Chất Hóa Học - Cl2 - clo

Clo là một chất khí có màu vàng lục, nặng hơn không khí và có mùi khó chịu. Clo được sử dụng chủ yếu làm chất tẩy trắng trong sản xuất giấy và vải để tạo ra nhiều loại sản phẩm. Bên cạnh đó, clo là một chất tẩy rửa và khử trùng gia đình được sử dụng phổ biến. 

1. Ứng dụng

Sơ đồ ứng dụng của clo

a. Sử dụng làm vũ khí

Khí clo đã được sử dụng như một tác nhân chiến tranh hóa học trong Thế chiến thứ nhất. Trong những năm đầu của cuộc chiến, cả quân Đức và đồng minh đều sử dụng khí gây kích ứng làm vũ khí hóa học. Đầu năm 1915, Fritz Haber, một nhà hóa học người Đức đề xuất sử dụng clo làm vũ khí hóa học. Đến lúc này, quân đội Đức đã tiến vào Bỉ và Pháp. Trong tháng 2 và tháng 3 năm 1915, các đường hào đã được đào và các bình khí có chứa clo đã được lắp đặt ở phía bắc và đông bắc của Ypres, Bỉ. 

Các cuộc pháo kích của quân đồng minh, dẫn đến một số bình bị thủng và một số thương vong về khí đốt của quân Đức trong thời gian này. Đến đầu tháng 4 năm 1915, hơn 5000 bình chứa clo chứa khoảng 168 tấn clo đã được đặt dọc theo chiến tuyến bốn dặm gần Ypres. Vào ngày 22 tháng 4 năm 1915, khi một cơn gió mạnh thổi theo hướng của quân Đồng minh, các van được mở ra và clo được giải phóng trôi như một đám mây về phía chiến tuyến của Pháp và Canada. Đồ bảo hộ của quân đồng minh rất thô sơ, và ước tính thương vong cho trận chiến dao động từ 3000 đến 15000 người thiệt mạng hoặc bị thương. Sau cuộc tấn công này, quân Đức đã liên tiếp dẫn đầu các cuộc tấn công băng khí clo gần Ypres nhưng không chiếm được thị trấn. Hiện chưa có ghi chép nào về nồng độ gây ra thương vong.

b. Vệ sinh, khử trùng

Hóa chất clo giúp giữ an toàn cho nước uống và bể bơi. Trước khi các thành phố bắt đầu xử lý nước uống thông thường bằng các chất khử trùng gốc clo, hàng nghìn người bị chết hàng năm do các bệnh lây truyền qua đường nước như bệnh tả, sốt thương hàn, kiết lỵ và viêm gan A. Chất khử trùng hồ bơi bằng clo giúp giữ an toàn cho nước bằng cách tiêu diệt các mầm bệnh trong nước dẫn đến bệnh tật, chẳng hạn như tiêu chảy, tai của người bơi lội hoặc phát ban trên da, kể cả bệnh nấm da chân.

Nước tẩy clo và vôi clo là hai chất tẩy trắng quan trọng nhất trong giai đoạn đầu của các tiệm giặt là thương mại. Năm 1785, nhà hóa học người Pháp CL Bertholet (1748–1822) đã sản xuất chất lỏng tẩy clo đầu tiên bằng cách cho khí clo đi qua dung dịch kali cacbonat vớikết quả làkali hypoclorit . Khi điều này xảy ra ở Javelle, ngoại ô Paris, loại rượu tẩy clo được đặt tên là Eau de Javelle. Tên này vẫn không thay đổi cho đến đầu thế kỷ 20, mặc dù kali hypoclorit đã được thay thế bằng natri hypoclorit.

Ngược lại với dung dịch tẩy clo lỏng, vôi đã khử clo thể hiện dạng thuận tiện nhất mà clo có thể được mua bán. Nó là một loại bột vụn không màu và cũng giữ được hàm lượng clo trong thời gian dài bảo quản ở nơi khô ráo. Vì lý do này, vôi được khử trùng bằng clo được sản xuất trong quy trình công nghiệplần đầu tiên vào năm 1799 bởi nhà hóa học người Anh Smithson Tennant (1761–1815), là chất tẩy trắng phổ biến hơn trong các tiệm giặt là thương mại. Hàm lượng clo trung bình từ 25 đến 36%.

Chất khử trùng hồ bơi bằng clo giúp giữ an toàn cho nước bằng cách tiêu diệt các mầm bệnh trong nước dẫn đến bệnh tật, chẳng hạn như tiêu chảy, tai của người bơi lội hoặc phát ban trên da, kể cả bệnh nấm da chân.

Vài ngày trước khi sử dụng vôi đã khử trùng bằng clo, nó phải được ngâm trong nước lạnh theo tỷ lệ 1:10 đến 1:20 tùy thuộc vào hàm lượng clo trong vôi. Sau đó, nước kiềm nổi trên mặt là dung dịch tẩy trắng.

