क्लोरीन भौतिक और रासायनिक गुण। क्लोरीन परमाणु की संरचना
क्लोरीन(ग्रीक से χλωρ?ς - "हरा") - सातवें समूह के मुख्य उपसमूह का एक तत्व, परमाणु संख्या 17 के साथ डी। आई। मेंडेलीव के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली की तीसरी अवधि। यह प्रतीक द्वारा इंगित किया गया है क्लोरीन(अव्य. क्लोरम) प्रतिक्रियाशील अधातु। यह हैलोजन के समूह से संबंधित है (मूल रूप से, "हलोजन" नाम जर्मन रसायनज्ञ श्वेइगर द्वारा क्लोरीन के लिए इस्तेमाल किया गया था [शाब्दिक रूप से, "हलोजन" का अनुवाद नमक के रूप में किया जाता है), लेकिन यह जड़ नहीं लेता था, और बाद में इसके लिए आम हो गया सातवीं समूहतत्व, जिसमें क्लोरीन शामिल है)।
सामान्य परिस्थितियों में साधारण पदार्थ क्लोरीन (CAS संख्या: 7782-50-5) एक तीखी गंध वाली पीली-हरी जहरीली गैस है। क्लोरीन अणु द्विपरमाणुक (सूत्र Cl2) है।
क्लोरीन की खोज का इतिहास
पहली बार, 1772 में जे. प्रिस्ले द्वारा गैसीय निर्जल हाइड्रोजन क्लोराइड एकत्र किया गया था। (तरल पारा के ऊपर)। क्लोरीन पहली बार 1774 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 O
स्कील ने क्लोरीन की गंध, एक्वा रेजिया की गंध के समान, सोने और सिनाबार के साथ बातचीत करने की इसकी क्षमता के साथ-साथ इसके विरंजन गुणों को भी नोट किया।
हालांकि, उस समय रसायन शास्त्र पर हावी होने वाले फ्लॉजिस्टन के सिद्धांत के अनुसार, स्कील ने सुझाव दिया कि क्लोरीन हाइड्रोक्लोरिक एसिड, यानी हाइड्रोक्लोरिक एसिड ऑक्साइड है। बर्थोलेट और लैवोज़ियर 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 सोडियम और क्लोरीन में विघटित करने में कामयाब रहे।
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। इसलिए, प्रकृति में, यह केवल खनिजों की संरचना में यौगिकों के रूप में होता है: हैलाइट NaCl, sylvin KCl, sylvinite KCl NaCl, bischofite MgCl 2 6H2O, carnallite KCl MgCl 2 6H 2 O, kainite KCl MgSO 4 3H 2 O। क्लोरीन का सबसे बड़ा भंडार समुद्र और महासागरों के पानी के लवण में निहित है (समुद्र के पानी में सामग्री 19 ग्राम / लीटर है)। क्लोरीन परमाणुओं की कुल संख्या का 0.025% है पृथ्वी की पपड़ी, क्लार्क क्लोरीन की संख्या 0.017% है, और मानव शरीरद्रव्यमान द्वारा 0.25% क्लोराइड आयन होते हैं। मनुष्यों और जानवरों में, क्लोरीन मुख्य रूप से अंतरकोशिकीय तरल पदार्थ (रक्त सहित) में पाया जाता है और आसमाटिक प्रक्रियाओं के नियमन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, साथ ही तंत्रिका कोशिकाओं के कामकाज से जुड़ी प्रक्रियाओं में भी।
भौतिक और भौतिक-रासायनिक गुण
सामान्य परिस्थितियों में, क्लोरीन एक पीली-हरी गैस होती है जिसमें दम घुटने वाली गंध होती है। इसके कुछ भौतिक गुण तालिका में प्रस्तुत किए गए हैं।
क्लोरीन के कुछ भौतिक गुण
| संपत्ति |
अर्थ |
|---|---|
| रंग (गैस) | पीले हरे |
| उबलता तापमान | -34 डिग्री सेल्सियस |
| पिघलने का तापमान | -100 डिग्री सेल्सियस |
| अपघटन के तापमान (परमाणुओं में विघटन) |
~1400 डिग्री सेल्सियस |
| घनत्व (गैस, संख्या) | 3.214 ग्राम/ली |
| एक परमाणु के इलेक्ट्रॉन के लिए आत्मीयता | 3.65 ईवी |
| पहली आयनीकरण ऊर्जा | 12.97 ईवी |
| ताप क्षमता (298 K, गैस) | 34.94 (जे/मोल के) |
| क्रांतिक तापमान | 144 डिग्री सेल्सियस |
| महत्वपूर्ण दबाव | 76 एटीएम |
| गठन की मानक थैलीपी (298 K, गैस) | 0 (केजे/मोल) |
| गठन की मानक एन्ट्रापी (298 K, गैस) | 222.9 (जे/मोल के) |
| संलयन की एन्थैल्पी | 6.406 (केजे/मोल) |
| उबलती हुई एन्थैल्पी | 20.41 (केजे/मोल) |
| होमोलिटिक बंधन दरार की ऊर्जा X-X | 243 (केजे/मोल) |
| हेटेरोलाइटिक बंधन दरार की ऊर्जा X-X | 1150 (केजे/मोल) |
| आयनीकरण ऊर्जा | 1255 (केजे/मोल) |
| इलेक्ट्रॉन आत्मीयता ऊर्जा | 349 (केजे/मोल) |
| परमाणु का आधा घेरा | 0.073 (एनएम) |
| पॉलिंग के अनुसार वैद्युतीयऋणात्मकता | 3,20 |
| Allred-Rochow वैद्युतीयऋणात्मकता | 2,83 |
| स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था | -1, 0, +1, +3, (+4), +5, (+6), +7 |
गैसीय क्लोरीन द्रवीभूत करना अपेक्षाकृत आसान है। 0.8 एमपीए (8 वायुमंडल) के दबाव से शुरू होकर, क्लोरीन कमरे के तापमान पर पहले से ही तरल होगा। -34 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर ठंडा होने पर, क्लोरीन भी सामान्य वायुमंडलीय दबाव में तरल हो जाता है। तरल क्लोरीन एक बहुत ही उच्च संक्षारक प्रभाव वाला एक पीला-हरा तरल है (अणुओं की उच्च सांद्रता के कारण)। दबाव बढ़ाकर, 7.6 एमपीए के महत्वपूर्ण दबाव पर +144 डिग्री सेल्सियस (महत्वपूर्ण तापमान) के तापमान तक तरल क्लोरीन के अस्तित्व को प्राप्त करना संभव है।
-101 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर, तरल क्लोरीन अंतरिक्ष समूह के साथ एक ऑर्थोरोम्बिक जाली में क्रिस्टलीकृत हो जाता है। सेमीसीएऔर पैरामीटर a=6.29 Å b=4.50 Å, c=8.21 । 100 K से नीचे, क्रिस्टलीय क्लोरीन का ऑर्थोरोम्बिक संशोधन एक अंतरिक्ष समूह वाले टेट्रागोनल संशोधन में बदल जाता 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% है, और 2500 K पर यह 0.909% है।
हवा में गंध धारणा दहलीज 0.003 (मिलीग्राम / एल) है।
विद्युत चालकता के संदर्भ में, तरल क्लोरीन सबसे मजबूत इंसुलेटर में शुमार है: यह आसुत जल की तुलना में लगभग एक अरब गुना खराब और चांदी से 10 22 गुना खराब प्रवाह करता 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 संयोजकता स्तर में 1 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5, इसलिए क्लोरीन परमाणु के लिए 1 की संयोजकता बहुत स्थिर होती है। क्लोरीन परमाणु में d-उप-स्तर के एक खाली कक्षक की उपस्थिति के कारण, क्लोरीन परमाणु अन्य संयोजकता 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 4 और 6 की संयोजकता प्रदर्शित करता है, जैसे कि ClO2 और Cl2O6। हालांकि, ये यौगिक रेडिकल हैं, जिसका अर्थ है कि उनके पास एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है।
धातुओं के साथ बातचीत
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
अधातुओं के साथ परस्पर क्रिया
गैर-धातुओं (कार्बन, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और अक्रिय गैसों को छोड़कर) के साथ, संबंधित क्लोराइड बनाता है।
प्रकाश में या गर्म होने पर, यह एक 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 विकिरण पर फट जाता है। क्लोरीन और हाइड्रोजन का मिश्रण कम सांद्रता में रंगहीन या पीले-हरे रंग की लौ के साथ जलता है। हाइड्रोजन-क्लोरीन ज्वाला का अधिकतम तापमान 2200°C होता है।
Cl 2 + H 2 → 2HCl 5Cl 2 + 2P → 2PCl 5 2S + Cl 2 → S 2 Cl 2
ऑक्सीजन के साथ, क्लोरीन ऑक्साइड बनाता है जिसमें यह +1 से +7 तक ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है: Cl 2 O, ClO 2, Cl 2 O 6, Cl 2 O 7। उनके पास एक तीखी गंध है, थर्मल और फोटोकैमिक रूप से अस्थिर हैं, और विस्फोटक अपघटन के लिए प्रवण हैं।
फ्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करते समय, क्लोराइड नहीं बनता है, लेकिन फ्लोराइड:
Cl 2 + 3F 2 (उदा.) → 2ClF 3
अन्य गुण
क्लोरीन ब्रोमीन और आयोडीन को उनके यौगिकों से हाइड्रोजन और धातुओं के साथ विस्थापित करता है:
Cl 2 + 2HBr → Br 2 + 2HCl Cl 2 + 2NaI → I 2 + 2NaCl
कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करने पर, फॉस्जीन बनता है:
सीएल 2 + सीओ → सीओसीएल 2
जब पानी या क्षार में घुल जाता है, तो क्लोरीन विघटित हो जाता है, जिससे हाइपोक्लोरस (और गर्म होने पर, पर्क्लोरिक) और हाइड्रोक्लोरिक एसिड, या उनके लवण बनते हैं:
Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO 3Cl 2 + 6NaOH → 5NaCl + NaClO 3 + 3H 2 O
शुष्क कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के क्लोरीनीकरण से ब्लीच प्राप्त होता है:
सीएल 2 + सीए (ओएच) 2 → सीएसीएल (ओसीएल) + एच 2 ओ
अमोनिया पर क्लोरीन की क्रिया से नाइट्रोजन ट्राइक्लोराइड प्राप्त किया जा सकता है:
4NH 3 + 3Cl 2 → NCl 3 + 3NH 4 Cl
क्लोरीन के ऑक्सीकरण गुण
क्लोरीन एक बहुत मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है।
सीएल 2 + एच 2 एस → 2 एचसीएल + एस
कार्बनिक पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया
संतृप्त यौगिकों के साथ:
सीएच 3 -सीएच 3 + सीएल 2 → सी 2 एच 5 सीएल + एचसीएल
कई बंधों 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 हाइड्रोजन परमाणु को क्लोरीन से 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 स्कील विधि पर आधारित थी, अर्थात हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ पाइरोलुसाइट की प्रतिक्रिया:
एमएनओ 2 + 4 एचसीएल → 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। डीकॉन प्रक्रिया का उपयोग वर्तमान में औद्योगिक क्लोरीनीकरण के उपोत्पाद हाइड्रोजन क्लोराइड से क्लोरीन को पुनर्प्राप्त करने के लिए किया जाता है। कार्बनिक यौगिक.
