Info Pomoć  

 Početna za: KLOR, Cl  

 Početna Tabele ovosti Download Zumbar Linkovi

Atomski (redni) broj 16
Relativna atomska masa 35,4527
Naziv na hrvatskom Klor
Internacionalni naziv Chlorum
Oksidacijska stanja [-1], 0, 1, 3, 4, 5, 6, [7]
Talište / Vrelište (K) 172,17 / 239,18
Elektronegativnost 3,16 / 8,30 eV
Konfiguracija zadnje ljuske 3s23p5
Element je Nemetal
Spada u grupu 17 / VIIa
Spada u skupinu Halogeni elementi

KLOR, Cl
  Općenito
Općenito o elementu

Kemijski podaci
Opis, radijus, elektronegativnost... 
Spojevi, dobivanje i uporaba
O dobivanju, spojevima i uporabi...
Fizikalni podaci
Termodinamika, vodljivost, gustoća...
Biološki podaci
Toksičnost, količina u čovjeku, uloga...
Izotopi
Broj izotopa, ključni izotopi...
Minerali i proizvodnja
Minerali, rude...

Download
Download podataka o elementima

Ostali resursi
Linkovi na element na drugim stranicama
Susjedi:

SPOJEVI, DOBIVANJE I UPORABA

Dobivanje klora:

Laboratorijski se klor dobiva oksidacijom iona Cl- prikladnim oksidacijskim sredstvom, npr. MnO2 ili KMnO4. Reakcija se izvodi tako da se čvrsti MnO2 ili KMnO4 miješaju s koncentriranom klorovodičnom kiselinom uz slabo zagrijavanje prema reakcijama:

MnO2(s) + 2CI- + 4H+ -> Mn^2+ + CI2(g) + 2H2O

Mn^2+ + 10Cl- + l6H+ -> 2Mn + 5Cl2(g) + 8H2O

Industrijski se klor dobiva uglavnom elektrolizom čiste, koncentrirane otopine natrijevog klorida (NaCl), ali i iz klorida soli elemenata I. i II. skupine te iz aluminijevog klorida AlCl3. Kod dobivanja klora elektrolizom otopine NaCl na anodi se izlučuje elementarni klor (Cl2), na katodi elementarni vodik (H2), a u otopini ostaju ioni Na+ i OH- te je ovo i način za dobivanje natrijeve lužine, NaOH. Proces se sumarno može predočiti jednadžbom:

2H2O + 2Na+ + 2Cl- -> H2(g) + Cl2(g) + 2Na+ +2OH-

Prema načinu odvajanja anodnog i katodnog prostora, kako bi se spriječilo miješanje dobivenih proizvoda, upotrebljavaju se tri postupka elektrolize: postupak s dijafragmom, postupak sa živom i postupak s polupropusnom membranom. Sve više postrojenja koja za odvajanje koriste živu zbog njene se otrovnosti zatvaraju (u Japanu su nakon velike ekološke nesreće koju je prouzročila živa zatvorena sva takva postrojenja), ili se prizvodnja odvija po strogim ekološkim standardima i pod strogim nadzorom.

U proizvodnji klora u komorama s dijafragmom najprije se priređuje zasićena otopina kamene soli (NaCl) u vodi s dodacima kemikalija koje reguliraju pH-otopine tako da i iz vode i iz soli izlučuju nečistoće koje se odstranjuju filtracijom. Pročišćena otopina spremna je za proces elektrolize. U komorama za elektrolizu katodni je prostor odijeljen od anodnog azbestnom dijafragmom. Katoda je iz perforiranog metala (obično željeza), a neposredno uz nju se nalazi membrana kojoj je katoda ujedno i nosač. Anode su vertikalno postavljene ploče ili štapovi koji su nekada bili grafitni, a danas se koriste rutenijevi oksidi (ili oksida nekih drugih rijetkih zemalja) naneseni na razgranate titanijeve nosače. U katodnom se prostoru nalazi otopina natrijeva hidrata (NaOH), a u anodni se prostor neprekidno dovodi svježa otopina soli (NaCl). Otopine su odvojene dijafragmom. Klor se u plinovitoj fazi izlučuje na anodi i skuplja u vakuumiranom prostoru hlađenim vodom iznad nje. Na katodi se oslobađa vodik, a otopina u katodnom dijelu sadrži Na+, Cl- i OH- ione. Prednost ovog postupka je u manjoj potrošnji energije i što se ne upotrebljava živa. Nedostatak ovog postupka je što je lužina onečišćena Cl- ionima, koji se vrlo teško uklanjaju, pa se NaOH ne može dalje upotrebljvati u industriji.

