مهمترین کاربردهای کلر در دنیای امروز - مجله وتورلد

خبرنگاران | سرویس علوم - آیا تابحال به ترکیب موجود در نمک خوراکی فکر نموده اید؟ کلر یکی از چند عنصر مهم شیمیایی است که برای زندگی گیاهان، جانوران و البته انسان ها لازم است. استفاده انسان از کلر به زمان های قدیم برمی گردد؛ زمانی که سدیم کلرید به عنوان رایج ترین ترکیب کلر شناخته و از آن در شکل نمک و سنگ نمک استفاده می شد. کاربردهای کلر در زمینه های مختلف موجب شده است که امروزه به عنوان مهم ترین عنصر شیمیایی در نظر گرفته گردد. در ادامه ابتدا کاربردهای اصلی سپس کاربردهای فرعی کلر ارائه شده اند.

خلاصه ای از ویژگی های کلر

کلر عضوی از خانواده عناصر هالوژن است. دیگر اعضای این خانواده ید، برم و فلوئور هستند. عدد اتمی آن 17 و نماد شیمیایی آن CL است. جرم اتمی کلر 35.453 گرم بر مول و چگالی آن 3.2 گرم بر لیتر است. رنگ آن سبز مایل به زرد است و بوی عجیب و غریبی شبیه به بوی مایع سفیدنماینده دارد. دمای ذوب کلر منفی 101.5 درجه سانتی گراد و دمای جوش آن منفی 34.04 سانتی گراد است. اگرچه این عنصر در دمای اتاق به شکل گاز است، اما برای انبار کردن آن باید تحت فشار قرار گیرد و سرد گردد.

کاربرد های کلر

کلر رایج ترین عنصر خانواده هالوژن در جدول تناوبی عناصر است. این عنصر یک مایع روشن کهربایی رنگ است که حدود 1.5 برابر سنگین تر از آب است. گاز کلر، سبز مایل به زرد است و حدود 2.5 برابر سنگین تر از هواست و در مناطقی که هوا کم رد و بدل می گردد، در نزدیک سطح زمین باقی می ماند. کلر بوی تندی دارد. کلر یک عامل اکسید نماینده قوی است که باید به دقت با آن کار کرد. در دمای اتاق، کلر یک گاز زرد مایل به سبز است. مهم ترین کاربردهای کلر به توضیح زیر است:

پاکسازی

در ابتدا کلر به خاطر قیمت پایین و موثر بودن آن، به عنوان ضد عفونی نماینده در گیاهان تصفیه آب در سراسر دنیا استفاده می شد. اساسا کلر عوامل فراوری نماینده بیماری را از آب جدا می نماید و موجب می گردد تا در طول روز از شیوع بیماری هایی که به وسیله آب منتقل می شوند، جلوگیری گردد. به فرآیندی که طی آن از کلر برای پاکسازی آب استفاده می گردد، کلرور آب می گویند. به غیر از گیاهان تصفیه آب، این عنصر شیمیایی به طور گسترده در فاضلاب و تصفیه خانه ها استفاده می گردد.

از بین بردن باکتری ها

اگر شما به شنا علاقه دارید باید بدانید که آب استخر ها معمولا با کلر ترکیب می گردد. زمانی که کلر به آب استخر اضافه می گردد، به اسید هیپوکلرید و دیگر مواد شیمیایی تجزیه شده و که باکتری هایی که برای سلامت مضر هستند را می کشد. با استفاده از قرص های کلر یا دستگاه مخصوص کلرزنی آب استخرها ضد عفونی می گردد. یکی دیگر از کاربردهای کلر استفاده از آن به عنوان یک ضدعفونی نماینده برای کشتن باکتری هایی است که در گودال های آب، سیستم های تهویه هوا و ... جمع می شوند.

مصرف داوریی

کاربردهای کلر در زمینه پزشکی غیر قابل انکار است. در زمینه پزشکی تقریبا 85 درصد دارو ها دارای کلر هستند یا با استفاده از آن فراوری می شوند. همچنین برخی از ترکیبات کلر در آنتی سپتیک ها برای جلوگیری از رشد باکتری در زخم ها و سوختگی ها کاربرد دارند. ترکیبات کلر به طور گسترده به عنوان پاک نماینده و ضد عفونی نماینده ابزار تجهیزات پزشکی در سراسر دنیا استفاده می شوند.