4HCl + O 2 → 2H 2 O + 2Cl 2
आज, एक समाधान के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा सोडियम हाइड्रोक्साइड और हाइड्रोजन के साथ एक औद्योगिक पैमाने पर क्लोरीन का उत्पादन किया जाता है नमक:
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 समानांतर 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 विधियां, तीसरा एक तरल पारा कैथोड (पारा उत्पादन विधि) के साथ इलेक्ट्रोलिसिस है। कई विद्युत रासायनिक उत्पादन विधियों में, पारा कैथोड के साथ इलेक्ट्रोलिसिस सबसे आसान और सबसे सुविधाजनक तरीका है, लेकिन यह विधि महत्वपूर्ण नुकसान पहुंचाती है। वातावरणधातु पारा के वाष्पीकरण और रिसाव के परिणामस्वरूप।
ठोस कैथोड के साथ डायाफ्राम विधि
कोशिका की गुहा को एक झरझरा एस्बेस्टस विभाजन - एक डायाफ्राम - कैथोड और एनोड स्पेस में विभाजित किया जाता 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 एनोलाइट (NaCl समाधान) की एक धारा लगातार डायाफ्राम सेल के एनोड स्थान में प्रवेश करती है। विद्युत रासायनिक प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, हैलाइट के अपघटन के कारण एनोड पर क्लोरीन निकलता है, और पानी के अपघटन के कारण कैथोड पर हाइड्रोजन निकलता है। इस मामले में, निकट-कैथोड क्षेत्र सोडियम हाइड्रॉक्साइड से समृद्ध होता है।
ठोस कैथोड के साथ झिल्ली 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, पारा पंप की कार्रवाई के तहत, पारा इलेक्ट्रोलाइज़र और डीकंपोजर से होकर गुजरता है। इलेक्ट्रोलाइज़र का कैथोड पारा की एक धारा है। एनोड्स - ग्रेफाइट या लो वियर। पारा के साथ, एनोलाइट की एक धारा, सोडियम क्लोराइड का एक समाधान, इलेक्ट्रोलाइज़र के माध्यम से लगातार बहता है। क्लोराइड के विद्युत रासायनिक अपघटन के परिणामस्वरूप, एनोड पर क्लोरीन के अणु बनते हैं, और जारी सोडियम कैथोड पर पारा में घुल जाता है, जिससे एक 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 भंडारण
उत्पादित क्लोरीन को विशेष "टैंकों" में संग्रहित किया जाता है या उच्च दबाव वाले स्टील सिलेंडर 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, अत्यधिक विस्फोटक नाइट्रोजन ट्राइक्लोराइड उनमें 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 मानक
GOST 6718-93 के अनुसार "तरल क्लोरीन। विशेष विवरण» क्लोरीन के निम्नलिखित ग्रेड का उत्पादन किया जाता है
आवेदन पत्र
कई उद्योगों, विज्ञान और घरेलू जरूरतों में क्लोरीन का उपयोग किया जाता है:
- पॉलीविनाइल क्लोराइड के उत्पादन में, प्लास्टिक यौगिक, सिंथेटिक रबर, जो बनाने के लिए उपयोग किया जाता है: 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 विनाइल क्लोराइड को पॉलीमराइज़ करके तैयार किया जाता है, जो आज सबसे अधिक बार एथिलीन से क्लोरीन-संतुलित विधि में एक मध्यवर्ती 1,2-डाइक्लोरोइथेन के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।
- क्लोरीन के विरंजन गुणों को प्राचीन काल से जाना जाता है, हालाँकि यह स्वयं क्लोरीन नहीं है जो "ब्लीच" 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 किया जा रहा है।
- ऑर्गनोक्लोरीन 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 हेक्साक्लोरोसायक्लोहेक्सेन है (जिसे अक्सर हेक्साक्लोरेन कहा जाता है)। इस पदार्थ को पहली बार 1825 में फैराडे द्वारा संश्लेषित किया गया था, लेकिन इसका व्यावहारिक अनुप्रयोग केवल 100 से अधिक वर्षों के बाद - बीसवीं शताब्दी के 30 के दशक में मिला।
- यह एक रासायनिक युद्ध एजेंट के रूप में, साथ ही साथ अन्य रासायनिक युद्ध एजेंटों के उत्पादन के लिए इस्तेमाल किया गया था: सरसों गैस, फॉस्जीन।
- पानी कीटाणुशोधन के लिए - "क्लोरीनीकरण"। पीने के पानी कीटाणुरहित करने का सबसे आम तरीका; रेडॉक्स प्रक्रियाओं को उत्प्रेरित करने वाले सूक्ष्मजीवों के एंजाइम सिस्टम को बाधित करने के लिए मुक्त क्लोरीन और इसके यौगिकों की क्षमता पर आधारित है। पीने के पानी को कीटाणुरहित करने के लिए क्लोरीन, क्लोरीन डाइऑक्साइड, क्लोरैमाइन और ब्लीच का उपयोग किया जाता है। SanPiN 2.1.4.1074-01 केंद्रीकृत जल आपूर्ति 0.3 - 0.5 mg / l से पीने के पानी में मुक्त अवशिष्ट क्लोरीन की अनुमेय सामग्री के लिए निम्नलिखित सीमाएँ (गलियारा) स्थापित करता है। रूस में कई वैज्ञानिक और यहां तक कि राजनेता भी नल के पानी के क्लोरीनीकरण की अवधारणा की आलोचना करते हैं, लेकिन वे क्लोरीन यौगिकों के कीटाणुरहित परिणाम के विकल्प की पेशकश नहीं कर सकते हैं। वे सामग्री जिससे वे बने हैं पानी के पाइपक्लोरीनयुक्त नल के पानी के साथ अलग तरह से बातचीत करें। नल के पानी में मुक्त क्लोरीन पॉलीओलेफ़िन-आधारित पाइपलाइनों की सेवा जीवन को काफी कम कर देता है: पॉलीइथाइलीन पाइप कुछ अलग किस्म का, क्रॉस-लिंक्ड पॉलीइथाइलीन सहित, जिसे 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 बने पाइपलाइनों के प्रवेश को नियंत्रित करने के लिए, उन्हें 3 मानकों को अपनाने के लिए मजबूर किया गया: क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथीन (पीईएक्स) और गर्म क्लोरीनयुक्त पानी से बने पाइपों के लिए एएसटीएम एफ 2023, सभी पॉलीइथिलीन पाइपों और क्लोरीनयुक्त पानी के लिए ASTM F2263 और बहुपरत (धातु बहुलक) पाइपों और गर्म क्लोरीनयुक्त पानी के लिए ASTM F2330। क्लोरीनयुक्त पानी के साथ बातचीत करते समय स्थायित्व के संदर्भ में, तांबे के पानी के पाइप सकारात्मक परिणाम प्रदर्शित करते हैं।
- खाद्य उद्योग में पंजीकृत है खाने के शौकीन E925.
