थ है कि उनके पास एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है।
धातुओं के साथ सहभागिता
क्लोरीन लगभग सभी धातुओं के साथ सीधे प्रतिक्रिया करता है (कुछ के साथ केवल नमी की उपस्थिति में या गर्म होने पर):
Cl 2 + 2Na → 2NaCl 3Cl 2 + 2Sb → 2SbCl 3 3Cl 2 + 2Fe → 2FeCl 3
गैर-धातुओं के साथ सहभागिता
प्रकाश में या गर्म होने पर, यह कट्टरपंथी तंत्र द्वारा हाइड्रोजन के साथ सक्रिय रूप से (कभी-कभी विस्फोट के साथ) प्रतिक्रिया करता है। हाइड्रोजन के साथ क्लोरीन का मिश्रण, जिसमें 5.8 से 88.3% हाइड्रोजन होता है, हाइड्रोजन क्लोराइड के निर्माण के साथ विकिरणित होने पर फट जाता है। छोटी सांद्रता में क्लोरीन और हाइड्रोजन का मिश्रण रंगहीन या पीली-हरी लौ के साथ जलता है। हाइड्रोजन-क्लोरीन लौ का अधिकतम तापमान 2200 डिग्री सेल्सियस है।:
Cl 2 + H 2 → 2HCl 5Cl 2 + 2P → 2PCl 5 2S + Cl 2 → S 2 Cl 2 Cl 2 + 3F 2 (पूर्व) → 2ClF 3
अन्य गुण
सीएल 2 + सीओ → सीओसीएल 2पानी या क्षार में घुलने पर, क्लोरीन विघटित हो जाता है, हाइपोक्लोरस (और जब पर्क्लोरिक गरम किया जाता है) और हाइड्रोक्लोरिक एसिड, या उनके लवण बनते हैं:
Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO 3Cl 2 + 6NaOH → 5NaCl + NaClO 3 + 3H 2 O Cl 2 + Ca(OH) 2 → CaCl(OCl) + H 2 O 4NH 3 + 3Cl 2 → NCl 3 + 3NH 4Cl
क्लोरीन के ऑक्सीकरण गुण
सीएल 2 + एच 2 एस → 2एचसीएल + एसकार्बनिक पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया
सीएच 3 -सीएच 3 + सीएल 2 → सी 2 एच 6-एक्स सीएल एक्स + एचसीएलकई बांडों द्वारा असंतृप्त यौगिकों से जुड़ता है:
सीएच 2 \u003d सीएच 2 + सीएल 2 → सीएल-सीएच 2 -सीएच 2 -सीएल
सुगंधित यौगिक उत्प्रेरक की उपस्थिति में क्लोरीन के साथ हाइड्रोजन परमाणु को प्रतिस्थापित करते हैं (उदाहरण के लिए, AlCl 3 या FeCl 3):
सी 6 एच 6 + सीएल 2 → सी 6 एच 5 सीएल + एचसीएल
कैसे प्राप्त करें
औद्योगिक तरीके
प्रारंभ में, क्लोरीन के उत्पादन की औद्योगिक विधि शेहेल विधि पर आधारित थी, अर्थात हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ पाइरोलुसाइट की प्रतिक्रिया:
एमएनओ 2 + 4एचसीएल → एमएनसीएल 2 + सीएल 2 + 2 एच 2 ओ
1867 में डीकॉन ने वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ हाइड्रोजन क्लोराइड के उत्प्रेरक ऑक्सीकरण द्वारा क्लोरीन के उत्पादन के लिए एक विधि विकसित की। Deacon प्रक्रिया का उपयोग वर्तमान में कार्बनिक यौगिकों के औद्योगिक क्लोरीनीकरण के उप-उत्पाद हाइड्रोजन क्लोराइड से क्लोरीन को पुनर्प्राप्त करने के लिए किया जाता है।
4HCl + O 2 → 2H 2 O + 2Cl 2
आज, सोडियम क्लोराइड समाधान के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा सोडियम हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन के साथ मिलकर क्लोरीन का औद्योगिक पैमाने पर उत्पादन किया जाता है:
2NaCl + 2H 2 O → H 2 + Cl 2 + 2NaOH एनोड: 2Cl - - 2e - → Cl 2 0 कैथोड: 2H 2 O + 2e - → H 2 + 2OH -
चूंकि पानी का इलेक्ट्रोलिसिस सोडियम क्लोराइड के इलेक्ट्रोलिसिस के साथ समानांतर में होता है, कुल समीकरण निम्नानुसार व्यक्त किया जा सकता है:
1.80 NaCl + 0.50 H 2 O → 1.00 Cl 2 + 1.10 NaOH + 0.03 H 2
क्लोरीन के उत्पादन के लिए विद्युत रासायनिक विधि के तीन प्रकारों का उपयोग किया जाता है। उनमें से दो एक ठोस कैथोड के साथ इलेक्ट्रोलिसिस हैं: डायाफ्राम और झिल्ली के तरीके, तीसरा एक तरल पारा कैथोड (पारा उत्पादन विधि) के साथ इलेक्ट्रोलिसिस है। इलेक्ट्रोकेमिकल उत्पादन विधियों में, पारा कैथोड इलेक्ट्रोलिसिस सबसे आसान और सबसे सुविधाजनक तरीका है, लेकिन यह विधि धातु के पारा के वाष्पीकरण और रिसाव के कारण महत्वपूर्ण पर्यावरणीय क्षति का कारण बनती है।
ठोस कैथोड के साथ डायाफ्राम विधि
कोशिका की गुहा एक झरझरा अभ्रक विभाजन - डायाफ्राम - कैथोड और एनोड स्पेस में विभाजित होती है, जहां सेल के कैथोड और एनोड क्रमशः स्थित होते हैं। इसलिए, ऐसे इलेक्ट्रोलाइज़र को अक्सर डायाफ्राम इलेक्ट्रोलिसिस कहा जाता है, और उत्पादन विधि डायाफ्राम इलेक्ट्रोलिसिस है। संतृप्त एनोलिट (NaCl समाधान) की एक धारा लगातार डायाफ्राम सेल के एनोड स्पेस में प्रवेश करती है। विद्युत रासायनिक प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, हैलाइट के अपघटन के कारण एनोड पर क्लोरीन छोड़ा जाता है, और पानी के अपघटन के कारण कैथोड पर हाइड्रोजन छोड़ा जाता है। इस मामले में, निकट-कैथोड क्षेत्र सोडियम हाइड्रॉक्साइड से समृद्ध होता है।
ठोस कैथोड के साथ मेम्ब्रेन विधि
झिल्ली विधि अनिवार्य रूप से डायाफ्राम विधि के समान है, लेकिन एनोड और कैथोड रिक्त स्थान एक कटियन-विनिमय बहुलक झिल्ली द्वारा अलग किए जाते हैं। झिल्ली उत्पादन विधि डायाफ्राम विधि की तुलना में अधिक कुशल है, लेकिन इसका उपयोग करना अधिक कठिन है।
तरल कैथोड के साथ पारा विधि
प्रक्रिया एक इलेक्ट्रोलाइटिक स्नान में की जाती है, जिसमें एक इलेक्ट्रोलाइज़र, एक डीकंपोज़र और एक पारा पंप होता है, जो संचार द्वारा परस्पर जुड़ा होता है। इलेक्ट्रोलाइटिक स्नान में, एक पारा पंप की कार्रवाई के तहत, पारा प्रसारित होता है, इलेक्ट्रोलाइज़र और डीकंपोजर से गुजरता है। कोशिका का कैथोड पारे की धारा है। एनोड्स - ग्रेफाइट या कम घिसाव। पारा के साथ, एनोलाइट की एक धारा, सोडियम क्लोराइड का एक घोल, इलेक्ट्रोलाइज़र के माध्यम से लगातार बहती है। क्लोराइड के विद्युत रासायनिक अपघटन के परिणामस्वरूप, एनोड पर क्लोरीन के अणु बनते हैं, और जारी सोडियम कैथोड पर पारे में घुल जाता है, जिससे अमलगम बनता है।
प्रयोगशाला के तरीके
प्रयोगशालाओं में, क्लोरीन प्राप्त करने के लिए, मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों (उदाहरण के लिए, मैंगनीज (IV) ऑक्साइड, पोटेशियम परमैंगनेट, पोटेशियम डाइक्रोमेट) के साथ हाइड्रोजन क्लोराइड के ऑक्सीकरण पर आधारित प्रक्रियाओं का आमतौर पर उपयोग किया जाता है:
2KMnO 4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 +8H 2 O K 2 Cr 2 O 7 + 14HCl → 3Cl 2 + 2KCl + 2CrCl 3 + 7H 2 O
क्लोरीन का भंडारण
उत्पादित क्लोरीन को विशेष "टैंकों" में संग्रहित किया जाता है या उच्च दबाव वाले स्टील सिलेंडरों में पंप किया जाता है। दबाव में तरल क्लोरीन वाले सिलेंडरों का एक विशेष रंग होता है - मार्श रंग। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि क्लोरीन सिलेंडरों के लंबे समय तक उपयोग के दौरान उनमें अत्यधिक विस्फोटक नाइट्रोजन ट्राइक्लोराइड जमा हो जाता है, और इसलिए समय-समय पर क्लोरीन सिलेंडरों को नियमित रूप से फ्लश किया जाना चाहिए और नाइट्रोजन क्लोराइड से साफ किया जाना चाहिए।
क्लोरीन गुणवत्ता मानकों
GOST 6718-93 के अनुसार "तरल क्लोरीन। विनिर्देशों ”क्लोरीन के निम्नलिखित ग्रेड का उत्पादन किया जाता है
आवेदन
क्लोरीन का उपयोग कई उद्योगों, विज्ञान और घरेलू जरूरतों में किया जाता है:
ब्लीच में मुख्य घटक क्लोरीन पानी है।
- पॉलीविनाइल क्लोराइड के उत्पादन में, प्लास्टिक के यौगिक, सिंथेटिक रबर, जो बनाने के लिए उपयोग किए जाते हैं: तारों के लिए इन्सुलेशन, खिड़की के प्रोफाइल, पैकेजिंग सामग्री, कपड़े और जूते, लिनोलियम और ग्रामोफोन रिकॉर्ड, वार्निश, उपकरण और फोम प्लास्टिक, खिलौने, उपकरण भागों, निर्माण सामग्री। पॉलीविनाइल क्लोराइड का उत्पादन विनाइल क्लोराइड के पोलीमराइज़िंग द्वारा किया जाता है, जिसे आज सबसे अधिक बार एक मध्यवर्ती 1,2-डाइक्लोरोइथेन के माध्यम से क्लोरीन-संतुलित विधि में एथिलीन से प्राप्त किया जाता है।
- क्लोरीन के विरंजन गुणों को प्राचीन काल से जाना जाता है, हालांकि यह स्वयं क्लोरीन नहीं है जो "विरंजन" करता है, लेकिन परमाणु ऑक्सीजन, जो हाइपोक्लोरस एसिड के अपघटन के दौरान बनता है: Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO → 2HCl + ओ.. कपड़े, कागज, कार्डबोर्ड को ब्लीच करने का यह तरीका सदियों से इस्तेमाल होता आ रहा है।
- ऑर्गेनोक्लोरिन कीटनाशकों का उत्पादन - पदार्थ जो फसलों के लिए हानिकारक कीड़ों को मारते हैं, लेकिन पौधों के लिए सुरक्षित हैं। उत्पादित क्लोरीन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा पौध संरक्षण उत्पादों को प्राप्त करने पर खर्च किया जाता है। सबसे महत्वपूर्ण कीटनाशकों में से एक हेक्साक्लोरोसाइक्लोहेक्सेन है (जिसे अक्सर हेक्साक्लोरेन कहा जाता है)। इस पदार्थ को पहली बार 1825 में फैराडे द्वारा संश्लेषित किया गया था, लेकिन हमारी सदी के 30 के दशक में - केवल 100 से अधिक वर्षों के बाद व्यावहारिक अनुप्रयोग मिला।
- इसका उपयोग रासायनिक युद्ध एजेंट के साथ-साथ अन्य रासायनिक युद्ध एजेंटों के उत्पादन के लिए किया गया था: नल का पानी, लेकिन वे क्लोरीन यौगिकों के कीटाणुनाशक प्रभाव का विकल्प नहीं दे सकते। जिन सामग्रियों से पानी के पाइप बनाए जाते हैं, वे क्लोरीनयुक्त नल के पानी के साथ अलग तरह से संपर्क करते हैं। नल के पानी में मुक्त क्लोरीन पॉलीओलेफ़िन पर आधारित पाइपलाइनों के जीवन को काफी कम कर देता है: क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथीन सहित विभिन्न प्रकार के पॉलीथीन पाइप, जिन्हें आमतौर पर PEX (PEX, PE-X) के रूप में जाना जाता है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, क्लोरीनयुक्त पानी के साथ जल आपूर्ति प्रणालियों में उपयोग के लिए बहुलक सामग्री से बनी पाइपलाइनों के प्रवेश को नियंत्रित करने के लिए, उन्हें 3 मानकों को अपनाने के लिए मजबूर किया गया: क्रॉस-लिंक्ड पॉलीइथाइलीन (PEX) और गर्म क्लोरीनयुक्त पानी से बने पाइपों के लिए ASTM F2023, ASTM F2263 सभी पॉलीथीन पाइप और क्लोरीनयुक्त पानी के लिए और ASTM F2330 मल्टीलेयर (मेटल पॉलीमर) पाइप और गर्म क्लोरीनयुक्त पानी के लिए। क्लोरीनयुक्त पानी के साथ बातचीत करते समय स्थायित्व के संदर्भ में एक सकारात्मक प्रतिक्रिया तांबे के दहन (आंतों) द्वारा प्रदर्शित की जाती है। क्लोरीन का अवशोषण और उत्सर्जन सोडियम आयनों और बाइकार्बोनेट से निकटता से संबंधित है, कुछ हद तक मिनरलोकॉर्टिकोइड्स और Na + / K + की गतिविधि के साथ। एटीपी-एज़। इस मात्रा का 10-15% क्लोरीन, 1/3 से 1/2 - एरिथ्रोसाइट्स में ... लगभग 85% क्लोरीन बाह्य अंतरिक्ष में है। क्लोरीन मुख्य रूप से मूत्र के साथ शरीर से उत्सर्जित होता है। (90-95%), मल (4-8%) और त्वचा के माध्यम से (2% तक) क्लोरीन का उत्सर्जन सोडियम और पोटेशियम आयनों से जुड़ा होता है, और पारस्परिक रूप से HCO 3 - (एसिड-बेस बैलेंस) के साथ होता है।
एक व्यक्ति प्रति दिन 5-10 ग्राम NaCl का सेवन करता है।क्लोरीन की न्यूनतम मानव आवश्यकता प्रति दिन लगभग 800 मिलीग्राम है। मां के दूध के माध्यम से शिशु को आवश्यक मात्रा में क्लोरीन प्राप्त होता है, जिसमें 11 mmol/l क्लोरीन होता है। पेट में हाइड्रोक्लोरिक एसिड के उत्पादन के लिए NaCl आवश्यक है, जो पाचन और रोगजनक बैक्टीरिया के विनाश को बढ़ावा देता है। वर्तमान में, मनुष्यों में कुछ बीमारियों की घटना में क्लोरीन की भूमिका अच्छी तरह से समझ में नहीं आती है, मुख्य रूप से अध्ययनों की कम संख्या के कारण। इतना ही कहना पर्याप्त होगा कि क्लोरीन के दैनिक सेवन के बारे में सिफारिशें भी विकसित नहीं की गई हैं। मानव मांसपेशियों के ऊतकों में 0.20-0.52% क्लोरीन, हड्डी - 0.09% होता है; रक्त में - 2.89 ग्राम / ली। एक औसत व्यक्ति के शरीर में (शरीर का वजन 70 किलो) 95 ग्राम क्लोरीन होता है। भोजन के साथ हर दिन, एक व्यक्ति को 3-6 ग्राम क्लोरीन प्राप्त होता है, जो अतिरिक्त रूप से इस तत्व की आवश्यकता को पूरा करता है।
