શું ક્લોરિન ગેસ ઝેરી છે? ક્લોરિન શું છે: સામાન્ય તથ્યો

ઉત્પાદનની મુખ્ય ઔદ્યોગિક પદ્ધતિ કેન્દ્રિત NaCl (ફિગ. 96) છે. આ કિસ્સામાં, (2Сl’ – 2e– = Сl 2) પ્રકાશિત થાય છે, અને (2Н + 2e – = H2) કેથોડ જગ્યામાં પ્રકાશિત થાય છે અને NaOH બનાવે છે.

જ્યારે પ્રયોગશાળામાં મેળવવામાં આવે છે, ત્યારે તેઓ સામાન્ય રીતે MnO 2 અથવા KMnO 4 ની અસરનો ઉપયોગ કરે છે:

MnO 2 + 4HCl = MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O

2KMnO 4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 8H 2 O

તે તેના લાક્ષણિક રાસાયણિક કાર્યમાં સમાન છે - તે સક્રિય મોનોવેલેન્ટ મેટાલોઇડ પણ છે. જો કે, તે તેના કરતા ઓછું છે. તેથી, બાદમાં જોડાણોને વિસ્થાપિત કરવામાં સક્ષમ છે.

H 2 + Cl 2 = 2HCl + 44 kcal સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા

સામાન્ય સ્થિતિમાં તે ખૂબ જ ધીરે ધીરે આગળ વધે છે, પરંતુ જ્યારે મિશ્રણ ગરમ થાય છે અથવા મજબૂત રીતે પ્રકાશિત થાય છે (સીધો સૂર્યપ્રકાશ, બર્નિંગ, વગેરે) તે સાથે છે.

NaCl + H 2 SO 4 = NaHSO 4 + HCl

NaCl + NaHSO 4 = Na 2 SO 4 + HCl

તેમાંથી પ્રથમ અંશતઃ પહેલાથી જ સામાન્ય સ્થિતિમાં અને લગભગ સંપૂર્ણપણે ઓછી ગરમી હેઠળ થાય છે; બીજું માત્ર ઉચ્ચ પર થાય છે. પ્રક્રિયા હાથ ધરવા માટે, ઉચ્ચ-પ્રદર્શન મિકેનિકલ મશીનોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

Cl 2 + H 2 O = HCl + HOCl

અસ્થિર સંયોજન હોવાને કારણે, આવી પાતળી સ્થિતિમાં પણ HOCl ધીમે ધીમે વિઘટિત થાય છે. હાઇપોક્લોરસ એસિડ, અથવા કહેવાય છે. HOCl પોતે અને તે ખૂબ જ મજબૂત છે.

આ હાંસલ કરવાનો સૌથી સહેલો રસ્તો એ પ્રતિક્રિયા મિશ્રણમાં ઉમેરીને છે. કારણ કે, જેમ H બને છે, OH અસંબંધિત રાશિઓમાં બંધાઈ જશે અને જમણી તરફ જશે, ઉદાહરણ તરીકે, NaOH અમારી પાસે છે:

Cl 2 + H 2 O<–––>HOCl + HCl

HOCl + HCl + 2NaOH –––>NaOCl + NaCl + 2H 2 O

અથવા સામાન્ય રીતે:

Cl 2 + 2NaOH –––>NaOCl + NaCl + H 2 O

સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પરિણામે, હાયપોક્લોરસનું મિશ્રણ અને મેળવવામાં આવે છે. પરિણામી ("") મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ ગુણધર્મો ધરાવે છે અને તેનો વ્યાપકપણે વિરંજન માટે ઉપયોગ થાય છે અને.

1) HOCl = HCl + O

2) 2HOСl = H 2 O + Cl 2 O

3) 3HOCl = 2HCl + HClO 3

આ બધી પ્રક્રિયાઓ એકસાથે થઈ શકે છે, પરંતુ તેમના સંબંધિત દરો હાલની પરિસ્થિતિઓ પર ઘણો આધાર રાખે છે. બાદમાં બદલીને, તે સુનિશ્ચિત કરવું શક્ય છે કે પરિવર્તન લગભગ સંપૂર્ણ રીતે એક દિશામાં જાય છે.

સીધા સૂર્યપ્રકાશના પ્રભાવ હેઠળ, તેમાંના પ્રથમ અનુસાર વિઘટન થાય છે. તે તે લોકોની હાજરીમાં પણ થાય છે જે સરળતાથી જોડી શકે છે, અને કેટલાક (ઉદાહરણ તરીકે ").

ત્રીજા પ્રકાર અનુસાર HOCl નું વિઘટન ખાસ કરીને જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે સરળતાથી થાય છે. તેથી, ગરમ પરની અસર સારાંશ સમીકરણ દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવે છે:

3Cl 2 + 6KOH = KClO 3 + 5KSl + 3H 2 O

2КlO 3 + H 2 C 2 O 4 = K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O + 2ClO 2

લીલો-પીળો ડાયોક્સાઇડ રચાય છે (mp. - 59 °C, bp. + 10 °C). ફ્રી ClO 2 અસ્થિર છે અને તેની સાથે વિઘટન કરી શકે છે

આયન ત્રિજ્યા (+7e)27 (-1e)181 pm ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી
(પોલિંગ મુજબ) 3.16 ઇલેક્ટ્રોડ સંભવિત 0 ઓક્સિડેશન સ્ટેટ્સ 7, 6, 5, 4, 3, 1, −1 સરળ પદાર્થના થર્મોડાયનેમિક ગુણધર્મો ઘનતા (−33.6 °C પર)1.56
/cm³ દાઢ ગરમી ક્ષમતા 21.838 જે /(મોલ) થર્મલ વાહકતા 0.009 W/( ·) ગલનબિંદુ 172.2 મેલ્ટિંગની ગરમી 6.41 kJ/mol ઉત્કલન બિંદુ 238.6 બાષ્પીભવનની ગરમી 20.41 kJ/mol મોલર વોલ્યુમ 18.7 cm³/mol સરળ પદાર્થની સ્ફટિક જાળી જાળીનું માળખું ઓર્થોરોમ્બિક જાળીના પરિમાણો a=6.29 b=4.50 c=8.21 c/a ગુણોત્તર — ડેબાય તાપમાન n/a કે

ક્લોરિન (χλωρός - લીલો) - સાતમા જૂથના મુખ્ય પેટાજૂથનું એક તત્વ, D.I મેન્ડેલીવના રાસાયણિક તત્વોની સામયિક પદ્ધતિનો ત્રીજો સમયગાળો, અણુ નંબર 17. Cl (lat. ક્લોરમ) દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે. રાસાયણિક રીતે સક્રિય બિન-ધાતુ. તે હેલોજનના જૂથનો એક ભાગ છે (મૂળમાં "હેલોજન" નામનો ઉપયોગ જર્મન રસાયણશાસ્ત્રી શ્વેઇગર દ્વારા ક્લોરિન માટે કરવામાં આવ્યો હતો [શાબ્દિક રીતે, "હેલોજન" નું ભાષાંતર મીઠું તરીકે થાય છે), પરંતુ તે પકડ્યું ન હતું, અને ત્યારબાદ જૂથ VII માટે સામાન્ય બન્યું હતું. તત્વોની, જેમાં ક્લોરિનનો સમાવેશ થાય છે).

સામાન્ય સ્થિતિમાં સામાન્ય પદાર્થ ક્લોરિન (CAS નંબર: 7782-50-5) એ પીળા-લીલા રંગનો ઝેરી વાયુ છે, જેમાં તીવ્ર ગંધ હોય છે. ડાયટોમિક ક્લોરિન પરમાણુ (સૂત્ર Cl2).

ક્લોરિન અણુ ડાયાગ્રામ

ક્લોરિન સૌપ્રથમ 1772 માં સ્કીલે દ્વારા મેળવવામાં આવ્યું હતું, જેમણે પાયરોલુસાઇટ પરના તેમના ગ્રંથમાં હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ સાથે પાયરોલુસાઇટની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દરમિયાન તેના પ્રકાશનનું વર્ણન કર્યું હતું:

4HCl + MnO2 = Cl2 + MnCl2 + 2H2O

સ્કીલે ક્લોરિનની ગંધ, એક્વા રેજિયા જેવી જ, તેની સોના અને સિનાબાર સાથે પ્રતિક્રિયા કરવાની ક્ષમતા અને તેના બ્લીચિંગ ગુણધર્મોની નોંધ લીધી.

જો કે, શેલે, તે સમયે રસાયણશાસ્ત્રમાં પ્રબળ એવા ફ્લોજિસ્ટન સિદ્ધાંત અનુસાર, સૂચવ્યું કે ક્લોરિન એ ડિફ્લોજિસ્ટિકેટેડ હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ છે, એટલે કે, હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ ઓક્સાઇડ. બર્થોલેટ અને લેવોઇસિયરે સૂચવ્યું હતું કે ક્લોરિન એ મુરિયા તત્વનો ઓક્સાઇડ છે, પરંતુ ડેવીના કાર્ય સુધી તેને અલગ કરવાનો પ્રયાસ નિષ્ફળ રહ્યો હતો, જેમણે વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ દ્વારા ટેબલ સોલ્ટને સોડિયમ અને ક્લોરિનમાં વિઘટિત કરવામાં વ્યવસ્થાપિત કર્યું હતું.

પ્રકૃતિમાં વિતરણ

પ્રકૃતિમાં ક્લોરિનના બે આઇસોટોપ જોવા મળે છે: 35 Cl અને 37 Cl. પૃથ્વીના પોપડામાં, ક્લોરિન એ સૌથી સામાન્ય હેલોજન છે. ક્લોરિન ખૂબ સક્રિય છે - તે સામયિક કોષ્ટકના લગભગ તમામ ઘટકો સાથે સીધી રીતે જોડાય છે. તેથી, કુદરતમાં તે માત્ર ખનિજોમાં સંયોજનોના સ્વરૂપમાં જોવા મળે છે: હેલાઇટ NaCl, sylvite KCl, sylvinite KCl NaCl, bischofite MgCl 2 6H2O, carnallite KCl MgCl 2 6H 2 O, કાઇનાઇટ KCl MgH3 સૌથી મોટો O4. ક્લોરિનનો ભંડાર સમુદ્ર અને મહાસાગરોના પાણીના ક્ષારમાં સમાયેલ છે.

