Kloori
| |||||
| Yleistä | |||||
| Nimi | Kloori | ||||
| Tunnus | Cl | ||||
| Järjestysluku | 17 | ||||
| Luokka | epämetalli | ||||
| Lohko | p | ||||
| Ryhmä | 17,halogeeni | ||||
| Jakso | 3 | ||||
| Tiheys | 0,0032 · 103kg/m3 | ||||
| Väri | kellertävän vihreä | ||||
| Löytövuosi, löytäjä | 1774,Carl Wilhelm Scheele | ||||
| Atomiominaisuudet | |||||
| Atomipaino(Ar) | 35,453 | ||||
| Atomisäde,mitattu (laskennallinen) | 100 (79)pm | ||||
| Kovalenttisäde | 100[1]pm | ||||
| Van der Waalsin säde | 175[1]pm | ||||
| Orbitaalirakenne | [Ne] 3s23p5 | ||||
| Elektronejaelektronikuorilla | 2, 8, 7 | ||||
| Hapetusluvut | -I,I, III, V, VII | ||||
| Kiderakenne | ortorombinen | ||||
| Fysikaaliset ominaisuudet | |||||
| Olomuoto | kaasu | ||||
| Sulamispiste | 171,6[2]K(−101,5°C) | ||||
| Kiehumispiste | 239,11[2]K (−34,04 °C) | ||||
| Moolitilavuus | 11,031[2]· 10−3m3/mol | ||||
| Höyrystymislämpö | 10,2[2][3]kJ/mol | ||||
| Sulamislämpö | 3,203[3]kJ/mol | ||||
| Höyrynpaine | 100Pa153 K:ssa | ||||
| Äänen nopeus | 206[2]m/skaasuna, 273 K:ssa | ||||
| Muuta | |||||
| Elektronegatiivisuus | 3,16[2][3](Paulingin asteikko) | ||||
| Ominaislämpökapasiteetti | 0,479 (Cl2) kJ/(kg K) | ||||
| Sähkönjohtavuus | 0,01[2]S/m | ||||
| Lämmönjohtavuus | (300 K) 0,0089[2]W/(m·K) | ||||
| CAS-numero | 7782-50-5 | ||||
| Tiedotnormaalilämpötilassa ja -paineessa | |||||
Kloorionhalogeeneihinkuuluvaalkuaine,jonkakemiallinen merkkionCl(lat.chlorum,kreikaksikhlorosvaaleanvihreä),järjestysluku17 jaatomimassaIUPACinstandardin mukaisesti [35,446; 35,457]amu[4].Puhtaana se esiintyy kaksiatomisena pistävänhajuisenakaasuna(Cl2).
Ominaisuudet
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]
Fysikaaliset ominaisuudet
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]Vapaana alkuaineena esiintyessään kloori on vihertävän keltainen, yli kaksi kertaailmaatiheämpi,tukahduttavan hajuinen ja hyvin myrkyllinen kaasu.[5]Se on voimakashapettava,valkaisevajadesinfioivaaine. Sitä voi 10 °C:n lämpötilassa liueta 3,1 litraa yhteen litraan vettä.
Kemialliset ominaisuudet
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]Kloori onsuolojamuodostava halogeeni. Se yhdistyy helposti lähes kaikkien alkuaineiden kanssa. Kloori pystyy muodostamaan useitayhdisteitäanioniensa,kutenhypokloriitin(ClO-),kloraatin(ClO3-),kloridin(Cl-),kloriitin(ClO2-) japerkloraatin(ClO4-), avulla.
Isotoopit
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]Kloorista tunnetaan yli 20isotooppia,joista kaksi on pysyviä. Pysyvät isotoopit ovat Cl-35 ja Cl-37, joiden suhteelliset osuudet luonnossa ovat 75,76 % ja 24,24 %.[6]Luonnosta löytyy myös pieniä määriäradioaktiivistaisotooppia Cl-36 suhteessa 7⋅10−13:1. Ilmakehässä Cl-36-isotooppia syntyyargon-36:stakosmisten säteidenprotonienvaikutuksesta. Maan- tai merenpinnan alla Cl-36-isotooppia syntyyneutronikaappauksellaCl-35:stä taimyonikaappauksellakalsium-40:stä. Cl-36 hajoaarikki-36:ksi tai argon-36:ksi yhdistetyllä 308 000 vuodenpuoliintumisajalla.Tämänhydrofiilisenisotoopin puoliintumisaika tekee sen sopivaksigeologiseenajoitukseen 60 000 – 1 000 000 vuoden ikäisiin kohteisiin. Suuri määrä Cl-36-isotooppia syntyi myös vedenalaisissa ydinräjäytyksissä vuosina 1952–1958.