पौधों के लिए क्लोरीन आयन महत्वपूर्ण हैं। ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण को सक्रिय करके क्लोरीन पौधों में ऊर्जा चयापचय में शामिल होता है। पृथक क्लोरोप्लास्ट द्वारा प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में ऑक्सीजन के गठन के लिए यह आवश्यक है, प्रकाश संश्लेषण की सहायक प्रक्रियाओं को उत्तेजित करता है, मुख्य रूप से ऊर्जा के संचय से जुड़े हैं। जड़ों द्वारा ऑक्सीजन, पोटेशियम, कैल्शियम और मैग्नीशियम यौगिकों के अवशोषण पर क्लोरीन का सकारात्मक प्रभाव पड़ता है। पौधों में क्लोराइड आयनों की अत्यधिक सांद्रता का नकारात्मक पक्ष भी हो सकता है, उदाहरण के लिए, क्लोरोफिल की सामग्री को कम करना, प्रकाश संश्लेषण की गतिविधि को कम करना और पौधों की वृद्धि और विकास को धीमा करना। लेकिन ऐसे पौधे हैं, जो विकास की प्रक्रिया में, या तो मिट्टी की लवणता के अनुकूल हो गए, या, अंतरिक्ष के लिए संघर्ष में, खाली नमक दलदल पर कब्जा कर लिया जहां कोई प्रतिस्पर्धा नहीं है। लवणीय मिट्टी में उगने वाले पौधों को हेलोफाइट्स कहा जाता है, वे बढ़ते मौसम के दौरान क्लोराइड जमा करते हैं और फिर पत्ती गिरने के माध्यम से अतिरिक्त से छुटकारा पा लेते हैं या पत्तियों और शाखाओं की सतह पर क्लोराइड छोड़ देते हैं और धूप से सतह को छायांकित करने का दोहरा लाभ प्राप्त करते हैं। रूस में, हेलोफाइट्स नमक के गुंबदों पर, नमक के जमाव की रूपरेखा और बासकुंचक और एल्टन नमक झीलों के आसपास खारे अवसादों में उगते हैं।
सूक्ष्मजीवों में, हेलोफिल्स भी ज्ञात हैं - हेलोबैक्टीरिया - जो अत्यधिक खारे पानी या मिट्टी में रहते हैं।
ऑपरेशन और सावधानियों की विशेषताएं
क्लोरीन एक जहरीली घुटन भरी गैस है, जो अगर फेफड़ों में प्रवेश करती है, तो फेफड़ों के ऊतकों में जलन, घुटन का कारण बनती है। यह लगभग 0.006 मिलीग्राम / एल (यानी क्लोरीन गंध दहलीज से दोगुना) की हवा में एकाग्रता पर श्वसन पथ पर एक परेशान प्रभाव पड़ता है। प्रथम विश्व युद्ध में जर्मनी द्वारा इस्तेमाल किए जाने वाले पहले रासायनिक युद्ध एजेंटों में से क्लोरीन एक था। क्लोरीन के साथ काम करते समय सुरक्षात्मक कपड़े, गैस मास्क और दस्ताने का इस्तेमाल किया जाना चाहिए। थोड़े समय के लिए, सोडियम सल्फाइट Na 2 SO 3 या सोडियम थायोसल्फेट Na 2 S 2 O 3 के घोल से सिक्त कपड़े की पट्टी से क्लोरीन के प्रवेश से श्वसन अंगों की रक्षा करना संभव है।
वायुमंडलीय हवा में क्लोरीन का MPC इस प्रकार है: औसत दैनिक - 0.03 mg/m³; अधिकतम एक बार - 0.1 mg / m³; एक औद्योगिक उद्यम के कार्य परिसर में - 1 mg / m³।
अतिरिक्त जानकारी
रूस में क्लोरीन का उत्पादन
गोल्ड क्लोराइड
क्लोरीन का पानी
ब्लीचिंग पाउडर
रीइज़ का पहला बेस क्लोराइड
रीइज़ का दूसरा बेस क्लोराइडक्लोरीन यौगिक
हाइपोक्लोराइट्स
पर्क्लोरेट्स
एसिड क्लोराइड
क्लोरेट्स
क्लोराइड
ऑर्गनोक्लोरीन यौगिकविश्लेषण
- संदर्भ इलेक्ट्रोड की मदद से ESR-10101 Cl- और K+ की सामग्री का विश्लेषण करता है।
यह स्वीडिश रसायनज्ञ शेहेल द्वारा "पाइरोलुसाइट पर ग्रंथ" में वर्णित किया गया था। वैज्ञानिक ने खनिज पायरोलुसाइट को हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ गर्म किया और एक्वा रेजिया की गंध विशेषता पर ध्यान दिया। उसके बाद, उन्होंने इस गंध को बाहर निकालने वाली पीली-हरी गैस को एकत्र किया और विभिन्न पदार्थों के साथ इसकी परस्पर क्रिया का अध्ययन करना शुरू किया। रसायनज्ञ क्लोरीन के विरंजन गुणों की खोज करने वाले पहले व्यक्ति थे और उन्होंने सोने और सिनेबार पर क्लोरीन के प्रभाव की ओर ध्यान आकर्षित किया। तत्व का नाम वैज्ञानिक डेवी ने दिया था, जो लंबे समय से जहरीली गैस का अध्ययन कर रहे थे।
क्लोरीन के सामान्य गुण
क्लोरीन एक हलोजन, सबसे मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट, एक अत्यंत जहरीली गैस और रासायनिक उद्योग का सबसे महत्वपूर्ण उत्पाद है। यह कीटनाशकों, प्लास्टिक, कृत्रिम रेशों, रबर, दवाओं, रंगों के उत्पादन के लिए कच्चा माल है। यह एक ऐसा पदार्थ है जिससे सिलिकॉन, टाइटेनियम, फ्लोरोप्लास्ट, ग्लिसरीन प्राप्त होते हैं। क्लोरीन का उपयोग कपड़ों को ब्लीच करने और पीने के पानी को साफ करने के लिए किया जाता है।
सामान्य परिस्थितियों में, क्लोरीन एक विशिष्ट गंध के साथ एक भारी पीली-हरी गैस है। परमाणु भार - 35.453, आणविक भार - 70.906। सामान्य परिस्थितियों में गैसीय अवस्था में एक लीटर क्लोरीन का वजन 3.214 ग्राम होता है। यदि क्लोरीन को -34.05 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर ठंडा किया जाता है, तो गैस एक पीले तरल में संघनित होती है, और -101.6 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर यह जम जाती है।
बढ़े हुए दबाव की स्थितियों में, क्लोरीन उच्च तापमान पर भी तरल में बदल जाता है। यह गैस अत्यधिक सक्रिय है: यह लगभग हर तत्व के साथ मिलती है। इस कारण से, क्लोरीन प्रकृति में केवल यौगिकों के रूप में होता है। क्लोरीन ऐसे खनिजों में पाया जाता है जैसे कि हैलाइट, सिल्विनाइट, बिस्कोफाइट, कार्नेलाइट, केनाइट। यह ये खनिज हैं जो इस तथ्य के लिए "दोष" हैं कि पृथ्वी की पपड़ी में 0.17% क्लोरीन होता है। अलौह धातु विज्ञान के लिए, हॉर्न सिल्वर जैसे अपेक्षाकृत दुर्लभ क्लोरीन युक्त खनिज महत्वपूर्ण हैं।
तरल क्लोरीन विद्युत चालकता के सबसे मजबूत इन्सुलेटरों में से एक है: पदार्थ आसुत जल से भी बदतर वर्तमान का संचालन करता है, लगभग एक अरब गुना, और चांदी की तुलना में एक हजार गुना खराब। क्लोरीन में ध्वनि की गति हवा की तुलना में 1.5 गुना कम होती है।
वर्तमान में, क्लोरीन के 9 समस्थानिक विज्ञान के लिए जाने जाते हैं, लेकिन 2 प्रकृति में पाए जाते हैं - क्लोरीन -35 और क्लोरीन -37। क्लोरीन-35, क्लोरीन-37 से तीन गुना अधिक है। वहीं, 9 में से 7 आइसोटोप कृत्रिम रूप से प्राप्त किए गए। सबसे अल्पकालिक क्लोरीन -32 का आधा जीवन 0.306 सेकंड है, और सबसे टिकाऊ - क्लोरीन -36 - 310 हजार वर्षों तक "जीवित" रहने में सक्षम है।
