Просмотр кода страницы Хлор

{{redirect|Cl}}
{{Карточка химического элемента
| имя = Хлор / Chlorum (Cl)
| символ = Cl
| номер = 17
| вверху = [[Фтор|F]]
| внизу = [[Бром|Br]]
| изображение = Chlorine liquid in an ampoule.jpg
| подпись = Жидкий хлор в запаянном сосуде под давлением
| внешний вид = 
| атомная масса = [35,446; 35,446]<ref name="range" group="комм">Указан диапазон значений атомной массы в связи с неоднородностью распространения изотопов в природе.</ref><ref name="iupac atomic weights">{{статья|автор=Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu.|заглавие=Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report)|ссылка=http://iupac.org/publications/pac/85/5/1047/|язык=en|издание=[[Pure and Applied Chemistry]]|год=2013|том=85|номер=5|страницы=1047—1078|doi=10.1351/PAC-REP-13-03-02|archivedate=2014-02-05|archiveurl=https://web.archive.org/web/20140205213140/http://www.iupac.org/publications/pac/85/5/1047/ |issn = 0033-4545 }}</ref>
| радиус атома = 99
| энергия ионизации 1 = 1254,9(13,01)
| группа = 17 (устар. 7)
| период = 3
| блок = <br>[[p-элементы|p-элемент]]
| конфигурация = [Ne] 3s<sup><nowiki>2</nowiki></sup>3p<sup>5</sup><br> 1s<sup>2</sup>2s<sup>2</sup>2p<sup>6</sup>3s<sup>2</sup>3p<sup>5</sup>
| ковалентный радиус = 102±4
| радиус иона = (+7) 27 (−1) 181
| электроотрицательность = 3,16
| электродный потенциал = +1,3595<ref name="chem21">{{книга|часть=Таблица 8.1. Стандартные электродные потенциалы при 25° С и их изотермические температурные коэффициенты|заглавие=[[Антропов, Лев Иванович|Л. И. Антропов]]. Теоретическая электрохимия: Учебник для химико-технологических специальностей вузов|издание=4-е изд|место=М.|издательство=[[Высшая школа (издательство)|Высшая школа]]|год=1984|страницы=180}}</ref>
| степени окисления = −1, 0, +1, +3, +4, +5, +6, +7
| плотность = 3,21 г/л; <br> 
жидкая фаза (−35&nbsp;°C) − 1,557 г/см<sup>3</sup>; <br> 
твердая фаза (−105&nbsp;°C) − 1,9 
| теплоёмкость = 21,838<ref name="ХЭ">{{ХЭ |автор = Росаловский В. Я.|статья = Хлор |том = 5 |страницы = 280—281}}</ref>
| теплопроводность = 0,009
| температура плавления = 172,2 К; −100,95 °C
| теплота плавления = 6,41
| температура кипения = 238,6 К; −34,55 °C
| теплота испарения = 20,41
| критическая точка К = 416,9
| критическая точка МПа = 7,991
| молярный объём = 22,4 л/моль (при н.у.);<br> 45,5 (при −35&nbsp;°C)
| структура решётки = Орторомбическая
| параметры решётки = {{math|''a''}}=6,29 {{math|''b''}}=4,50 {{math|''c''}}=8,21
| отношение c/a = 
| температура Дебая = 
| спектр = Chlorine spectrum visible.png
}}
{{Элемент периодической системы|align=center|fontsize=100%|number=17}}

'''Хлор''' ([[Химические знаки|химический символ]] — '''Cl''', от {{lang-grc|χλωρός}} — «изжелта-зелёный»<ref>{{книга|автор=Дворецкий И. Х.|часть=|заглавие=Древнегреческо-русский словарь|оригинал= |ссылка=|издание=|ответственный=|место=М|издательство=Гос. изд-во иностр. и национ. словарей|год=1958|том=II|страницы=1777|страниц=|isbn=|тираж=12000}}</ref>, от {{lang-la|Chlorum}}) — [[химический элемент]] [[Галогены|17-й группы]] (по [[Короткая форма периодической системы элементов|устаревшей классификации]] — главной подгруппы седьмой группы, VIIA) [[Третий период периодической системы|третьего периода]] [[периодическая система химических элементов|периодической системы химических элементов]] [[Менделеев, Дмитрий Иванович|Д. И. Менделеева]], с [[атомный номер|атомным номером]] 17.

[[Простое вещество]] '''хлор''' (при [[нормальные условия|нормальных условиях]]) — ядовитый удушающий двухатомный [[газ]] (формула — Cl<sub>2</sub>) желтовато-зелёного цвета, тяжелее воздуха, с резким [[запах]]ом и сладковатым, «металлическим» вкусом.

{{-|left}}

== История открытия хлора ==
{{Также|Мурий}}
Соединение с водородом — газообразный [[хлороводород]] — был впервые получен [[Пристли, Джозеф|Джозефом Пристли]] в 1772 г. Хлор был получен в [[1774|1774 г.]] шведским химиком [[Шееле, Карл Вильгельм|Карлом Вильгельмом Шееле]], описавшим его выделение при взаимодействии [[пиролюзит]]а с [[Соляная кислота|соляной кислотой]] в своём трактате о пиролюзите:
: <math>\mathsf{4HCl + MnO_2 \rightarrow MnCl_2 + Cl_2\uparrow + 2H_2O}</math>

Шееле отметил [[запах]] хлора, схожий с запахом [[Царская водка|царской водки]], его способность взаимодействовать с [[золото]]м и [[киноварь]]ю, а также его отбеливающие свойства. Однако [[Шееле, Карл Вильгельм|Шееле]], в соответствии с господствовавшей в [[Химия|химии]] того времени теорией [[флогистон]]а, предположил, что хлор представляет собой дефлогистированную [[Соляная кислота|муриевую (соляную) кислоту]]. [[Бертолле, Клод Луи|Бертолле]] и [[Лавуазье, Антуан Лоран|Лавуазье]] в рамках кислородной теории кислот обосновали, что новое вещество должно быть оксидом гипотетического [[Химический элемент|элемента]] ''[[Мурий|мурия]]''. Однако попытки его выделения оставались безуспешными вплоть до работ [[Дэви, Гемфри|Г. Дэви]], которому [[электролиз]]ом удалось разложить [[Хлорид натрия|поваренную соль]] на [[натрий]] и хлор, доказав элементарную природу последнего.

В 1811 г. Дэви предложил для нового элемента название «''хлорин''» (''chlorine''). Спустя год [[Гей-Люссак, Жозеф Луи|Ж. Гей-Люссак]] «сократил» французское название до хлора (''chlore''), хотя в английском языке оно осталось прежним. В том же 1811 г. немецкий физик [[Швейгер, Иоганн Соломон Христофор|Иоганн Швейгер]] предложил для хлора название «''[[Галогены|галоген]]''» (дословно ''солерод''), однако впоследствии этот термин закрепился за всей 17-й (VIIA) группой элементов, в которую входит и хлор<ref name="ПБ">{{книга|автор= |часть=|заглавие= Популярная библиотека химических элементов. Книга первая. Водород — палладий|оригинал=|ссылка=https://archive.org/details/libgen_00036841|ответственный =И. В. Петрянов-Соколов (отв. ред.), В. В. Станцо, М. Б. Черненко (составители)|издание=3-е изд|место= М.|издательство= Наука|год= 1983|том=|страницы= [https://archive.org/details/libgen_00036841/page/n120 238]—247|страниц=575|серия=|isbn=|тираж=}}</ref>.

В 1826 году атомная масса хлора была с высокой точностью определена шведским химиком [[Берцелиус, Йёнс Якоб|Йёнсом Якобом Берцелиусом]] (отличается от современных данных не более чем на 0,1 %)<ref>{{ВТ-ЭСБЕ|Берцелиус, Иоган-Яков}}</ref>.