પૃથ્વીના પોપડામાં અણુઓની કુલ સંખ્યાના 0.025% ક્લોરિનનો હિસ્સો છે, ક્લોરિનનો ક્લાર્ક નંબર 0.19% છે, અને માનવ શરીરમાં સમૂહ દ્વારા 0.25% ક્લોરિન આયનો છે. માનવ અને પ્રાણીઓના શરીરમાં, ક્લોરિન મુખ્યત્વે આંતરકોષીય પ્રવાહી (લોહી સહિત) માં જોવા મળે છે અને ઓસ્મોટિક પ્રક્રિયાઓના નિયમનમાં તેમજ ચેતા કોષોના કાર્ય સાથે સંકળાયેલ પ્રક્રિયાઓમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

આઇસોટોપિક રચના

કલોરિનનાં 2 સ્થિર આઇસોટોપ્સ પ્રકૃતિમાં જોવા મળે છે: 35 અને 37 ની સમૂહ સંખ્યા સાથે. તેમની સામગ્રીનું પ્રમાણ અનુક્રમે 75.78% અને 24.22% છે.

આઇસોટોપ સાપેક્ષ સમૂહ, a.m.u. અર્ધ જીવન સડોનો પ્રકાર ન્યુક્લિયર સ્પિન
35 Cl 34.968852721 સ્થિર 3/2
36 Cl 35.9683069 301000 વર્ષ 36 Ar માં β સડો 0
37 Cl 36.96590262 સ્થિર 3/2
38Cl 37.9680106 37.2 મિનિટ 38 Ar માં β સડો 2
39 Cl 38.968009 55.6 મિનિટ β સડો 39 Ar 3/2
40 Cl 39.97042 1.38 મિનિટ 40 Ar માં β સડો 2
41 ક્લ 40.9707 34 સે 41 Ar માં β સડો
42 ક્લ 41.9732 46.8 સે 42 Ar માં β સડો
43 ક્લ 42.9742 3.3 સે 43 Ar માં β-સડો

ભૌતિક અને ભૌતિક-રાસાયણિક ગુણધર્મો

સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં, ક્લોરિન એ ગૂંગળામણ કરતી ગંધ સાથે પીળો-લીલો વાયુ છે. તેના કેટલાક ભૌતિક ગુણધર્મો કોષ્ટકમાં રજૂ કરવામાં આવ્યા છે.

ક્લોરિનના કેટલાક ભૌતિક ગુણધર્મો

મિલકત અર્થ
ઉત્કલન બિંદુ −34 °C
ગલનબિંદુ −101 °C
વિઘટન તાપમાન
(અણુઓમાં વિયોજન)
~1400°С
ઘનતા (ગેસ, n.s.) 3.214 ગ્રામ/લિ
અણુની ઇલેક્ટ્રોન એફિનિટી 3.65 eV
પ્રથમ આયનીકરણ ઊર્જા 12.97 eV
ગરમીની ક્ષમતા (298 K, ગેસ) 34.94 (J/mol K)
જટિલ તાપમાન 144 °સે
જટિલ દબાણ 76 એટીએમ
સ્ટાન્ડર્ડ એન્થાલ્પી ઓફ ફોર્મેશન (298 કે, ગેસ) 0 (kJ/mol)
સ્ટાન્ડર્ડ એન્ટ્રોપી ઓફ ફોર્મેશન (298 કે, ગેસ) 222.9 (J/mol K)
મેલ્ટિંગ એન્થાલ્પી 6.406 (kJ/mol)
ઉકળતા એન્થાલ્પી 20.41 (kJ/mol)

જ્યારે ઠંડુ થાય છે, ત્યારે ક્લોરિન લગભગ 239 K તાપમાને પ્રવાહીમાં ફેરવાય છે, અને પછી 113 K ની નીચે તે અવકાશ જૂથ સાથે ઓર્થોરોમ્બિક જાળીમાં સ્ફટિકીકરણ કરે છે. સીએમસીએઅને પરિમાણો a=6.29 b=4.50, c=8.21. 100 K ની નીચે, સ્ફટિકીય ક્લોરિનનું ઓર્થોહોમ્બિક ફેરફાર ટેટ્રાગોનલ બને છે, જેમાં અવકાશ જૂથ હોય છે. P4 2/ncmઅને જાળીના પરિમાણો a=8.56 અને c=6.12.

દ્રાવ્યતા

દ્રાવક દ્રાવ્યતા g/100 ગ્રામ
બેન્ઝીન ચાલો વિસર્જન કરીએ
પાણી (0 °C) 1,48
પાણી (20 °C) 0,96
પાણી (25 °C) 0,65
પાણી (40 °C) 0,46
પાણી (60 °C) 0,38
પાણી (80 °C) 0,22
કાર્બન ટેટ્રાક્લોરાઇડ (0 °C) 31,4
કાર્બન ટેટ્રાક્લોરાઇડ (19 °C) 17,61
કાર્બન ટેટ્રાક્લોરાઇડ (40 °C) 11
ક્લોરોફોર્મ સારી રીતે દ્રાવ્ય
TiCl 4, SiCl 4, SnCl 4 ચાલો વિસર્જન કરીએ

પ્રકાશમાં અથવા જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે તે રેડિકલ મિકેનિઝમ અનુસાર હાઇડ્રોજન સાથે સક્રિય રીતે (ક્યારેક વિસ્ફોટ સાથે) પ્રતિક્રિયા આપે છે. હાઇડ્રોજન સાથે ક્લોરિનનું મિશ્રણ, જેમાં 5.8 થી 88.3% હાઇડ્રોજન હોય છે, તે ઇરેડિયેશન પર વિસ્ફોટ કરીને હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ બનાવે છે. નાની સાંદ્રતામાં ક્લોરિન અને હાઇડ્રોજનનું મિશ્રણ રંગહીન અથવા પીળી-લીલી જ્યોતથી બળે છે. હાઇડ્રોજન-ક્લોરીન જ્યોતનું મહત્તમ તાપમાન 2200 °C:

Cl 2 + H 2 → 2HCl 5Cl 2 + 2P → 2PCl 5 2S + Cl 2 → S 2 Cl 2 Cl 2 + 3F 2 (ઉદા.) → 2ClF 3

અન્ય ગુણધર્મો

Cl 2 + CO → COCl 2

જ્યારે પાણી અથવા આલ્કલીસમાં ઓગળવામાં આવે છે, ત્યારે ક્લોરિન વિખેરી નાખે છે, હાઇપોક્લોરસ (અને જ્યારે ગરમ થાય છે, પરક્લોરિક) અને હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ અથવા તેમના ક્ષાર બનાવે છે:

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 + NH 3 + 3Cl 4 ક્લ

ક્લોરિનના ઓક્સિડાઇઝિંગ ગુણધર્મો

Cl 2 + H 2 S → 2HCl + S

કાર્બનિક પદાર્થો સાથે પ્રતિક્રિયાઓ

CH 3 -CH 3 + Cl 2 → C 2 H 6-x Cl x + HCl

બહુવિધ બોન્ડ દ્વારા અસંતૃપ્ત સંયોજનો સાથે જોડાય છે:

CH 2 =CH 2 + Cl 2 → Cl-CH 2 -CH 2 -Cl

સુગંધિત સંયોજનો ઉત્પ્રેરકની હાજરીમાં હાઇડ્રોજન અણુને ક્લોરિન સાથે બદલે છે (ઉદાહરણ તરીકે, AlCl 3 અથવા FeCl 3):

C 6 H 6 + Cl 2 → C 6 H 5 Cl + HCl

ક્લોરિન ઉત્પાદન માટે ક્લોરિન પદ્ધતિઓ

ઔદ્યોગિક પદ્ધતિઓ

શરૂઆતમાં, ક્લોરિન ઉત્પન્ન કરવા માટેની ઔદ્યોગિક પદ્ધતિ સ્કીલે પદ્ધતિ પર આધારિત હતી, એટલે કે, હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ સાથે પાયરોલુસાઇટની પ્રતિક્રિયા:

MnO 2 + 4HCl → MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O 2NaCl + 2H 2 O → H 2 + Cl 2 + 2NaOH એનોડ: 2Cl - - 2е - → Cl 2 0 કેથોડ: 2H 2 O + 2 → H+2e → 2OH-

પાણીનું વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ સોડિયમ ક્લોરાઇડના વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ સાથે સમાંતર થતું હોવાથી, એકંદર સમીકરણને નીચે પ્રમાણે વ્યક્ત કરી શકાય છે:

1.80 NaCl + 0.50 H 2 O → 1.00 Cl 2 + 1.10 NaOH + 0.03 H 2

ક્લોરિન ઉત્પન્ન કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પદ્ધતિના ત્રણ પ્રકારોનો ઉપયોગ થાય છે. તેમાંથી બે ઘન કેથોડ સાથે વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ છે: ડાયાફ્રેમ અને મેમ્બ્રેન પદ્ધતિઓ, ત્રીજું પ્રવાહી કેથોડ (પારા ઉત્પાદન પદ્ધતિ) સાથે વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ છે. ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ઉત્પાદન પદ્ધતિઓમાં, સૌથી સરળ અને સૌથી અનુકૂળ પદ્ધતિ એ પારો કેથોડ સાથે વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ છે, પરંતુ આ પદ્ધતિ મેટાલિક પારાના બાષ્પીભવન અને લિકેજના પરિણામે પર્યાવરણને નોંધપાત્ર નુકસાન પહોંચાડે છે.

નક્કર કેથોડ સાથે ડાયાફ્રેમ પદ્ધતિ

ઇલેક્ટ્રોલાઇઝર પોલાણને છિદ્રાળુ એસ્બેસ્ટોસ પાર્ટીશન - ડાયાફ્રેમ - દ્વારા કેથોડ અને એનોડ જગ્યાઓમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે, જ્યાં ઇલેક્ટ્રોલાઇઝરના કેથોડ અને એનોડ અનુક્રમે સ્થિત છે. તેથી, આવા ઇલેક્ટ્રોલાઇઝરને ઘણીવાર ડાયાફ્રેમ કહેવામાં આવે છે, અને ઉત્પાદન પદ્ધતિ ડાયાફ્રેમ ઇલેક્ટ્રોલિસિસ છે. સંતૃપ્ત એનોલિટ (NaCl સોલ્યુશન) નો પ્રવાહ ડાયાફ્રેમ ઇલેક્ટ્રોલાઈઝરની એનોડ જગ્યામાં સતત વહે છે. ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રક્રિયાના પરિણામે, હેલાઇટના વિઘટનને કારણે એનોડ પર ક્લોરિન છોડવામાં આવે છે, અને પાણીના વિઘટનને કારણે કેથોડ પર હાઇડ્રોજન છોડવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, નજીકનો કેથોડ ઝોન સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડથી સમૃદ્ધ છે.