سلاح و عامل شیمیایی

کلر به خاطر این که به راحتی آتش نمی گیرد، می تواند به همراه مواد دیگر برای تشکیل ترکیبات انفجاری به کار رود. در حقیقت کلر به عنوان عامل جنگ شیمیایی در گذشته استفاده می شده است. کلر به عنوان یک تهدید نماینده ریه طبقه بندی شده و می تواند باعث ایجاد ادم ریوی گردد و در نهایت منجر به مرگ گردد. کلر اولین بار به عنوان سلاح، در جنگ دنیای اول در سال 1915 استفاده شد. به تازگی و در طی جنگ عراق، کلر توسط شورشیان برای گسترش وحشت مورد استفاده نهاده شد. بنابراین استفاده غیر انسانی نیز یکی از کاربردهای کلر است که قابل چشم پوشی نیست.

کاربرد در فناوری

همانند کاربرد های مستقیم آن، کلر تعدادی کاربرد غیرمستقیم نیز دارد. از کلر برای فراوری حلال های کلر، کلرید، پلیمر، رشته های مصنوعی و ... که هرکدام کاربرد های متنوعی دارند، استفاده می گردد. همچنین از کلر برای فراوری محصولات تجاری مثل سخت افزار رایانه، تراشه های سیلیکون، آفت کش ها، حشره کش ها، فلزات، رنگ ها، پلاستیک ها، سردنماینده ها، حلال ها و ... استفاده می گردد. همچنین در ابزار های پزشکی مثل قطره های داخل وریدی و کاتتر های قلب کاربرد دارد. حتی پلی کربناتی که برای فراوری شیشه ضد گلوله استفاده می گردد، از کلر ساخته شده است.

کاربرد در کشاورزی

یکی از بهترین کاربردهای کلر در حوزه کشاورزی نمایان می گردد. از کلر می توان برای ضدعفونی و از بین بردن ویروس ها و آفات میوه ها استفاده کرد. از طرف دیگر، آب کشاورزی را نیز با استفاده از کلر می توان به آب سالم تری تبدیل کرد. با بهره گیری از این ویژگی کلر احتمال انتقال میکروب های مضر به میوه ها یا سایر محصولات به صفر می رسد. در کشاوری دو نوع ضدعفونی نماینده کلر پرکاربرد وجود دارد: سدیم هیپوکلریت و کلسیم هیپوکلریت.

کاربرد در بدن انسان

در بدن انسان، کلر در فرم نمک های محلول به نام کلرید موجود است. کلرید به همراه سدیم و آب به عنوان یک الکترولیت معدنی عمل می نماید و نقش مهمی در توزیع مایعات در سراسر بدن دارد. کلر به حفظ تعادل مایعات در داخل و خارج سلول ها یاری نموده و همچنین برای حفظ حجم خون مورد احتیاج و فشار خون مناسب لازم است.

با ذکر این کاربرد های کلر که به این عنصر اعتبار می بخشد. اگر کلر نبود همه چیز خیلی بدتر می شد. با وجود عناصر شیمیایی زیاد روی این سیاره، بیماری های زیادی به وسیله آب به افراد منتقل می شد.

سایر کاربردهای کلر (کاربردهای فرعی)