Historia
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]Kloorin löysi vuonna1774Carl Wilhelm Scheele[7],mutta hän ei pitänyt sitä alkuaineena, vaan arveliflogistoninselittävän aineen.[8]Kloori sai nimensä1810SirHumphry Davyltä[7],joka vakuutti sen olevan alkuaine.
Esiintyminen ja eristäminen
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]Suurin osa kloorista onnatriumkloridinamerivesissä.Maankuorenmassasta 0,055 % on klooria.[9]Yleisimmät klooria sisältävätmineraalitovatpyromorfiitti(Pb5(PO4)3Cl),sarvihopeaeli klooriargyriitti (AgCl) javuorisuolaeli haliitti (NaCl).
Alkuainemuotoista klooria valmistetaan tavallisestielektrolyysinavulla. Natriumkloridin vesiliuoksen läpi johdetaansähkövirta,jolloin syntyy kloorikaasua. Ennen prosessissa on hyödynnetty elohopeakennoja, mutta nämä on korvattu turvallisemmilla materiaaleilla. Klooria voidaan valmistaa myös hapen avullahapetus-pelkistysreaktiollasuolahaposta käyttäen kuparikatalyyttiä, mutta tämä on melko tehoton keino. Klooria voidaan valmistaa hapetus-pelkistysreaktion avulla antamalla suolahapon reagoidakupari(II)oksidinkanssakuparikloridiksi,jonka jälkeen sen annetaan reagoidahapenkanssa.[10]
Käyttö
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]Kloori voidaan erottaa klorideista hapettamalla taielektrolysoimalla.Teollisuudessa erotus tehdään tavallisimmin elektrolysoimallanatriumkloridia.[7]Laboratoriossa klooria valmistetaan antamallakaliumpermanganaatinreagoidasuolahaponkanssa. Kaikkikasvittarvitsevathivenaineenapienen määrän klooria, jota ne ottavat maasta Cl--ionina. Kloorin tärkein tehtävä kasvissa on osallistuayhteyttämiseen.Kloori osallistuuviherhiukkasissayhdessämangaaninkanssavedenhajotukseen, joka tuottaa yhteyttämisessä tarvittavanvedyn.Kloori osallistuu myös kasvin suolatasapainon ylläpitoon ja esimerkiksiilmarakojenavautumisen ja sulkeutumisen säätelyyn.[11]
Kloori on tärkeä kemikaalivedenpuhdistuksessa,desinfiointiaineenamm.uimahalleissajavalkaisuaineena(mm.paperiteollisuudessa). Klooria käytetään myös arkipäivän tuotteiden valmistuksessa. Lisäksi muun muassaPVC-muoveissa,lääkkeissä,tekstiileissä,maaleissajahyönteismyrkkyjenvalmistuksessa käytetään klooria.Orgaaninen kemiakäyttää klooria hapettimena jakorvautumisreaktioissa.Ilotulitteissaja kiinanpommeissa saatetaan käyttää kloraattipohjaisia räjähteitä.
Klooria on käytetty myöstaistelukaasunaensimmäisessä maailmansodassa(ks.sinappikaasu)[7]ja esimerkiksiSyyrianhallitus teki vuonna 2016maan sisällissodassakloorikaasuiskuja[12].
Myrkyllisyys
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]Kloorikaasu ärsyttäähengityselimiäjasilmiä[13]erityisesti lapsilla ja vanhuksilla. Sen kaasumainenolomuotoärsyttäälimakalvojaja nestemäisenä se polttaaihoa.Pitkäaikainen altistus pienellekin määrälle kloorikaasua heikentääkeuhkojaja altistaa muille keuhkovaurioille.lähde?
Jo 3,5miljoonasosaaklooria riittäähajunaistimiseen. Kloorille altistuessa ei kaasunpitoisuus saa ylittää 0,5 miljoonasosaa[14].Hetkellinen altistus suurelle kloorikaasupitoisuudelle voi johtaakeuhkopöhöön,jossa nestettä kerääntyy keuhkoihin, mikä puolestaan voi johtaa tukehtumiskuolemaan.lähde?