- हाइड्रोक्लोरिक एसिड, ब्लीच, बर्थोलेट नमक, धातु क्लोराइड, जहर, दवाएं, उर्वरक के रासायनिक उत्पादन में।
- शुद्ध धातुओं के उत्पादन के लिए धातु विज्ञान में: टाइटेनियम, टिन, टैंटलम, नाइओबियम।
- क्लोरीन-आर्गन डिटेक्टरों में सौर न्यूट्रिनो के संकेतक के रूप में।
अनेक विकसित देशरोजमर्रा की जिंदगी में क्लोरीन के उपयोग को सीमित करने की कोशिश करना, क्योंकि क्लोरीन युक्त कचरे को जलाने से डाइऑक्सिन की एक महत्वपूर्ण मात्रा पैदा होती है।
जैविक भूमिका
क्लोरीन सबसे महत्वपूर्ण बायोजेनिक तत्वों में से एक है और सभी जीवित जीवों का एक हिस्सा है।
जानवरों और मनुष्यों में, क्लोराइड आयन आसमाटिक संतुलन बनाए रखने में शामिल होते हैं, क्लोराइड आयन में कोशिका झिल्ली के माध्यम से प्रवेश के लिए एक इष्टतम त्रिज्या होती है। यह एक निरंतर आसमाटिक दबाव के निर्माण और जल-नमक चयापचय के नियमन में सोडियम और पोटेशियम आयनों के साथ इसकी संयुक्त भागीदारी की व्याख्या करता है। GABA (एक न्यूरोट्रांसमीटर) के प्रभाव में, क्लोराइड आयनों की क्रिया क्षमता को कम करके न्यूरॉन्स पर एक निरोधात्मक प्रभाव पड़ता है। पेट में, क्लोराइड आयन गैस्ट्रिक जूस के प्रोटीयोलाइटिक एंजाइमों की क्रिया के लिए अनुकूल वातावरण बनाते हैं। क्लोरीन चैनल कई प्रकार की कोशिकाओं, माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली और कंकाल की मांसपेशी में मौजूद होते हैं। ये चैनल द्रव की मात्रा, ट्रान्सपीथेलियल आयन परिवहन और झिल्ली क्षमता के स्थिरीकरण के नियमन में महत्वपूर्ण कार्य करते हैं, और सेल पीएच को बनाए रखने में शामिल होते हैं। आंत के ऊतकों, त्वचा और कंकाल की मांसपेशियों में क्लोरीन जमा हो जाता है। क्लोरीन मुख्य रूप से बड़ी आंत में अवशोषित होता है। क्लोरीन का अवशोषण और उत्सर्जन सोडियम आयनों और बाइकार्बोनेट से निकटता से संबंधित है, कुछ हद तक मिनरलोकोर्टिकोइड्स और Na + /K + - ATP-ase की गतिविधि के साथ। कोशिकाएं सभी क्लोरीन का 10-15% जमा करती हैं, इस राशि का, 1/3 से 1/2 तक - एरिथ्रोसाइट्स में। लगभग 85% क्लोरीन बाह्य अंतरिक्ष में है। क्लोरीन मुख्य रूप से मूत्र (90-95%), मल (4-8%) और त्वचा के माध्यम से (2% तक) शरीर से उत्सर्जित होता है। क्लोरीन का उत्सर्जन सोडियम और पोटेशियम आयनों से जुड़ा होता है, और पारस्परिक रूप से एचसीओ 3 - (एसिड-बेस बैलेंस) के साथ होता है।
एक व्यक्ति प्रतिदिन 5-10 ग्राम NaCl का सेवन करता है। क्लोरीन की न्यूनतम मानव आवश्यकता प्रति दिन लगभग 800 मिलीग्राम है। शिशु को मां के दूध के माध्यम से क्लोरीन की आवश्यक मात्रा प्राप्त होती 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 को अच्छी तरह से समझा नहीं गया है, मुख्यतः अध्ययनों की कम संख्या के कारण। यह कहने के लिए पर्याप्त है कि क्लोरीन के दैनिक सेवन पर भी सिफारिशें विकसित नहीं की गई हैं। माँसपेशियाँमानव में 0.20-0.52% क्लोरीन होता है, हड्डी - 0.09%; रक्त में - 2.89 ग्राम / लीटर। एक औसत व्यक्ति के शरीर में (शरीर का वजन 70 किग्रा) 95 ग्राम क्लोरीन। भोजन के साथ हर दिन एक व्यक्ति 3-6 ग्राम क्लोरीन प्राप्त करता है, जो अधिक मात्रा में इस तत्व की आवश्यकता को पूरा करता है।
क्लोरीन आयन पौधों के लिए महत्वपूर्ण हैं। क्लोरीन ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण को सक्रिय करके पौधों में ऊर्जा चयापचय में शामिल है। पृथक क्लोरोप्लास्ट द्वारा प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में ऑक्सीजन के निर्माण के लिए आवश्यक है, प्रकाश संश्लेषण की सहायक प्रक्रियाओं को उत्तेजित करता है, मुख्य रूप से ऊर्जा के संचय से जुड़े। 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 एक 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 या पत्तियों और शाखाओं की सतह पर क्लोराइड छोड़ने के माध्यम से अतिरिक्त से छुटकारा पाते हैं और सतह को सूरज की रोशनी से छायांकित करने का दोहरा लाभ प्राप्त करते हैं।
सूक्ष्मजीवों में, हेलोफाइल को भी जाना जाता है - हेलोबैक्टीरिया - जो अत्यधिक खारे पानी या मिट्टी में रहते हैं।
संचालन और सावधानियों की विशेषताएं
क्लोरीन एक जहरीली घुटन वाली गैस है, जो अगर फेफड़ों में प्रवेश करती है, तो फेफड़े के ऊतकों में जलन, दम घुटने का कारण बनता है। यह लगभग 0.006 मिलीग्राम / एल (यानी क्लोरीन गंध सीमा से दोगुना) की हवा में एकाग्रता पर श्वसन पथ पर एक अड़चन प्रभाव डालता है। क्लोरीन जर्मनी द्वारा पहली बार इस्तेमाल किए जाने वाले पहले रासायनिक जहरों में से एक था विश्व युध्द. क्लोरीन के साथ काम करते समय सुरक्षात्मक कपड़े, गैस मास्क और दस्ताने का उपयोग 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 एक चीर पट्टी से श्वसन अंगों को क्लोरीन के प्रवेश से बचाना संभव है।
वायुमंडलीय हवा में क्लोरीन का एमपीसी इस प्रकार है: औसत दैनिक - 0.03 मिलीग्राम / मी³; अधिकतम एक बार - 0.1 मिलीग्राम / वर्ग मीटर; एक औद्योगिक उद्यम के कार्य परिसर में - 1 मिलीग्राम / वर्ग मीटर।
डी.आई. मेंडेलीव की आवर्त सारणी के उपसमूह का तत्व VII। बाहरी स्तर पर - 7 इलेक्ट्रॉन, इसलिए, कम करने वाले एजेंटों के साथ बातचीत करते समय, क्लोरीन अपने ऑक्सीकरण गुणों को दिखाता है, एक धातु इलेक्ट्रॉन को अपनी ओर आकर्षित करता है।
क्लोरीन के भौतिक गुण।
क्लोरीन एक पीली गैस है। तीखी गंध होती है।
क्लोरीन के रासायनिक गुण।
मुक्त क्लोरीनबहुत सक्रिय। यह ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और उत्कृष्ट गैसों को छोड़कर सभी सरल पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करता है:
सि + 2 क्लोरीन 2 = SiCl 4 + क्यू.
कमरे के तापमान पर हाइड्रोजन के साथ बातचीत करते समय, व्यावहारिक रूप से कोई प्रतिक्रिया नहीं होती है, लेकिन जैसे ही रोशनी कार्य करती है बाहरी प्रभाव, एक श्रृंखला प्रतिक्रिया होती है, जिसने अपना आवेदन पाया है कार्बनिक रसायन शास्त्र.
गर्म होने पर, क्लोरीन अपने अम्लों से आयोडीन या ब्रोमीन को विस्थापित करने में सक्षम होता है:
क्लोरीन 2 + 2 एचबीआर = 2 एचसीएल + बीआर 2 .
क्लोरीन पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है, इसमें आंशिक रूप से घुल जाता है। इस मिश्रण को क्लोरीन पानी कहा जाता है।
क्षार के साथ प्रतिक्रिया करता है:
सीएल 2 + 2NaOH \u003d NaCl + NaClO + H 2 O (ठंडा),
Cl 2 + 6KOH = 5KCl + KClO 3 + 3 H 2 O (गर्मी).
