کلر

 کلر
نوع خالص این عنصر شیمیایی به شکل گازی دو اتمی و سبز رنگ می‌باشد. نام کلر برگرفته از کلمه chloros به معنی سبز است که اشاره به رنگ این گاز دارد. این عنصر، جزئی از گروه هالوژن‌های نمک‌ساز می‌باشد و بوسیله اکسیداسیون کلرید‌ها یا به روش رایج الکترولیز تهیه می‌گردد. کلر گازی است به رنگ زرد مایل به سبز که تقریبا" با تمامی عناصر به‌سرعت ترکیب می‌شود. در ۱ لیتر آب ۱۰ °C، ۳.۱۰ لیتر و در آب ۳۰ درجه تنها ۷۷/۱ لیتر کلر حل می‌شود.
کلر، عنصر شیمیایی مهمی در تصفیه آب، مواد گندزدا در سفید کننده و نیز در گاز خردل به‌شمار می‌رود. همچنین کلر در ساخت طیف وسیعی از اقلام روزمره کاربرد دارد.
برای از بین بردن باکتری و سایر میکروب‌های موجود در ذخائر آب آشامیدنی بکار می‌رود. امروزه حتی به ذخائر کوچک آب همواره کلر افزوده می‌گردد.
در تولید محصولات کاغذی، مواد ضدعفونی کننده، رنگدانه‌ها، مواد غذائی، حشره کش‌ها، رنگ‌ها، فرآورده‌های نفتی، پلاستیک، دارو، منسوجات، حلال‌ها و محصولات مصرفی بسیار زیاد دیگری کاربرد دارد. در ترکیبات آلی در صورتی‌که کلر جایگزین هیدروژن شود، (لاستیک مصنوعی)، اغلب باعث ایجاد خصوصیات مورد نیاز در این ترکیبات می‌گردد، لذا در ترکیب آلی از این عنصر بعنوان عامل اکسید کننده و جانشین، بطور گسترده استفاده می‌گردد.
سایر موارد کاربرد کلر در تولید کلرات‌ها، کلروفرم، تترا کلرید کربن و در استخراج برم می‌باشد.
کلرید‌ها، کلریت‌ها، کلرات‌ها، پرکلرات‌ها و کلرامین‌ها، از جمله ترکیبات کلر هستند

عنصر شیمیایی با عدد اتمی ۱۷ و نشان Cl
بوسیله الکترولیز محلول آبداری از کلرید سدیم، کلر تولید می‌شود. این عنصر در طبیعت فقط بصورت ترکیب با سایر عناصر و عمدتا" سدیم به شکل نمک طعام (NaCl) و همچنین در کارنالیت و سیلویت یافت می‌شود.
کلر، عنصر شیمیایی با عدد اتمی ۱۷ و نشان Cl می‌باشد. کلر، هالوژن است و در جدول تناوبی در گروه IV قرار دارد. گاز کلر، زرد مایل به سبز است، دو و نیم مرتبه از هوا سنگین‌تر، دارای بوی بسیار بد و خفه کننده و بسیار سمی است. این عنصر، عاملی اکسید کننده، سفید کننده و گندزدا می‌باشد. کلر، بعنوان بخشی از نمک‌های طعام و ترکیبات دیگر به مقدار زیادی در طبیعت و لزوما" در بیشتر جانداران وجود دارد


کاربردها
کلر عنصر شیمیایی مهمی در تصفیه آب، میکروب کش، آفت کش، مواد گندزدا در سفیدکننده و نیز در گاز خردل به‌شمار می‌رود. همچنین کلر در ساخت طیف وسیعی از اقلام روزمره کاربرد دارد.
برای از بین بردن باکتری و سایر میکروبها موجود در ذخائر آب آشامیدنی بکار می‌رود. امروزه حتی به ذخائر کوچک آب همواره کلر افزوده می‌گردد. در تولید محصولات کاغذی، مواد ضد عفونی‌کننده، رنگدانه ها، مواد غذائی، حشره کشها رنگها، فراورده‌های نفتی، پلاستیک، دارو، منسوجات، حلالها و محصولات مصرفی بسیار زیاد دیگری کاربرد دارد.
در ترکیبات آلی درصورتیکه کلر جایگزین هیدروژن شود «لاستیک مصنوعی» اغلب باعث ایجاد خصوصیات مورد نیاز در این ترکیبات می‌گردد لذا در ترکیب آلی از این عنصر به عنوان عامل اکسیدکننده و جانشین، به‌طور گسترده استفاده می‌گردد.
سایر موارد کاربرد کلر در تولید هیدروکلریک اسید، کلراتها، کلروفرم، تتراکلرید کربن و در استخراج برم می‌باشد.