== Распространение в природе ==
В земной коре хлор — самый распространённый галоген. Хлор очень химически активен — он непосредственно соединяется почти со всеми элементами периодической системы. Поэтому в природе он встречается только в виде соединений в составе минералов: [[галит]]а NaCl, [[сильвин]]а KCl, [[сильвинит]]а KCl·NaCl, [[бишофит]]а MgCl<sub>2</sub>·6Н<sub>2</sub>О, [[карналлит]]а KCl·MgCl<sub>2</sub>·6Н<sub>2</sub>O, [[каинит]]а KCl·MgSO<sub>4</sub>·3Н<sub>2</sub>О. Самые большие запасы хлора содержатся в составе солей вод [[моря|морей]] и [[океан]]ов (содержание в [[Морская вода|морской воде]] 19 г/л<ref>J.P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1965.</ref>). На долю хлора приходится 0,025 [[%]] от общего числа атомов [[земная кора|земной коры]]; [[кларковое число]] хлора — 0,017 %. Человеческий организм содержит 0,25 % ионов хлора по массе. В организме человека и животных хлор содержится в основном в межклеточных жидкостях (в том числе в крови) и играет важную роль в регуляции [[Осмос|осмотических]] процессов, а также в процессах, связанных с работой [[Нейрон|нервных клеток]].

== Изотопный состав ==
{{main|Изотопы хлора}}
В природе встречаются 2 стабильных [[изотоп]]а хлора: с [[Массовое число|массовым числом]] 35 и 37. Доли их содержания соответственно равны 75,78 % и 24,22 %<ref>{{Cite web |url=http://www.webelements.com/chlorine/isotopes.html |title=Данные о изотопах хлора |access-date=2008-11-06 |archive-date=2008-12-19 |archive-url=https://web.archive.org/web/20081219102626/http://www.webelements.com/chlorine/isotopes.html |url-status=live }}</ref>. Свойства стабильных и некоторых радиоактивных изотопов хлора перечислены в таблице (см. [https://www.researchgate.net/publication/358875334_Cl-NMR_Parameters_for_Molten_Salt_Reprocessing_Analyses_Quadrupole_Moment_Spin-Lattice_Relaxation_and_Sternheimer_Antishielding_Factor_for_Chloride_and_Perchlorate_Ions],<ref>{{Статья|автор=Fuller G. H.,|заглавие=Nuclear spin of Cl-36|год=1976|издание=J. Phys. Chem. Ref. Data,|тип=статья|месяц=4|том=vol. 5,|номер=no. 4,|страницы=p. 879.}}</ref>:

{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|-
! [[Изотоп]] !! Относительная масса, [[Атомная единица массы|а. е. м.]] !! Период полураспада !! Тип распада !! Ядерный спин
|-
| <sup>35</sup>Cl || 34,968852721 || Стабилен || — || 3/2
|-
| <sup>[[Хлор-36|36]]</sup>Cl || 35,9683069 || 301 тыс. лет || [[Бета-распад|β-распад]] в [[Аргон-36|<sup>36</sup>Ar]]|| 2
|-
| <sup>37</sup>Cl || 36,96590262 || Стабилен || — || 3/2
|-
| <sup>38</sup>Cl || 37,9680106 || 37,2 минуты || β-распад в <sup>38</sup>Ar || 2
|-
| <sup>39</sup>Cl || 38,968009 || 55,6 минуты || β-распад в <sup>39</sup>Ar || 3/2
|-
| <sup>40</sup>Cl || 39,97042 || 1,38 минуты || β-распад в <sup>40</sup>Ar || 2
|-
| <sup>41</sup>Cl || 40,9707 || 34 c || β-распад в <sup>41</sup>Ar ||
|-
| <sup>42</sup>Cl || 41,9732 || 46,8 c || β-распад в <sup>42</sup>Ar ||
|-
| <sup>43</sup>Cl || 42,9742 || 3,3 c || β-распад в <sup>43</sup>Ar ||
|}
Некоторые изотопы хлора (<sup>35</sup>Cl, <sup>36</sup>Cl, <sup>37</sup>Cl) имеют удобные ядерно-физические характеристики (спин и период полураспада), позволяющие исследовать их методом ЯМР<ref>{{Статья|ссылка=https://www.researchgate.net/publication/358875334_Cl-NMR_Parameters_for_Molten_Salt_Reprocessing_Analyses_Quadrupole_Moment_Spin-Lattice_Relaxation_and_Sternheimer_Antishielding_Factor_for_Chloride_and_Perchlorate_Ions|автор=German K. E., Tarasov V. P., Simonoff G.|заглавие=36Cl-NMR Parameters for Molten Salt Reprocessing Analyses: Quadrupole Moment, Spin-Lattice Relaxation and Sternheimer Antishielding Factor for Chloride and Perchlorate Ions|год=2000|язык=en|место=Bern, Switzerland|издание=In: NRC5 – 5th International Conference on Nuclear and Radiochemistry, September 3–8, 2000, Pontresina, Switzerland|издательство=Paul Scherrer Institute and University|archivedate=2022-02-26|archiveurl=https://web.archive.org/web/20220226070555/https://www.researchgate.net/publication/358875334_Cl-NMR_Parameters_for_Molten_Salt_Reprocessing_Analyses_Quadrupole_Moment_Spin-Lattice_Relaxation_and_Sternheimer_Antishielding_Factor_for_Chloride_and_Perchlorate_Ions}}</ref>. На их основе разработаны сенсоры неразрушающего контроля для определения хлора<ref>{{Статья|ссылка=https://www.mdpi.com/1424-8220/24/7/2149|автор=Min Zhang, Hua Fu, Li Tian, Zhenxing Du, Penggang Wang|заглавие=Embeddable Chloride Sensor for Monitoring Chloride Penetration into Cement Mortar|год=2024-01|язык=en|издание=Sensors|том=24|выпуск=7|страницы=2149|issn=1424-8220|doi=10.3390/s24072149|archivedate=2024-05-03|archiveurl=https://web.archive.org/web/20240503061811/https://www.mdpi.com/1424-8220/24/7/2149}}</ref>.

== Физические свойства ==
[[Файл:Chlorine ampoule.jpg|мини|Газообразный хлор в ампуле]]
При [[Нормальные условия|нормальных условиях]] хлор — жёлто-зелёный газ с резким запахом. Некоторые его физические свойства представлены в таблице.
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|-
! Свойство
! Значение<ref>{{Cite web |url=http://www.chemport.ru/chemical_substance_222.html |title=Описание свойств хлора на сайте ChemPortal.ru |access-date=2008-11-05 |archive-date=2008-10-21 |archive-url=https://web.archive.org/web/20081021142345/http://www.chemport.ru/chemical_substance_222.html |url-status=live }}</ref>
|-
| Цвет (газ)
| Жёлто-зелёный
|-
| Температура кипения
| −34 °C
|-
| Температура плавления
| −100 °C
|-
| Температура разложения<br>(диссоциации на атомы)
| ~1400 °C
|-
| Плотность (газ, [[нормальные условия|н.у.]])
| 3,214 г/л
|-
| [[Сродство к электрону]] атома
| 3,65 эВ
|-
| Первая [[энергия ионизации]]
| 12,97 эВ
|-
| [[Теплоёмкость]] (298 К, газ)
| 34,94 Дж/(моль·K)
|-
| [[Критическая точка (термодинамика)|Критическая температура]]
| 144 °C
|-
| [[Критическое давление]]
| 76 [[Атмосфера (единица измерения)|атм]]
|-
| Стандартная [[энтальпия образования]] (298 К, газ)
| 0 кДж/моль
|-
| Стандартная энтропия образования (298 К, газ)
| 222,9 Дж/(моль·K)
|-
| Энтальпия плавления
| 6,406 кДж/моль
|-
| Энтальпия кипения
| 20,41 кДж/моль
|-
| [[Энергия разрыва химической связи|Энергия гомолитического разрыва связи Х—Х]]
| 243 кДж/моль
|-
| Энергия гетеролитического разрыва связи Х—Х
| 1150 кДж/моль
|-
| [[Энергия ионизации]]
| 1255 кДж/моль
|-
| [[Энергия сродства к электрону]]
| 349 кДж/моль
|-
| [[Радиус атома|Атомный радиус]]
| 0,073 нм
|-
| [[Электроотрицательность]] по Полингу
| 3,20
|-
| Электроотрицательность по Оллреду — Рохову
| 2,83
|-
| Устойчивые [[степени окисления]]
| −1, 0, +1, +3, (+4), +5, (+6), +7
|}