ઘન કેથોડ સાથે પટલ પદ્ધતિ

પટલ પદ્ધતિ અનિવાર્યપણે ડાયાફ્રેમ પદ્ધતિ જેવી જ છે, પરંતુ એનોડ અને કેથોડ સ્પેસને કેશન-એક્સચેન્જ પોલિમર મેમ્બ્રેન દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે. પડદાની ઉત્પાદન પદ્ધતિ ડાયાફ્રેમ પદ્ધતિ કરતાં વધુ કાર્યક્ષમ છે, પરંતુ તેનો ઉપયોગ કરવો વધુ મુશ્કેલ છે.

પ્રવાહી કેથોડ સાથે બુધ પદ્ધતિ

પ્રક્રિયા ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક બાથમાં હાથ ધરવામાં આવે છે, જેમાં ઇલેક્ટ્રોલાઇઝર, વિઘટન કરનાર અને પારો પંપ હોય છે, જે સંચાર દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે. ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક બાથમાં, પારો ઇલેક્ટ્રોલાઇઝર અને વિઘટનકર્તામાંથી પસાર થતાં, પારો પંપની ક્રિયા હેઠળ ફરે છે. ઇલેક્ટ્રોલાઈઝરનો કેથોડ પારોનો પ્રવાહ છે. એનોડ - ગ્રેફાઇટ અથવા ઓછા વસ્ત્રો. પારો સાથે મળીને, એનોલિટનો પ્રવાહ - સોડિયમ ક્લોરાઇડનું દ્રાવણ - ઇલેક્ટ્રોલાઇઝરમાંથી સતત વહે છે. ક્લોરાઇડના વિદ્યુતરાસાયણિક વિઘટનના પરિણામે, એનોડ પર ક્લોરિન પરમાણુઓ રચાય છે, અને કેથોડ પર, છોડવામાં આવેલ સોડિયમ પારામાં ઓગળીને મિશ્રણ બનાવે છે.

પ્રયોગશાળા પદ્ધતિઓ

પ્રયોગશાળાઓમાં, ક્લોરિન ઉત્પન્ન કરવા માટે, તેઓ સામાન્ય રીતે મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો સાથે હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડના ઓક્સિડેશન પર આધારિત પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરે છે (ઉદાહરણ તરીકે, મેંગેનીઝ (IV) ઓક્સાઇડ, પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ, પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ):

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

ક્લોરિન સંગ્રહ

ઉત્પાદિત ક્લોરિન ખાસ "ટાંકીઓ" માં સંગ્રહિત થાય છે અથવા ઉચ્ચ દબાણવાળા સ્ટીલ સિલિન્ડરોમાં પમ્પ કરવામાં આવે છે. દબાણ હેઠળ પ્રવાહી ક્લોરિનવાળા સિલિન્ડરોમાં એક ખાસ રંગ હોય છે - સ્વેમ્પ રંગ. એ નોંધવું જોઇએ કે ક્લોરિન સિલિન્ડરોના લાંબા સમય સુધી ઉપયોગ દરમિયાન, અત્યંત વિસ્ફોટક નાઇટ્રોજન ટ્રાઇક્લોરાઇડ તેમાં એકઠા થાય છે, અને તેથી, સમય સમય પર, ક્લોરિન સિલિન્ડરોને નિયમિત ધોવા અને નાઇટ્રોજન ક્લોરાઇડની સફાઈમાંથી પસાર થવું જોઈએ.

ક્લોરિન ગુણવત્તા ધોરણો

GOST 6718-93 અનુસાર “લિક્વિડ ક્લોરિન. ટેકનિકલ વિશિષ્ટતાઓ" નીચેના ગ્રેડ ક્લોરિન ઉત્પન્ન થાય છે

અરજી

ક્લોરિનનો ઉપયોગ ઘણા ઉદ્યોગો, વિજ્ઞાન અને ઘરગથ્થુ જરૂરિયાતોમાં થાય છે:

  • પોલિવિનાઇલ ક્લોરાઇડ, પ્લાસ્ટિક સંયોજનો, કૃત્રિમ રબરના ઉત્પાદનમાં, જેમાંથી તેઓ બનાવે છે: વાયર ઇન્સ્યુલેશન, વિંડો પ્રોફાઇલ્સ, પેકેજિંગ સામગ્રી, કપડાં અને પગરખાં, લિનોલિયમ અને રેકોર્ડ્સ, વાર્નિશ, સાધનો અને ફોમ પ્લાસ્ટિક, રમકડાં, સાધન ભાગો, મકાન સામગ્રી. પોલિવિનાઇલ ક્લોરાઇડ વિનાઇલ ક્લોરાઇડના પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે, જે આજે મોટાભાગે ઇથિલિનમાંથી ક્લોરિન-સંતુલિત પદ્ધતિ દ્વારા મધ્યવર્તી 1,2-ડિક્લોરોઇથેન દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે.
  • ક્લોરિનના બ્લીચિંગ ગુણધર્મો લાંબા સમયથી જાણીતા છે, જો કે તે ક્લોરિન પોતે "બ્લીચ" નથી, પરંતુ અણુ ઓક્સિજન છે, જે હાયપોક્લોરસ એસિડના ભંગાણ દરમિયાન રચાય છે: Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO → 2HCl + O.. કાપડ, કાગળ, કાર્ડબોર્ડને બ્લીચ કરવાની આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ ઘણી સદીઓથી કરવામાં આવે છે.
  • ઓર્ગેનોક્લોરીન જંતુનાશકોનું ઉત્પાદન - એવા પદાર્થો કે જે પાક માટે હાનિકારક જંતુઓને મારી નાખે છે, પરંતુ છોડ માટે સલામત છે. ઉત્પાદિત ક્લોરિનનો નોંધપાત્ર ભાગ છોડ સંરક્ષણ ઉત્પાદનો મેળવવા માટે વપરાય છે. સૌથી મહત્વપૂર્ણ જંતુનાશકો પૈકી એક હેક્સાક્લોરોસાયક્લોહેક્સેન (ઘણી વખત હેક્સાક્લોરેન કહેવાય છે) છે. આ પદાર્થનું સૌપ્રથમ સંશ્લેષણ 1825 માં ફેરાડે દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું, પરંતુ તેનો વ્યવહારિક ઉપયોગ ફક્ત 100 વર્ષ પછી જ જોવા મળ્યો - અમારી સદીના 30 ના દાયકામાં.
  • તેનો ઉપયોગ રાસાયણિક યુદ્ધ એજન્ટ તરીકે, તેમજ અન્ય રાસાયણિક યુદ્ધ એજન્ટોના ઉત્પાદન માટે થતો હતો: મસ્ટર્ડ ગેસ, ફોસજીન.
  • પાણીને જંતુમુક્ત કરવા માટે - "ક્લોરીનેશન". પીવાના પાણીને જંતુનાશક કરવાની સૌથી સામાન્ય પદ્ધતિ; રેડોક્સ પ્રક્રિયાઓને ઉત્પ્રેરિત કરતી સુક્ષ્મસજીવોની એન્ઝાઇમ પ્રણાલીઓને અટકાવવા માટે મુક્ત ક્લોરિન અને તેના સંયોજનોની ક્ષમતા પર આધારિત છે. પીવાના પાણીને જંતુમુક્ત કરવા માટે, નીચેનાનો ઉપયોગ થાય છે: ક્લોરિન, ક્લોરિન ડાયોક્સાઇડ, ક્લોરામાઇન અને બ્લીચ. SanPiN 2.1.4.1074-01 કેન્દ્રીયકૃત પાણી પુરવઠા 0.3 - 0.5 mg/l પીવાના પાણીમાં મફત શેષ ક્લોરિનની અનુમતિપાત્ર સામગ્રીની નીચેની મર્યાદાઓ (કોરિડોર) સ્થાપિત કરે છે. રશિયામાં સંખ્યાબંધ વૈજ્ઞાનિકો અને રાજકારણીઓ પણ નળના પાણીના ક્લોરિનેશનની ખૂબ જ વિભાવનાની ટીકા કરે છે, પરંતુ ક્લોરિન સંયોજનોની જંતુનાશક અસરનો વિકલ્પ આપી શકતા નથી. જે સામગ્રીમાંથી પાણીની પાઈપો બનાવવામાં આવે છે તે ક્લોરિનેટેડ નળના પાણી સાથે અલગ રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. નળના પાણીમાં મુક્ત ક્લોરિન પોલિઓલેફિન્સ પર આધારિત પાઇપલાઇન્સની સર્વિસ લાઇફને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે: ક્રોસ-લિંક્ડ પોલિઇથિલિન સહિત વિવિધ પ્રકારની પોલિઇથિલિન પાઈપો, જે PEX (PEX, PE-X) તરીકે ઓળખાય છે. યુએસએમાં, ક્લોરિનેટેડ પાણી સાથે પાણી પુરવઠા પ્રણાલીમાં ઉપયોગ માટે પોલિમર સામગ્રીથી બનેલી પાઇપલાઇન્સના પ્રવેશને નિયંત્રિત કરવા માટે, તેમને 3 ધોરણો અપનાવવાની ફરજ પડી હતી: પાઈપો, પટલ અને હાડપિંજરના સ્નાયુઓના સંબંધમાં ASTM F2023. આ ચેનલો પ્રવાહીના જથ્થાને નિયંત્રિત કરવા, ટ્રાન્સએપિથેલિયલ આયન પરિવહન અને પટલની સંભવિતતાને સ્થિર કરવા માટે મહત્વપૂર્ણ કાર્યો કરે છે અને સેલ pH જાળવવામાં સામેલ છે. ક્લોરિન આંતરડાની પેશી, ચામડી અને હાડપિંજરના સ્નાયુઓમાં સંચિત થાય છે. ક્લોરિન મુખ્યત્વે મોટા આંતરડામાં શોષાય છે. ક્લોરિનનું શોષણ અને વિસર્જન સોડિયમ આયનો અને બાયકાર્બોનેટ સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે, અને ઓછા અંશે મિનરલોકોર્ટિકોઇડ્સ અને Na + /K + -ATPase પ્રવૃત્તિ સાથે. તમામ ક્લોરિનમાંથી 10-15% કોષોમાં એકઠા થાય છે, જેમાંથી 1/3 થી 1/2 લાલ રક્ત કોશિકાઓમાં હોય છે. લગભગ 85% ક્લોરિન બાહ્યકોષીય અવકાશમાં જોવા મળે છે. ક્લોરિન શરીરમાંથી મુખ્યત્વે પેશાબ (90-95%), મળ (4-8%) અને ત્વચા દ્વારા (2% સુધી) વિસર્જન થાય છે. ક્લોરિનનું ઉત્સર્જન સોડિયમ અને પોટેશિયમ આયનો સાથે અને પારસ્પરિક રીતે HCO 3 - (એસિડ-બેઝ બેલેન્સ) સાથે સંકળાયેલું છે.