خواص فیزیکی کلر
از جمله خواص مهم کلر، ناپایداری این گاز است که باعث شده است نگهداری از آن تنها در مخازن مخصوصی ممکن باشد. نقطه جوش کلر ۳۴ درجه سانتیگراد است. داشتن این نقطه جوش برای کلر، مایع کردن آن در محیطی با فشاری بالاتر از فشار جو را فراهم کرده است. قدرت اکسندگی و واکنش‌پذیری کلر خیلی زیاد است و به آسانی با مواد آلی وارد واکنش شیمیایی می‌شود


ایزوتوپ‌های کلر
وقتی یک عنصر با عدد اتمی یکسان، دارای اعداد جرمی متفاوتی باشد، به شکل‌های مختلف آن عنصر، ایزوتوپ گفته می‌شود. کلر نیز عنصری با عدد اتمی ۱۷، ولی با ۹ عدد جرمی یا وزن اتمی متفاوت است. پس می‌توان گفت کلر دارای ۹ ایزوتوپ با اعداد جرمی بین ۳۲ تا ۴۰ است. از بین این ایزوتوپ‌ها، کلر ۳۵، کلر ۳۷ و کلر۳۶ به شکل طبیعی وجود دارند. در این بین، ایزوتوپ‌های ۳۵ و ۳۷ پایدار بوده و کلر ۳۶، رادیواکتیو است. ایزوتوپ‌های ۳۵ و ۳۷ کلر به نسبت های ۱ به ۳ وجود دارند. واکنش‌های پروتون‌های اشعه کیهانی باعث پراشیدن آرگون ۳۶ و تشکیل کلر ۳۶ در اتمسفر می‌شود. کلر ۳۵ با جذب نوترون در زیر سطح زمین، کلر ۳۶ را تولید می‌کند.
نکته: میزانی از کلر ۳۶ نیز در فاصله بین سال‌های ۱۹۵۲ و ۱۹۵۸، بر اثر انفجارهای اتمی سلاح‌های اتمی تولید شده است.


کاربرد گاز کلر :
از جمله کاربردهای متداول کلر، حذف و کنترل طعم و بو در آب آشامیدنی است.تصفیه آب بیش از ۹۰% آب آشامیدنی در اروپا با کلر صورت می گیرد.کلر به طور گسترده ای در تولید محصولات کاغذی ، مواد رنگی ، منسوجات ، فرآورده های نفتی ، داروها ، ضد عفونی کننده ها ، حشره کش ها ، مواد غذایی ، حلال ها ، رنگ ها ، پلاستیک ها و بسیاری دیگر از محصولات مصرفی استفاده می شود.
صنعت داروسازی برای بسیاری از تولیدات خود به کلر نیاز دارد .مانند تولید دارو برای کنترل دردهای آرتروز و از بین برنده های آلرژی و پایین آوردن کلسترول . کلر در در سنتز و تولید محصولات دارویی و بهداشتی -آرایشی نیز کاربرد دارد . در ۸۵ درصد از داروها یا از کلر استفاده شده یا سنتز آنها با جایگزینی کلر امکان پذیر بوده است.
این کاربرد های کلر می توان به حذف رنگ در آب و ضدعفونی کردن آب استخرها ، کنترل جلبک‌ها، حذف آهن و منگنز، حذف سولفید هیدروژن، اشاره نمود.

چگونگی اضافه کردن کلر به آب
واکنش هیپوکلریت سدیم در آب تقریباً به سرعت انجام می شود ، به این صورت که وقتی این ماده به آب اضافه شد خیلی سریع به صورت کلر و اسید HoCl و هیپوکلرین ClO شکل می گیرد و باقیمانده آن به صورت کلر آزاد یافت می شود . در صورت نبود مشکل خاص و مناسب بودن کیفیت آب مقدار 3 تا 5 میلی گرم در لیتر ، کلر اضافه می گردد . اما اگر عملیات گندزدایی ( ضدعفونی ) به طوری است که باید از حداکثر میزان کلر استفاده شود باید دست کم مقدار کلر مانده در آب بعد از 30 دقیقه 2 میلی گرم در لیتر شود ( مجموع یون کلریت بعد از 30 دقیقه ) . این همان مقدار کلر آزاد است .
مقدار کلر آزاد در آب مصرفی باید 0/5 – 0/2 ppm در نظر گرفته شود ( طبق گزارشات ) .
با توجه به دستور وزارت استاندارد جهانی مقدار مورد نیاز افزون کلرین به آب 2 الی 3 میلی گرم در لیتر است که طبق این دستور به جهت دستیابی به بیشترین رضایتمندی از آب مصرفی این مقدار به طور میانگین به 5 میلی گرم در لیتر هم می تواند افزایش یابد .
موثرترین شکل کلر ، برای نابود کردن باکتری ها ، اسید هیپوکلرو (HoCl) می باشد که باعث اکسیداسیون ( پاره کردن ) دیواره سلولی و در نتیجه تجزیه میکرو ارگانیزم ها می گردد .