एक सीलबंद बर्तन में तरल क्लोरीन
क्लोरीन प्राप्त करने के तरीके
तत्व के प्राकृतिक यौगिकों को विघटित करने के लिए क्लोरीन के उत्पादन में बहुत अधिक बिजली की आवश्यकता होती है। क्लोरीन के उत्पादन के लिए मुख्य कच्चा माल साधारण सेंधा नमक है, एक सस्ता उत्पाद जिसका बड़ी मात्रा में सेवन किया जाता है (1 टन क्लोरीन का उत्पादन करने के लिए कम से कम 1.7 टन नमक की आवश्यकता होती है)।
सबसे पहले, नमक को कुचल दिया जाता है, फिर गर्म पानी में घोल दिया जाता है। परिणामी घोल को सफाई की दुकान में पंप किया जाता है, जहां इसे कैल्शियम और मैग्नीशियम लवण की अशुद्धियों से शुद्ध किया जाता है, और फिर स्पष्ट (व्यवस्थित) किया जाता है। शुद्ध केंद्रित सोडियम क्लोराइड घोल को इलेक्ट्रोलिसिस शॉप में पंप किया जाता है। घर पर, आप क्लोरीन के उत्पादन पर एक असामान्य प्रयोग कर सकते हैं, इसके लिए सोडियम क्लोराइड का इलेक्ट्रोलिसिस करना आवश्यक है।
क्लोरीन के दो प्रकार के तकनीकी उत्पादन होते हैं: पारा और डायाफ्राम। दूसरे मामले में, एक छिद्रित लोहे की चादर कैथोड के रूप में कार्य करती है, और सेल के कैथोड और एनोड रिक्त स्थान एक एस्बेस्टस डायाफ्राम द्वारा अलग किए जाते हैं। लोहे के कैथोड पर हाइड्रोजन आयनों का निर्वहन और कास्टिक सोडा का एक जलीय घोल बनता है। जब पारे को कैथोड के रूप में उपयोग किया जाता है, तो उस पर सोडियम आयन छोड़े जाते हैं और सोडियम अमलगम बनता है, जो बाद में पानी से विघटित हो जाता है। हाइड्रोजन और कास्टिक सोडा बनता है। इस मामले में एक अलग डायाफ्राम की जरूरत नहीं है, क्षार की उच्च सांद्रता है।
क्लोरीन का उत्पादन एक साथ हाइड्रोजन और कास्टिक सोडा का उत्पादन होता है। हाइड्रोजन को धातु के पाइप, और क्लोरीन - सिरेमिक या कांच के माध्यम से छुट्टी दी जाती है। "ताजा" क्लोरीन जल वाष्प से संतृप्त होता है और इसलिए इसकी सबसे आक्रामक गुण प्रदर्शित करता है। क्लोरीन को पहले अंदर से सिरेमिक टावरों में पानी से ठंडा किया जाता है, फिर केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के साथ सुखाया जाता है - यह एकमात्र क्लोरीन डिसेकेंट है जिसके साथ तत्व प्रवेश नहीं करता है।
सूखी क्लोरीन कम आक्रामक होती है और धातु के विनाश में योगदान नहीं करती है। तैयार क्लोरीन का परिवहन 10 एटीएम तक या रेलवे टैंकों में दबाव में सिलेंडरों में तरल अवस्था में किया जाता है। क्लोरीन को संपीड़ित और पंप करने के लिए, कारखाने सल्फ्यूरिक एसिड वाले पंपों का उपयोग करते हैं, जो स्नेहक और कार्यशील द्रव दोनों के रूप में कार्य करता है।
एक पुराना क्लोरीन संयंत्र
पानी के साथ इंटरेक्शन
क्लोरीन पानी में घुल जाता है: 20 डिग्री सेल्सियस पर, क्लोरीन की 2.3 मात्रा पानी की एक मात्रा में घुल जाती है। प्रारंभ में, क्लोरीन के एक जलीय घोल का रंग पीला होता है, लेकिन यदि इसे लंबे समय तक प्रकाश में रखा जाए, तो यह धीरे-धीरे फीका पड़ जाता है। यह इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि भंग क्लोरीन पानी के साथ आंशिक प्रतिक्रिया में प्रवेश करता है, हाइड्रोक्लोरिक और हाइपोक्लोरस एसिड बनाता है। पानी में क्लोरीन का घोल धीरे-धीरे हाइड्रोक्लोरिक एसिड के घोल में बदल जाता है, क्योंकि हाइपोक्लोरस एसिड अस्थिर होता है और धीरे-धीरे हाइड्रोजन क्लोराइड और ऑक्सीजन में विघटित हो जाता है।
कम तापमान पर, क्लोरीन और पानी प्रतिक्रिया करते हैं और असामान्य संरचना के क्रिस्टलीय हाइड्रेट बनाते हैं। ये हरे-पीले क्रिस्टल होते हैं, जो केवल 10 डिग्री सेल्सियस से कम तापमान पर स्थिर होते हैं। वे तब बनते हैं जब क्लोरीन को बर्फ के पानी से गुजारा जाता है। बर्फ के क्रिस्टल जाली में, पानी के अणुओं को इस तरह से व्यवस्थित किया जा सकता है कि उनके बीच नियमित रूप से रिक्त स्थान दिखाई दें। प्राथमिक घनीय कोशिका में 46 जल अणु होते हैं, जिनके बीच 8 सूक्ष्मदर्शीय रिक्तिकाएँ होती हैं। इनमें क्लोरीन के अणु होते हैं।
क्लोरीन, कोई कह सकता है, पहले से ही हमारे दैनिक जीवन का एक निरंतर साथी है। शायद ही कभी किस घर में इस तत्व के कीटाणुनाशक प्रभाव के आधार पर घरेलू उत्पाद नहीं होंगे। लेकिन साथ ही यह इंसानों के लिए बहुत खतरनाक है! क्लोरीन श्वसन प्रणाली, पाचन तंत्र और त्वचा के श्लेष्म झिल्ली के माध्यम से शरीर में प्रवेश कर सकता है। आप उन्हें घर और छुट्टी दोनों में जहर दे सकते हैं - कई पूलों, वाटर पार्कों में, यह जल शोधन का मुख्य साधन है। मानव शरीर पर क्लोरीन का प्रभाव तेजी से नकारात्मक होता है, यह गंभीर शिथिलता और मृत्यु का कारण बन सकता है। इसलिए, विषाक्तता के लक्षणों, प्राथमिक उपचार के तरीकों के बारे में सभी को जागरूक होने की आवश्यकता है।
क्लोरीन - यह पदार्थ क्या है
क्लोरीन एक पीले रंग का गैसीय तत्व है। इसकी एक तेज विशिष्ट गंध है - गैसीय रूप में, साथ ही रासायनिक रूपों में, जो इसकी सक्रिय अवस्था को दर्शाता है, यह मनुष्यों के लिए खतरनाक, विषैला है।
क्लोरीन हवा की तुलना में 2.5 गुना भारी है, इसलिए रिसाव की स्थिति में यह खड्डों, पहली मंजिलों के स्थानों और कमरे के फर्श के साथ फैल जाएगा। जब साँस ली जाती है, तो शिकार विषाक्तता के रूपों में से एक विकसित हो सकता है। इस बारे में हम आगे बात करेंगे।
विषाक्तता के लक्षण
वाष्प के लंबे समय तक साँस लेना और पदार्थ के अन्य संपर्क दोनों ही बहुत खतरनाक हैं। चूंकि यह सक्रिय है, मानव शरीर पर क्लोरीन का प्रभाव जल्दी ही प्रकट होता है। विषैला तत्व आंखों, श्लेष्मा झिल्ली और त्वचा को काफी हद तक प्रभावित करता है।
विषाक्तता तीव्र और पुरानी दोनों हो सकती है। हालांकि, किसी भी मामले में, असामयिक सहायता के साथ, एक घातक परिणाम का खतरा है!
