ما هي استخدامات عنصر الكلور؟ وما هي خصائصه الفيزيائية؟

يعتبر الكلور Chlorine عنصر نشيط لافلزي يندرج ضمن مجموعة الهالوجينات وله خصائص فيزيائية كيميائية قوية. وقد تم اكتشافه سنة 1774 على يد العالم الألماني كارل فيلهلم شيل. وإن كنت تخال أن الكلور يتم استخدامه حصراً في التنظيف والتبييض، فأنت مخطئ لأن استخدامات عنصر الكلور كثيرة وتتجاوز مجرد المهام التنظيفية والتطهيرية إلى استخدامات تطال صناعات مختلفة يتطرق لها مفاهيم بالتفصيل من خلال هذا الموضوع.

للنشر

واتس اب شارك غرد شارك

جدول المحتويات

• ما هو الكلور؟
• خصائص الكلور
• تركيبة الكلور
• استخدامات عنصر الكلور في التنظيف
• استخدامات عنصر الكلور في الصناعة
  • معالجة المياه
  • صناعة السيارات
  • مجال الصحة
  • صناعة الإلكترونيات
  • صناعة المعادن
  • البناء
• أضرار الكلور على الصحة

ما هو الكلور؟

• الكلور هو أحد العناصر الطبيعية الكيميائية وأحد العناصر الأساسية في بناء المادة، ويتم إنتاجه من الملح العادي، عن طريق تمرير تيار كهربائي من خلال محلول ملحي (ملح عادي مذاب في الماء) في عملية تسمى التحليل الكهربائي.
• يعتبر الكلور ثاني أخف الهالوجينات ويرمز له بالرمز Cl، ويعتبر العدد الذري لهذا العنصر الكيميائي هو 17.
• تاريخيا، يعتبر الكلور أول غاز سام تم استخدامه في الحرب العالمية الأولى كسلاح.

خصائص الكلور

للكلور خصائص كيميائية وفيزيائية تتجسد فيما يلي:

• من الخصائص الفيزيائية للكلور أنه غاز أصفر/ أخضر في درجة حرارة الغرفة.
• يمتاز الكلور برائحة قوية تكاد تكون مزعجة تشبه رائحة المبيض ويمكن اكتشافها بتركيزات منخفضة.
• كثافة غاز الكلور حوالي 2.5 مرة أكبر من كثافة الهواء، مما يؤدي إلى بقاءه في البداية بالقرب من الأرض في المناطق ذات حركة الهواء القليلة.
• صحيح أن الكلور ليس قابلاً للاشتعال، لكنه بالمقابل قد يتفاعل بشكل انفجاري أو يشكل مركبات متفجرة مع بعض المواد (بما في ذلك الأسيتيلين والإيثر والتربنتين والأمونيا والغاز الطبيعي والهيدروجين والمعادن الدقيقة).
• غالباً ما يتم ضغط الكلور وتبريده للتخزين والشحن كسائل.
• يتفاعل الكلور مع الرطوبة لتكوين حمض الهيبوكلوروس (HClO) وحمض الهيدروكلوريك (HCl).
• الكلور غاز قابل للذوبان في الماء

تركيبة الكلور

• يعود اكتشاف التركيبة القوية للكلور إلى القرن الثامن عشر حيث بدأ الكيميائيون في تجربة مركباته، وقد توصلوا إلى أن الكلور لديه قدرة خارقة على مد جسر كيميائي بين العناصر والمركبات المختلفة التي لا تتفاعل مع بعضها البعض.
• يمكن اعتبار الكلور أحد العناصر الكيميائية الأكثر وفرة والتي تحدث بشكل طبيعي، وهذا بدون شك ما يفسر الدور الهام الذي يلعبه في تصنيع آلاف المنتجات في حياتنا اليومية.
• تحتوي تركيبته بكل رئيسي على حمض الهيدروكلوري والملح العادي (NaCl) وهيبوكلوريت الصوديوم (المبيض) وهيبوكلوريت الكالسيوم

استخدامات عنصر الكلور في التنظيف

• وهي الاستخدامات التي تعرفها أغلبيتنا ونستعملها في الحياة اليومية وتتجسد في منظف الأرضيات ومنظف الملابس ومنظف النوافذ وغيرها من منتجات التنظيف التي تحتوي على الكلور
• تعتبر المنظفات التي تحتوي على الكلور فعالة في الكثير من الأعمال المنزلية منها التنظيف والقضاء على الجراثيم والتبييض والتعقيم

استخدامات عنصر الكلور في الصناعة

بعض التعرف على خصائص الكلور وأهم المكونات التي تدخل في تركيبته لنتكتشف أهم استخدامات عنصر الكلور التي ربما ليس لديك فكرة عنها:

معالجة المياه

• من بين استخدامات عنصر الكلور الشائعة والمفيدة تلك التي تتعلق بمعالجة المياه، ويت استخدام اثنين من مركبات الكلور لهذا الغرض وهي هيبوكلوريت الصوديوم (المبيض) وهيبوكلوريت الكالسيوم.
• عند خلط المركبين مع الماء يتشكل حمض ضعيف يطلق عليه حمض هيبوكلوروس وهو المسؤول عن القضاء على بكتيريا مثل السالمونيلا والإشريكية القولونية.
• من فوائد استخدامات الكلور لهذا الغرض أنه لا يساعد فقط في الحفاظ على نظافة المياه، بل كذلك في معالجة مياه الصرف الصحي.
• يتم تطبيقه على مياه الصرف الصحي لحماية البشر من التعرض للكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض المنقولة بالمياه.