क्लोरीन प्राप्त करना।
1. सोडियम क्लोराइड का इलेक्ट्रोलिसिस पिघलता है, जो निम्नलिखित योजना के अनुसार आगे बढ़ता है:
2. क्लोरीन प्राप्त करने के लिए प्रयोगशाला विधि:
MnO 2 + 4HCl \u003d MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O।
क्लोरीन शायद कीमियागरों द्वारा भी प्राप्त किया गया था, लेकिन इसकी खोज और पहला शोध प्रसिद्ध स्वीडिश रसायनज्ञ कार्ल विल्हेम शीले के नाम से जुड़ा हुआ है। स्कील ने पांच रासायनिक तत्वों की खोज की - बेरियम और मैंगनीज (जोहान गण के साथ), मोलिब्डेनम, टंगस्टन, क्लोरीन, और स्वतंत्र रूप से अन्य रसायनज्ञों (यद्यपि बाद में) - तीन और: ऑक्सीजन, हाइड्रोजन और नाइट्रोजन। एक भी रसायनज्ञ बाद में इस उपलब्धि को दोहरा नहीं सका। उसी समय, शीले, पहले से ही निर्वाचित सदस्यरॉयल स्वीडिश एकेडमी ऑफ साइंसेज, कोपिंग में एक साधारण फार्मासिस्ट था, हालांकि वह अधिक सम्मानजनक और प्रतिष्ठित पद ले सकता था। फ्रेडरिक द्वितीय महान, प्रशिया के राजा ने उन्हें बर्लिन विश्वविद्यालय में रसायन विज्ञान के प्रोफेसर के रूप में एक पद की पेशकश की। इस तरह के लुभावने प्रस्तावों को ठुकराते हुए, शीले ने कहा: "मैं अपनी ज़रूरत से ज़्यादा नहीं खा सकता, और कोपिंग में जो कुछ मैं यहाँ कमाता हूँ वह मेरे जीने के लिए पर्याप्त है।"
बेशक, कई क्लोरीन यौगिकों को स्कील से बहुत पहले जाना जाता था। यह तत्व सबसे प्रसिद्ध - टेबल नमक सहित कई लवणों का हिस्सा है। 1774 में, स्कील ने काले खनिज पाइरोलुसाइट को सांद्र हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ गर्म करके मुक्त क्लोरीन को अलग किया: MnO 2 + 4HCl® Cl 2 + MnCl 2 + 2H 2 O।
सबसे पहले, रसायनज्ञों ने क्लोरीन को एक तत्व के रूप में नहीं, बल्कि इस रूप में माना रासायनिक यौगिकऑक्सीजन के साथ अज्ञात तत्व मुरिया (लैटिन मुरिया से - नमकीन)। यह माना जाता था कि हाइड्रोक्लोरिक एसिड (इसे म्यूरिक कहा जाता था) में रासायनिक रूप से बाध्य ऑक्सीजन होता है। यह "साक्ष्य" था, विशेष रूप से, निम्नलिखित तथ्य से: जब क्लोरीन का एक समाधान प्रकाश में छोड़ दिया जाता था, तो उसमें से ऑक्सीजन निकलती थी, और हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान में रहता था। हालांकि, क्लोरीन से ऑक्सीजन को "फाड़ने" के कई प्रयासों के कारण कुछ भी नहीं हुआ है। इसलिए, कोई भी कोयले के साथ क्लोरीन को गर्म करके कार्बन डाइऑक्साइड प्राप्त करने में कामयाब नहीं हुआ (जो उच्च तापमान पर कई यौगिकों से "ऑक्सीजन" लेता है)। हम्फ्री डेवी, जोसेफ लुइस गे-लुसाक और लुई जैक्स टेनार्ड द्वारा किए गए इसी तरह के प्रयोगों के परिणामस्वरूप, यह स्पष्ट हो गया कि क्लोरीन में ऑक्सीजन नहीं होता है और यह एक साधारण पदार्थ है। गे-लुसाक के प्रयोग, जिन्होंने हाइड्रोजन के साथ क्लोरीन की प्रतिक्रिया में गैसों के मात्रात्मक अनुपात का विश्लेषण किया, उसी निष्कर्ष पर पहुंचे।
1811 में, डेवी ने नए तत्व के लिए "क्लोरीन" नाम प्रस्तावित किया - ग्रीक से। "क्लोरोस" - पीला-हरा। यह क्लोरीन का रंग है। वही जड़ "क्लोरोफिल" (ग्रीक "क्लोरोस" और "फिलन" - पत्ती से) शब्द में है। एक साल बाद, गे-लुसाक ने "क्लोरीन" नाम को "छोटा" कर दिया। लेकिन अब तक, ब्रिटिश (और अमेरिकी) इस तत्व को "क्लोरीन" (क्लोरीन) कहते हैं, जबकि फ्रांसीसी - क्लोरीन (क्लोर)। रसायन शास्त्र के "विधायक" जर्मनों ने भी लगभग पूरी 19 वीं शताब्दी के लिए संक्षिप्त नाम अपनाया। (जर्मन क्लोरीन में - क्लोर)। 1811 में, जर्मन भौतिक विज्ञानी जोहान श्वेइगर ने क्लोरीन के लिए "हलोजन" नाम प्रस्तावित किया (ग्रीक "हल्स" से - नमक, और "गेनाओ" - मैं जन्म देता हूं)। इसके बाद, यह शब्द न केवल क्लोरीन को, बल्कि सातवें समूह में इसके सभी एनालॉग्स को भी सौंपा गया था - फ्लोरीन, ब्रोमीन, आयोडीन, एस्टैटिन।
क्लोरीन के वातावरण में हाइड्रोजन के दहन का एक दिलचस्प प्रदर्शन: कभी-कभी प्रयोग के दौरान एक असामान्य खराब असर: बज रहा है। अधिकतर, जब हाइड्रोजन ले जाने वाली पतली ट्यूब को क्लोरीन से भरे शंक्वाकार बर्तन में उतारा जाता है, तो ज्वाला भड़क जाती है; गोलाकार फ्लास्क के लिए भी यही सच है, लेकिन सिलेंडरों में लौ आमतौर पर नहीं बुझती। इस घटना को "सिंगिंग फ्लेम" कहा जाता था।
एक जलीय घोल में, क्लोरीन आंशिक रूप से और धीरे-धीरे पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है; 25 डिग्री सेल्सियस पर, संतुलन: सीएल 2 + एच 2 ओ एचसीएलओ + एचसीएल दो दिनों के भीतर स्थापित होता है। हाइपोक्लोरस एसिड प्रकाश में विघटित होता है: HClO® HCl + O। एक विरंजन प्रभाव परमाणु ऑक्सीजन के लिए जिम्मेदार होता है (बिल्कुल शुष्क क्लोरीन में ऐसी क्षमता नहीं होती है)।
इसके यौगिकों में क्लोरीन सभी ऑक्सीकरण अवस्थाओं को प्रदर्शित कर सकता है - -1 से +7 तक। ऑक्सीजन के साथ, क्लोरीन कई ऑक्साइड बनाता है, ये सभी अपने शुद्ध रूप में अस्थिर और विस्फोटक होते हैं: Cl 2 O एक पीले-नारंगी गैस है, ClO 2 एक पीली गैस है (9.7 ° C से नीचे एक चमकदार लाल तरल है), क्लोरीन परक्लोरेट Cl 2 O 4 (ClO -ClO 3, हल्का पीला तरल), Cl 2 O 6 (O 2 Cl–O-ClO 3, चमकीला लाल तरल), Cl 2 O 7 एक रंगहीन अत्यधिक विस्फोटक तरल है। कम तापमान पर अस्थिर ऑक्साइड Cl2O3 और ClO3 प्राप्त किए गए थे। ऑक्साइड ClO2 का उत्पादन औद्योगिक पैमाने पर किया जाता है और इसका उपयोग क्लोरीन के बजाय लुगदी विरंजन और पीने के पानी की कीटाणुशोधन के लिए किया जाता है और अपशिष्ट. अन्य हैलोजन के साथ, क्लोरीन कई तथाकथित इंटरहैलोजन यौगिक बनाता है, उदाहरण के लिए, ClF, ClF 3 , ClF 5 , BrCl, ICl, ICl 3।
सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था के साथ क्लोरीन और इसके यौगिक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं। 1822 में, जर्मन रसायनज्ञ लियोपोल्ड गमेलिन, क्लोरीन के साथ ऑक्सीकरण द्वारा, पीले रक्त नमक से लाल प्राप्त किया: 2K 4 + Cl 2 ® K 3 + 2KCl। क्लोरीन मुक्त ब्रोमीन और आयोडीन की रिहाई के साथ ब्रोमाइड और क्लोराइड को आसानी से ऑक्सीकरण करता है।