    એક વ્યક્તિ દરરોજ 5-10 ગ્રામ NaCl લે છે.ક્લોરિનની લઘુત્તમ માનવ જરૂરિયાત દરરોજ લગભગ 800 મિલિગ્રામ છે. બાળકને જરૂરી માત્રામાં ક્લોરિન માતાના દૂધ દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે, જેમાં 11 mmol/l ક્લોરિન હોય છે. પેટમાં હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડના ઉત્પાદન માટે NaCl જરૂરી છે, જે પાચનને પ્રોત્સાહન આપે છે અને રોગકારક બેક્ટેરિયાનો નાશ કરે છે. હાલમાં, માનવોમાં અમુક રોગોની ઘટનામાં ક્લોરિનની સંડોવણીનો સારી રીતે અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો નથી, મુખ્યત્વે અભ્યાસની ઓછી સંખ્યાને કારણે. તે કહેવું પૂરતું છે કે ક્લોરિનના દૈનિક સેવન અંગેની ભલામણો પણ વિકસાવવામાં આવી નથી. માનવ સ્નાયુ પેશીઓમાં 0.20-0.52% ક્લોરિન, અસ્થિ પેશી - 0.09%; લોહીમાં - 2.89 g/l. સરેરાશ વ્યક્તિના શરીરમાં (શરીરનું વજન 70 કિગ્રા) 95 ગ્રામ ક્લોરિન ધરાવે છે. દરરોજ એક વ્યક્તિ ખોરાકમાંથી 3-6 ગ્રામ ક્લોરિન મેળવે છે, જે આ તત્વની જરૂરિયાત કરતાં વધુ આવરી લે છે.

    ક્લોરિન આયનો છોડ માટે મહત્વપૂર્ણ છે. ક્લોરિન ઓક્સિડેટીવ ફોસ્ફોરીલેશનને સક્રિય કરીને છોડમાં ઊર્જા ચયાપચયમાં સામેલ છે. અલગ ક્લોરોપ્લાસ્ટ્સ દ્વારા પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન ઓક્સિજનની રચના માટે તે જરૂરી છે અને પ્રકાશસંશ્લેષણની સહાયક પ્રક્રિયાઓને ઉત્તેજિત કરે છે, જે મુખ્યત્વે ઊર્જા સંચય સાથે સંકળાયેલ છે. ક્લોરિન મૂળ દ્વારા ઓક્સિજન, પોટેશિયમ, કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ સંયોજનોના શોષણ પર હકારાત્મક અસર કરે છે. છોડમાં કલોરિન આયનોની વધુ પડતી સાંદ્રતાની નકારાત્મક બાજુ પણ હોઈ શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે, હરિતદ્રવ્યનું પ્રમાણ ઘટાડવું, પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રવૃત્તિમાં ઘટાડો, છોડના વિકાસ અને વિકાસને અવરોધે છે બાસ્કુંચક ક્લોરિન). ક્લોરિન એ ઉપયોગમાં લેવાતા પ્રથમ રાસાયણિક એજન્ટોમાંનું એક હતું

    — વિશ્લેષણાત્મક પ્રયોગશાળા સાધનો, પ્રયોગશાળા અને ઔદ્યોગિક ઇલેક્ટ્રોડ્સનો ઉપયોગ કરીને, ખાસ કરીને: ESR-10101 સંદર્ભ ઇલેક્ટ્રોડ્સ જે Cl- અને K+ ની સામગ્રીનું વિશ્લેષણ કરે છે.

    ક્લોરિન ક્વેરીઝ, અમે ક્લોરિન ક્વેરીઝ દ્વારા શોધીએ છીએ

    ક્રિયાપ્રતિક્રિયા, ઝેર, પાણી, પ્રતિક્રિયાઓ અને ક્લોરિનનું ઉત્પાદન

    • ઓક્સાઇડ
    • ઉકેલ
    • એસિડ
    • જોડાણો
    • ગુણધર્મો
    • વ્યાખ્યા
    • ડાયોક્સાઇડ
    • સૂત્ર
    • વજન
    • સક્રિય
    • પ્રવાહી
    • પદાર્થ
    • અરજી
    • ક્રિયા
    • ઓક્સિડેશન સ્થિતિ
    • હાઇડ્રોક્સાઇડ

ભલે આપણે સાર્વજનિક શૌચાલયને કેટલી નકારાત્મક રીતે જોઈએ છીએ, કુદરત તેના પોતાના નિયમો નક્કી કરે છે, અને આપણે તેની મુલાકાત લેવી પડશે. કુદરતી (આપેલ સ્થળ માટે) ગંધ ઉપરાંત, અન્ય સામાન્ય સુગંધ એ બ્લીચ છે જેનો ઉપયોગ રૂમને જંતુમુક્ત કરવા માટે થાય છે. તેમાં રહેલા મુખ્ય સક્રિય ઘટકને કારણે તેનું નામ પડ્યું - Cl. ચાલો આ રાસાયણિક તત્વ અને તેના ગુણધર્મો વિશે જાણીએ અને સામયિક કોષ્ટકમાં સ્થાન દ્વારા ક્લોરિનનું લક્ષણ પણ જાણીએ.

આ તત્વ કેવી રીતે શોધાયું?

1772 માં બ્રિટીશ પાદરી જોસેફ પ્રિસ્ટલી દ્વારા ક્લોરિન-સમાવતી સંયોજન (HCl) સૌપ્રથમ સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું.

બે વર્ષ પછી, તેમના સ્વીડિશ સાથીદાર કાર્લ શીલે હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ અને મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ વચ્ચેની પ્રતિક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને Cl ને અલગ કરવાની પદ્ધતિનું વર્ણન કરવામાં સક્ષમ હતા. જો કે, આ રસાયણશાસ્ત્રી સમજી શક્યા ન હતા કે પરિણામે એક નવું રાસાયણિક તત્વ સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું.

વ્યવહારમાં ક્લોરિનનું ઉત્પાદન કેવી રીતે કરવું તે શીખવામાં વૈજ્ઞાનિકોને લગભગ 40 વર્ષ લાગ્યા. આ સૌપ્રથમ 1811 માં બ્રિટિશ હમ્ફ્રી ડેવી દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું. તે જ સમયે, તેમણે તેમના સૈદ્ધાંતિક પુરોગામી કરતા અલગ પ્રતિક્રિયાનો ઉપયોગ કર્યો હતો. ડેવીએ તેના ઘટકોમાં NaCl (મોટાભાગે ટેબલ સોલ્ટ તરીકે ઓળખાય છે) તોડી પાડવા માટે વિદ્યુત વિચ્છેદનનો ઉપયોગ કર્યો.

પરિણામી પદાર્થનો અભ્યાસ કર્યા પછી, બ્રિટીશ રસાયણશાસ્ત્રીને સમજાયું કે તે નિરંકુશ છે. આ શોધ પછી, ડેવીએ તેને માત્ર ક્લોરિન નામ આપ્યું ન હતું, પરંતુ તે ખૂબ જ આદિમ હોવા છતાં ક્લોરિનનું લક્ષણ દર્શાવવામાં પણ સક્ષમ હતું.

જોસેફ ગે-લુસાકને આભારી ક્લોરિન ક્લોરિન (ક્લોર) માં ફેરવાઈ અને આ સ્વરૂપમાં આજે ફ્રેન્ચ, જર્મન, રશિયન, બેલારુસિયન, યુક્રેનિયન, ચેક, બલ્ગેરિયન અને કેટલીક અન્ય ભાષાઓમાં અસ્તિત્વમાં છે. અંગ્રેજીમાં "ક્લોરીન" નામ હજુ પણ વપરાય છે, અને ઇટાલિયન અને સ્પેનિશમાં "ક્લોરો".

1826 માં જેન્સ બર્ઝેલિયસ દ્વારા પ્રશ્નમાં રહેલા તત્વનું વધુ વિગતવાર વર્ણન કરવામાં આવ્યું હતું. તે જ તેના અણુ સમૂહને નક્કી કરવામાં સક્ષમ હતા.

ક્લોરિન શું છે (Cl)

આ રાસાયણિક તત્વની શોધના ઇતિહાસને ધ્યાનમાં લીધા પછી, તે તેના વિશે વધુ શીખવા યોગ્ય છે.

ક્લોરિન નામ ગ્રીક શબ્દ χλωρός ("ગ્રીન") પરથી ઉતરી આવ્યું છે. તે આ પદાર્થના પીળા-લીલા રંગને કારણે આપવામાં આવ્યું હતું

ક્લોરિન પોતે ડાયટોમિક ગેસ Cl 2 તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે, પરંતુ આ સ્વરૂપમાં તે વ્યવહારીક રીતે પ્રકૃતિમાં જોવા મળતું નથી. વધુ વખત તે વિવિધ સંયોજનોમાં દેખાય છે.

તેના વિશિષ્ટ રંગ ઉપરાંત, ક્લોરિન એક મીઠી-તીક્ષ્ણ ગંધ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. તે ખૂબ જ ઝેરી પદાર્થ છે, તેથી, જ્યારે તેને હવામાં છોડવામાં આવે છે અને વ્યક્તિ અથવા પ્રાણી દ્વારા શ્વાસમાં લેવામાં આવે છે, ત્યારે તે થોડી મિનિટોમાં (Cl ની સાંદ્રતાના આધારે) તેમના મૃત્યુ તરફ દોરી શકે છે.

ક્લોરિન હવા કરતાં લગભગ 2.5 ગણું ભારે હોવાથી, તે હંમેશા તેની નીચે, એટલે કે જમીનની નજીક સ્થિત રહેશે. આ કારણોસર, જો તમને Cl ની હાજરીની શંકા હોય, તો તમારે શક્ય તેટલું ઊંચું ચઢવું જોઈએ, કારણ કે આ ગેસની સાંદ્રતા ઓછી હશે.

ઉપરાંત, કેટલાક અન્ય ઝેરી પદાર્થોથી વિપરીત, ક્લોરિન ધરાવતા પદાર્થોનો એક લાક્ષણિક રંગ હોય છે, જે તેમને દૃષ્ટિની રીતે ઓળખી શકાય છે અને પગલાં લેવામાં આવે છે. મોટાભાગના પ્રમાણભૂત ગેસ માસ્ક શ્વસનતંત્ર અને મ્યુકોસ મેમ્બ્રેનને Cl થી સુરક્ષિત કરવામાં મદદ કરે છે. જો કે, સંપૂર્ણ સલામતી માટે, ઝેરી પદાર્થને નિષ્ક્રિય કરવા સહિત વધુ ગંભીર પગલાં લેવા જોઈએ.