क्लोरीन वाष्प के साथ विषाक्तता के लक्षण भिन्न हो सकते हैं - मामले की बारीकियों, जोखिम की अवधि और अन्य कारकों के आधार पर। सुविधा के लिए, हमने तालिका में चिन्हों को सीमांकित किया है।
विषाक्तता की डिग्री | लक्षण |
रोशनी। सबसे सुरक्षित - औसतन तीन दिनों में अपने आप गुजरता है। | जलन, श्लेष्म झिल्ली की लाली, त्वचा। |
औसत। चिकित्सा ध्यान और व्यापक उपचार की आवश्यकता है! | दिल की लय का उल्लंघन, घुटन, छाती में दर्द, हवा की कमी, विपुल लैक्रिमेशन, सूखी खांसी, श्लेष्म झिल्ली पर जलन। सबसे खतरनाक लक्षण-परिणाम फुफ्फुसीय एडिमा है। |
अधिक वज़नदार। पुनर्जीवन उपायों की आवश्यकता है - मृत्यु 5-30 मिनट में हो सकती है! | चक्कर आना, प्यास, आक्षेप, चेतना का नुकसान। |
बिजली चमकना। दुर्भाग्य से, ज्यादातर मामलों में मदद बेकार है - मृत्यु लगभग तुरंत होती है। | आक्षेप, चेहरे और गर्दन पर नसों की सूजन, श्वसन विफलता, कार्डियक अरेस्ट। |
दीर्घकालिक। क्लोरीन युक्त पदार्थ के साथ बार-बार काम करने का परिणाम। | खांसी, आक्षेप, श्वसन प्रणाली की पुरानी बीमारियां, लगातार सिरदर्द, अवसाद, उदासीनता, चेतना के नुकसान के मामले असामान्य नहीं हैं। |
यह मानव शरीर पर क्लोरीन का प्रभाव है। आइए बात करते हैं कि आप इसके जहरीले धुएं से कहां जहर खा सकते हैं और इस मामले में प्राथमिक उपचार कैसे करें।
काम पर जहर
कई उद्योगों में क्लोरीन गैस का उपयोग किया जाता है। यदि आप निम्नलिखित उद्योगों में काम करते हैं तो आपको विषाक्तता का पुराना रूप मिल सकता है:
- रसायन उद्योग।
- कपड़े का कारखाना।
- दवा उद्योग।
अवकाश विषाक्तता
हालांकि बहुत से लोग मानव शरीर पर क्लोरीन के प्रभाव के बारे में जानते हैं (बेशक, बड़ी मात्रा में), सभी सौना, स्विमिंग पूल और मनोरंजन जल परिसर ऐसे बजट कीटाणुनाशक के उपयोग की कड़ाई से निगरानी नहीं करते हैं। लेकिन इसकी खुराक गलती से पार करना बहुत आसान है। इसलिए आगंतुकों का क्लोरीन विषाक्तता, जो हमारे समय में अक्सर होता है।
कैसे नोटिस करें कि आपकी यात्रा के दौरान पूल के पानी में तत्व की खुराक पार हो गई है? बहुत आसान - आप पदार्थ की एक मजबूत विशिष्ट गंध महसूस करेंगे।
यदि आप अक्सर पूल में जाते हैं, जहां वे डीज़-क्लोर के उपयोग के निर्देशों का उल्लंघन करते हैं तो क्या होता है? आगंतुकों को लगातार शुष्क त्वचा, भंगुर नाखून और बालों से सावधान रहना चाहिए। इसके अलावा, अत्यधिक क्लोरीनयुक्त पानी में तैरने से आपको हल्के तत्व विषाक्तता होने का खतरा होता है। यह निम्नलिखित लक्षणों के साथ स्वयं प्रकट होता है:
- खाँसी;
- उल्टी करना;
- जी मिचलाना;
- दुर्लभ मामलों में, फेफड़ों में सूजन आ जाती है।
घर में जहर
यदि आपने डीज़-क्लोर के उपयोग के निर्देशों का उल्लंघन किया है तो जहर आपको घर पर भी धमकी दे सकता है। विषाक्तता का एक जीर्ण रूप भी आम है। यह तब विकसित होता है जब गृहिणी अक्सर सफाई के लिए निम्नलिखित साधनों का उपयोग करती है:
- ब्लीचर्स।
- मोल्ड से निपटने के लिए डिज़ाइन की गई तैयारी।
- गोलियाँ, धोने वाले तरल पदार्थ जिनमें यह तत्व होता है।
- पाउडर, परिसर के सामान्य कीटाणुशोधन के लिए समाधान।
शरीर पर क्लोरीन का प्रभाव
मानव शरीर पर क्लोरीन की छोटी खुराक (एकत्रीकरण की स्थिति कोई भी हो सकती है) के निरंतर प्रभाव से लोगों को निम्नलिखित का खतरा है:
- ग्रसनीशोथ।
- स्वरयंत्रशोथ।
- ब्रोंकाइटिस (तीव्र या जीर्ण रूप में)।
- त्वचा के विभिन्न रोग।
- साइनसाइटिस।
- न्यूमोस्क्लेरोसिस।
- ट्रेकाइटिस।
- दृश्य हानि।
यदि आपने ऊपर सूचीबद्ध बीमारियों में से एक पर ध्यान दिया है, बशर्ते कि आप लगातार या एक बार (पूल में जाने के मामले भी यहां लागू होते हैं) क्लोरीन वाष्प के संपर्क में थे, तो यह जल्द से जल्द किसी विशेषज्ञ से संपर्क करने का एक कारण है! रोग की प्रकृति का अध्ययन करने के लिए डॉक्टर एक व्यापक निदान लिखेंगे। इसके परिणामों का अध्ययन करने के बाद, वह उपचार लिखेंगे।
विषाक्तता के लिए प्राथमिक उपचार
क्लोरीन एक ऐसी गैस है जो साँस लेना बहुत खतरनाक है, खासकर बड़ी मात्रा में! विषाक्तता के एक औसत, गंभीर रूप के साथ, पीड़ित को तुरंत प्राथमिक चिकित्सा मिलनी चाहिए:
- व्यक्ति की स्थिति कैसी भी हो, घबराएं नहीं। आपको सबसे पहले अपने आप को एक साथ खींचना चाहिए और फिर उसे शांत करना चाहिए।
- पीड़ित को ताजी हवा में या क्लोरीन के धुएं से मुक्त हवादार क्षेत्र में ले जाएं।
- जितनी जल्दी हो सके एक एम्बुलेंस को बुलाओ।
- सुनिश्चित करें कि व्यक्ति गर्म और आरामदायक है - उसे कंबल, कंबल या चादर से ढक दें।
- सुनिश्चित करें कि वह आसानी से और स्वतंत्र रूप से सांस लेता है - गर्दन से तंग कपड़े, गहने हटा दें।
विषाक्तता के लिए चिकित्सा देखभाल
एम्बुलेंस टीम के आने से पहले, आप कई घरेलू और चिकित्सा तैयारियों का उपयोग करके पीड़ित की स्वयं सहायता कर सकते हैं:
- 2% बेकिंग सोडा का घोल तैयार करें। इस तरल से पीड़ित की आंख, नाक और मुंह को धोएं।
- उसकी आंखों में वैसलीन या जैतून का तेल लगाएं।
- यदि कोई व्यक्ति दर्द, आंखों में दर्द की शिकायत करता है तो ऐसी स्थिति में 0.5% डाईकेन का घोल सबसे अच्छा रहेगा। प्रत्येक आँख के लिए 2-3 बूँदें।
- रोकथाम के लिए, एक आँख मरहम भी लगाया जाता है - सिंथोमाइसिन (0.5%), सल्फ़ानिलिक (10%)।
- एल्ब्यूसिड (30%), जिंक सल्फेट घोल (0.1%) का उपयोग आंखों की मरहम के विकल्प के रूप में किया जा सकता है। ये दवाएं पीड़ित को दिन में दो बार दी जाती हैं।
- इंट्रामस्क्युलर, अंतःशिरा इंजेक्शन। "प्रेडनिसोलोन" - 60 मिलीग्राम (अंतःशिरा या इंट्रामस्क्युलर), "हाइड्रोकार्टिसोन" - 125 मिलीग्राम (इंट्रामस्क्युलर)।
निवारण
क्लोरीन कितना खतरनाक है, यह जानते हुए कि मानव शरीर पर किस पदार्थ का प्रभाव पड़ता है, आपके शरीर पर इसके नकारात्मक प्रभाव को कम करने या समाप्त करने का ध्यान रखना सबसे अच्छा है। इसे निम्नलिखित तरीकों से प्राप्त किया जा सकता है:
- कार्यस्थल में स्वच्छता मानकों का अनुपालन।
- नियमित चिकित्सा परीक्षाएं।
- घर या काम पर क्लोरीन युक्त दवाओं के साथ काम करते समय सुरक्षात्मक उपकरणों का उपयोग - एक ही श्वासयंत्र, तंग सुरक्षात्मक रबर के दस्ताने।
- औद्योगिक वातावरण में पदार्थ के साथ काम करते समय सुरक्षा नियमों का अनुपालन।
औद्योगिक पैमाने पर और घरों में क्लोरीन के साथ काम करने में हमेशा सावधानी बरतने की आवश्यकता होती है। आप जानते हैं कि पदार्थ विषाक्तता के संकेतों के लिए खुद का निदान कैसे करें। पीड़ित को तुरंत सहायता प्रदान की जानी चाहिए!