Газообразный хлор относительно легко сжижается. Конденсация происходит при давлении выше 0,8 МПа (8 атмосфер) при температуре 0 °C или при охлаждении до температуры −34 °C при нормальном атмосферном давлении. Жидкий хлор — жёлто-зелёная жидкость, обладающая очень высоким коррозионным действием (за счёт высокой концентрации молекул). Повышая давление, можно добиться существования жидкого хлора вплоть до температуры в +144 °C (критической температуры) при критическом давлении в 7,6 МПа (76 атмосфер).

При температуре ниже −101 °C жидкий хлор кристаллизуется в [[ромбическая сингония|орторомбическую решётку]] с [[Кристаллографическая группа|пространственной группой]] ''Cmca'' и параметрами {{nobr|{{math|''a''}} {{=}} 6,29 Å}}, {{nobr|{{math|''b''}} {{=}} 4,50 Å}}, {{nobr|{{math|''c''}} {{=}} 8,21 Å}}<ref name="ICSD">{{Cite web |url=http://www.fiz-karlsruhe.de/icsd.html |title=Inorganic Crystal Structure Database |access-date=2009-08-04 |archive-date=2012-03-03 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120303141248/http://www.fiz-karlsruhe.de/icsd.html |url-status=live }}</ref>. Ниже 100 К орторомбическая модификация кристаллического хлора переходит в [[тетрагональная сингония|тетрагональную]], имеющую пространственную группу ''P''4<sub>2</sub>/''ncm'' и параметры решётки {{nobr|{{math|''a''}} {{=}} 8,56 Å}} и {{nobr|{{math|''c''}} {{=}} 6,12 Å}}<ref name="ICSD"/>.

=== Растворимость ===
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|-
! Растворитель
! Растворимость г/100 г
|-
| [[Бензол]]
| Растворим
|-
| [[Вода]]<ref>Насыщенный раствор хлора в воде называют «[[хлорная вода|хлорной водой]]»</ref> (0 °C)
| 1,48
|-
| Вода (20 °C)
| 0,96
|-
| Вода (25 °C)
| 0,65
|-
| Вода (40 °C)
| 0,46
|-
| Вода (60 °C)
| 0,38
|-
| Вода (80 °C)
| 0,22
|-
| [[Тетрахлорметан]] (0 °C)
| 31,4
|-
| Тетрахлорметан (19 °C)
| 17,61
|-
| Тетрахлорметан (40 °C)
| 11
|-
| [[Хлороформ]]
| Хорошо растворим
|-
| [[Хлорид титана(IV)|TiCl<sub>4</sub>]], [[Хлорид кремния(IV)|SiCl<sub>4</sub>]], [[Хлорид олова(IV)|SnCl<sub>4</sub>]]
| Растворим
|}

[[Степень диссоциации]] молекулы хлора Cl<sub>2</sub> → 2Cl• при 1000 К равна 2,07{{e|−4}} %, а при 2500 К — 0,909 %.

Порог восприятия запаха в воздухе равен 2—3 мг/м³.

По [[электропроводность|электропроводности]] жидкий хлор занимает место среди самых сильных диэлектриков (благодаря сильному сродству к электрону, что приводит к практически полному отсутствию свободных носителей заряда): он проводит ток почти в миллиард раз хуже, чем [[дистиллированная вода]], и в 10<sup>22</sup> раз хуже [[серебро|серебра]]. [[Скорость звука]] в газообразном хлоре примерно в полтора раза меньше, чем в воздухе.

== Химические свойства ==

=== Строение электронной оболочки ===
На валентном уровне атома хлора содержится 1 неспаренный [[электрон]]: 1s<sup><nowiki>2</nowiki></sup>2s<sup><nowiki>2</nowiki></sup>2p<sup>6</sup>3s<sup><nowiki>2</nowiki></sup>3p<sup>5</sup>, поэтому [[валентность]], равная I для атома хлора, очень стабильна. За счёт присутствия в атоме хлора незанятой орбитали ''d''-подуровня атом хлора может проявлять и другие степени окисления. Схема образования возбуждённых состояний атома:
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|-
! Валентность
! Возможные<br>[[Степень окисления|степени окисления]]
! Электронное состояние<br>валентного уровня
! Пример соединений
|-
| I
| +1, −1, 0
| 3s<sup><nowiki>2</nowiki></sup> 3p<sup>5</sup>
| [[Хлорид натрия|NaCl]], [[гипохлорит натрия|NaClO]], Cl<sub>2</sub>
|-
| III
| +3
| 3s<sup><nowiki>2</nowiki></sup> 3p<sup>4</sup> 3d<sup>1</sup>
| [[Хлориты (соли)|NaClO<sub>2</sub>]]
|-
| V
| +5
| 3s<sup><nowiki>2</nowiki></sup> 3p<sup><nowiki>3</nowiki></sup> 3d<sup><nowiki>2</nowiki></sup>
| [[Хлорат калия|KClO<sub>3</sub>]]
|-
| VII
| +7
| 3s<sup>1</sup> 3p<sup><nowiki>3</nowiki></sup> 3d<sup><nowiki>3</nowiki></sup>
| [[Перхлорат калия|KClO<sub>4</sub>]]
|}

Также известны соединения хлора, в которых атом хлора формально проявляет валентности IV и VI, например, [[Оксид хлора(IV)|ClO<sub>2</sub>]] и [[Оксид хлора(VI)|Cl<sub>2</sub>O<sub>6</sub>]]. Однако [[оксид хлора(IV)]] является стабильным [[Свободные радикалы|радикалом]], то есть имеет неспаренный электрон, а [[оксид хлора(VI)]] содержит два атома хлора, имеющих степени окисления +5 и +7.

Существуют более сложные теории строения молекул, например, [[теория молекулярных орбиталей]] или [[Ab initio|ab initio квантовохимические методы]], которые позволяют более точно оценивать конфигурации атомов в молекулах и распределение зарядов в них без привлечения понятий валентности и степени окисления. Строение многих сложных химических соединений можно объяснить только с использованием современных квантовохимических методов, например [[Кластер (химия)|кластерный]] хлорид [[Технеций|технеция]] [(CH<sub>3</sub>)<sub>4</sub>N]<sub>3</sub>[Tc<sub>6</sub>Cl<sub>14</sub>], в котором 6 из 14 атомов хлора формально двухвалентны, а степени окисления — дробные<ref>{{Статья|ссылка=https://www.researchgate.net/publication/349821179_Synthesis_and_properties_of_new_chloride_technetium_clusters|автор=Герман К.Э., Крючков С.В., Кузина А.Ф., Спицын В.И.|заглавие=Синтез и свойства новых хлоридных кластеров технеция|год=1986|язык=rus|издание=Доклады Академии Наук СССР|тип=журнал|месяц=2|число=1|том=288|номер=2|страницы=381—384|archivedate=2021-12-27|archiveurl=https://web.archive.org/web/20211227191621/https://www.researchgate.net/publication/349821179_Synthesis_and_properties_of_new_chloride_technetium_clusters}}</ref><ref>{{Статья|ссылка=https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja00281a025|автор=Ralph A. Wheeler, Roald. Hoffmann|заглавие=A new magic cluster electron count and metal-metal multiple bonding|год=1986-10|язык=en|издание=Journal of the American Chemical Society|том=108|выпуск=21|страницы=6605–6610|issn=0002-7863|doi=10.1021/ja00281a025|archivedate=2023-03-10|archiveurl=https://web.archive.org/web/20230310044010/https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja00281a025}}</ref>.