નોંધનીય છે કે 1915 માં જર્મનો દ્વારા ઝેરી ગેસ તરીકે ક્લોરિનનો ઉપયોગ કરીને રાસાયણિક શસ્ત્રોનો ઇતિહાસ શરૂ થયો હતો. લગભગ 200 ટન પદાર્થના ઉપયોગના પરિણામે, થોડીવારમાં 15 હજાર લોકોને ઝેર આપવામાં આવ્યું હતું. તેમાંથી ત્રીજા ભાગનું લગભગ તરત જ મૃત્યુ થયું, ત્રીજાને કાયમી નુકસાન થયું, અને માત્ર 5 હજાર ભાગી જવામાં સફળ થયા.

શા માટે આવા ખતરનાક પદાર્થ પર હજુ પણ પ્રતિબંધ નથી અને લાખો ટન વાર્ષિક ખાણકામ કરવામાં આવે છે? તે તેના વિશેષ ગુણધર્મો વિશે છે, અને તેમને સમજવા માટે, તે ક્લોરિનની લાક્ષણિકતાઓને ધ્યાનમાં લેવા યોગ્ય છે. આનો સૌથી સહેલો રસ્તો છે સામયિક કોષ્ટકનો ઉપયોગ કરવો.

સામયિક સિસ્ટમમાં ક્લોરિનની લાક્ષણિકતાઓ


હેલોજન તરીકે ક્લોરિન

તેની અત્યંત ઝેરી અને તીખી ગંધ (આ જૂથના તમામ પ્રતિનિધિઓની લાક્ષણિકતા) ઉપરાંત, Cl પાણીમાં અત્યંત દ્રાવ્ય છે. આની પ્રાયોગિક પુષ્ટિ એ છે કે પૂલના પાણીમાં ક્લોરિન ધરાવતા ડિટર્જન્ટનો ઉમેરો.

ભેજવાળી હવાના સંપર્ક પર, પ્રશ્નમાંનો પદાર્થ ધૂમ્રપાન કરવાનું શરૂ કરે છે.

બિન-ધાતુ તરીકે Cl ના ગુણધર્મો

ક્લોરિનની રાસાયણિક લાક્ષણિકતાઓને ધ્યાનમાં લેતી વખતે, તેના બિન-ધાતુ ગુણધર્મો પર ધ્યાન આપવું યોગ્ય છે.

તે લગભગ તમામ ધાતુઓ અને બિન-ધાતુઓ સાથે સંયોજનો બનાવવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. ઉદાહરણ લોખંડના અણુઓ સાથેની પ્રતિક્રિયા છે: 2Fe + 3Cl 2 → 2FeCl 3.

પ્રતિક્રિયાઓ કરવા માટે ઘણીવાર ઉત્પ્રેરકનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે. H2O આ ભૂમિકા ભજવી શકે છે.

ઘણીવાર Cl સાથેની પ્રતિક્રિયાઓ એન્ડોથર્મિક હોય છે (તેઓ ગરમીને શોષી લે છે).

તે નોંધવું યોગ્ય છે કે સ્ફટિકીય સ્વરૂપમાં (પાઉડર સ્વરૂપમાં), ક્લોરિન ઉચ્ચ તાપમાને ગરમ થાય ત્યારે જ ધાતુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે.

અન્ય બિન-ધાતુઓ (O 2, N, F, C અને નિષ્ક્રિય વાયુઓ સિવાય) સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને, Cl સંયોજનો - ક્લોરાઇડ્સ બનાવે છે.

O 2 સાથે પ્રતિક્રિયા કરતી વખતે, અત્યંત અસ્થિર ઓક્સાઇડ્સ રચાય છે જે વિઘટનની સંભાવના ધરાવે છે. તેમાં, Cl ની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ +1 થી +7 સુધી પોતાને પ્રગટ કરી શકે છે.

F સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી વખતે, ફ્લોરાઇડ્સ રચાય છે. તેમની ઓક્સિડેશનની ડિગ્રી અલગ હોઈ શકે છે.

ક્લોરિન: તેના ભૌતિક ગુણધર્મોના સંદર્ભમાં પદાર્થની લાક્ષણિકતાઓ

રાસાયણિક ગુણધર્મો ઉપરાંત, પ્રશ્નમાં તત્વ ભૌતિક ગુણધર્મો પણ ધરાવે છે.


Cl ના એકત્રીકરણની સ્થિતિ પર તાપમાનની અસર

ક્લોરિન તત્વની ભૌતિક લાક્ષણિકતાઓની તપાસ કર્યા પછી, અમે સમજીએ છીએ કે તે એકત્રીકરણની વિવિધ અવસ્થાઓમાં રૂપાંતરિત કરવામાં સક્ષમ છે. તે બધા તાપમાન પર આધાર રાખે છે.

તેની સામાન્ય સ્થિતિમાં, Cl એ અત્યંત ક્ષતિગ્રસ્ત ગુણધર્મો ધરાવતો વાયુ છે. જો કે, તે સરળતાથી લિક્વિફાઇ કરી શકે છે. આ તાપમાન અને દબાણથી પ્રભાવિત થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો તે 8 વાતાવરણ છે અને તાપમાન +20 ડિગ્રી સેલ્સિયસ છે, તો Cl 2 એ એસિડ-પીળો પ્રવાહી છે. જો દબાણ પણ સતત વધતું રહે તો તે +143 ડિગ્રી સુધી એકત્રીકરણની આ સ્થિતિ જાળવવામાં સક્ષમ છે.

જ્યારે તે -32 °C સુધી પહોંચે છે, ત્યારે ક્લોરિનની સ્થિતિ દબાણ પર નિર્ભર રહેવાનું બંધ કરે છે, અને તે પ્રવાહી રહે છે.

પદાર્થનું સ્ફટિકીકરણ (ઘન સ્થિતિ) -101 ડિગ્રી પર થાય છે.

Cl પ્રકૃતિમાં ક્યાં છે?

ક્લોરિનની સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓને ધ્યાનમાં લીધા પછી, પ્રકૃતિમાં આવા જટિલ તત્વ ક્યાં મળી શકે છે તે શોધવાનું મૂલ્યવાન છે.

તેની ઉચ્ચ પ્રતિક્રિયાશીલતાને લીધે, તે તેના શુદ્ધ સ્વરૂપમાં લગભગ ક્યારેય જોવા મળતું નથી (જેના કારણે વૈજ્ઞાનિકોએ આ તત્વનો પ્રથમ અભ્યાસ કર્યો ત્યારે તેને કેવી રીતે સંશ્લેષણ કરવું તે શીખવામાં વર્ષો લાગ્યા). લાક્ષણિક રીતે, Cl વિવિધ ખનિજોના સંયોજનોમાં જોવા મળે છે: હેલાઇટ, સિલ્વાઇટ, કાઇનાઇટ, બિશોફાઇટ, વગેરે.

સૌથી વધુ, તે સમુદ્ર અથવા સમુદ્રના પાણીમાંથી કાઢવામાં આવેલા ક્ષારમાં જોવા મળે છે.

શરીર પર અસર

ક્લોરિનની લાક્ષણિકતાઓને ધ્યાનમાં લેતા, તે પહેલાથી જ એક કરતા વધુ વખત કહેવામાં આવ્યું છે કે તે અત્યંત ઝેરી છે. તદુપરાંત, પદાર્થના અણુઓ માત્ર ખનિજોમાં જ નહીં, પણ છોડથી લઈને મનુષ્યો સુધીના લગભગ તમામ સજીવોમાં સમાયેલ છે.

તેમના વિશિષ્ટ ગુણધર્મોને લીધે, Cl આયનો કોષ પટલમાં અન્ય કરતા વધુ સારી રીતે પ્રવેશ કરે છે (તેથી, માનવ શરીરમાં તમામ ક્લોરિનમાંથી 80% થી વધુ આંતરકોષીય જગ્યામાં સ્થિત છે).

K સાથે મળીને, Cl પાણી-મીઠાના સંતુલનના નિયમન માટે અને પરિણામે, ઓસ્મોટિક સમાનતા માટે જવાબદાર છે.

શરીરમાં આટલી મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા હોવા છતાં, તેના શુદ્ધ સ્વરૂપમાં Cl 2 તમામ જીવંત વસ્તુઓને મારી નાખે છે - કોષોથી લઈને સમગ્ર જીવો સુધી. જો કે, નિયંત્રિત માત્રામાં અને ટૂંકા ગાળાના સંપર્કમાં, તેને નુકસાન પહોંચાડવાનો સમય નથી.

પછીના નિવેદનનું એક આકર્ષક ઉદાહરણ કોઈપણ સ્વિમિંગ પૂલ છે. જેમ તમે જાણો છો, આવી સંસ્થાઓમાં પાણી Cl થી જીવાણુનાશિત છે. તદુપરાંત, જો કોઈ વ્યક્તિ ભાગ્યે જ આવી સ્થાપનાની મુલાકાત લે છે (અઠવાડિયામાં અથવા મહિનામાં એકવાર), તો તે અસંભવિત છે કે તે પાણીમાં આ પદાર્થની હાજરીથી પીડાશે. જો કે, આવી સંસ્થાઓના કર્મચારીઓ, ખાસ કરીને જેઓ લગભગ આખો દિવસ પાણીમાં વિતાવે છે (બચાવકર્તા, પ્રશિક્ષકો), ઘણીવાર ચામડીના રોગોથી પીડાય છે અથવા પ્રતિરક્ષા નબળી પડી છે.

આ બધાના સંબંધમાં, પૂલની મુલાકાત લીધા પછી, તમારે ચોક્કસપણે સ્નાન કરવું જોઈએ - તમારી ત્વચા અને વાળમાંથી સંભવિત ક્લોરિન અવશેષોને ધોવા માટે.

Cl નો માનવ ઉપયોગ

ક્લોરિનની લાક્ષણિકતાઓ પરથી યાદ રાખવું કે તે એક "તરંગી" તત્વ છે (જ્યારે તે અન્ય પદાર્થો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની વાત આવે છે), તે જાણવું રસપ્રદ રહેશે કે તે ઘણી વખત ઉદ્યોગમાં વપરાય છે.

સૌ પ્રથમ, તેનો ઉપયોગ ઘણા પદાર્થોને જંતુમુક્ત કરવા માટે થાય છે.

Cl નો ઉપયોગ અમુક પ્રકારના જંતુનાશકોના ઉત્પાદનમાં પણ થાય છે, જે પાકને જીવાતોથી બચાવવામાં મદદ કરે છે.

સામયિક કોષ્ટકના લગભગ તમામ ઘટકો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવાની આ પદાર્થની ક્ષમતા (બિન-ધાતુ તરીકે ક્લોરિનનું લક્ષણ) તેની મદદથી ચોક્કસ પ્રકારની ધાતુઓ (Ti, Ta અને Nb), તેમજ ચૂનો અને હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ કાઢવામાં મદદ કરે છે. .