क्लोरीन
क्लोरीन-ए; एम।[ग्रीक से। क्लोरोस - पीला हरा] एक रासायनिक तत्व (Cl), एक तीखी गंध वाली एक हरी-पीली एस्फिक्सिएटिंग गैस (जहर और कीटाणुनाशक के रूप में प्रयुक्त)। क्लोरीन यौगिक। क्लोरीन विषाक्तता।
◁ क्लोरीन (देखें)।
क्लोरीन(अव्य। क्लोरम), आवधिक प्रणाली के समूह VII का एक रासायनिक तत्व, हैलोजन को संदर्भित करता है। यह नाम ग्रीक क्लोरोस से है, पीला-हरा। मुक्त क्लोरीन में डायटोमिक अणु (सीएल 2) होते हैं; तीखी गंध वाली पीली-हरी गैस; घनत्व 3.214 जी/एल; टीपीएल -101 डिग्री सेल्सियस; टीकिप -33.97°C; साधारण तापमान पर, यह 0.6 एमपीए के दबाव में आसानी से द्रवीभूत हो जाता है। रासायनिक रूप से बहुत सक्रिय (ऑक्सीकरण एजेंट)। मुख्य खनिज हलाइट (सेंधा नमक), सिल्विन, बिस्कोफाइट हैं; समुद्र के पानी में सोडियम, पोटेशियम, मैग्नीशियम और अन्य तत्वों के क्लोराइड होते हैं। उनका उपयोग क्लोरीन युक्त कार्बनिक यौगिकों (60-75%), अकार्बनिक पदार्थों (10-20%), ब्लीचिंग सेल्यूलोज और कपड़ों (5-15%) के लिए, सैनिटरी जरूरतों और पानी की कीटाणुशोधन (क्लोरीनीकरण) के लिए किया जाता है। . विषाक्त।
क्लोरीनक्लोरीन (लेट। क्लोरम), सीएल ("क्लोरीन" पढ़ें), परमाणु संख्या 17 के साथ एक रासायनिक तत्व, परमाणु द्रव्यमान 35.453। अपने मुक्त रूप में, यह एक तेज, दम घुटने वाली गंध वाली पीली-हरी भारी गैस है (इसलिए नाम: ग्रीक क्लोरोस - पीला-हरा)।
प्राकृतिक क्लोरीन दो न्यूक्लाइड्स का मिश्रण है (सेमी।न्यूक्लाइड)द्रव्यमान संख्या 35 (द्रव्यमान द्वारा 75.77% के मिश्रण में) और 37 (24.23%) के साथ। बाहरी इलेक्ट्रॉन परत विन्यास 3 एस 2
पी 5
. यौगिकों में, यह मुख्य रूप से ऑक्सीकरण अवस्थाओं -1, +1, +3, +5 और +7 (संयोजक I, III, V और VII) को प्रदर्शित करता है। मेंडेलीव के तत्वों की आवधिक प्रणाली के समूह VIIA में तीसरी अवधि में स्थित हैलोजन को संदर्भित करता है (सेमी।हलोजन).
तटस्थ क्लोरीन परमाणु का त्रिज्या 0.099 एनएम है, आयनिक रेडी बराबर हैं, क्रमशः (कोष्ठक में समन्वय संख्या के मान हैं): सीएल - 0.167 एनएम (6), सीएल 5+ 0.026 एनएम (3) और क्लर 7+ 0.022 एनएम (3) और 0.041 एनएम (6)। तटस्थ क्लोरीन परमाणु की क्रमिक आयनीकरण ऊर्जा क्रमशः 12.97, 23.80, 35.9, 53.5, 67.8, 96.7 और 114.3 eV है। इलेक्ट्रॉन आत्मीयता 3.614 eV। पॉलिंग पैमाने पर, क्लोरीन की वैद्युतीयऋणात्मकता 3.16 है।
डिस्कवरी इतिहास
क्लोरीन का सबसे महत्वपूर्ण रासायनिक यौगिक - टेबल सॉल्ट (रासायनिक सूत्र NaCl, रासायनिक नाम सोडियम क्लोराइड) - प्राचीन काल से मनुष्य के लिए जाना जाता है। इस बात के सबूत हैं कि लीबिया में 3-4 हजार साल ईसा पूर्व में टेबल नमक की निकासी की गई थी। यह संभव है कि, विभिन्न जोड़तोड़ के लिए टेबल नमक का उपयोग करते हुए, रसायनज्ञों को गैसीय क्लोरीन का भी सामना करना पड़ा। "धातुओं के राजा" - सोना - को भंग करने के लिए उन्होंने "एक्वा रेजिया" का इस्तेमाल किया - हाइड्रोक्लोरिक और नाइट्रिक एसिड का मिश्रण, जिसकी परस्पर क्रिया क्लोरीन छोड़ती है।
पहली बार, स्वीडिश रसायनज्ञ के. शेहेल द्वारा क्लोरीन गैस प्राप्त की गई और इसका विस्तार से वर्णन किया गया (सेमी।शेल कार्ल विल्हेम) 1774 में। उन्होंने हाइड्रोक्लोरिक एसिड को खनिज पाइरोलुसाइट के साथ गर्म किया (सेमी।पायरोलुसाइट) MnO2 और एक तीखी गंध वाली पीली-हरी गैस के विकास को देखा। चूंकि उन दिनों फ्लॉजिस्टन की थ्योरी का बोलबाला था (सेमी।फ्लॉगिस्टन)शेहेले ने नई गैस को "डीफ्लोजिस्टिनेटेड हाइड्रोक्लोरिक एसिड" के रूप में माना, यानी हाइड्रोक्लोरिक एसिड के ऑक्साइड (ऑक्साइड) के रूप में। ए लवॉज़ियर (सेमी।लेवोज़ियर एंटोनी लॉरेंट)गैस को तत्व "मुरिया" के ऑक्साइड के रूप में माना जाता है (हाइड्रोक्लोरिक एसिड को लैटिन मुरिया - ब्राइन से म्यूरिक एसिड कहा जाता था)। इसी दृष्टिकोण को सबसे पहले अंग्रेजी वैज्ञानिक जी. डेवी ने साझा किया था (सेमी।देवी हम्फ्री), जिन्होंने "म्यूरियम ऑक्साइड" को सरल पदार्थों में विघटित करने में बहुत समय बिताया। वह सफल नहीं हुआ, और 1811 तक डेवी इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि यह गैस एक साधारण पदार्थ है, और एक रासायनिक तत्व इसके अनुरूप है। डेवी गैस के पीले-हरे रंग के अनुसार, इसे क्लोरीन (क्लोरीन) कहने के लिए सबसे पहले प्रस्तावित किया गया था। तत्व को "क्लोरीन" नाम 1812 में फ्रांसीसी रसायनज्ञ जे. एल. गे-लुसाक द्वारा दिया गया था (सेमी।गे लुसैक जोसेफ लुइस); यह ग्रेट ब्रिटेन और संयुक्त राज्य अमेरिका को छोड़कर सभी देशों में स्वीकार किया जाता है, जहां डेवी द्वारा पेश किए गए नाम को संरक्षित रखा गया है। यह सुझाव दिया गया है कि इस तत्व को "हैलोजन" (यानी, लवण का उत्पादन) कहा जाना चाहिए, लेकिन यह अंततः समूह VIIA के सभी तत्वों के लिए सामान्य नाम बन गया।
प्रकृति में होना
पृथ्वी की पपड़ी में क्लोरीन की मात्रा द्रव्यमान द्वारा 0.013% है, ध्यान देने योग्य एकाग्रता में यह सीएल आयन के रूप में है - समुद्र के पानी में मौजूद है (औसतन लगभग 18.8 ग्राम / लीटर)। रासायनिक रूप से, क्लोरीन अत्यधिक सक्रिय है और इसलिए प्रकृति में मुक्त रूप में नहीं पाया जाता है। यह ऐसे खनिजों का हिस्सा है जो बड़ी मात्रा में जमा करते हैं, जैसे कि टेबल या सेंधा नमक (हैलाइट (सेमी।हैलाइट)) NaCl, कार्नेलाइट (सेमी।कार्नेलाइट) KCl MgCl 2 · 6H · 21 O, सिल्वाइट (सेमी।सिल्विन) KCl, सिल्विनाइट (Na, K)Cl, केनाइट (सेमी।केनाइट) KCl MgSO 4 · 3H 2 O, बिस्कोफाइट (सेमी।बिशोफिट) MgCl 2 · 6H 2 O और कई अन्य। मिट्टी में विभिन्न प्रकार की चट्टानों में क्लोरीन पाया जा सकता है।
रसीद
गैसीय क्लोरीन प्राप्त करने के लिए, NaCl के एक मजबूत जलीय घोल का इलेक्ट्रोलिसिस किया जाता है (कभी-कभी KCl का उपयोग किया जाता है)। कैथोड और एनोड रिक्त स्थान को अलग करने वाली एक कटियन एक्सचेंज झिल्ली का उपयोग करके इलेक्ट्रोलिसिस किया जाता है। साथ ही, प्रक्रिया के माध्यम से
2NaCl + 2H 2 O \u003d 2NaOH + H 2 + Cl 2