Kod postupka sa živom odvajanje katodnog od anodnog prostora postignuto je konstrukcijom dviju komora: primarnom i sekundarnom. U primarnoj se kao katoda koristi živa iznad koje vise grafitne anode. Tijekom elektrolize na anodi se izlučuje elementarni klor, a na katodi natrijev amalgam koji otječe na dno. Odatle se provodi u sekundarnu komoru koja može biti pored ili ispod primarne. U sekundarnoj komori anoda je natrijev amalgan iz kojeg se natrij oksidira u Na+, a živa se vraća u primarnu komoru. Na grafitnoj katodi se izlučuje vodik. U gornji dio sekundarne komore neprestano dotječe voda, a s dna se odvodi hidroksid (NaOH) čistoće oko 50%.

Metoda s polupropusnom membranom je najnovija od navedenih, a odvija se u komorama analognim onima kod metode s dijafragmom s tim da je dijafragma zamijenjena polupropusnom membranom. Ona djeluje kao izmjenjivač kationa na način da u katodni prostor propušta ione natrija, ali ne propušta ione klora. Na taj se način u anodnom prostoru koncentrira plinoviti klor koji se odvaja na prije opisani način, a u katodnom se prostoru direktno proizvodi NaOH visoke čistoće koji se koristi u drugim procesima kemijske industrije (npr. za proizvodnju umjetnih gnojiva).

Klor dobiven bilo kojim postupkom elektrolize ima temperaturu 70-80°C i zasićen je vodenom parom pa se mora ohladiti i osušiti. Ohlađeni klor suši se koncentriranom sumpornom kiselinom (H2SO4) i prije transportiranja se ukapljuje.


Svojstva i upotreba klora:

Elementarni klor je plin žutozelene boje, oštra, nadražujuća mirisa. Teži je od zraka i lako se ukapljuje. Pokazuje pojavu fluorescencije i to najizrazitije u zelenom svjetlu na valnoj duljini od oko 500 nm. Dobro se otapa u vodi dajući klornu vodu. Vrlo je reaktivan. Izravno se spaja s većinom elemenata osim s inertnim plinovima, kisikom, dušikom i ugljikom, često s pojavom svjetlosti i oslobađanjem velike količine energije. S kisikom, dušikom i ugljikom može se spajati samo preko drugih spojeva. S brojnim metalima izravno reagira dajući soli. Poput kisika, s vodikom daje klorni praskavac. Čelične strugotine mogu se u struji klora zapaliti i pri 50°C. Vlažni plinoviti klor korodira čelik i mnoge druge metale.

Klor je vrlo otrovan. Pri niskoj koncentraciji i kraćem djelovanju samo nadražuje organe za disanje. Povećanjem koncentracije napada sluznicu, naročito nosa i očiju, a koncentracija od 0,1% može biti smrtonosna već nakon nekoliko udisaja pa je bio prvi u ratu upotrijebljeni bojni otrov (1915. g., tijekom I. svjetskog rata). Danas postoje specijalizirane savjetodavne institucije u svezi zaštite, rukovanja i skladištenja klora; jedna od najvećih je Chlorine Institute u New Yorku (SAD). Također postoje različite preporuke u pogledu dopuštenih koncentracija. Najstrože zahtjeve postavljaju zdrastvene ustanove od kojih neke propisuju maksimalnu koncentraciju od 0,5 ppm u zraku za 15-minutnu izloženost dok je općeprihvaćena norma znatno blaža - 1 ppm srednje koncentracije kroz 8-satni radni period.

Upotreba klora je vrlo raznovrsna. Glavna mu je primjena u proizvodnji organskih spojeva, prvenstveno vinil- klorida za PVC mase. Postoji cijelo područje kemije organskih spojeva klora. Drugi važniji organski spojevi klora su klorirani ugljikovodici, vinilacetat, kloropren (iz kojeg se proizvodi poznati neopren), poljoprivredne kemikalije, plastifikatori i farmaceutski proizvodi. U velikim se količinama troši i za proizvodnju raznih anorganskih spojeva kao što su klorovodik, hipokloriti i klorovodična kiselina. Također se, praktički u cijelom svijetu, koristi za kloriranje pitke vode i vode u bazenima (u svrhu dezinfekcije) te u uređajima za hlađenje. Industrija celuloze i papira troši 10-15% ukupne proizvodnje klora gdje se koristi za stvaranje kašaste celulozne mase. Također se koristi za izbjeljivanje tekstila.


Spojevi klora:

Klor stvara velik broj spojeva u kojima ima oksidacijski broj -1, +1, +2, +3, +4, +5 i + 7, a daleko najčešći i najstabilniji su spojevi s oksidacijskim brojem -1 u kojima stvara ionske kloride te kovalentne kloro-spojeve. U pozitivnim oksidacijskim stanjima stvara klorate, posebno s kisikom i fluorom.