ઉપરોક્ત તમામ ઉપરાંત, Cl નો ઉપયોગ ઔદ્યોગિક પદાર્થો (પોલીવિનાઇલ ક્લોરાઇડ) અને દવાઓ (ક્લોરહેક્સિડાઇન) ના ઉત્પાદનમાં થાય છે.

ઉલ્લેખનીય છે કે આજે વધુ અસરકારક અને સલામત જંતુનાશક મળી આવ્યું છે - ઓઝોન (O3). જો કે, તેનું ઉત્પાદન ક્લોરિન કરતાં વધુ ખર્ચાળ છે, અને આ ગેસ ક્લોરિન કરતાં પણ વધુ અસ્થિર છે (6-7 પોઈન્ટ્સમાં ભૌતિક ગુણધર્મોનું સંક્ષિપ્ત વર્ણન). તેથી, ક્લોરીનેશનને બદલે ઓઝોનેશનનો ઉપયોગ માત્ર થોડા લોકો જ કરી શકે છે.

ક્લોરિન કેવી રીતે ઉત્પન્ન થાય છે?

આજે, આ પદાર્થના સંશ્લેષણ માટે ઘણી પદ્ધતિઓ જાણીતી છે. તે બધા બે કેટેગરીમાં આવે છે:

  • કેમિકલ.
  • ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ.

પ્રથમ કિસ્સામાં, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાને કારણે Cl મેળવવામાં આવે છે. જો કે, વ્યવહારમાં તેઓ ખૂબ ખર્ચાળ અને બિનઅસરકારક છે.

તેથી, ઉદ્યોગ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પદ્ધતિઓ (ઇલેક્ટ્રોલિસિસ) પસંદ કરે છે. તેમાંના ત્રણ છે: ડાયાફ્રેમ, મેમ્બ્રેન અને મર્ક્યુરી વિદ્યુત વિચ્છેદન.

વ્યાખ્યા

ક્લોરિન- સામયિક કોષ્ટકનું સત્તરમું તત્વ. હોદ્દો - લેટિન "ક્લોરમ" માંથી Cl. ત્રીજા સમયગાળામાં સ્થિત છે, VIIA જૂથ. બિન-ધાતુઓનો ઉલ્લેખ કરે છે. પરમાણુ ચાર્જ 17 છે.

સૌથી મહત્વપૂર્ણ કુદરતી ક્લોરિન સંયોજન સોડિયમ ક્લોરાઇડ (ટેબલ મીઠું) NaCl છે. સોડિયમ ક્લોરાઇડનો મુખ્ય જથ્થો સમુદ્ર અને મહાસાગરોના પાણીમાં જોવા મળે છે. ઘણા તળાવોના પાણીમાં પણ નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં NaCl હોય છે. તે નક્કર સ્વરૂપમાં પણ જોવા મળે છે, જે પૃથ્વીના પોપડામાં કહેવાતા રોક મીઠાના જાડા સ્તરોમાં રચાય છે. અન્ય ક્લોરિન સંયોજનો પણ પ્રકૃતિમાં સામાન્ય છે, ઉદાહરણ તરીકે પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ ખનીજ કાર્નાલાઇટ KCl × MgCl 2 × 6H 2 O અને sylvite KCl ના રૂપમાં.

સામાન્ય સ્થિતિમાં, ક્લોરિન એ પીળો-લીલો વાયુ છે (ફિગ. 1), જે પાણીમાં ખૂબ જ દ્રાવ્ય હોય છે. જ્યારે ઠંડુ થાય છે, ત્યારે સ્ફટિકીય હાઇડ્રેટ જલીય દ્રાવણમાંથી મુક્ત થાય છે, જે Cl 2 × 6H 2 O અને Cl 2 × 8H 2 O ની અંદાજિત રચનાના ક્લેરેટ છે.

ચોખા. 1. પ્રવાહી સ્થિતિમાં ક્લોરિન. દેખાવ.

ક્લોરિનનો અણુ અને પરમાણુ સમૂહ

તત્વનો સાપેક્ષ અણુ સમૂહ એ આપેલ તત્વના અણુના દળના કાર્બન અણુના દળના 1/12નો ગુણોત્તર છે. સંબંધિત અણુ સમૂહ પરિમાણહીન છે અને A r દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે (ઇન્ડેક્સ "r" એ અંગ્રેજી શબ્દ સંબંધીનો પ્રારંભિક અક્ષર છે, જેનો અર્થ થાય છે "રિલેટિવ"). અણુ ક્લોરિનનું સંબંધિત અણુ સમૂહ 35.457 amu છે.

પરમાણુઓના સમૂહ, તેમજ અણુઓના સમૂહ, અણુ સમૂહ એકમોમાં વ્યક્ત થાય છે. પદાર્થનો પરમાણુ સમૂહ એ પરમાણુનો સમૂહ છે, જે અણુ સમૂહના એકમોમાં વ્યક્ત થાય છે. પદાર્થનો સાપેક્ષ પરમાણુ સમૂહ એ આપેલ પદાર્થના પરમાણુના દળના કાર્બન અણુના દળના 1/12 સાથે ગુણોત્તર છે, જેનું દળ 12 amu છે. તે જાણીતું છે કે ક્લોરિન પરમાણુ ડાયટોમિક છે - Cl 2. ક્લોરિન પરમાણુનું સંબંધિત પરમાણુ વજન બરાબર હશે:

M r (Cl 2) = 35.457 × 2 ≈ 71.

ક્લોરિનના આઇસોટોપ્સ

તે જાણીતું છે કે પ્રકૃતિમાં ક્લોરિન બે સ્થિર આઇસોટોપ 35 Cl (75.78%) અને 37 Cl (24.22%) ના સ્વરૂપમાં મળી શકે છે. તેમની સમૂહ સંખ્યા અનુક્રમે 35 અને 37 છે. ક્લોરિન આઇસોટોપ 35 Cl ના અણુના ન્યુક્લિયસમાં સત્તર પ્રોટોન અને અઢાર ન્યુટ્રોન હોય છે, અને આઇસોટોપ 37 Cl માં સમાન સંખ્યામાં પ્રોટોન અને વીસ ન્યુટ્રોન હોય છે.

35 થી 43 સુધીની સમૂહ સંખ્યા સાથે ક્લોરિનના કૃત્રિમ આઇસોટોપ્સ છે, જેમાંથી સૌથી વધુ સ્થિર 36 Cl છે જે 301 હજાર વર્ષના અર્ધ-જીવન સાથે છે.

ક્લોરિન આયનો

ક્લોરિન અણુના બાહ્ય ઉર્જા સ્તરમાં સાત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે, જે વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન છે:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 .

રાસાયણિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પરિણામે, ક્લોરિન તેની સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવી શકે છે, એટલે કે. તેમના દાતા બનો, અને સકારાત્મક ચાર્જ આયનોમાં ફેરવો અથવા બીજા અણુમાંથી ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારો, એટલે કે. તેમના સ્વીકારનાર બનો અને નકારાત્મક ચાર્જ આયનોમાં ફેરવો:

Cl 0 -7e → Cl 7+ ;

Cl 0 -5e → Cl 5+ ;

Cl 0 -4e → Cl 4+ ;

Cl 0 -3e → Cl 3+ ;

Cl 0 -2e → Cl 2+ ;

Cl 0 -1e → Cl 1+ ;

Cl 0 +1e → Cl 1- .

ક્લોરિન પરમાણુ અને અણુ

ક્લોરિન પરમાણુ બે અણુઓ ધરાવે છે - Cl 2. અહીં ક્લોરિન અણુ અને પરમાણુને દર્શાવતા કેટલાક ગુણધર્મો છે:

સમસ્યા હલ કરવાના ઉદાહરણો

ઉદાહરણ 1

વ્યાયામ 10 લિટર હાઇડ્રોજન સાથે પ્રતિક્રિયા કરવા માટે ક્લોરિનનું કેટલું પ્રમાણ લેવું જોઈએ? વાયુઓ સમાન પરિસ્થિતિઓ હેઠળ છે.
ઉકેલ ચાલો ક્લોરિન અને હાઇડ્રોજન વચ્ચેની પ્રતિક્રિયા માટે સમીકરણ લખીએ:

Cl 2 + H 2 = 2HCl.

ચાલો હાઇડ્રોજન પદાર્થની માત્રાની ગણતરી કરીએ જેણે પ્રતિક્રિયા આપી:

n (H 2) = V (H 2) / V m;

n (H 2) = 10 / 22.4 = 0.45 mol.

સમીકરણ મુજબ, n (H 2) = n (Cl 2) = 0.45 mol. પછી, હાઇડ્રોજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપતા ક્લોરિનનું પ્રમાણ બરાબર છે:

ક્લોરિન(lat. ક્લોરમ), Cl, મેન્ડેલીવની સામયિક પ્રણાલીના જૂથ VIIનું રાસાયણિક તત્વ, અણુ નંબર 17, અણુ સમૂહ 35.453; હેલોજન પરિવાર સાથે સંબંધિત છે. સામાન્ય સ્થિતિમાં (0°C, 0.1 Mn/m2, અથવા 1 kgf/cm2) તે તીક્ષ્ણ બળતરા ગંધ સાથે પીળો-લીલો વાયુ છે. નેચરલ ક્લોરિન બે સ્થિર આઇસોટોપ્સ ધરાવે છે: 35 Cl (75.77%) અને 37 Cl (24.23%). સામૂહિક સંખ્યા 31-47 સાથે કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ કૃત્રિમ રીતે મેળવવામાં આવ્યા છે, ખાસ કરીને: 32, 33, 34, 36, 38, 39, 40 અર્ધ-જીવન (T ½) અનુક્રમે 0.31; 2.5; 1.56 સેકન્ડ; 3.1·10 5 વર્ષ; 37.3, 55.5 અને 1.4 મિનિટ. 36 Cl અને 38 Cl નો ઉપયોગ આઇસોટોપિક ટ્રેસર તરીકે થાય છે.

ઐતિહાસિક માહિતી.પાયરોલુસાઇટ MnO 2 સાથે હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડની પ્રતિક્રિયા કરીને 1774 માં કે. શેલી દ્વારા ક્લોરિન સૌપ્રથમ મેળવવામાં આવ્યું હતું. જો કે, ફક્ત 1810 માં જી. ડેવીએ સ્થાપિત કર્યું કે ક્લોરિન એક તત્વ છે અને તેને ક્લોરિન નામ આપ્યું (ગ્રીક ક્લોરોસમાંથી - પીળો-લીલો). 1813 માં, જે.એલ. ગે-લુસાકે આ તત્વ માટે ક્લોરિન નામનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો.