Кроме того, все приведенные выше химические закономерности справедливы для обычных условий, тогда как при сверхвысоких давлениях (например, в ядрах больших планет) хлор, согласно предположениям, сделанным на основе расчетных методов, может проявлять степень окисления −3, образуя с натрием соединение Na<sub>3</sub>Cl<ref>{{Статья|ссылка=https://www.science.org/doi/10.1126/science.1244989|автор=Weiwei Zhang, Artem R. Oganov, Alexander F. Goncharov, Qiang Zhu, Salah Eddine Boulfelfel, Andriy O. Lyakhov, Elissaios Stavrou, Maddury Somayazulu, Vitali B. Prakapenka, Zuzana Konôpková|заглавие=Unexpected Stable Stoichiometries of Sodium Chlorides|год=2013-12-20|язык=en|издание=Science|том=342|выпуск=6165|страницы=1502–1505|issn=0036-8075|doi=10.1126/science.1244989|archivedate=2023-09-07|archiveurl=https://web.archive.org/web/20230907071303/https://www.science.org/doi/10.1126/science.1244989}}</ref>.

=== Взаимодействие с металлами ===
Хлор непосредственно реагирует почти со всеми [[металл]]ами (с некоторыми только в присутствии влаги или при нагревании):

: <math>\mathsf{2Na + Cl_2 \rightarrow 2NaCl}</math>

: <math>\mathsf{2Sb + 3Cl_2 \rightarrow 2SbCl_3}</math>

: <math>\mathsf{2Fe + 3Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3}</math>

=== Взаимодействие с неметаллами ===
C [[неметалл]]ами (кроме [[углерод]]а, [[азот]]а, [[фтор]]а, [[кислород]]а и [[инертные газы|инертных газов]]) образует соответствующие [[хлориды]].

: <math>\mathsf{5Cl_2 + 2P\rightarrow 2PCl_5},</math>

: <math>\mathsf{2S + Cl_2 \rightarrow S_2Cl_2}</math>

: <math>\mathsf{S + Cl_2 \rightarrow SCl_2}.</math>

На свету или при нагревании активно реагирует (иногда со взрывом) с [[водород]]ом по [[Цепная реакция (химия)|радикально-цепному]] механизму. Смеси хлора с водородом, содержащие от 5,8 до 88,3 % водорода, взрываются при облучении с образованием [[хлороводород]]а. Смесь хлора с водородом в небольших концентрациях горит бесцветным<ref>[http://school-collection.edu.ru/catalog/res/08d3a964-383d-9411-dba5-7fd6dc3bb676/ Взаимодействие хлора с водородом] {{Wayback|url=http://school-collection.edu.ru/catalog/res/08d3a964-383d-9411-dba5-7fd6dc3bb676/ |date=20140531104842 }} — видеоопыт в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов</ref> или жёлто-зелёным пламенем. Максимальная [[температура]] водородно-хлорного пламени 2200 °C.

: <math>\mathsf{H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl}.</math>

С [[кислород]]ом хлор образует [[Оксиды хлора|оксиды]], в которых проявляет степень окисления от +1 до +7: [[Оксид хлора(I)|Cl<sub>2</sub>O]], [[Оксид хлора(IV)|ClO<sub>2</sub>]], Cl<sub>2</sub>O<sub>5</sub>, [[Оксид хлора(VII)|Cl<sub>2</sub>O<sub>7</sub>]]. Они имеют резкий запах, термически и фотохимически нестабильны, склонны к взрывному распаду.
Напрямую хлор с кислородом не реагирует.

При реакции с [[фтор]]ом образуется не хлорид, а [[фториды]]:

: <math>\mathsf{Cl_2 + F_2 \rightarrow 2ClF},</math>

: <math>\mathsf{Cl_2 + 3F_2\rightarrow 2ClF_3},</math>

: <math>\mathsf{Cl_2 + 5F_2 \rightarrow 2ClF_5}.</math>

Известны [[фторид хлора(I)]], [[фторид хлора(III)]] и [[фторид хлора(V)]] (ClF, ClF<sub>3</sub> и ClF<sub>5</sub>), Могут быть синтезированы из элементов, степень окисления хлора меняется в зависимости от условий синтеза. Все они представляют собой при комнатной температуре бесцветные ядовитые тяжёлые газы с сильным раздражающим запахом. Сильные окислители, реагируют с водой и стеклом. Используются как фторирующие агенты.

=== Другие свойства ===
Хлор вытесняет [[бром]] и [[иод]] из их соединений с водородом и металлами:

: <math>\mathsf{Cl_2 + 2HBr \rightarrow Br_2 + 2HCl}</math>

: <math>\mathsf{Cl_2 + 2NaI \rightarrow I_2 + 2NaCl}</math>

При реакции с [[Монооксид углерода|монооксидом углерода]] образуется [[фосген]]:

: <math>\mathsf{Cl_2 + CO \rightarrow COCl_2}</math>

При растворении в воде или щелочах, хлор [[дисмутация|диспропорционирует]], образуя [[хлорноватистая кислота|хлорноватистую]] (а при нагревании [[хлорноватая кислота|хлорноватую]]) и [[соляная кислота|соляную кислоты]], либо их соли:

: <math>\mathsf{Cl_2 + H_2O \rightleftarrows HCl + HClO}</math>

: <math>\mathsf{Cl_2 + 2NaOH \rightarrow NaCl + NaClO + H_2O}</math>

: <math>\mathsf{3Cl_2 + 6NaOH \rightarrow 5NaCl + NaClO_3 + 3H_2O}</math> (при нагревании)

Хлор взаимодействует с водой в присутствии солей кобальта{{Нет АИ|9|8|2022}}:

: <math>\mathsf{2H_2O + 2Cl_2} \xrightarrow{h\nu,\, \textrm{CoCl}_2} \mathsf{4HCl\uparrow + O_2\uparrow}</math>

Хлорированием сухого [[гидроксид кальция|гидроксида кальция]] получают [[хлорная известь|хлорную известь]]:

: <math>\mathsf{Cl_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCl(OCl) + H_2O}</math>

Действием хлора на [[аммиак]] можно получить [[трихлорид азота]]:

: <math>\mathsf{4NH_3 + 3Cl_2 \rightarrow NCl_3 + 3NH_4Cl}</math>

=== Окислительные свойства хлора ===
Хлор — очень сильный [[окислитель]]:

: <math>\mathsf{Cl_2 + H_2S\rightarrow 2HCl\uparrow + S}</math>

Раствор хлора в воде используется для отбеливания тканей и бумаги.

=== Реакции с органическими веществами ===
С [[алканы|насыщенными соединениями]]:

: <math>\mathsf{CH_3\text{-}CH_3 + Cl_2\rightarrow C_2H_5Cl + HCl}</math>

: <math>\mathsf{CH_4 + Cl_2\rightarrow CH_3Cl + HCl}</math> (получение хлороформа, реакция идет многоступенчато с образованием тетрахлорметана CCl<sub>4</sub>)

Присоединяется к ненасыщенным соединениям по кратным связям:

: <math>\mathsf{CH_2\text{=}CH_2 + Cl_2\rightarrow Cl\text{-}CH_2\text{-}CH_2\text{-}Cl}</math>

Ароматические соединения замещают атом водорода на хлор в присутствии [[катализатор]]ов (например, [[Хлорид алюминия|AlCl<sub>3</sub>]] или [[Хлорид железа(III)|FeCl<sub>3</sub>]]):

: <math>\mathsf{C_6H_6 + Cl_2\rightarrow C_6H_5Cl + HCl}</math>

== Способы получения ==

=== Химические методы ===
Химические методы получения хлора малоэффективны и затратны. На сегодняшний день имеют в основном историческое значение.