• کلر به راحتی در آب حل می گردد تا مخلوطی از هیدروکلریک اسید ایجاد کند. این ماده در فراوری کلرید ها، کود ها، رنگ ها و همچنین ضدعفونی نماینده ها استفاده می گردد. هیدروکلریک اسید برای تشخیص سطح آماده سازی مواد غذایی نیز به کار می رود. کلر یک اکسیدنماینده عالی برای سفید کردن در صنایع کاغذسازی و پارچه است. این عنصر برای استخراج برم نیز کاربرد دارد.
• کلر اصلی ترین عضو در صنایع شیمیایی و دارویی است. کلر به عنوان ضدعفونی نماینده در آب آشامیدنی و در استخر های شنا، شناخته شده است. کلر به پیشرفت هایی در زمینه های مختلف مانند ضد عفونی، پزشکی، امنیت عمومی و افزایش کیفیت زندگی روزمره یاری می نماید.
• کلر قابل اشتعال نیست، اما ممکن است با بسیاری از مواد رایج از جمله استیلن، اتر، سنتور، آمونیاک، گاز طبیعی، هیدروژن و فلزات رقیق شده واکنش های انفجاری نشان دهد یا با آن ها مواد منفجره بسازد.
• کلر تقریبا در آب محلول است و با رطوبت واکنش می دهد تا اسید هیپوکلرید (HCLO) و اسید هیدروکلریک (HCL) ایجاد کند.
• کلر معمولا برای ذخیره سازی و حمل و نقل به صورت یک مایع کهربایی رنگ فشرده و سرد می گردد.
• گاز کلر یک سم خطرناک است که اولین گاز مورد استفاده در جنگ های شیمیایی در جنگ دنیای اول بود. این گاز باعث خفگی، تنگی قفسه سینه، تنگی در گلو و ورم ریه ها می گردد. حدود 2.5 میلی گرم در لیتر از این گاز در جو، در عرض چند دقیقه باعث مرگ می گردد، اما کمتر از 0.0001 درصد حجم آن ممکن است برای چند ساعت تحمل گردد.

کلرید (Cl2) برای چه استفاده می گردد؟

مکمل های کلرید برای افرادی که کمبود کلر دارند استفاده می گردد. کمبود میزان کلرید در خون، هیپوکلرومی نامیده می گردد. کلرید در بدن جزء کلیدی مایعاتی است که برای کنترل جریان خود در سلول ها و اطراف آن کار می نمایند. کلرید به علت دفع بیش از حد مایعات بدن به وسیله عرق کردن، ادرار کردن، استفراغ و اسهال می تواند در بدن به سطح پایین برسد. برخی از داروها، به خصوص آن هایی که باعث ادرار می شوند، می توانند منجر به از دست دادن مایع شوند. کلرید همچنین با هیدروژن ترکیب شده تا هیدروکلریک اسید را در معده ایجاد کند تا غذا ها را در زمان هضم بشکند.

منابع شگفت آور کلر

• یک گیاه دارویی محلی چینی شامل پنج ترکیب طبیعی کلروره است.
• یک قورباغه درخت اکوادوری، یک آلکالوئید کلر فراوری می نماید که خواص کشتن آن چند صد برابر قوی تر از مورفین است.
• یک آنتی بیوتیک طبیعی کلر مثل وانکومایسین، دفاع کلیدی در برابر عفونت های استافیلوکوکوس بیمارستانی دارد.
• برخی از محصولات طبیعی کلرید شده، دارای خاصیت ضد باکتری و ضد سرطانی هستند.
• فرستادگان جستجوگر ناسا در حال حاضر در حال آنالیز سطح مریخ هستند و حضور کلر در این سیاره سرخ را کشف نموده اند.
• هنگامی که ناسا نمونه های خاک در آزمایشگاه هیبریدی را آنالیز کرد، ترکیبات متان کلرید شده را تشخیص داد.
• کلر حدود 0.013 درصد از پوسته زمین را تشکیل می دهد.
• کلر آزاد به عنوان یک جز بسیار کوچک از گاز های آتشفشانی گزارش شده است که کلرید هیدروژن یک جز بسیار رایج است.
• کلر به عنوان یون کلرید -CL، یون اصلی منفی در آب های اقیانوس ها (1.9 درصد از وزن) و در دریا های داخلی مانند دریای خزر، دریای مرده و دریاچه عظیم نمکی یوتا است.
• کلر در مواد معدنی تبخیر شده به عنوان مثال همراه با سدیم به عنوان سنگ نمک (هالیت) و در مواد معدنی کلرپاتیت و سودالیت یافت می گردد.
• کلر طبیعی مخلوطی از دو ایزوتوپ پایدار است: کلرین 35 (75.53 درصد) و کلریم 37 (24.47 درصد).
• یون کلرید موجود در مایعات بدن حیوانات برتر است و به عنوان اسید هیدروکلریک در ترشحات معده وجود دارد.