પ્રકૃતિમાં ક્લોરિનનું વિતરણ.ક્લોરિન માત્ર સંયોજનોના સ્વરૂપમાં પ્રકૃતિમાં જોવા મળે છે. પૃથ્વીના પોપડા (ક્લાર્ક)માં ક્લોરિનની સરેરાશ સામગ્રી સમૂહ દ્વારા 1.7·10 -2% છે, એસિડિક અગ્નિકૃત ખડકો - ગ્રેનાઇટ અને અન્ય - 2.4·10 -2, મૂળભૂત અને અલ્ટ્રાબેસિક ખડકોમાં 5·10 -3 છે. પૃથ્વીના પોપડામાં ક્લોરિનના ઇતિહાસમાં મુખ્ય ભૂમિકા પાણીના સ્થળાંતર દ્વારા ભજવવામાં આવે છે. Cl આયનના સ્વરૂપમાં, તે વિશ્વ મહાસાગર (1.93%), ભૂગર્ભ બ્રિન્સ અને મીઠાના તળાવોમાં જોવા મળે છે. તેના પોતાના ખનિજોની સંખ્યા (મુખ્યત્વે કુદરતી ક્લોરાઇડ્સ) 97 છે, જેમાં મુખ્ય છે હેલાઇટ NaCl (રોક સોલ્ટ). પોટેશિયમ અને મેગ્નેશિયમ ક્લોરાઇડ્સ અને મિશ્રિત ક્લોરાઇડ્સના મોટા થાપણો પણ જાણીતા છે: સિલ્વિનાઇટ KCl, સિલ્વિનાઇટ (Na,K)Cl, carnalite KCl MgCl 2 6H 2 O, Kainite KCl MgSO 4 3H 2 O, OgC2 ના ઇતિહાસમાં પૃથ્વી પર, પૃથ્વીના પોપડાના ઉપરના ભાગોમાં જ્વાળામુખી વાયુઓમાં સમાયેલ HCl નો પુરવઠો ખૂબ મહત્વનો હતો.

ક્લોરિનના ભૌતિક ગુણધર્મો.ક્લોરિનનું ઉત્કલન બિંદુ -34.05°C છે, ગલનબિંદુ -101°C છે. સામાન્ય સ્થિતિમાં ક્લોરિન ગેસની ઘનતા 3.214 g/l છે; 0°C 12.21 g/l પર સંતૃપ્ત વરાળ; 1.557 g/cm3 ના ઉત્કલન બિંદુ પર પ્રવાહી ક્લોરિન; ઘન ક્લોરિન - 102°C 1.9 g/cm 3 . 0°C 0.369 પર ક્લોરિનનું સંતૃપ્ત વરાળ દબાણ; 25°C 0.772 પર; 100°C પર 3.814 Mn/m 2 અથવા, અનુક્રમે, 3.69; 7.72; 38.14 kgf/cm2. ફ્યુઝનની ગરમી 90.3 kJ/kg (21.5 cal/g); બાષ્પીભવનની ગરમી 288 kJ/kg (68.8 cal/g); સતત દબાણ પર ગેસની ગરમી ક્ષમતા 0.48 kJ/(kg K) છે. ક્લોરિનના નિર્ણાયક સ્થિરાંકો: તાપમાન 144°C, દબાણ 7.72 Mn/m2 (77.2 kgf/cm2), ઘનતા 573 g/l, ચોક્કસ વોલ્યુમ 1.745·10 -3 l/g. 14.8 (0°C), 5.8 (30°C), 2.8 (70°C) પાણીમાં 0.1 Mn/m2, અથવા 1 kgf/cm2ના આંશિક દબાણે ક્લોરિનની દ્રાવ્યતા (g/l માં); 300 g/l NaCl 1.42 (30°C), 0.64 (70°C) ના દ્રાવણમાં. 9.6°C થી નીચે, ચલ રચના Cl 2 ·nH 2 O (જ્યાં n = 6-8) જલીય દ્રાવણમાં બને છે; આ પીળા ઘન સ્ફટિકો છે જે વધતા તાપમાન સાથે ક્લોરિન અને પાણીમાં વિઘટિત થાય છે. ક્લોરિન TiCl 4, SiCl 4, SnCl 4 અને કેટલાક કાર્બનિક દ્રાવકો (ખાસ કરીને હેક્સેન C 6 H 14 અને કાર્બન ટેટ્રાક્લોરાઇડ CCl 4) માં અત્યંત દ્રાવ્ય છે. ક્લોરિન પરમાણુ ડાયટોમિક (Cl 2) છે. 1000 K પર Cl 2 + 243 kJ = 2Cl ના થર્મલ ડિસોસિએશનની ડિગ્રી 2.07·10 -4% છે, 2500 K 0.909% પર.

ક્લોરિનના રાસાયણિક ગુણધર્મો. Cl 3s 2 Sp 5 અણુનું બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોનિક રૂપરેખાંકન. આને અનુરૂપ, સંયોજનોમાં ક્લોરિન -1, +1, +3, +4, +5, +6 અને +7 ની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ દર્શાવે છે. અણુની સહસંયોજક ત્રિજ્યા 0.99Å છે, Cl ની આયનીય ત્રિજ્યા 1.82Å છે, ક્લોરિન અણુની ઇલેક્ટ્રોન એફિનિટી 3.65 eV છે અને આયનીકરણ ઊર્જા 12.97 eV છે.

રાસાયણિક રીતે, ક્લોરિન ખૂબ જ સક્રિય છે, તે લગભગ તમામ ધાતુઓ સાથે સીધી રીતે જોડાય છે (કેટલીક માત્ર ભેજની હાજરીમાં અથવા જ્યારે ગરમ થાય છે ત્યારે) અને બિન-ધાતુઓ (કાર્બન, નાઇટ્રોજન, ઓક્સિજન, નિષ્ક્રિય વાયુઓ સિવાય), અનુરૂપ ક્લોરાઇડ્સ બનાવે છે, તેની સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. ઘણા સંયોજનો, સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનમાં હાઇડ્રોજનને બદલે છે અને અસંતૃપ્ત સંયોજનો સાથે જોડાય છે. ક્લોરિન તેમના સંયોજનોમાંથી હાઇડ્રોજન અને ધાતુઓ સાથે બ્રોમિન અને આયોડિનને વિસ્થાપિત કરે છે; આ તત્વો સાથે ક્લોરિનના સંયોજનોમાંથી, તે ફ્લોરિન દ્વારા બદલવામાં આવે છે. ભેજના નિશાનની હાજરીમાં આલ્કલી ધાતુઓ ઇગ્નીશન સાથે ક્લોરિન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે જ્યારે ગરમ થાય છે; સ્ટીલ, તેમજ કેટલીક ધાતુઓ, નીચા તાપમાને શુષ્ક ક્લોરિનના વાતાવરણમાં પ્રતિરોધક હોય છે, તેથી તેનો ઉપયોગ સાધનોના ઉત્પાદન અને સૂકા ક્લોરિનની સંગ્રહ સુવિધાઓ માટે થાય છે. ફોસ્ફરસ ક્લોરિનના વાતાવરણમાં સળગે છે, PCl 3 બનાવે છે, અને વધુ ક્લોરિનેશન સાથે - PCl 5; ક્લોરિન સાથે સલ્ફર જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે S 2 Cl 2, SCl 2 અને અન્ય S n Cl m આપે છે. આર્સેનિક, એન્ટિમોની, બિસ્મથ, સ્ટ્રોન્ટિયમ, ટેલુરિયમ ક્લોરિન સાથે જોરશોરથી ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. ક્લોરિન અને હાઇડ્રોજનનું મિશ્રણ હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડની રચના સાથે રંગહીન અથવા પીળી-લીલી જ્યોત સાથે બળે છે (આ એક સાંકળ પ્રતિક્રિયા છે).

હાઇડ્રોજન-ક્લોરીન જ્યોતનું મહત્તમ તાપમાન 2200°C છે. 5.8 થી 88.5% H 2 ધરાવતા હાઇડ્રોજન સાથે ક્લોરિનનું મિશ્રણ વિસ્ફોટક હોય છે.

ઓક્સિજન સાથે, ક્લોરિન ઓક્સાઇડ બનાવે છે: Cl 2 O, ClO 2, Cl 2 O 6, Cl 2 O 7, Cl 2 O 8, તેમજ હાયપોક્લોરાઇટ (હાયપોક્લોરસ એસિડના ક્ષાર), ક્લોરાઇટ્સ, ક્લોરેટ્સ અને પરક્લોરેટ્સ. ક્લોરિનના તમામ ઓક્સિજન સંયોજનો સરળતાથી ઓક્સિડાઇઝ્ડ પદાર્થો સાથે વિસ્ફોટક મિશ્રણ બનાવે છે. ક્લોરિન ઓક્સાઇડ નબળા સ્થિર છે અને હાઇપોક્લોરાઇટ ધીમે ધીમે વિસ્ફોટ કરી શકે છે અને ક્લોરેટ્સ ઇનિશિયેટર્સના પ્રભાવ હેઠળ વિસ્ફોટ કરી શકે છે;

પાણીના હાઇડ્રોલીઝમાં ક્લોરિન, હાઇપોક્લોરસ અને હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ બનાવે છે: Cl 2 + H 2 O = HClO + HCl. જ્યારે ઠંડામાં ક્ષારના જલીય દ્રાવણને ક્લોરિનેટ કરવામાં આવે છે, ત્યારે હાઇપોક્લોરાઇટ અને ક્લોરાઇડ્સ રચાય છે: 2NaOH + Cl 2 = NaClO + NaCl + H 2 O, અને જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે ક્લોરેટ્સ રચાય છે. શુષ્ક કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડનું ક્લોરિનેશન બ્લીચ બનાવે છે.

જ્યારે એમોનિયા ક્લોરિન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, ત્યારે નાઇટ્રોજન ટ્રાઇક્લોરાઇડ રચાય છે. કાર્બનિક સંયોજનોને ક્લોરીનેટ કરતી વખતે, ક્લોરિન કાં તો હાઇડ્રોજનને બદલે છે અથવા બહુવિધ બોન્ડ ઉમેરે છે, જે વિવિધ ક્લોરિન ધરાવતા કાર્બનિક સંયોજનો બનાવે છે.