==== Метод Шееле ====
Первоначально промышленный способ получения хлора основывался на методе [[Шееле, Карл Вильгельм|Шееле]], то есть реакции оксида марганца(IV) ([[пиролюзит]]а) с [[Соляная кислота|соляной кислотой]]:

: <math>\mathsf{MnO_2 + 4HCl\rightarrow MnCl_2 + Cl_2\uparrow + 2H_2O}</math>

==== Метод Дикона ====
В [[1867|1867 году]] Диконом был разработан метод получения хлора каталитическим окислением хлороводорода кислородом [[воздух]]а. Процесс Дикона в настоящее время используется при [[Рекуперация (обработка сырья)|рекуперации]] хлора из [[хлороводород]]а, являющегося побочным продуктом при промышленном хлорировании органических соединений.

: <math>\mathsf{4HCl + O_2\rightarrow 2H_2O + 2Cl_2\uparrow}</math>

==== Современные лабораторные методы ====
Ввиду доступности хлора в лабораторной практике обычно используется сжиженный хлор в баллонах.

Хлор можно получить действием кислоты на [[гипохлорит натрия]]:
: <math>\mathsf{4NaClO+4CH_3COOH\rightarrow 4NaCH_3COO+2Cl_2 \uparrow +O_2 \uparrow + 2H_2O}</math>
При этом также выделяется кислород. Если использовать соляную кислоту, то реакция выглядит по-другому:
: <math>\mathsf{NaClO+2HCl\rightarrow NaCl+Cl_2\uparrow +H_2O}</math>
Для получения хлора обычно используются процессы, основанные на окислении хлороводорода сильными окислителями (чаще всего [[Оксид марганца(IV)|диоксидом марганца]] или [[Перманганат калия|перманганатом калия]], но также и [[хлорит кальция|хлоритом кальция]], [[хромат калия|хроматом калия]], [[Дихромат калия|дихроматом калия]], [[Оксид свинца(IV)|диоксидом свинца]], [[Хлорат калия|бертолетовой солью]] и т. п.)<ref>[http://school-collection.edu.ru/catalog/res/1f73a185-4333-319d-53f4-8d10e0664f6c/ Получение хлора] {{Wayback|url=http://school-collection.edu.ru/catalog/res/1f73a185-4333-319d-53f4-8d10e0664f6c/ |date=20160304112114 }} — видео опыта в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов</ref>:

: <math>\mathsf{2KMnO_4 + 16HCl \rightarrow 2KCl + 2MnCl_2 + 5Cl_2 \uparrow + 8H_2O }</math>

При невозможности использования баллонов и химических методов получения хлора могут быть использованы электрохимические — при помощи небольших электролизёров с обычным или [[вентильный электрод|вентильным электродом]] для получения хлора.

=== Электрохимические методы ===
Сегодня хлор в промышленных масштабах получают вместе с [[гидроксид натрия|гидроксидом натрия]] и [[водород]]ом путём [[электролиз]]а водного раствора [[Хлорид натрия|поваренной соли]], основные процессы которого можно представить суммарной формулой:

: <math>\mathsf{2NaCl + 2H_2O \xrightarrow \text{ Электролиз}  2NaOH + Cl_2\uparrow + H_2\uparrow}</math>

На тонну выделяющегося хлора образуется 1,13 т гидроксида натрия<ref name="ХЭ"/>. Поскольку хлор является одним из наиболее востребованных продуктов химической промышленности, расходы электроэнергии на его производство весьма заметны: в США для производства хлора используется около 2 % всей генерируемой электроэнергии и 28 % энергии, потребляемой электрохимическими промышленными установками<ref name="ХЭ"/>.

Гораздо реже в промышленности используется электролиз раствора [[Хлорид калия|хлорида калия]]<ref name="ХЭ"/>.

Применяется три варианта электрохимического метода получения хлора. Два из них — электролиз с твёрдым катодом: диафрагменный и мембранный методы. Третий — электролиз с жидким [[ртуть|ртутным]] катодом (ртутный метод производства). Качество хлора, получаемого электрохимическими методами, отличается мало:

{| style="margin:auto;"  class="standard"
|-
!
! Ртутный метод
! Диафрагменный метод
! Мембранный метод
|-
! Выход хлора, %
| 99
| 96
| 98,5
|-
! Электроэнергия ([[киловатт-час|кВт·ч]]) на 1 т хлора
| 3150
| 3260
| 2520
|-
! Чистота хлора, %
| 99,2
| 98
| 99,3
|-
! Массовая доля O<sub>2</sub> в хлоре, %
| 0,1
| 1—2
| 0,3
|-
! Начало применения<ref name="ХЭ"/>
| XIX век
| XIX век
| 1975 год
|}

==== Диафрагменный метод ====
Наиболее простым из электрохимических методов получения хлора, в плане организации процесса и конструкционных материалов для электролизёра, является диафрагменный метод.

Раствор соли в диафрагменном электролизёре непрерывно подается в анодное пространство и протекает через, как правило, насаженную на стальную катодную сетку [[асбест]]овую диафрагму, в которую иногда добавляют небольшое количество полимерных волокон.

Насасывание диафрагмы производится путём прокачивания через электролизёр пульпы из асбестовых волокон, которые, застревая в сетке катода, образуют слой асбеста, играющий роль диафрагмы.

Во многих конструкциях электролизёров катод полностью погружен под слой анолита (электролита из анодного пространства), а выделяющийся на катодной сетке водород отводится из-под катода при помощи газоотводных труб, не проникая через диафрагму в анодное пространство благодаря противотоку.

Противоток — очень важная особенность устройства диафрагменного электролизёра. Именно благодаря противоточному потоку, направленному из анодного пространства в катодное через пористую диафрагму, становится возможным раздельное получение щёлоков и хлора. Противоточный поток рассчитывается так, чтобы противодействовать диффузии и миграции OH<sup>−</sup> ионов в анодное пространство. Если величина противотока недостаточна, тогда в анодном пространстве в больших количествах начинает образовываться [[гипохлорит]]-ион (ClO<sup>−</sup>), который затем может окисляться на аноде до [[хлорат]]-иона ClO<sub>3</sub><sup>−</sup>. Образование хлорат-иона серьёзно снижает [[электролиз|выход по току]] хлора и является основным побочным процессом в этом методе. Так же вредит и выделение кислорода, которое к тому же ведёт к разрушению анодов и, если они из углеродных материалов, попадания в хлор примесей [[фосген]]а.

: [[Анод]]:

: <math>\mathsf{ 2Cl^{-} - 2e^{-} \ \xrightarrow{} \ Cl_2 \uparrow }</math> — ''основной процесс''

: <math>\mathsf{ 2H_2O - 4e^{-} \ \xrightarrow{} \ O_2 \uparrow + 4H^{+} }</math>

: <math>\mathsf{ 12ClO^{-} + 6H_2O - 12e^{-} \ \xrightarrow{} \ 4ClO_3^{-} + 8Cl^{-} + 3O_2\uparrow + 6H^{+} }</math>

: [[Катод]]:

: <math>\mathsf{ 2H_2O + 2e^{-} \ \xrightarrow{} \ H_2 \uparrow + 2OH^{-} }</math> — ''основной процесс''

: <math>\mathsf{ ClO^{-} + H_2O + 2e^{-} \ \xrightarrow{} \ Cl^{-} + 2OH^{-} }</math>

: <math>\mathsf{ ClO_3^{-} + 3H_2O + 6e^{-} \ \xrightarrow{} \ Cl^{-} + 6OH^{-} }</math>

В качестве анода в диафрагменных электролизёрах может использоваться [[графит]]овый или угольный электроды. На сегодня их в основном заменили титановые аноды с окисно-рутениево-титановым покрытием (аноды ОРТА) или другие малорасходуемые.