विभिन्न ऑक्सीकरण राज्यों में क्लोरीन एसिड की एक श्रृंखला बनाता है: एचसीएल - हाइड्रोक्लोरिक (हाइड्रोक्लोरिक, लवण - क्लोराइड), एचसीएलओ - हाइपोक्लोरस (लवण - हाइपोक्लोराइट्स), एचसीएलओ 2 - क्लोराइड (लवण - क्लोराइट्स), एचसीएलओ 3 - क्लोरिक (लवण - क्लोरेट्स) , एचसीएलओ 4 - क्लोरीन (लवण - पर्क्लोरेट्स)। अपने शुद्ध रूप में, ऑक्सीजनिक अम्लों में से केवल परक्लोरिक अम्ल ही स्थिर होता है। ऑक्सीजन एसिड, हाइपोक्लोराइट्स, सोडियम क्लोराइट NaClO 2 के लवणों में से - कपड़ों को ब्लीच करने के लिए, कॉम्पैक्ट पायरोटेक्निक ऑक्सीजन स्रोतों ("ऑक्सीजन मोमबत्तियां"), पोटेशियम क्लोरेट्स (बर्थोलेट नमक), कैल्शियम और मैग्नीशियम (कीट नियंत्रण के लिए) के निर्माण के लिए व्यावहारिक है। अनुप्रयोग। कृषि, माचिस के उत्पादन में आतिशबाज़ी रचनाओं और विस्फोटकों के घटकों के रूप में), परक्लोरेट्स - विस्फोटक और आतिशबाज़ी बनाने वाली रचनाओं के घटक; अमोनियम परक्लोरेट ठोस रॉकेट प्रणोदक का एक घटक है।
क्लोरीन कई कार्बनिक यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया करता है। यह जल्दी से डबल और ट्रिपल कार्बन-कार्बन बॉन्ड के साथ असंतृप्त यौगिकों में जोड़ता है (एसिटिलीन के साथ प्रतिक्रिया एक विस्फोट के साथ होती है), और प्रकाश में - बेंजीन के लिए। कुछ शर्तों के तहत, क्लोरीन कार्बनिक यौगिकों में हाइड्रोजन परमाणुओं को प्रतिस्थापित कर सकता है: आर-एच + सीएल 2® आरसीएल + एचसीएल। इस प्रतिक्रिया ने कार्बनिक रसायन विज्ञान के इतिहास में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। 1840 के दशक में, फ्रांसीसी रसायनज्ञ जीन बैप्टिस्ट डुमास ने पाया कि जब क्लोरीन एसिटिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो प्रतिक्रिया
सीएच 3 सीओओएच + सीएल 2 ® सीएच 2 सीएलसीओएचएच + एचसीएल। क्लोरीन की अधिकता से ट्राइक्लोरोएसेटिक अम्ल CCl 3 COOH बनता है। हालांकि, कई रसायनज्ञों ने अविश्वसनीय रूप से डुमास के काम पर प्रतिक्रिया व्यक्त की। वास्तव में, बर्ज़ेलियस के तत्कालीन आम तौर पर स्वीकृत सिद्धांत के अनुसार, धनात्मक रूप से आवेशित हाइड्रोजन परमाणुओं को ऋणात्मक रूप से आवेशित क्लोरीन परमाणुओं द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता था। यह राय उस समय कई प्रमुख रसायनज्ञों द्वारा आयोजित की गई थी, जिनमें से फ्रेडरिक वोहलर, जस्टस लिबिग और निश्चित रूप से, स्वयं बर्ज़ेलियस थे।
डुमास का उपहास करने के लिए, वोहलर ने अपने मित्र लिबिग को एक निश्चित एस. विंडलर (जर्मन में श्विंडलर एक ठग है) की ओर से एक लेख दिया, जिसमें डुमास द्वारा कथित रूप से खोजी गई प्रतिक्रिया के एक नए सफल अनुप्रयोग के बारे में बताया गया था। लेख में, वोहलर ने स्पष्ट उपहास के साथ लिखा था कि कैसे मैंगनीज एसीटेट एमएन (सीएच 3 सीओओ) 2 में सभी तत्वों को उनकी वैलेंस के अनुसार क्लोरीन के साथ बदलना संभव था, जिसके परिणामस्वरूप अकेले क्लोरीन से युक्त एक पीला क्रिस्टलीय पदार्थ होता है। . आगे यह भी कहा गया कि इंग्लैंड में, कार्बनिक यौगिकों में सभी परमाणुओं को क्रमिक रूप से क्लोरीन परमाणुओं के साथ बदलकर, साधारण कपड़े क्लोरीन वाले में परिवर्तित हो जाते हैं, और यह कि चीजें अपनी उपस्थिति बनाए रखती हैं। एक फुटनोट में बताया गया है कि लंदन की दुकानों में अकेले क्लोरीन युक्त सामग्री का तेजी से कारोबार होता है, क्योंकि यह सामग्री नाइट कैप और गर्म जांघिया के लिए बहुत अच्छी है।
कार्बनिक यौगिकों के साथ क्लोरीन की प्रतिक्रिया से कई ऑर्गेनोक्लोरिन उत्पादों का निर्माण होता है, जिनमें व्यापक रूप से सॉल्वैंट्स मेथिलीन क्लोराइड सीएच 2 सीएल 2, क्लोरोफॉर्म सीएचसीएल 3, कार्बन टेट्राक्लोराइड सीसीएल 4, ट्राइक्लोरोइथाइलीन सीएचसीएल \u003d सीसीएल 2, टेट्राक्लोरोइथीलीन सी 2 सीएल 4 का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। . नमी की उपस्थिति में, क्लोरीन पौधों की हरी पत्तियों, कई रंगों को फीका कर देता है। इसका इस्तेमाल 18वीं सदी से किया जा रहा है। कपड़े विरंजन के लिए।
क्लोरीन एक जहरीली गैस के रूप में।
क्लोरीन प्राप्त करने वाले स्कील ने इसकी बहुत अप्रिय तीखी गंध, सांस लेने में कठिनाई और खाँसी का उल्लेख किया। जैसा कि बाद में पता चला, एक व्यक्ति को क्लोरीन की गंध आती है, भले ही एक लीटर हवा में इस गैस का केवल 0.005 मिलीग्राम होता है, और साथ ही यह श्वसन पथ पर पहले से ही परेशान प्रभाव डालता है, श्लेष्म झिल्ली की कोशिकाओं को नष्ट कर देता है। श्वसन पथ और फेफड़े। 0.012 मिलीग्राम / एल की एकाग्रता को सहन करना मुश्किल है; यदि क्लोरीन की सांद्रता 0.1 mg / l से अधिक हो जाती है, तो यह जीवन के लिए खतरा बन जाता है: श्वास तेज हो जाती है, ऐंठन हो जाती है, और फिर दुर्लभ हो जाती है, और 5-25 मिनट के बाद श्वास रुक जाती है। हवा में अधिकतम स्वीकार्य औद्योगिक उद्यमएकाग्रता को 0.001 मिलीग्राम / एल माना जाता है, और आवासीय क्षेत्रों की हवा में - 0.00003 मिलीग्राम / एल।
सेंट पीटर्सबर्ग के शिक्षाविद टोवी येगोरोविच लोविट्ज़ ने 1790 में शीले के प्रयोग को दोहराते हुए गलती से बड़ी मात्रा में क्लोरीन हवा में छोड़ दिया। साँस लेने के बाद, वह होश खो बैठा और गिर गया, फिर आठ दिनों तक उसके सीने में असहनीय दर्द हुआ। सौभाग्य से, वह ठीक हो गया। लगभग मर गया, क्लोरीन द्वारा जहर, और प्रसिद्ध अंग्रेजी रसायनज्ञ डेवी। क्लोरीन की थोड़ी मात्रा के साथ भी प्रयोग खतरनाक हैं, क्योंकि वे फेफड़ों को गंभीर नुकसान पहुंचा सकते हैं। ऐसा कहा जाता है कि जर्मन रसायनज्ञ एगॉन विबर्ग ने क्लोरीन पर अपने एक व्याख्यान की शुरुआत इन शब्दों से की: “क्लोरीन एक जहरीली गैस है। अगर मुझे किसी अन्य प्रदर्शन के दौरान जहर मिल जाए, तो कृपया मुझे ताजी हवा में ले जाएं। लेकिन व्याख्यान, दुर्भाग्य से, बाधित करना होगा। यदि आप हवा में बहुत अधिक क्लोरीन छोड़ते हैं, तो यह एक वास्तविक आपदा बन जाती है। यह प्रथम विश्व युद्ध के दौरान एंग्लो-फ्रांसीसी सैनिकों द्वारा अनुभव किया गया था। 22 अप्रैल, 1915 की सुबह, जर्मन कमांड ने युद्धों के इतिहास में पहला गैस हमला करने का फैसला किया: जब हवा दुश्मन की ओर चली, तो 5730 सिलेंडर के वाल्व एक साथ छह किलोमीटर के छोटे मोर्चे पर खोले गए। बेल्जियम का शहर Ypres, जिनमें से प्रत्येक में 30 किलो तरल क्लोरीन था। 5 मिनट के भीतर, एक विशाल पीला-हरा बादल बन गया, जो धीरे-धीरे जर्मन खाइयों से दूर सहयोगियों की ओर चला गया। अंग्रेज और फ्रांसीसी सैनिक पूरी तरह से रक्षाहीन थे। सभी आश्रयों में दरारों के माध्यम से गैस घुस गई, इससे कोई बच नहीं सका: आखिरकार, गैस मास्क का अभी तक आविष्कार नहीं हुआ था। नतीजतन, 15,000 लोगों को जहर दिया गया, जिनमें से 5,000 की मृत्यु हो गई। एक महीने बाद, 31 मई को, जर्मनों ने बार-बार गैस हमला किया पूर्वी मोर्चा- रूसी सैनिकों के खिलाफ। यह पोलैंड में बोलिमोव शहर के पास हुआ। 12 किमी के मोर्चे पर, 12 हजार सिलेंडरों में से 264 टन क्लोरीन का मिश्रण बहुत अधिक जहरीला फॉस्जीन (एसिड क्लोराइड) के साथ कार्बोनिक एसिडसीओसीएल 2)। शाही कमान को पता था कि यप्रेस में क्या हुआ था, और फिर भी रूसी सैनिकों के पास सुरक्षा का कोई साधन नहीं था! गैस हमले के परिणामस्वरूप, 9146 लोगों को नुकसान हुआ, जिनमें से केवल 108 - राइफल और तोपखाने की गोलाबारी के परिणामस्वरूप, बाकी को जहर दिया गया था। वहीं, लगभग तुरंत ही 1183 लोगों की मौत हो गई।