-Klorovodik (HCl) pri standardnim uvjetima je bezbojan plin oštra mirisa koji se u dodiru s vlažnim zrakom jako dimi. Vrlo je stabilan spoj i disocira tek iznad 1500°C. Lako je topljiv u vodi. Reagira s brojnim spojevima reakcijama supstitucije i adicije. Plinoviti klorovodik je korozivan otrov, a jako nagriza sluznicu i kožu. Njegovo udisanje teško oštećuje organe za disanje; udisanje klorovodika koncentracije 0,13-0,2% duže od 2-3 min uzrokuje smrt.

-Klorovodična kiselina (HCl(aq), solna kiselina) vodena je otopina klorovodika. Ubraja se u najjače kiseline, a na tržište dolazi kao koncentrirana 36%-tna otopina. Bezbojna je tekućina zagušljiva mirisa, dok je tehnička žuta obojena zbog nečistoća željeznog klorida. Otapa metale, metalne okside i hidrokside stvarajući soli kloride. Upotrebljava se kao otapalo, i sredstvo za skidanje oksida s metalne površine te za dobivanje klorida. Jedan je od najvažnijih laboratorijskih reagensa. Gotovo svi kloridi lako su topljivi u vodi. Iznimke su slabo topljivi PbCl4 i TlCl, te AgCl i Hg2Cl2 koji su netopljivi. 

-Hipoklorasta kiselina (HClO) vrlo je slaba kiselina i prilično nepostojana. Poznata je samo u vodenim otopinama koje su bezbojne ako su razrijeđene ili žuto obojene ako su koncentrirane. Otopine imaju karakterističan miris, u tami se razlažu polako, a na svjetlu brže. Kiselina je vrlo jako oksidacijsko sredstvo. Daje soli hipoklorite koji su prilično stabilni u dovoljno alkalnoj otopini. Hipokloriti su jaka oksidacijska sredstva baktericidnog učinka pa se upotrebljavaju za dezinfekciju vode za piće, plivaćih bazena i sanitarnih uređaja. Najvažniji je natrijev hipoklorit (NaClO) koji se upotrebljava za bijeljenje tkanina i stvaranje kaše celuloznih vlakana za dobivanje papira.

-Klorov(I)-oksid (Cl2O, diklor-oksid) žutosmeđi je plin neugodna mirisa koji se pri temperaturi od 3,8°C kondenzira u crveno-smeđu tekućinu. Raspada se eksplozivno.

-Klorasta kiselina (HClO2) izvanredno je nestabilna kiselina i poznata je samo u vodenim otopinama. Raspada se pri sobnoj temperaturi. Vrlo je jako oksidacijsko sredstvo. Daje soli klorite, a najvažniji je natrijev klorit (NaClO2) koji se upotrebljava kao sredstvo za bijeljenje. Poznati su kloriti i AgClO2 i Pb(ClO)2 koji su žute boje, teško topljivi, a zagrijavanjem ili udarcem se eksplozivno raspadaju.

-Klorov(IV)-oksid (ClO2) vrlo je nestabilan, žutozelen plin neugodna mirisa koji se lako i eksplozivno raspada na klor i kisik. Hlađenjem ispod 11°C ukapljuje se u tamnocrvenu tekućinu koja je iznad temperature -40°C eksplozivna. Upotrebljava se za bijeljenje papira, celuloze, ulja, masti, tkanine i za pročišćavanje vode.

-Klorna kiselina (HClO3) postojana je samo u vodenim otopinama do koncentracije od 30%. Daje soli klorate koji su tehnički značajniji od klorne kiseline. Najvažniji su natrijev klorat (NaClO3 koji se upotrebljava za proizvodnju ClO2, perklorata i uništavanje korova) i kalijev klorat (KClO3 koji se koristi u industriji šibica i pirotehnici). Klorati se u dodiru s organskim tvarima i redukcijskim sredstvima eksplozivno raspadaju.

-Perklorna kiselina (HClO4) najjača je od svih anorganskih kiselina. Čista perklorna kiselina je pri sobnoj temperaturi tekućina. Bezvodna je bezbojna, higroskopna i jako eksplozivna. Ekstremno je jako oksidacijsko sredstvo. Upotrebljava se: pri površinskoj obradi metala, za katalizu nekih reakcija (npr. acetiliranju celuloze) i za dobivanje perklorata. Najvažniji perklorati su: natrijev perklorat (NaClO4) koji se upotrebljava kao totalni herbicid (biljni otrov koji potpuno uništava korov), barijev i magnezijev perklorat, Ba(ClO4)2 i Mg(ClO4)2, koji se koriste kao sredstva za sušenje i amonijev perklorat (NH4ClO4) koji je važno oksidacijsko sredstvo za eksplozive i raketna goriva.

-Klorov(VII)-oksid (Cl2O7) najstabilniji je od svih oksida klora. Zagrijavanjem i pod djelovanjem udarca eksplodira, ali na običnoj temperaturi ne može zapaliti organske tvari.

 Početna za: KLOR, Cl

Početna Veliki PSE Tabele Zumbar Linkovi
Prijavi grešku