Поваренная соль, [[сульфат натрия]] и другие примеси при повышении их концентрации в растворе выше их предела растворимости выпадают в осадок. Раствор едкой щёлочи декантируют от осадка и передают в качестве готового продукта на склад или продолжают стадию упаривания для получения твёрдого продукта, с последующим плавлением, чешуированием или грануляцией.

Обратную, то есть кристаллизовавшуюся в осадок поваренную соль возвращают назад в процесс, приготавливая из неё так называемый обратный рассол. От неё, во избежание накапливания примесей в растворах, перед приготовлением обратного рассола отделяют примеси.

Убыль анолита восполняют добавкой свежего рассола, получаемого [[Подземное выщелачивание|подземным выщелачиванием]] соляных пластов [[галит]]а, [[бишофит]]а и других минералов, содержащих хлорид натрия, а также растворением их в специальных ёмкостях на месте производства. Свежий рассол перед смешиванием его с обратным рассолом очищают от механических взвесей и значительной части ионов кальция и магния.

Полученный хлор отделяется от паров воды, компримируется и подаётся либо на производство хлорсодержащих продуктов, либо на сжижение.

Благодаря относительной простоте и дешевизне диафрагменный метод получения хлора до сих пор широко используется в промышленности.

: ''[https://web.archive.org/web/20120917225538/http://www.eurochlor.org/the-chlorine-universe/how-is-chlorine-produced/the-diaphragm-cell-process/diaphragm-process.aspx Схема] диафрагменного электролизёра.''

==== Мембранный метод ====
[[Файл:Chloralkali membrane.svg|right|upright=2.75|thumb|Мембранный процесс производства хлора и щёлочи]]
Мембранный метод производства хлора наиболее энергоэффективен, однако сложен в организации и эксплуатации.

С точки зрения электрохимических процессов мембранный метод подобен диафрагменному, но анодное и катодное пространства полностью разделены непроницаемой для анионов катионообменной мембраной. Поэтому в мембранном электролизёре, в отличие от диафрагменного, не один поток, а два.

В анодное пространство поступает, как и в диафрагменном методе, поток раствора соли, а в катодное — деионизированная вода. Из анодного пространства вытекает поток обеднённого анолита, содержащего также примеси гипохлорит- и хлорат-ионов, и выходит хлор, а из катодного — щелока и водород, практически не содержащие примесей и близкие к товарной концентрации, что уменьшает затраты энергии на их упаривание и очистку.

Однако питающий раствор соли (как свежий, так и оборотный) и вода предварительно максимально очищаются от любых примесей. Такая тщательная очистка определяется высокой стоимостью полимерных катионообменных мембран и их уязвимостью для примесей в питающем растворе.

Кроме того, ограниченная геометрическая форма, а также низкая механическая прочность и термическая стойкость [[Ионообменная мембрана|ионообменных мембран]], во многом определяют сравнительно сложные конструкции установок мембранного электролиза. По той же причине мембранные установки требуют наиболее сложных систем автоматического контроля и управления.

: ''[https://web.archive.org/web/20140307120309/http://www.eurochlor.org/the-chlorine-universe/how-is-chlorine-produced/the-membrane-cell-process/membrane-process.aspx Схема] мембранного электролизёра''.

==== Ртутный метод с жидким катодом ====
[[Файл:HgNaOHElectrolysis.png|thumb|Схема старинного ртутного электролизёра для получения хлора и щёлоков {{iw|метод Кастнера — Келлнера|методом Кастнера — Келлнера|en|Castner–Kellner process}}: '''А''' — графитовый анод, '''В''' — раскачивающие опоры, '''С''' — железный катод, '''D''' — пространство, заполненное газами (над анодом — хлор, над катодом — водород), '''М''' — ртуть, в которой в ходе электролиза растворяется металлический натрий. Фактически в цилиндрическом электролизёре две ячейки, последовательно соединённые через ртутный электрод; в первой, внешней ячейке ртуть служит катодом, во второй, центральной, — анодом. Весь аппарат слегка раскачивается для перемешивания ртути и обеспечения переноса растворённого в ней натрия к центру]]
В ряду электрохимических методов получения хлора ртутный метод позволяет получать самый чистый хлор.

: ''[https://web.archive.org/web/20130207022942/http://www.eurochlor.org/the-chlorine-universe/how-is-chlorine-produced/the-mercury-cell-process/mercury-cell-process.aspx Схема] [[ртуть|ртутного]] электролизёра.''

Установка для ртутного электролиза состоит из электролизёра, разлагателя амальгамы и ртутного насоса, объединённых между собой ртутепроводящими коммуникациями.

Катодом электролизёра служит поток ртути, прокачиваемой насосом. Аноды — [[графит]]овые, угольные или малоизнашивающиеся (ОРТА, ТДМА или другие). Вместе с ртутью через электролизёр непрерывно течёт поток питающего раствора поваренной соли.

На аноде происходит окисление ионов хлора из [[электролит]]а и выделяется хлор:

: <math>\mathsf{ 2Cl^{-} - 2e^{-} \ \xrightarrow{} \ Cl_2 \uparrow }</math> — ''основной процесс''

: <math>\mathsf{ 2H_2O - 2e^{-} \ \xrightarrow{} \ O_2 \uparrow + 4H^{+} }</math>

: <math>\mathsf{ 12ClO^{-} + 6H_2O - 12e^{-} \ \xrightarrow{} 4ClO_3^{-} + 8Cl^{-} + 3O_2 \uparrow + 12H^{+} }</math>

Хлор и анолит отводятся из электролизёра. Анолит, выходящий из электролизёра, донасыщают свежим галитом, извлекают из него примеси, внесённые с ним, а также вымываемые из анодов и конструкционных материалов, и возвращают на электролиз. Перед донасыщением из анолита извлекают растворённый в нём хлор.

Растущие требования к экологической безопасности производств и дороговизна металлической ртути ведут к постепенному вытеснению ртутного метода методами получения хлора с твёрдым катодом.

== Хранение хлора ==
Производимый хлор хранится в специальных «танках» или закачивается в стальные баллоны высокого давления. Баллоны с жидким хлором под давлением имеют специальную окраску — защитный цвет c зелёной полосой. При длительной эксплуатации баллонов с хлором в них накапливается чрезвычайно взрывчатый [[трихлорид азота]], и поэтому время от времени баллоны с хлором должны проходить плановую промывку и очистку от хлорида азота.

== Стандарты качества хлора ==
Согласно ГОСТ 6718-93 «Хлор жидкий. Технические условия» производятся следующие сорта хлора:
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
! |Наименование показателя ГОСТ 6718-93
! |Высший сорт
! |Первый сорт
|-
! Объёмная доля хлора, не менее, %
| 99,8
| 99,6
|-
! Массовая доля воды, не более, %
| 0,01
| 0,04
|-
! Массовая доля [[Трихлорид азота|трёххлористого азота]], не более, %
| 0,002
| 0,004
|-
! Массовая доля нелетучего остатка, не более, %
| 0,015
| 0,10
|}