जल्द ही, रसायनज्ञों ने बताया कि क्लोरीन से कैसे बचा जाए: आपको सोडियम थायोसल्फेट के घोल में भिगोए गए धुंध पट्टी के माध्यम से सांस लेने की जरूरत है (इस पदार्थ का उपयोग फोटोग्राफी में किया जाता है, इसे अक्सर हाइपोसल्फाइट कहा जाता है)। क्लोरीन थायोसल्फेट के घोल के साथ बहुत जल्दी प्रतिक्रिया करता है, इसे ऑक्सीकरण करता है:
Na 2 S 2 O 3 + 4Cl 2 + 5H 2 O ® 2H 2 SO 4 + 2NaCl + 6HCl। बेशक, गंधक का तेजाबयह भी एक हानिरहित पदार्थ नहीं है, लेकिन इसका पतला जलीय घोल जहरीले क्लोरीन की तुलना में बहुत कम खतरनाक होता है। इसलिए, उन वर्षों में थायोसल्फेट का एक और नाम था - "एंटीक्लोर", लेकिन पहले थायोसल्फेट गैस मास्क बहुत प्रभावी नहीं थे।
1916 में, रूसी रसायनज्ञ, भविष्य के शिक्षाविद निकोलाई दिमित्रिच ज़ेलिंस्की ने वास्तव में प्रभावी गैस मास्क का आविष्कार किया जिसमें जहरीले पदार्थों को एक परत द्वारा बरकरार रखा गया था। सक्रिय कार्बन. बहुत विकसित सतह वाला ऐसा कोयला हाइपोसल्फाइट के साथ लगाए गए धुंध की तुलना में बहुत अधिक क्लोरीन बनाए रख सकता है। सौभाग्य से, "क्लोरीन हमले" इतिहास में केवल एक दुखद प्रकरण बना रहा। विश्व युद्ध के बाद, क्लोरीन के पास केवल शांतिपूर्ण पेशे थे।
क्लोरीन का उपयोग।
पूरी दुनिया में प्रतिवर्ष भारी मात्रा में क्लोरीन - दसियों लाख टन - का उत्पादन किया जाता है। केवल 20 वीं शताब्दी के अंत तक संयुक्त राज्य अमेरिका में। सालाना लगभग 12 मिलियन टन क्लोरीन इलेक्ट्रोलिसिस (रासायनिक उद्योगों में 10 वां स्थान) द्वारा प्राप्त किया गया था। इसका थोक (50% तक) कार्बनिक यौगिकों के क्लोरीनीकरण पर खर्च किया जाता है - सॉल्वैंट्स, सिंथेटिक रबर, पॉलीविनाइल क्लोराइड और अन्य प्लास्टिक, क्लोरोप्रीन रबर, कीटनाशक प्राप्त करने के लिए, दवाई, कई अन्य आवश्यक और उपयोगी उत्पाद. बाकी का उपयोग अकार्बनिक क्लोराइड के संश्लेषण के लिए, लुगदी और कागज उद्योग में लकड़ी के गूदे को ब्लीच करने के लिए, जल शोधन के लिए किया जाता है। धातुकर्म उद्योग में अपेक्षाकृत कम मात्रा में क्लोरीन का उपयोग किया जाता है। इसकी मदद से बहुत शुद्ध धातुएँ प्राप्त होती हैं - टाइटेनियम, टिन, टैंटलम, नाइओबियम। हाइड्रोजन को क्लोरीन में जलाने से हाइड्रोजन क्लोराइड प्राप्त होता है, और इससे - हाइड्रोक्लोरिक अम्ल। क्लोरीन का उपयोग ब्लीचिंग एजेंटों (हाइपोक्लोराइट्स, ब्लीच) के उत्पादन और क्लोरीनीकरण द्वारा पानी कीटाणुशोधन के लिए भी किया जाता है।
इल्या लेन्सन
कुजबास राज्य तकनीकी विश्वविद्यालय
बीजद विषय
एक आपातकालीन रासायनिक रूप से खतरनाक पदार्थ के रूप में क्लोरीन की विशेषता
केमेरोवो-2009
परिचय
1. एएचओवी के लक्षण (जारी किए गए कार्य के अनुसार)
2. दुर्घटना से बचने के उपाय, खतरनाक रसायनों से बचाव
3. टास्क
4. रासायनिक स्थिति की गणना (जारी किए गए कार्य के अनुसार)
निष्कर्ष
साहित्य
परिचय
कुल मिलाकर, रूस में 3,300 आर्थिक सुविधाएं संचालित होती हैं, जिनमें खतरनाक रसायनों के महत्वपूर्ण भंडार हैं। उनमें से 35% से अधिक के पास गाना बजानेवालों का स्टॉक है।
क्लोरीन (अव्य। क्लोरम), Cl - रासायनिक तत्वमेंडेलीव की आवधिक प्रणाली का समूह VII, परमाणु संख्या 17, परमाणु द्रव्यमान 35.453; हलोजन परिवार से संबंधित है।
क्लोरीन का उपयोग क्लोरीनीकरण के लिए भी किया जाता है कुछओटो रयहोटाइटेनियम, नाइओबियम, ज़िरकोनियम और अन्य के उद्देश्य और आकर्षण के साथ अयस्क।
जहररासायनिक, लुगदी और कागज, कपड़ा, दवा उद्योगों में क्लोरीन संभव है। क्लोरीन आंखों और श्वसन तंत्र के श्लेष्म झिल्ली को परेशान करता है। माध्यमिक संक्रमण आमतौर पर प्राथमिक भड़काऊ परिवर्तनों में शामिल होता है। तीव्र विषाक्तता लगभग तुरंत विकसित होती है। जब क्लोरीन की मध्यम और निम्न सांद्रता, सीने में जकड़न और दर्द, सूखी खाँसी, तेजी से साँस लेना, आँखों में दर्द, लैक्रिमेशन, रक्त में ल्यूकोसाइट्स के बढ़े हुए स्तर, शरीर के तापमान आदि पर ध्यान दिया जाता है। ब्रोन्कोपमोनिया, विषाक्त फुफ्फुसीय एडिमा। , अवसादग्रस्तता की स्थिति, आक्षेप। हल्के मामलों में, रिकवरी 3-7 दिनों में हो जाती है। दीर्घकालिक परिणामों के रूप में, ऊपरी श्वसन पथ की भयावहता, आवर्तक ब्रोंकाइटिस, न्यूमोस्क्लेरोसिस मनाया जाता है; फुफ्फुसीय तपेदिक के संभावित सक्रियण। क्लोरीन की छोटी सांद्रता के लंबे समय तक साँस लेने के साथ, रोग के समान, लेकिन धीरे-धीरे विकासशील रूप देखे जाते हैं। विषाक्तता की रोकथाम, उत्पादन सुविधाओं को सील करना, उपकरण, प्रभावी वेंटिलेशन, यदि आवश्यक हो, तो गैस मास्क का उपयोग। उत्पादन की हवा में क्लोरीन की अधिकतम अनुमेय सांद्रता, परिसर 1 mg/m 3 है। क्लोरीन, ब्लीच और अन्य क्लोरीन युक्त यौगिकों का उत्पादन हानिकारक कामकाजी परिस्थितियों वाले उद्योगों को संदर्भित करता है।
क्लोरीन के भौतिक गुणों पर विचार किया जाता है: क्लोरीन का घनत्व, इसकी तापीय चालकता, विशिष्ट ताप क्षमता और गतिशील चिपचिपाहट पर विभिन्न तापमान. Cl2 के भौतिक गुणों को इस हैलोजन की तरल, ठोस और गैसीय अवस्था के लिए तालिकाओं के रूप में प्रस्तुत किया जाता है।
क्लोरीन के बुनियादी भौतिक गुण