ક્લોરિન અન્ય હેલોજન સાથે ઇન્ટરહેલોજન સંયોજનો બનાવે છે. ફ્લોરાઈડ્સ ClF, ClF 3, ClF 3 ખૂબ જ પ્રતિક્રિયાશીલ છે; ઉદાહરણ તરીકે, ClF 3 વાતાવરણમાં, કાચની ઊન સ્વયંભૂ સળગે છે. ઓક્સિજન અને ફ્લોરિન સાથેના ક્લોરિનના જાણીતા સંયોજનો ક્લોરિન ઓક્સિફ્લોરાઇડ્સ છે: ClO 3 F, ClO 2 F 3, ClOF, ClOF 3 અને ફ્લોરિન પરક્લોરેટ FClO 4.

ક્લોરિન મેળવવી.ક્લોરિન 1785 માં મેંગેનીઝ (II) ઓક્સાઇડ અથવા પાયરોલુસાઇટ સાથે હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડની પ્રતિક્રિયા કરીને ઔદ્યોગિક રીતે ઉત્પાદન કરવાનું શરૂ કર્યું. 1867 માં, અંગ્રેજ રસાયણશાસ્ત્રી જી. ડેકોને ઉત્પ્રેરકની હાજરીમાં વાતાવરણીય ઓક્સિજન સાથે HCl ને ઓક્સિડાઇઝ કરીને ક્લોરિન ઉત્પન્ન કરવાની પદ્ધતિ વિકસાવી. 19મી સદીના અંતથી અને 20મી સદીની શરૂઆતથી, ક્ષારયુક્ત ધાતુના ક્લોરાઇડ્સના જલીય દ્રાવણના વિદ્યુત વિચ્છેદન દ્વારા ક્લોરિનનું ઉત્પાદન કરવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિઓ વિશ્વમાં 90-95% ક્લોરિન ઉત્પન્ન કરે છે. પીગળેલા ક્લોરાઇડના વિદ્યુત વિચ્છેદન દ્વારા મેગ્નેશિયમ, કેલ્શિયમ, સોડિયમ અને લિથિયમના ઉત્પાદનમાં ક્લોરીનની થોડી માત્રામાં આડપેદાશ મેળવવામાં આવે છે. NaCl ના જલીય દ્રાવણના વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણની બે મુખ્ય પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ થાય છે: 1) ઘન કેથોડ અને છિદ્રાળુ ફિલ્ટર ડાયાફ્રેમવાળા ઇલેક્ટ્રોલાઈઝરમાં; 2) પારો કેથોડ સાથે ઇલેક્ટ્રોલાઈઝરમાં. બંને પદ્ધતિઓમાં, ક્લોરિન ગેસ ગ્રેફાઇટ અથવા ઓક્સાઇડ ટાઇટેનિયમ-રુથેનિયમ એનોડ પર છોડવામાં આવે છે. પ્રથમ પદ્ધતિ મુજબ, કેથોડ પર હાઇડ્રોજન છોડવામાં આવે છે અને NaOH અને NaCl નું દ્રાવણ રચાય છે, જેમાંથી વાણિજ્યિક કોસ્ટિક સોડાને અનુગામી પ્રક્રિયા દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે. બીજી પદ્ધતિ અનુસાર, કેથોડ પર સોડિયમ એમલગમ રચાય છે; જ્યારે તેને અલગ ઉપકરણમાં શુદ્ધ પાણીથી વિઘટિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે NaOH દ્રાવણ, હાઇડ્રોજન અને શુદ્ધ પારો મેળવવામાં આવે છે, જે ફરીથી ઉત્પાદનમાં જાય છે. બંને પદ્ધતિઓ 1 ટન ક્લોરિન દીઠ 1.125 ટન NaOH આપે છે.

ડાયાફ્રેમ સાથેના વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણને ક્લોરિનનું ઉત્પાદન ગોઠવવા માટે ઓછા મૂડી રોકાણની જરૂર પડે છે અને સસ્તું NaOH ઉત્પાદન કરે છે. મર્ક્યુરી કેથોડ પદ્ધતિ ખૂબ જ શુદ્ધ NaOH ઉત્પન્ન કરે છે, પરંતુ પારાના નુકસાનથી પર્યાવરણ પ્રદૂષિત થાય છે.

ક્લોરિનનો ઉપયોગ.રાસાયણિક ઉદ્યોગની મહત્વની શાખાઓમાંની એક ક્લોરિન ઉદ્યોગ છે. ક્લોરિનના મુખ્ય જથ્થાને તેના ઉત્પાદનના સ્થળે ક્લોરિન ધરાવતા સંયોજનોમાં પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે. ક્લોરિનનો સંગ્રહ અને પરિવહન પ્રવાહી સ્વરૂપે સિલિન્ડરો, બેરલ, રેલ્વે ટાંકીઓ અથવા ખાસ સજ્જ જહાજોમાં થાય છે. ઔદ્યોગિક દેશો ક્લોરિનના નીચેના અંદાજિત વપરાશ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે: ક્લોરિન ધરાવતા કાર્બનિક સંયોજનોના ઉત્પાદન માટે - 60-75%; ક્લોરિન ધરાવતા અકાર્બનિક સંયોજનો, -10-20%; પલ્પ અને કાપડને બ્લીચ કરવા માટે - 5-15%; સેનિટરી જરૂરિયાતો અને પાણીના ક્લોરિનેશન માટે - કુલ ઉત્પાદનના 2-6%.

ક્લોરિનનો ઉપયોગ ટાઇટેનિયમ, નિઓબિયમ, ઝિર્કોનિયમ અને અન્યને કાઢવા માટે ચોક્કસ અયસ્કને ક્લોરીનેટ કરવા માટે પણ થાય છે.

શરીરમાં ક્લોરિન.ક્લોરિન એ બાયોજેનિક તત્વોમાંનું એક છે, જે છોડ અને પ્રાણીઓના પેશીઓનું સતત ઘટક છે. છોડમાં ક્લોરિનનું પ્રમાણ (હેલોફાઇટ્સમાં ઘણું ક્લોરિન) ટકાના હજારમા ભાગથી લઈને સંપૂર્ણ ટકા સુધી, પ્રાણીઓમાં - ટકાના દસમા અને સોમા ભાગ સુધીની હોય છે. ક્લોરિન (2-4 ગ્રામ) માટે પુખ્ત વ્યક્તિની દૈનિક જરૂરિયાત ખાદ્ય ઉત્પાદનો દ્વારા આવરી લેવામાં આવે છે. ક્લોરિન સામાન્ય રીતે સોડિયમ ક્લોરાઇડ અને પોટેશિયમ ક્લોરાઇડના સ્વરૂપમાં ખોરાક સાથે વધુ પડતું પૂરું પાડવામાં આવે છે. બ્રેડ, માંસ અને ડેરી ઉત્પાદનો ખાસ કરીને ક્લોરિનથી સમૃદ્ધ છે. પ્રાણીના શરીરમાં, લોહીના પ્લાઝ્મા, લસિકા, સેરેબ્રોસ્પાઇનલ પ્રવાહી અને કેટલાક પેશીઓમાં ક્લોરિન એ મુખ્ય ઓસ્મોટિકલી સક્રિય પદાર્થ છે. પાણી-મીઠું ચયાપચયમાં ભૂમિકા ભજવે છે, પાણીની પેશીઓની જાળવણીને પ્રોત્સાહન આપે છે. રક્ત અને અન્ય પેશીઓ વચ્ચે ક્લોરિનનું વિતરણ બદલીને પેશીઓમાં એસિડ-બેઝ બેલેન્સનું નિયમન અન્ય પ્રક્રિયાઓ સાથે હાથ ધરવામાં આવે છે. ક્લોરિન છોડમાં ઊર્જા ચયાપચયમાં સામેલ છે, ઓક્સિડેટીવ ફોસ્ફોરીલેશન અને ફોટોફોસ્ફોરીલેશન બંનેને સક્રિય કરે છે. ક્લોરિન મૂળ દ્વારા ઓક્સિજનના શોષણ પર હકારાત્મક અસર કરે છે. અલગ ક્લોરોપ્લાસ્ટ્સ દ્વારા પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન ઓક્સિજનના ઉત્પાદન માટે ક્લોરિન જરૂરી છે. કૃત્રિમ છોડની ખેતી માટેના મોટાભાગના પોષક માધ્યમોમાં ક્લોરિન હોતું નથી. શક્ય છે કે ક્લોરિનની ખૂબ ઓછી સાંદ્રતા છોડના વિકાસ માટે પૂરતી હોય.

રાસાયણિક, પલ્પ અને કાગળ, કાપડ, ફાર્માસ્યુટિકલ ઉદ્યોગો અને અન્યમાં ક્લોરિન ઝેર શક્ય છે. ક્લોરિન આંખો અને શ્વસન માર્ગના મ્યુકોસ મેમ્બ્રેનને બળતરા કરે છે. પ્રાથમિક દાહક ફેરફારો સામાન્ય રીતે ગૌણ ચેપ સાથે હોય છે. તીવ્ર ઝેર લગભગ તરત જ વિકસે છે. ક્લોરિનની મધ્યમ અને ઓછી સાંદ્રતા શ્વાસમાં લેતી વખતે, છાતીમાં ચુસ્તતા અને દુખાવો, સૂકી ઉધરસ, ઝડપી શ્વાસ, આંખોમાં દુખાવો, લૅક્રિમેશન, લોહીમાં લ્યુકોસાઇટ્સનું સ્તર વધે છે, શરીરનું તાપમાન, વગેરે જોવા મળે છે , ડિપ્રેસિવ સ્થિતિઓ, આંચકી શક્ય છે. હળવા કેસોમાં, પુનઃપ્રાપ્તિ 3-7 દિવસમાં થાય છે. લાંબા ગાળાના પરિણામો તરીકે, ઉપલા શ્વસન માર્ગની શરદી, વારંવાર બ્રોન્કાઇટિસ, ન્યુમોસ્ક્લેરોસિસ અને અન્ય જોવા મળે છે; પલ્મોનરી ટ્યુબરક્યુલોસિસનું શક્ય સક્રિયકરણ. ક્લોરિનની નાની સાંદ્રતાના લાંબા સમય સુધી ઇન્હેલેશન સાથે, રોગના સમાન પરંતુ ધીમે ધીમે વિકાસશીલ સ્વરૂપો જોવા મળે છે. ઝેરનું નિવારણ: સીલ ઉત્પાદન સુવિધાઓ, સાધનો, અસરકારક વેન્ટિલેશન, જો જરૂરી હોય તો ગેસ માસ્કનો ઉપયોગ કરવો. ક્લોરિન, બ્લીચ અને અન્ય ક્લોરિન ધરાવતા સંયોજનોના ઉત્પાદનને જોખમી કામ કરવાની પરિસ્થિતિઓ સાથે ઉત્પાદન તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.



શું તમને લેખ ગમ્યો? તમારા મિત્રો સાથે શેર કરો!