तीन मूल्यवान रासायनिक उत्पाद एक साथ प्राप्त होते हैं: एनोड पर - क्लोरीन, कैथोड पर - हाइड्रोजन (सेमी।हाइड्रोजन), और क्षार सेल में जमा होता है (उत्पादित क्लोरीन के प्रत्येक टन के लिए 1.13 टन NaOH)। इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा क्लोरीन के उत्पादन के लिए बिजली के बड़े व्यय की आवश्यकता होती है: 1 टन क्लोरीन प्राप्त करने पर 2.3 से 3.7 मेगावाट खर्च होता है।
प्रयोगशाला में क्लोरीन प्राप्त करने के लिए सान्द्र हाइड्रोक्लोरिक अम्ल की कुछ प्रबल ऑक्सीकारक (पोटेशियम परमैंगनेट KMnO4, पोटैशियम डाइक्रोमेट K2Cr2O7, पोटैशियम क्लोरेट KClO3, विरंजक CaClOCl, मैंगनीज ऑक्साइड (IV) MnO2) के साथ अभिक्रिया होती है। इस्तेमाल किया गया। इन उद्देश्यों के लिए पोटेशियम परमैंगनेट का उपयोग करना सबसे सुविधाजनक है: इस मामले में, प्रतिक्रिया बिना गर्म किए आगे बढ़ती है:
2KMnO 4 + 16HCl \u003d 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 8H 2 O।
यदि आवश्यक हो, एक तरलीकृत (दबाव में) रूप में क्लोरीन को रेलवे टैंकों या स्टील सिलेंडरों में ले जाया जाता है। क्लोरीन सिलेंडरों में एक विशेष अंकन होता है, लेकिन ऐसे क्लोरीन सिलेंडर की अनुपस्थिति में भी इसे अन्य गैर विषैले गैसों वाले सिलेंडरों से अलग करना आसान होता है। क्लोरीन सिलेंडरों के नीचे एक गोलार्ध का आकार होता है, और तरल क्लोरीन वाले सिलेंडर को बिना समर्थन के लंबवत नहीं रखा जा सकता है।
भौतिक और रासायनिक गुण
सामान्य परिस्थितियों में, क्लोरीन एक पीली-हरी गैस है, 25 ° C पर गैस का घनत्व 3.214 g / dm 3 (हवा के घनत्व का लगभग 2.5 गुना) है। ठोस क्लोरीन का गलनांक -100.98°C है, क्वथनांक -33.97°C है। मानक इलेक्ट्रोड क्षमता Cl 2 /Cl - एक जलीय घोल में +1.3583 V है।
मुक्त अवस्था में, यह डायटोमिक सीएल 2 अणुओं के रूप में मौजूद है। इस अणु में आंतरिक दूरी 0.1987 एनएम है। सीएल 2 अणु का इलेक्ट्रॉन संबंध 2.45 ईवी है, आयनीकरण क्षमता 11.48 ईवी है। परमाणुओं में Cl2 अणुओं की पृथक्करण ऊर्जा अपेक्षाकृत कम है और इसकी मात्रा 239.23 kJ/mol है।
क्लोरीन पानी में थोड़ा घुलनशील है। 0°C के तापमान पर, घुलनशीलता 1.44 wt.%, 20°C पर - 0.711°C wt.%, 60°C पर - 0.323 wt है। %। जल में क्लोरीन के विलयन को क्लोरीन जल कहते हैं। क्लोरीन के पानी में संतुलन स्थापित होता है:
सीएल 2 + एच 2 ओ एच + = सीएल - + एचओसीएल।
इस संतुलन को बाईं ओर स्थानांतरित करने के लिए, यानी, पानी में क्लोरीन की घुलनशीलता को कम करने के लिए, सोडियम क्लोराइड NaCl या कुछ गैर-वाष्पशील मजबूत एसिड (उदाहरण के लिए, सल्फ्यूरिक) को पानी में जोड़ा जाना चाहिए।
कई गैर-ध्रुवीय तरल पदार्थों में क्लोरीन अत्यधिक घुलनशील है। तरल क्लोरीन ही Bcl3, SiCl4, TiCl4 जैसे पदार्थों के लिए विलायक के रूप में कार्य करता है।
परमाणुओं में सीएल 2 अणुओं के पृथक्करण की कम ऊर्जा और क्लोरीन परमाणु की उच्च इलेक्ट्रॉन बंधुता के कारण, क्लोरीन रासायनिक रूप से अत्यधिक सक्रिय है। यह अधिकांश धातुओं (उदाहरण के लिए, सोना सहित) और कई गैर-धातुओं के साथ सीधे संपर्क में आता है। अतः बिना गर्म किए क्लोरीन क्षार के साथ अभिक्रिया करता है (सेमी।क्षारीय धातु)और क्षारीय पृथ्वी धातु (सेमी।क्षारीय पृथ्वी धातु)सुरमा के साथ:
2Sb + 3Cl 2 = 2SbCl 3
गर्म होने पर क्लोरीन एल्यूमीनियम के साथ प्रतिक्रिया करता है:
3Cl 2 + 2Al = 2A1Cl 3
और लोहा:
2Fe + 3Cl 2 \u003d 2FeCl 3।
क्लोरीन हाइड्रोजन एच 2 के साथ या तो प्रज्वलित होने पर प्रतिक्रिया करता है (क्लोरीन हाइड्रोजन वातावरण में चुपचाप जलता है), या जब क्लोरीन और हाइड्रोजन का मिश्रण पराबैंगनी प्रकाश से विकिरणित होता है। इस स्थिति में, हाइड्रोजन क्लोराइड गैस HCl बनती है:
एच 2 + सीएल 2 \u003d 2एचसीएल।
जल में हाइड्रोजन क्लोराइड के विलयन को हाइड्रोक्लोरिक कहते हैं (सेमी।हाइड्रोक्लोरिक एसिड)(हाइड्रोक्लोरिक एसिड। हाइड्रोक्लोरिक एसिड की अधिकतम द्रव्यमान सांद्रता लगभग 38% है। हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के लवण - क्लोराइड (सेमी।क्लोराइड), उदाहरण के लिए, अमोनियम क्लोराइड NH 4 Cl, कैल्शियम क्लोराइड CaCl 2, बेरियम क्लोराइड BaCl 2 और अन्य। कई क्लोराइड पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं। व्यावहारिक रूप से पानी में अघुलनशील और सिल्वर क्लोराइड AgCl के अम्लीय जलीय घोल में। एक समाधान में क्लोराइड आयनों की उपस्थिति के लिए एक गुणात्मक प्रतिक्रिया Ag + आयनों के साथ एक सफेद AgCl अवक्षेप का निर्माण होता है, जो नाइट्रिक एसिड माध्यम में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील होता है:
CaCl 2 + 2AgNO 3 \u003d Ca (NO 3) 2 + 2AgCl।
कमरे के तापमान पर, क्लोरीन सल्फर के साथ प्रतिक्रिया करता है (तथाकथित सल्फर मोनोक्लोराइड एस 2 सीएल 2 बनता है) और फ्लोरीन (यौगिक सीएलएफ और सीएलएफ 3 बनते हैं)। गर्म होने पर, क्लोरीन फॉस्फोरस के साथ परस्पर क्रिया करता है (प्रतिक्रिया स्थितियों के आधार पर, PCl 3 या PCl 5 यौगिक बनते हैं), आर्सेनिक, बोरॉन और अन्य गैर-धातुएँ। क्लोरीन सीधे ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, कार्बन (इन तत्वों के साथ क्लोरीन के कई यौगिक अप्रत्यक्ष रूप से प्राप्त होते हैं) और अक्रिय गैसों के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं (हाल ही में, वैज्ञानिकों ने ऐसी प्रतिक्रियाओं को सक्रिय करने और उन्हें "सीधे" करने के तरीके खोजे हैं)। अन्य हैलोजेन के साथ, क्लोरीन इंटरलॉगन यौगिक बनाता है, उदाहरण के लिए, बहुत मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट - फ्लोराइड्स ClF, ClF 3, ClF 5। क्लोरीन की ऑक्सीकरण शक्ति ब्रोमीन की तुलना में अधिक है, इसलिए क्लोरीन ब्रोमाइड आयन को ब्रोमाइड विलयन से विस्थापित कर देता है, उदाहरण के लिए:
सीएल 2 + 2NaBr \u003d ब्र 2 + 2NaCl
क्लोरीन कई कार्बनिक यौगिकों के साथ प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करता है, उदाहरण के लिए, मीथेन सीएच 4 और बेंजीन सी 6 एच 6 के साथ:
सीएच 4 + सीएल 2 = सीएच 3 सीएल + एचसीएल या सी 6 एच 6 + सीएल 2 = सी 6 एच 5 सीएल + एचसीएल।
क्लोरीन अणु कार्बनिक यौगिकों में कई बांड (डबल और ट्रिपल) जोड़ने में सक्षम है, उदाहरण के लिए, एथिलीन सी 2 एच 4:
सी 2 एच 4 + सीएल 2 = सीएच 2 सीएलएचसी 2 सीएल।
क्लोरीन क्षार के जलीय घोल के साथ परस्पर क्रिया करता है। यदि प्रतिक्रिया कमरे के तापमान पर आगे बढ़ती है, तो क्लोराइड (उदाहरण के लिए, पोटेशियम क्लोराइड KCl) और हाइपोक्लोराइट बनता है। (सेमी।हाइपोक्लोराइट्स)(उदाहरण के लिए, पोटेशियम हाइपोक्लोराइट KClO):
Cl 2 + 2KOH \u003d KClO + KCl + H 2 O।
जब क्लोरीन एक गर्म (लगभग 70-80 डिग्री सेल्सियस का तापमान) क्षार समाधान के साथ संपर्क करता है, तो इसी क्लोराइड और क्लोरेट का निर्माण होता है (सेमी।क्लोरेट्स), उदाहरण के लिए:
3Cl 2 + 6KOH \u003d 5KSl + KClO 3 + 3H 2 O।
जब क्लोरीन कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड Ca (OH) 2 के गीले घोल से संपर्क करता है, तो ब्लीच बनता है (सेमी।ब्लीचिंग पाउडर)("ब्लीच") CaClOCl।
क्लोरीन +1 की ऑक्सीकरण स्थिति एक कमजोर, अस्थिर हाइपोक्लोरस एसिड से मेल खाती है (सेमी।हाइपोक्लोरस तेजाब)एचसीएलओ। इसके लवण हाइपोक्लोराइट हैं, उदाहरण के लिए, NaClO सोडियम हाइपोक्लोराइट है। हाइपोक्लोराइट सबसे मजबूत ऑक्सीडाइज़र हैं और व्यापक रूप से विरंजन और कीटाणुनाशक एजेंटों के रूप में उपयोग किए जाते हैं। जब हाइपोक्लोराइट्स, विशेष रूप से ब्लीच, कार्बन डाइऑक्साइड सीओ 2 के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, तो अन्य उत्पादों के बीच वाष्पशील हाइपोक्लोरस एसिड बनता है (सेमी।हाइपोक्लोरस तेजाब), जो क्लोरीन ऑक्साइड (I) Cl 2 O की रिहाई के साथ विघटित हो सकता है:
2एचसीएलओ \u003d सीएल 2 ओ + एच 2 ओ।
यह इस गैस की गंध है, Cl2O, जो ब्लीच की विशिष्ट गंध है।
क्लोरीन +3 का ऑक्सीकरण राज्य मध्यम शक्ति एचसीएलओ 2 के कम-स्थिर एसिड से मेल खाता है। इस अम्ल को क्लोराइड कहते हैं, इसके लवण क्लोराइट होते हैं। (सेमी।क्लोराइट्स (लवण)), उदाहरण के लिए, NaClO2 - सोडियम क्लोराइट।
क्लोरीन +4 का ऑक्सीकरण राज्य केवल एक यौगिक से मेल खाता है - क्लोरीन डाइऑक्साइड СlО 2।
क्लोरीन +5 का ऑक्सीकरण राज्य केवल 40% से कम सांद्रता पर जलीय घोल में मजबूत, स्थिर, क्लोरिक एसिड से मेल खाता है (सेमी।हाइपोक्लोरस तेजाब)एचसीएलओ 3। इसके लवण क्लोरेट्स हैं, उदाहरण के लिए, पोटेशियम क्लोरेट KClO3।
क्लोरीन +6 का ऑक्सीकरण राज्य केवल एक यौगिक से मेल खाता है - क्लोरीन ट्राइऑक्साइड СlО 3 (एक डिमर Сl 2 О 6 के रूप में मौजूद है)।
क्लोरीन +7 का ऑक्सीकरण राज्य एक बहुत मजबूत और काफी स्थिर पर्क्लोरिक एसिड से मेल खाता है (सेमी।परक्लोरिक तेजाब)एचसीएलओ 4। इसके लवण पर्क्लोरेट्स होते हैं (सेमी।परक्लोरेट्स), उदाहरण के लिए, अमोनियम पर्क्लोरेट NH4 ClO4 या पोटेशियम पर्क्लोरेट KClO4। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि भारी क्षार धातुओं - पोटेशियम और विशेष रूप से रुबिडियम और सीज़ियम के परक्लोरेट पानी में थोड़ा घुलनशील होते हैं। क्लोरीन +7 - Cl 2 O 7 के ऑक्सीकरण अवस्था के अनुरूप ऑक्साइड।
सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्थाओं में क्लोरीन युक्त यौगिकों में, हाइपोक्लोराइट्स में सबसे मजबूत ऑक्सीकरण गुण होते हैं। पर्क्लोरेट्स के लिए, ऑक्सीकरण गुण अनैच्छिक हैं।
आवेदन
क्लोरीन रासायनिक उद्योग के सबसे महत्वपूर्ण उत्पादों में से एक है। इसका विश्व उत्पादन प्रति वर्ष लाखों टन है। क्लोरीन का उपयोग कीटाणुनाशक और ब्लीच (सोडियम हाइपोक्लोराइट, ब्लीच और अन्य), हाइड्रोक्लोरिक एसिड, कई धातुओं और गैर-धातुओं के क्लोराइड, कई प्लास्टिक (पॉलीविनाइल क्लोराइड) के उत्पादन के लिए किया जाता है। (सेमी।पॉलीविनाइल क्लोराइड)और अन्य), क्लोरीन युक्त सॉल्वैंट्स (डाइक्लोरोइथेन CH 2 ClCH 2 Cl, कार्बन टेट्राक्लोराइड CCl 4, आदि), अयस्कों को खोलने, धातुओं को अलग करने और शुद्ध करने आदि के लिए। क्लोरीन का उपयोग पानी को कीटाणुरहित करने के लिए किया जाता है (सेमी।क्लोरीनेशन)) और कई अन्य उद्देश्यों के लिए।
जैविक भूमिका
क्लोरीन सबसे महत्वपूर्ण बायोजेनिक तत्वों में से एक है (सेमी।बायोजेनिक तत्व)और सभी जीवों में पाया जाता है। कुछ पौधे, तथाकथित हेलोफाइट्स, न केवल अत्यधिक लवणीय मिट्टी पर उगने में सक्षम हैं, बल्कि बड़ी मात्रा में क्लोराइड भी जमा करते हैं। सूक्ष्मजीव (हेलोबैक्टीरिया, आदि) और पर्यावरण की उच्च लवणता की स्थिति में रहने वाले जानवरों को जाना जाता है। क्लोरीन जानवरों और मनुष्यों के जल-नमक चयापचय के मुख्य तत्वों में से एक है, जो शरीर के ऊतकों में भौतिक-रासायनिक प्रक्रियाओं को निर्धारित करता है। यह ऊतकों, ओस्मोरग्यूलेशन में एसिड-बेस बैलेंस को बनाए रखने में शामिल है (सेमी। OSMO-विनियमन)(क्लोरीन रक्त, लसीका और शरीर के अन्य तरल पदार्थों का मुख्य आसमाटिक रूप से सक्रिय पदार्थ है), मुख्य रूप से कोशिकाओं के बाहर होता है। पौधों में, क्लोरीन ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रियाओं और प्रकाश संश्लेषण में शामिल होता है।
मानव मांसपेशियों के ऊतकों में 0.20-0.52% क्लोरीन, हड्डी - 0.09% होता है; रक्त में - 2.89 ग्राम / ली। एक औसत व्यक्ति के शरीर में (शरीर का वजन 70 किलो) 95 ग्राम क्लोरीन होता है। भोजन के साथ हर दिन, एक व्यक्ति को 3-6 ग्राम क्लोरीन प्राप्त होता है, जो अतिरिक्त रूप से इस तत्व की आवश्यकता को पूरा करता है।
क्लोरीन के साथ काम करने की विशेषताएं
क्लोरीन एक जहरीली घुटन भरी गैस है, जो अगर फेफड़ों में प्रवेश करती है, तो फेफड़े के ऊतकों में जलन, घुटन का कारण बनती है। लगभग 0.006 mg / l की हवा में सांद्रता पर श्वसन तंत्र पर इसका चिड़चिड़ा प्रभाव पड़ता है। क्लोरीन पहले रासायनिक जहरों में से एक था (सेमी।जहरीला पदार्थ)प्रथम विश्व युद्ध में जर्मनी द्वारा उपयोग किया गया। क्लोरीन के साथ काम करते समय सुरक्षात्मक कपड़े, गैस मास्क और दस्ताने का इस्तेमाल किया जाना चाहिए। थोड़े समय के लिए, सोडियम सल्फाइट Na 2 SO 3 या सोडियम थायोसल्फेट Na 2 S 2 O 3 के घोल से सिक्त कपड़े की पट्टी से क्लोरीन के प्रवेश से श्वसन अंगों की रक्षा करना संभव है। कार्यस्थल की हवा में क्लोरीन का MPC 1 mg/m3 है, बस्तियों की हवा में 0.03 mg/m3 है।