क्लोरीन 17 नंबर पर तत्वों की आवधिक प्रणाली की तीसरी अवधि के समूह VII में शामिल है। यह हलोजन उपसमूह से संबंधित है, इसमें क्रमशः 35.453 और 70.906 के सापेक्ष परमाणु और आणविक भार हैं। -30 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर, क्लोरीन एक हरी-पीली गैस है जिसमें एक विशिष्ट तीखी, परेशान करने वाली गंध होती है। यह साधारण दबाव (1.013 10 5 पा) में आसानी से द्रवित हो जाता है, जब -34 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा हो जाता है, और बनता है साफ़ तरलएम्बर रंग, -101 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर सख्त।
इसकी उच्च प्रतिक्रियाशीलता के कारण, प्रकृति में मुक्त क्लोरीन नहीं होता है, बल्कि केवल यौगिकों के रूप में मौजूद होता है। यह मुख्य रूप से खनिज हैलाइट () में पाया जाता है, यह ऐसे खनिजों का भी हिस्सा है: सिल्विन (KCl), कार्नेलाइट (KCl MgCl 2 6H 2 O) और सिल्विनाइट (KCl NaCl)। पृथ्वी की पपड़ी में क्लोरीन की मात्रा पृथ्वी की पपड़ी में परमाणुओं की कुल संख्या के 0.02% तक पहुँचती है, जहाँ यह दो समस्थानिकों के रूप में 35 Cl और 37 Cl के रूप में 75.77% 35 Cl और 24.23% 37 Cl के प्रतिशत में होती है।
| संपत्ति | अर्थ |
|---|---|
| गलनांक, ° | -100,5 |
| क्वथनांक, °С | -30,04 |
| गंभीर तापमान, °С | 144 |
| गंभीर दबाव, पा | 77.1 10 5 |
| महत्वपूर्ण घनत्व, किग्रा / मी 3 | 573 |
| गैस घनत्व (0°С और 1.013 10 5 Pa पर), kg/m 3 | 3,214 |
| संतृप्त भाप का घनत्व (0°С और 3.664 10 5 Pa पर), kg/m 3 | 12,08 |
| तरल क्लोरीन का घनत्व (0 ° C और 3.664 10 5 Pa पर), किग्रा / मी 3 | 1468 |
| तरल क्लोरीन का घनत्व (15.6 ° C और 6.08 10 5 Pa पर), किग्रा / मी 3 | 1422 |
| ठोस क्लोरीन का घनत्व (-102°С पर), kg/m 3 | 1900 |
| गैस की हवा में आपेक्षिक घनत्व (0°C और 1.013 10 5 Pa पर) | 2,482 |
| संतृप्त भाप का सापेक्ष वायु घनत्व (0°C और 3.664 10 5 Pa पर) | 9,337 |
| 0°С पर तरल क्लोरीन का आपेक्षिक घनत्व (4°С पर पानी के लिए) | 1,468 |
| गैस का विशिष्ट आयतन (0°С और 1.013 10 5 Pa पर), m 3 /kg | 0,3116 |
| संतृप्त भाप की विशिष्ट मात्रा (0°C और 3.664 10 5 Pa पर), m 3 /kg | 0,0828 |
| तरल क्लोरीन की विशिष्ट मात्रा (0 डिग्री सेल्सियस और 3.664 10 5 पा पर), एम 3 / किग्रा | 0,00068 |
| 0°C, Pa . पर क्लोरीन वाष्प दाब | 3.664 10 5 |
| 20 डिग्री सेल्सियस पर गैस की गतिशील चिपचिपाहट, 10 -3 Pa s | 0,013 |
| 20 डिग्री सेल्सियस पर तरल क्लोरीन की गतिशील चिपचिपाहट, 10 -3 Pa s | 0,345 |
| ठोस क्लोरीन की गलनांक (गलनांक पर), kJ/kg | 90,3 |
| वाष्पीकरण की ऊष्मा (क्वथनांक पर), kJ/kg | 288 |
| उच्च बनाने की क्रिया की ऊष्मा (गलनांक पर), kJ/mol | 29,16 |
| गैस की मोलर ताप क्षमता C p (-73…5727°C), J/(mol K) | 31,7…40,6 |
| तरल क्लोरीन की मोलर ताप क्षमता C p (-101…-34°C पर), J/(mol K) | 67,1…65,7 |
| 0°C, W/(m K) पर गैस तापीय चालकता गुणांक | 0,008 |
| तरल क्लोरीन की तापीय चालकता गुणांक 30°C, W/(m K) पर | 0,62 |
| गैस थैलेपी, केजे / किग्रा | 1,377 |
| संतृप्त भाप की एन्थैल्पी, kJ/kg | 1,306 |
| तरल क्लोरीन की एन्थैल्पी, kJ/kg | 0,879 |
| 14°C . पर अपवर्तनांक | 1,367 |
| -70 डिग्री सेल्सियस, एसएम / एम . पर विशिष्ट चालकता | 10 -18 |
| इलेक्ट्रॉन आत्मीयता, kJ/mol | 357 |
| आयनीकरण ऊर्जा, kJ/mol | 1260 |
क्लोरीन का घनत्व
सामान्य परिस्थितियों में, क्लोरीन एक भारी गैस होती है जिसका घनत्व लगभग 2.5 गुना अधिक होता है। गैसीय और तरल क्लोरीन का घनत्व सामान्य परिस्थितियों में (0 डिग्री सेल्सियस पर) क्रमशः 3.214 और 1468 किग्रा / मी 3 के बराबर है. जब तरल या गैसीय क्लोरीन को गर्म किया जाता है, तो थर्मल विस्तार के कारण मात्रा में वृद्धि के कारण इसका घनत्व कम हो जाता है।
क्लोरीन गैस का घनत्व
तालिका विभिन्न तापमानों (-30 से 140 डिग्री सेल्सियस की सीमा में) और सामान्य वायुमंडलीय दबाव (1.013 · 10 5 पा) पर गैसीय अवस्था में क्लोरीन का घनत्व दिखाती है। क्लोरीन का घनत्व तापमान के साथ बदलता है - गर्म करने पर यह कम हो जाता है। उदाहरण के लिए, 20 डिग्री सेल्सियस पर, क्लोरीन का घनत्व 2.985 किग्रा / मी 3 . है, और जब इस गैस का तापमान 100 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है, तो घनत्व मान घटकर 2.328 किग्रा / मी 3 हो जाता है।
| टी, °С | , किग्रा / मी 3 | टी, °С | , किग्रा / मी 3 |
|---|---|---|---|
| -30 | 3,722 | 60 | 2,616 |
| -20 | 3,502 | 70 | 2,538 |
| -10 | 3,347 | 80 | 2,464 |
| 0 | 3,214 | 90 | 2,394 |
| 10 | 3,095 | 100 | 2,328 |
| 20 | 2,985 | 110 | 2,266 |
| 30 | 2,884 | 120 | 2,207 |
| 40 | 2,789 | 130 | 2,15 |
| 50 | 2,7 | 140 | 2,097 |
बढ़ते दबाव के साथ, क्लोरीन का घनत्व बढ़ जाता है. नीचे दी गई तालिकाएं -40 से 140 डिग्री सेल्सियस के तापमान रेंज में गैसीय क्लोरीन का घनत्व और 26.6·10 5 से 213·10 5 Pa के दबाव को दर्शाती हैं। बढ़ते दबाव के साथ, गैसीय अवस्था में क्लोरीन का घनत्व आनुपातिक रूप से बढ़ता है। उदाहरण के लिए, क्लोरीन के दबाव में 53.2·10 5 से 106.4·10 5 पा में 10 डिग्री सेल्सियस के तापमान में वृद्धि से इस गैस के घनत्व में दो गुना वृद्धि होती है।
| टी, डिग्री सेल्सियस | पी, केपीए → | 26,6 | 53,2 | 79,8 | 101,3 |
|---|---|---|---|---|
| -40 | 0,9819 | 1,996 | — | — |
| -30 | 0,9402 | 1,896 | 2,885 | 3,722 |
| -20 | 0,9024 | 1,815 | 2,743 | 3,502 |
| -10 | 0,8678 | 1,743 | 2,629 | 3,347 |
| 0 | 0,8358 | 1,678 | 2,528 | 3,214 |
| 10 | 0,8061 | 1,618 | 2,435 | 3,095 |
| 20 | 0,7783 | 1,563 | 2,35 | 2,985 |
| 30 | 0,7524 | 1,509 | 2,271 | 2,884 |
| 40 | 0,7282 | 1,46 | 2,197 | 2,789 |
| 50 | 0,7055 | 1,415 | 2,127 | 2,7 |
| 60 | 0,6842 | 1,371 | 2,062 | 2,616 |
| 70 | 0,6641 | 1,331 | 2 | 2,538 |
| 80 | 0,6451 | 1,292 | 1,942 | 2,464 |
| 90 | 0,6272 | 1,256 | 1,888 | 2,394 |
| 100 | 0,6103 | 1,222 | 1,836 | 2,328 |
| 110 | 0,5943 | 1,19 | 1,787 | 2,266 |
| 120 | 0,579 | 1,159 | 1,741 | 2,207 |
| 130 | 0,5646 | 1,13 | 1,697 | 2,15 |
| 140 | 0,5508 | 1,102 | 1,655 | 2,097 |
| टी, डिग्री सेल्सियस | पी, केपीए → | 133 | 160 | 186 | 213 |
|---|---|---|---|---|
| -20 | 4,695 | 5,768 | — | — |