Suomessa tapahtuikloorionnettomuusRauma-Raahe Oy:ntehtaalla Raumalla vuonna 1947, jolloin 19 ihmistä kuoli ja yli sata altistui kloorikaasulle.[15]
Jos kloorivalkaisuainetta sekoittaavirtsa-aineeseentaiammoniakkiin,voi syntyä myrkyllisiä höyryjä, jotka koostuvat mm. kloorista jatyppitetrakloridista.lähde?
Lähteet
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]- F. Albert Cotton, Geoffrey Wilkinson, Carlos A. Murillo, Manfred Bochmann:Advanced Inorganic Chemistry.New York: Wiley-Interscience, 1999.ISBN 0-471-19957-5.(englanniksi)
- N. N. Greenwood & A. Earnshaw:Chemistry of the Elements.Oxford: Elsevier Ltd, 1997.ISBN 978-0-7506-3365-9.(englanniksi)
Viitteet
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]- ↑abUseita tekijöitä:” 6”,CRC Handbook of chemistry & physics.(98 p.) Taylor and Francis Group, LLC, 2015.Teoksen verkkoversio(viitattu 13.3.2016).(Arkistoitu– Internet Archive)
- ↑abcdefghTechnical data for Chlorineperiodictable.com. Viitattu 13.3.2016.(englanniksi)
- ↑abcChlorine3rd1000.com. Viitattu 13.3.2016.(englanniksi)
- ↑Michael T. Wieser & Tyler B. Coplen: Atomic Weights of the Elements 2009 (IUPAC technical report).Pure and Applied Chemistry,2011, 83. vsk, nro 2. IUPAC.Artikkelin verkkoversio.Viitattu 15.6.2011.(englanniksi)
- ↑{Kloorin kansainvälinen kemikaalikorttiViitattu 7.7.2010
- ↑Isotopes of the Element ChlorineJefferson Lab. Viitattu 30.12.2023.
- ↑abcdMarko Hamilo:Luonnonsuojelijan päänsärkyHelsingin Sanomat (alkuainesarjan artikkeli kloorista).Arkistoitu10.2.2010. Viitattu 7.7.2010.
- ↑E. M. Karamäki:Epäorgaaniset kemikaalit,s. 58. Kustannusliike Tietoteos, 1983.ISBN 951-9035-61-3.
- ↑Cotton s. 548–550
- ↑Cotton s. 550
- ↑Farmit: Kloorin merkitys kasvissa
- ↑Selvitys: Syyrian hallituksen joukot käyttäneet kemiallisia aseita - Aamulehtiaamulehti.fi.25.8.2016.Arkistoitu18.9.2016. Viitattu 7.9.2016.
- ↑Kodin turvaopas - Ympäristön uhkatturvaopas.pelastustoimi.fi.Arkistoitu17.6.2011. Viitattu 15.4.2011.
- ↑https://www.linde-gas.fi/fi/images/Kloori_2.0_FI_tcm634-448447.pdf
- ↑Veli Junttila:Suomi 1947 -kolumni: Rauman suuronnettomuus(Arkistoitu– Internet Archive) Turun Sanomat 2.11.1997
Aiheesta muualla
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]
- OVA-ohje(Arkistoitu– Internet Archive)
- Kemian työsuojeluneuvottelukunta (KETSU): Kloori(Arkistoitu– Internet Archive)
- PubChem: Chlorine(englanniksi)
- Luettelo kloorin isotoopeistaThe Isotopes Project Home Page(englanniksi)
- DrugBank: Chlorine(englanniksi)
- Food Component Database (FooDB): Chlorine(englanniksi)
- Toxin and Toxin Target Database (T3DB): Chlorine gas(englanniksi)
- ChemBlink: Chlorine(englanniksi)
- Periodictable: Technical data for Chlorine(englanniksi)
- Argonne National Laboratory: Radiological and Chemical Fact Sheets to Support Health Risk Analyses for Contaminated Areas, Chlorine, sivut 15-16(englanniksi)(pdf)
- Mindat: The Mineralogy of Chlorine(englanniksi)
- Webmineral: Mineral Species containing Chlorine (Cl )(englanniksi)
- Dr. Duke's Phytochemical and Ethnobotanical Databases: Chlorine(englanniksi)