== Применение ==
Хлор применяют во многих отраслях промышленности, науки и бытовых нужд:
[[Файл:Okno.jpg|thumb|right|130px| Оконный профиль, изготовленный из хлорсодержащих [[полимер]]ов]]
[[Файл:Белизна 3.jpg|thumb|right|130px| Основным компонентом отбеливателей является [[лабарракова вода]] ([[гипохлорит натрия]])]]
* В производстве [[поливинилхлорид]]а, пластикатов, синтетического каучука, из которых изготавливают изоляцию для проводов, оконный профиль, [[упаковочные материалы]], одежду и обувь, линолеум и грампластинки, лаки, аппаратуру и [[пенопласт]]ы, игрушки, детали приборов, строительные материалы. Поливинилхлорид производят полимеризацией [[винилхлорид]]а, который сегодня чаще всего получают из [[этилен]]а сбалансированным по хлору методом через промежуточный 1,2-дихлорэтан.
* Отбеливающие свойства хлора известны с давних времен. Хлор разрушает многие [[органические красители]], делая их бесцветными, однако это происходит лишь в присутствии жидкой или газообразной [[вода|воды]]<ref name="Uch">{{книга|автор=Ходаков Ю. В., Эпштейн Д. А., Глориозов П. А.|заглавие=Неорганическая химия: Учебник для 7—8 классов средней школы|часть=§ 76. Хлор|издание=18-е изд|год=1987|место=М.|издательство=[[Просвещение (издательство)|Просвещение]]|страницы=184—187|страниц=240|тираж=1630000}}</ref>, поскольку «отбеливает» не сам хлор, а атомарный кислород, который образуется при распаде [[хлорноватистая кислота|хлорноватистой кислоты]]<ref>[http://school-collection.edu.ru/catalog/res/85646c09-ea24-b4ed-7d13-4bc4053ba32a/ Взаимодействие хлора с органическими красителями] {{Wayback|url=http://school-collection.edu.ru/catalog/res/85646c09-ea24-b4ed-7d13-4bc4053ba32a/ |date=20140714140341 }} — видеоопыт в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов</ref>:

:: <math>\mathsf{Cl_2 + H_2O \rightarrow HCl + HOCl}</math>
:: <math>\mathsf{HOCl \rightarrow HCl + O}</math>

Это старинный способ отбеливания тканей, бумаги, картона.

* Производство хлорорганических инсектицидов — веществ, убивающих вредных для посевов насекомых, но безопасных для растений. На получение средств защиты растений расходуется значительная часть производимого хлора. Один из самых важных инсектицидов — [[гексахлорциклогексан]] (часто называемый гексахлораном). Это вещество впервые синтезировано ещё в 1825 г. [[Фарадей, Майкл|Фарадеем]], но практическое применение нашло только через 100 с лишним лет — в 30-х годах XX столетия.
* Хлор использовался как [[боевое отравляющее вещество]], а также для производства других боевых отравляющих веществ: [[иприт]]а, [[фосген]]а.
* Соединения, выделяющие хлор, используются для мокрой уборки и [[дезинфекция|дезинфекции]] помещений. Ценные дезинфицирующие свойства хлора подтверждаются тем, что рабочие хлорных производств реже заболевают [[грипп]]ом<ref>Химия для вас / А. М. Юдин, В. Н. Сучков, Ю. А. Коростелин. - 3-е изд., стер. - Москва : Химия, 1985. С. 35</ref>.
* Для обеззараживания воды — «[[хлорирование воды|хлорирования]]». Наиболее распространённый способ обеззараживания питьевой воды; основан на способности свободного хлора и его соединений угнетать ферментные системы микроорганизмов, катализирующие окислительно-восстановительные процессы. Для обеззараживания питьевой воды применяют хлор, двуокись хлора, хлорамин и хлорную известь. СанПиН 2.1.4.1074-01<ref>{{Cite web |url=http://www.rossalab.ru/analysis/1/3.shtm |title=СанПиН 52 |access-date=2008-07-25 |archive-date=2008-10-06 |archive-url=https://web.archive.org/web/20081006220251/http://www.rossalab.ru/analysis/1/3.shtm |url-status=live }}</ref> устанавливает пределы (коридор) допустимого содержания свободного остаточного хлора в питьевой воде централизованного [[водоснабжение|водоснабжения]] 0,3—0,5 мг/л. Ряд учёных и даже политиков{{уточнить}} в России критикуют саму концепцию хлорирования [[водопровод]]ной воды. Альтернативой является [[озонирование]]. Материалы, из которых изготовлены водопроводные трубы, по-разному взаимодействуют с хлорированной водопроводной водой. Свободный хлор в водопроводной воде существенно сокращает срок службы трубопроводов на основе [[полиолефин]]ов: [[полиэтилен]]овых труб различного вида, в том числе сшитого полиэтилена, больше известного как ПЕКС (PEX, PE-X). В США для контроля допуска трубопроводов из полимерных материалов к использованию в водопроводах с хлорированной водой вынуждены были принять 3 стандарта: ASTM F2023 применительно к [[трубопровод|трубам]] из сшитого полиэтилена (PEX) и горячей хлорированной воде, ASTM F2263 применительно к полиэтиленовым трубам всем и хлорированной воде и ASTM F2330 применительно к многослойным (металлополимерным) трубам и горячей хлорированной воде. В части долговечности при взаимодействии с хлорированной водой положительные результаты демонстрируют [[медь|медные]] водопроводные трубы.
* В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве [[Пищевые добавки|пищевой добавки]] '''E925'''.
* В химическом производстве [[Соляная кислота|соляной кислоты]], хлорной извести, [[бертолетова соль|бертолетовой соли]], [[Хлориды|хлоридов металлов]], ядов, лекарств, удобрений.
* В металлургии для производства чистых металлов: титана, олова, тантала, ниобия.

Многие развитые страны стремятся ограничить использование хлора в быту, в том числе потому, что при [[Горение|сжигании]] хлорсодержащего мусора образуется значительное количество [[диоксин]]ов.

== Биологическая роль ==
Хлор относится к важнейшим [[биологически значимые элементы|биогенным элементам]] и входит в состав всех живых организмов в виде соединений.

У животных и человека ионы хлора участвуют в поддержании [[осмос|осмотического]] равновесия, хлорид-ион имеет оптимальный радиус для проникновения через [[Клеточная мембрана|мембрану]] клеток. Именно этим объясняется его совместное участие с ионами натрия и калия в создании постоянного осмотического давления и регуляции водно-солевого обмена. Под воздействием [[Гамма-аминомасляная кислота|ГАМК]] ([[нейромедиатор]]) ионы хлора оказывают тормозящий эффект на [[нейрон]]ы путём снижения [[Потенциал действия|потенциала действия]]. В [[желудок|желудке]] ионы хлора создают благоприятную среду для действия протеолитических [[фермент]]ов [[желудочный сок|желудочного сока]]. Хлорные каналы представлены во многих типах клеток, [[митохондрия|митохондриальных]] [[Митохондрия#Структура митохондрий|мембранах]] и скелетных мышцах. Эти каналы выполняют важные функции в регуляции объёма жидкости, трансэпителиальном транспорте ионов и стабилизации мембранных потенциалов, участвуют в поддержании [[рН]] клеток. Хлор накапливается в висцеральной ткани, коже и скелетных мышцах. Всасывается хлор, в основном, в толстом [[кишечник]]е. Всасывание и экскреция хлора тесно связаны с ионами натрия и бикарбонатами, в меньшей степени с минералокортикоидами и активностью Na<sup>+</sup>/K<sup>+</sup> — [[АТФ-азы]]. В клетках аккумулируется 10—15 % всего хлора, из этого количества от 1/3 до 1/2 — в [[эритроцит]]ах. Около 85 % хлора находятся во внеклеточном пространстве. Хлор выводится из организма в основном с мочой (90—95 %), калом (4—8 %) и через кожу (до 2 %). Экскреция хлора связана с ионами натрия и калия, и реципрокно (взаимно) с гидрокарбонат-ионами HCO<sub>3</sub><sup>−</sup> (кислотно-щелочной баланс).

Человек потребляет 5—10 г NaCl в сутки. Минимальная потребность человека в хлоре составляет около 800 мг в сутки. Младенец получает необходимое количество хлора через молоко матери, в котором содержится 11 ммоль/л хлора. NaCl необходим для выработки в [[желудок|желудке]] соляной кислоты, которая способствует пищеварению и уничтожению болезнетворных бактерий. В настоящее время участие хлора в возникновении отдельных заболеваний у человека изучено недостаточно хорошо, главным образом из-за малого количества исследований. Достаточно сказать, что не разработаны даже рекомендации по норме суточного потребления хлора. [[мышцы|Мышечная ткань]] человека содержит 0,20—0,52 % хлора, [[скелет|костная]] — 0,09 %; в [[кровь|крови]] — 2,89 г/л. В организме среднего человека (масса тела 70 кг) 95 г хлора. Ежедневно с пищей человек получает 3—6 г хлора, что с избытком покрывает потребность в этом элементе.