| -10 | 4,446 | 5,389 | 6,366 | 7,389 |
| 0 | 4,255 | 5,138 | 6,036 | 6,954 |
| 10 | 4,092 | 4,933 | 5,783 | 6,645 |
| 20 | 3,945 | 4,751 | 5,565 | 6,385 |
| 30 | 3,809 | 4,585 | 5,367 | 6,154 |
| 40 | 3,682 | 4,431 | 5,184 | 5,942 |
| 50 | 3,563 | 4,287 | 5,014 | 5,745 |
| 60 | 3,452 | 4,151 | 4,855 | 5,561 |
| 70 | 3,347 | 4,025 | 4,705 | 5,388 |
| 80 | 3,248 | 3,905 | 4,564 | 5,225 |
| 90 | 3,156 | 3,793 | 4,432 | 5,073 |
| 100 | 3,068 | 3,687 | 4,307 | 4,929 |
| 110 | 2,985 | 3,587 | 4,189 | 4,793 |
| 120 | 2,907 | 3,492 | 4,078 | 4,665 |
| 130 | 2,832 | 3,397 | 3,972 | 4,543 |
| 140 | 2,761 | 3,319 | 3,87 | 4,426 |
तरल क्लोरीन का घनत्व
तरल क्लोरीन अपेक्षाकृत संकीर्ण तापमान सीमा में मौजूद हो सकता है, जिसकी सीमाएं माइनस 100.5 से प्लस 144 डिग्री सेल्सियस (अर्थात गलनांक से महत्वपूर्ण तापमान तक) होती हैं। 144 डिग्री सेल्सियस के तापमान से ऊपर, क्लोरीन किसी भी दबाव में तरल अवस्था में नहीं जाएगा। इस तापमान सीमा में तरल क्लोरीन का घनत्व 1717 से 573 किलो/मीटर 3 तक भिन्न होता है।
| टी, °С | , किग्रा / मी 3 | टी, °С | , किग्रा / मी 3 |
|---|---|---|---|
| -100 | 1717 | 30 | 1377 |
| -90 | 1694 | 40 | 1344 |
| -80 | 1673 | 50 | 1310 |
| -70 | 1646 | 60 | 1275 |
| -60 | 1622 | 70 | 1240 |
| -50 | 1598 | 80 | 1199 |
| -40 | 1574 | 90 | 1156 |
| -30 | 1550 | 100 | 1109 |
| -20 | 1524 | 110 | 1059 |
| -10 | 1496 | 120 | 998 |
| 0 | 1468 | 130 | 920 |
| 10 | 1438 | 140 | 750 |
| 20 | 1408 | 144 | 573 |
क्लोरीन की विशिष्ट ताप क्षमता
0 से 1200 डिग्री सेल्सियस के तापमान रेंज में केजे / (किलो के) में गैसीय क्लोरीन सी पी की विशिष्ट ताप क्षमता और सामान्य वायुमंडलीय दबाव की गणना सूत्र द्वारा की जा सकती है:
जहां टी डिग्री केल्विन में क्लोरीन का पूर्ण तापमान है।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सामान्य परिस्थितियों में, क्लोरीन की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता 471 J/(kg K) होती है और गर्म करने पर बढ़ जाती है। 500 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर गर्मी क्षमता में वृद्धि नगण्य हो जाती है, और उच्च तापमान पर क्लोरीन की विशिष्ट ताप क्षमता लगभग अपरिवर्तित रहती है।
तालिका उपरोक्त सूत्र का उपयोग करके क्लोरीन की विशिष्ट ताप क्षमता की गणना के परिणाम दिखाती है (गणना त्रुटि लगभग 1% है)।
| टी, °С | सी पी, जे / (किलो के) | टी, °С | सी पी, जे / (किलो के) |
|---|---|---|---|
| 0 | 471 | 250 | 506 |
| 10 | 474 | 300 | 508 |
| 20 | 477 | 350 | 510 |
| 30 | 480 | 400 | 511 |
| 40 | 482 | 450 | 512 |
| 50 | 485 | 500 | 513 |
| 60 | 487 | 550 | 514 |
| 70 | 488 | 600 | 514 |
| 80 | 490 | 650 | 515 |
| 90 | 492 | 700 | 515 |
| 100 | 493 | 750 | 515 |
| 110 | 494 | 800 | 516 |
| 120 | 496 | 850 | 516 |
| 130 | 497 | 900 | 516 |
| 140 | 498 | 950 | 516 |
| 150 | 499 | 1000 | 517 |
| 200 | 503 | 1100 | 517 |
परम शून्य के करीब तापमान पर, क्लोरीन एक ठोस अवस्था में होता है और इसकी विशिष्ट ऊष्मा क्षमता (19 J/(kg·K)) कम होती है। जैसे-जैसे ठोस Cl2 का तापमान बढ़ता है, इसकी ऊष्मा क्षमता बढ़ती है और शून्य से 143°C पर 720 J/(kg K) तक पहुँच जाती है।
तरल क्लोरीन में 0 से -90 डिग्री सेल्सियस की सीमा में 918 ... 949 J / (kg K) की विशिष्ट ताप क्षमता होती है। तालिका के अनुसार, यह देखा जा सकता है कि तरल क्लोरीन की विशिष्ट ऊष्मा गैसीय क्लोरीन की तुलना में अधिक होती है और बढ़ते तापमान के साथ घटती जाती है।
क्लोरीन की तापीय चालकता
तालिका सामान्य वायुमंडलीय दबाव में -70 से 400 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर गैसीय क्लोरीन के तापीय चालकता गुणांक के मूल्यों को दर्शाती है।
सामान्य परिस्थितियों में क्लोरीन की तापीय चालकता गुणांक 0.0079 W / (m deg) है, जो समान तापमान और दबाव से 3 गुना कम है। क्लोरीन को गर्म करने से इसकी तापीय चालकता में वृद्धि होती है। इस प्रकार, 100°C के तापमान पर, क्लोरीन के इस भौतिक गुण का मान बढ़कर 0.0114 W/(m deg) हो जाता है।
| टी, °С | , डब्ल्यू/(एम डिग्री) | टी, °С | , डब्ल्यू/(एम डिग्री) |
|---|---|---|---|
| -70 | 0,0054 | 50 | 0,0096 |
| -60 | 0,0058 | 60 | 0,01 |
| -50 | 0,0062 | 70 | 0,0104 |
| -40 | 0,0065 | 80 | 0,0107 |
| -30 | 0,0068 | 90 | 0,0111 |
| -20 | 0,0072 | 100 | 0,0114 |
| -10 | 0,0076 | 150 | 0,0133 |
| 0 | 0,0079 | 200 | 0,0149 |
| 10 | 0,0082 | 250 | 0,0165 |
| 20 | 0,0086 | 300 | 0,018 |
| 30 | 0,009 | 350 | 0,0195 |
| 40 | 0,0093 | 400 | 0,0207 |
क्लोरीन की चिपचिपाहट
20...500 डिग्री सेल्सियस के तापमान रेंज में गैसीय क्लोरीन की गतिशील चिपचिपाहट के गुणांक की गणना लगभग सूत्र द्वारा की जा सकती है:
जहां η टी किसी दिए गए तापमान टी, के पर क्लोरीन की गतिशील चिपचिपाहट का गुणांक है;
टी 0 तापमान पर क्लोरीन की गतिशील चिपचिपाहट का गुणांक है टी 0 =273 के (एनए पर);
C सदरलैंड का स्थिरांक है (क्लोरीन C=351 के लिए)।
सामान्य परिस्थितियों में, क्लोरीन की गतिशील चिपचिपाहट 0.0123·10 -3 Pa·s होती है। गर्म होने पर, यह भौतिक संपत्तिक्लोरीन, एक चिपचिपापन के रूप में, उच्च मूल्यों पर ले जाता है।
तरल क्लोरीन में गैसीय क्लोरीन की तुलना में अधिक श्यानता परिमाण का क्रम होता है। उदाहरण के लिए, 20°C के तापमान पर, तरल क्लोरीन की गतिशील चिपचिपाहट का मान 0.345·10 -3 Pa·s होता है और बढ़ते तापमान के साथ घटता है।
स्रोत:
- बरकोव एस ए हैलोजन और मैंगनीज का एक उपसमूह। डी। आई। मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली के समूह VII के तत्व। छात्र सहायता। एम।: शिक्षा, 1976 - 112 पी।
- टेबल भौतिक मात्रा. निर्देशिका। ईडी। अकाद आई के किकोइना। मॉस्को: एटोमिज़दत, 1976 - 1008 पी।
- याकिमेंको एल.एम., पासमानिक एम.आई. क्लोरीन, कास्टिक सोडा और बुनियादी क्लोरीन उत्पादों के उत्पादन पर संदर्भ पुस्तक। ईडी। 2, ट्रांस। आदि। एम।: रसायन विज्ञान, 1976 - 440 पी।