氯

氯
chlorine

   一种化学元素。化学符号Cl，原子序数17，原子量35.4527，属周期系ⅦA族，为卤素的成员。1774年瑞典C.W.舍勒利用盐酸和二氧化锰的反应制得氯气，并研究了它的性质，但却错误地认为这是一种含氧的化合物，称之为“脱燃素盐酸”。1810年英国H.戴维用实验证明，许多能与氧化合的物质（如碳、磷等）在高温下也无法从“脱燃素盐酸”中夺取氧，他认为唯一合理的解释是承认氯是一种化学元素。氯在地壳中的含量为0.031％，火山气体中含有微量游离状态的氯。无机氯化物很容易溶于水，最后都被聚集到海洋中，每千克海水中含18.97克氯离子。有些氯化物聚集在内陆湖中，日久后便形成了盐湖，其中氯的含量比海水中高得多。井盐和岩盐沉积物中也含有大量氯化钠。比较重要的含氯矿物有光卤石（KCl·MgCl₂·6H₂O）。
   氯是黄绿色有刺激气味的气体，熔点－100.98℃，沸点－34.6℃，密度3.214克／升。20℃时，1体积水可溶解2.15体积氯气，所得溶液称氯水。将氯气通入0℃的水中，会析出Cl₂·6H₂O和Cl₂·8H₂O固体。氯气对人的鼻、眼、喉、肺都有强烈的刺激和侵蚀作用，每升空气中氯达到30微克时就会引起咳嗽，达到2.5毫克时，在几分钟内就会死亡，因此在操作时必须有防毒面具和通风设备。氯的化学性质活泼，是很强的氧化剂。除了碳、氮、氧之外，几乎所有的化学元素都能与氯直接化合。氢气能够在氯气中燃烧，在日光下，氢和氯激烈反应，生成氯化氢，溶于水形成盐酸。氯与金属发生反应，生成金属氯化物，许多金属氯化物是离子化合物。氯也能与很多有机化合物发生取代反应和加成反应，例如甲烷中的氢原子逐步被氯原子取代，可生成CH₃Cl、CH₂Cl₂、CHCl₃和CCl₄。氯的氧化态有－1、＋1、＋3、＋5、＋7，氯化态为＋4和＋6的化合物很少。氯能形成多种氧化物：Cl₂O、ClO₂、Cl₂O₆、Cl₂O₇。氯的含氧酸有次氯酸（HClO)、亚氯酸（HClO₂）、氯酸（HClO₃）、高氯酸（HClO₄）。这些含氧酸及其盐都是氧化剂。
   实验室制备氯气的方法是将高锰酸钾或二氧化锰与盐酸反应，工业上主要利用隔膜法电解氯化钠溶液，在阳极产生氯气，阴极产生氢气和氢氧化钠，隔膜的作用是将阴、阳极隔开，使氯气不与氢氧化钠反应而被损耗。在用电解氯化钠、氯化锂或氯化镁熔盐制取金属时，氯气也是一种副产物。氯气的产量是工业发展的重要标志之一，氯的主要用途是有机合成工业和高分子合成方面，用于合成基本原料和中间体以及染料、杀虫剂、塑料、合成橡胶等。氯还用于饮用水的消毒，用作造纸和纺织工业的漂白剂。