Ионы хлора жизненно необходимы растениям. Хлор участвует в энергетическом обмене у растений, активируя окислительное [[фосфорилирование]]. Он необходим для образования кислорода в процессе [[фотосинтез]]а изолированными [[хлоропласт]]ами, стимулирует вспомогательные процессы фотосинтеза, прежде всего те из них, которые связаны с аккумулированием энергии. Хлор положительно влияет на поглощение корнями кислорода, соединений калия, кальция, магния. Чрезмерная концентрация ионов хлора в растениях может иметь и отрицательную сторону, например, снижать содержание [[хлорофилл]]а, уменьшать активность фотосинтеза, задерживать [[онтогенез|рост и развитие растений]].

Но существуют растения, которые в процессе [[Естественный отбор|эволюции]] либо приспособились к засолению почв, либо в борьбе за пространство заняли пустующие [[солончак]]и, на которых нет конкуренции. Растения, произрастающие на засоленных почвах, называются [[галофиты|галофитами]]. Они накапливают хлориды в течение [[вегетационный сезон|вегетационного сезона]], а потом избавляются от излишков посредством [[Листопад (биология)|листопада]] или выделяют хлориды на поверхность листьев и веток и получают двойную выгоду, притеняя поверхности от солнечного света.

Среди микроорганизмов также известны галофилы — [[галобактерии]], — которые обитают в сильносоленых водах или почвах.

== Токсичность ==
{{Image frame
|{{center|{{NFPA 704
   |опасность для здоровья = 3
   |огнеопасность          = 0
   |реакционноспособность   = 3
   |прочее                 = OX
 }}}}
|[[NFPA 704]] для хлора
}}
 [[Файл:Hazard T.svg|80px|right]]
 [[Файл:Hazard O.svg|80px|right]]
 [[Файл:Hazard N.svg|80px|right]]

Хлор — [[Токсичность|токсичный]] удушающий газ, сильный [[ирритант]], при попадании в [[лёгкие]] вызывает [[ожог]] лёгочной ткани (в результате образования в них [[хлорноватистая кислота|хлорноватистой]] и [[Соляная кислота|соляной]] кислоты), [[асфиксия|удушье]].

Раздражающее действие на дыхательные пути оказывает при концентрации в воздухе уже от 1 до 6 мг/м³ (что близко к [[Хлор#Растворимость|порогу восприятия запаха]] хлора), при 12 мг/м³ переносится с трудом, концентрации больше 100 мг/м³ опасны для жизни ([[смерть]] от остановки дыхания наступает через 5—25 минут, при высоких концентрациях — мгновенно)<ref>{{книга|название=Вредные вещества в промышленности|ответственный=Под ред. Н. В. Лазарева и И. Д. Гадаскиной|том=3|место=М.|год=1977|страницы=21—22}}</ref>.

[[Предельно допустимая концентрация]] хлора в атмосферном воздухе следующие: среднесуточная — 0,03 мг/м³; максимально разовая — 0,1 мг/м³; в рабочих помещениях промышленного предприятия — 1 мг/м³.

При работе с хлором следует пользоваться защитной спецодеждой, противогазом, перчатками. На короткое время защитить органы дыхания от попадания в них хлора можно тряпичной повязкой, смоченной раствором [[сульфит натрия|сульфита натрия Na<sub>2</sub>SO<sub>3</sub>]] или [[тиосульфат натрия|тиосульфата натрия Na<sub>2</sub>S<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]].

Хлор был одним из первых [[Боевые отравляющие вещества|химических отравляющих веществ]], использованных в [[Первая мировая война|Первую мировую войну]], впервые применён [[Германия|Германией]] в 1915 году во время [[Вторая битва при Ипре|битвы при Ипре]].

== Комментарии ==
<references group="комм"/>

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==
* ''Некрасов Б. В.'' Основы общей химии, т. 3. — М.: Химия, 1970;
* ''Якименко Л. М.'' Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов, М., 1974;
* Постановление [[Госгортехнадзор России|Госгортехнадзора России]] от 05.06.2003 № 48 «Об утверждении Правил безопасности при производстве, хранении, транспортировании и применении хлора» ПБ от 05.06.2003 09-594-03;
* Федеральный закон от 21.07.1997 № 116-ФЗО промышленной безопасности опасных производственных объектов (с изменениями на 18 декабря 2006 года);
* Постановление [[Госгортехнадзор России|Госгортехнадзора России]] от 18.10.2002 № 61-А «Об утверждении Общих правил промышленной безопасности для организаций, осуществляющих деятельность в области [[промышленная безопасность|промышленной безопасности]] [[Опасный производственный объект|опасных производственных объектов]]» ПБ от 18.10.2002 № 03-517-02;
* Приказ Минздрава РФ от 28 марта 2003 г. № 126 «Об утверждении Перечня вредных производственных факторов, при воздействии которых в профилактических целях рекомендуется употребление молока или других равноценных пищевых продуктов»;
* Приказ МПР РФ от 2 декабря 2002 г. № 786 «Об утверждении федерального классификационного каталога отходов» (с изм. и доп. от 30 июля 2003 г.);
* Постановление Госкомтруда СССР от 25.10.1974 № 298/П-22 «Об утверждении списка производств, цехов, профессий и должностей с вредными условиями труда, работа в которых дает право на дополнительный отпуск и сокращенный рабочий день» (с изменениями на 29 мая 1991 года);
* Постановление Минтруда России от 22.07.1999 № 26 «Об утверждении типовых отраслевых норм бесплатной выдачи специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты работникам химических производств»;
* Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 30.05.2003 № 116 «О введении в действие ГН 2.1.6.1339-03 „Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест“» (с изменениями на 3 ноября 2005 года);
* ГОСТ 6718-93 Хлор жидкий. Технические условия.

== Ссылки ==
{{wiktionary|хлор}}
{{навигация}}

* [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Cl/key.html Хлор на Webelements]
* [http://n-t.ru/ri/ps/pb017.htm Хлор в Популярной библиотеке химических элементов]
* {{книга
 | автор         = [[Де Лазари, Александр Николаевич|Де Лазари А. Н.]]
 | часть         = Первая германская газобаллонная атака на западноевропейском театре мировой войны у г. Ипра 22 апреля 1915 г.
 | ссылка часть  = http://supotnitskiy.ru/book/book5_2_2.htm
 | заглавие      = Химическое оружие на фронтах Мировой войны 1914—1918 гг.: Краткий исторический очерк
 | ссылка        = http://supotnitskiy.ru/book/book5.htm
 | ответственный = А. Н. Де Лазари; Науч. ред. и коммент. [[Супотницкий, Михаил Васильевич|М. В. Супотницкого]]
 | издание       = 
 | место         = М.
 | издательство  = Вузовская книга
 | год           = 2008
 | страницы      = 
 | страниц       = 268
 | isbn          = 978-5-9502-0314-5
 | тираж         = 300
 | ref           = 
}}
* [https://web.archive.org/web/20150514052016/http://waternews.ru/articles/699-1.html Плаванье в хлорированной воде повышают риск возникновения астмы]

{{Внешние ссылки}}
{{Соединения хлора}}
{{Периодическая система элементов}}

[[Категория:Хлор| ]]
[[Категория:Галогены]]
[[Категория:Ядовитые вещества]]
[[Категория:Газы]]
[[Категория:Пищевые добавки]]
[[Категория:Химическое оружие]]
[[Категория:Неметаллы]]