صناعة السيارات

• لعل المجال الذي يعرف إقبالًا وطلبا كبيرًا على الكلور هو مجال صناعة السيارات، حيث يتم استخدامه في صناعة النايلون وصناعة أجزاء كثيرة من السيارة من قبيل الوسائد الهوائية وأحزمة الأمان والمصدات ولوحات العداد ومضادات التجميد وغيرها الكثير.
• علاوة على ذلك، يتم استخدام الكلور في هياكل القوارب والشباك وفي صناعة الطلاء المقاوم للتآكل.

مجال الصحة

• إلى جانب مجال صناعة السيارات، يعتبر مجال الصحة من المجالات التي تعتمد بشكل قوي على الكلور وذلك من خلال معطى أنه مطهر مما يساعد استخدامه في الحد من العديد من مخاطر العدوى.
• مركبات الكلورمثل محلول هيبوكلوريت الصوديوم وهيبوكلوريت الكالسيوم يتم اعتمادها بشكل كبير في المستشفيات، فعندما يتم استعمالهما وفقا لتركيبتهما وعملها فإنهما لا يتركان بقعًا أو بقايا سامة.
• يحتوي الكلور على مواد كيميائية بخصائص مطهرة صالحة للاستعمال في المستشفيات، كما أنه يدخل بشكل أساسي في صناعة العبوات المعقمة، والأدوات الجراحية، والكواشف المخبرية، وحتى النظارات الطبية.

صناعة الإلكترونيات

• استخدام آخر يمكننا أن ندمجه في استخدامات الكلور النافعة والحيوية ويتعلق بصناعة الإلكترونيات، ويعود الفضل في هذا الاستخدام إلى تكوين الكلور لكلوريد البوليفينيل، هذا الأخير الذي يتمتع بمقاومة عالية للاشتعال، الأمر الذي يجعل منه مادة مثالية في صنع طلاءات الأسلاك للمعدات الكهربائية المختلفة، مثل كابلات الكمبيوتر.
• تستخدم المادة المكونة من الكلور (كلوريد البوليفينيل) كذلك في صناعة أقراص الكمبيوتر.

صناعة المعادن

• يتم الاعتماد بشكل رئيسي على الكلور في إطار عمليات استخراج المعادن من خلال المعالجة الحرارية ومعالجة المعادن المائية، فقد أثبتت مركبات الكلور مثل حمض الهيبوكلوروس وغاز الكلور والعديد من الألكيلات والمركبات القلوية دورها في استخلاص الكثير من خامات السيليكات والأكاسيد والعديد من الكبريتيدات.

البناء

• يمكننا كذلك ملاحظة استخدامات الكلور من خلال المباني والمنازل حيث يدخل كعنصر مهم في تشييدها عبر الصواميل والمسامير والسجاد وأنابيب PVC والأرضيات والدهانات والطلاءات وعوازل الأسلاك وغيرها من المكونات التي يعتبر الكلور مكونا رئيسيا لها.

أضرار الكلور على الصحة

نسمع كثيرا عن تحذيرات تُنبهنا من الإفراط في استعمال الكلور نظرا لتركيبته الفيزيائية القوية والتي إن تم استعمالها بإفراط يسبب أعراض تختلف شدتها وأعراضها من شخص لآخر:

• تهيجات على مستوى مجرى الهواء
• تهيج على مستوى الجلد
• حكة وحرقان في العين
• التهاب في الجهاز التنفسي
• الدوخة والغثيان
• اختناق وصعوبة في التنفس
• إلتهاب الحلق والسعال
• ضيق الصدر
• فقدان الوعي
• السمية العصبية وتعني إتلاف البروتينات في خلايا الدماغ، تم التوصل لهذا الضرر من خلال دراسة أجريت على الفئران
• التهاب الشعب الهوائية وتراكم السوائل في الرئتين (الالتهاب الرئوي الكيميائي) بعد ساعات من التعرض لمستويات عالية من الكلور.
• الكلور في شكله السائل أو على شكل بخار يؤدي إلى ظهور تهيج وحروق وبثور عند ملامسته.
• يمكن أن يؤدي الابتلاع إلى الغثيان والحروق الشديدة في الفم والمريء والمعدة.

الأضرار والأعراض قد تكون أشد وأكثر خطورة على الأطفال، كما تتضاعف الجرعة التي يستنشقها الأطفال مقارنة بالكبار ولو كانوا في نفس المكان وذلك راجع إلى قصر طولهم والمستويات الأعلى من غاز الكلور التي يمكن العثور عليها على الأرض.