Đồ giặt được xử lý bằng dung dịch tẩy trắng 5–6% lạnh trong khoảng 15 phút. Sau đó, đồ giặt phải được giũ cho đến khi hết mùi clo. Natri bisulfit như antichlor đã được thêm vào bồn rửa cuối cùng.

Ngoài ra, clo giúp thực phẩm an toàn và dồi dào bằng cách bảo vệ cây trồng khỏi sâu bệnh và giữ cho quầy bếp và các bề mặt tiếp xúc với thực phẩm khác được khử trùng, tiêu diệt vi khuẩn E.coli, salmonella và một loạt các vi trùng trong thực phẩm khác.

c. Trong chăm sóc sức khỏe

Clo được dùng để sản xuất các loại thuốc mà chúng ta sử dụng như thuốc giảm cholesterol, kiểm soát cơn đau do viêm khớp và giảm các triệu chứng dị ứng.

Các hợp chất khác của clo cũng có thể tìm thấy trong túi máu, thiết bị y tế và chỉ khâu phẫu thuật. Bên cạnh đó, clo cũng được sử dụng để sản xuất kính áp tròng, kính an toàn và ống hít.

d. Năng lượng và môi trường

Clo đóng một vai trò quan trọng trong việc khai thác năng lượng mặt trời, làm sạch silicon trong các hạt cát và giúp biến đổi chúng thành các chip bảng điều khiển năng lượng mặt trời.

Cánh tuabin gió được làm từ nhựa epoxy gốc clo giúp chuyển đổi năng lượng gió thành điện năng.

e. Công nghệ thông minh

Clo còn được sử dụng để sản xuất các bộ xỷ lý nhanh cung cấp năng lượng cho điện thoại thông minh, máy tính bảng và máy tính. Clo cũng được sử dụng để sản xuất chất làm lạnh điều hòa không khí dân dụng và thương mại, pin ô tô hybrid và nam châm hiệu suất cao.

f. Xây dựng

Xốp cách nhiệt bằng nhựa dẻo, được sản xuất bằng hóa học clo, làm tăng hiệu quả năng lượng của hệ thống sưởi ấm và điều hòa không khí trong nhà, giảm hóa đơn năng lượng và bảo tồn tài nguyên thiên nhiên. Cửa sổ vinyl tiết kiệm năng lượng giúp giảm chi phí sưởi ấm và làm mát và phát thải khí nhà kính. Nghiên cứu chỉ ra rằng sản xuất cửa sổ bằng nhựa vinyl đòi hỏi một phần ba năng lượng cần thiết để sản xuất cửa sổ nhôm. Và hóa học clo thậm chí còn góp phần tạo nên vẻ đẹp cho mọi căn phòng trong nhà bạn bằng cách giúp sản xuất sơn bền.

g. Quân sự

Hóa chất clo được sử dụng để sản xuất áo chống đạn cho binh lính và cảnh sát. Hóa học clo cũng được sử dụng để sản xuất dù và kính nhìn ban đêm cũng như màn che buồng lái và công nghệ dẫn đường cho tên lửa.

h. Giao thông

Hóa chất clo được sử dụng trên máy bay, tàu hỏa, ô tô và tàu thuyền, trong sản xuất đệm ghế, tấm cản, dầu phanh và túi khí giúp giữ cho hành khách an toàn và thoải mái. Hóa chất clo cũng được sử dụng để sản xuất cửa sổ chống vỡ, dây và cáp, vỏ tàu bằng thép và hệ thống định vị.

i. Các ngành công nghiệp chế biến

Clo là một chất khí độc có màu vàng xanh, thường không ăn mòn như một sản phẩm khô mặc dù là một chất oxy hóa mạnh . Nó được bán thương mại dưới dạng khí điều áp. Nó phản ứng với ngay cả những vết nước để tạo thành lượng axit hipoclorơ và clohydric bằng nhau.

Hỗn hợp oxy hóa có tính axit tạo thành có tính ăn mòn nghiêm trọng đối với hầu hết các hợp kim và vật liệu phi kim hữu cơ. Hợp kim thép, gang và đồng sẽ bốc cháy và cháy trong clo trên khoảng 205 ° C và titan sẽ bốc cháy và cháy tự nhiên trong clo khô ở nhiệt độ môi trường. Vật liệu để sản xuất và sử dụng clo được đề cập trong ChemCor 5 và cùng với axit clohydric và hydro clorua, in MTI Publication MS-3.

2. Vai trò sinh học

Clo là một nguyên tố đặc biệt quan trọng trong địa hóa học vì nó có mặt ở khắp nơi trong chất lỏng, làm cho nó trở thành chất đánh dấu tuyệt vời của phản ứng đá chất lỏng và các quá trình bay hơi; Cl cũng hoạt động như một phối tử cho kim loại trong quá trình khoáng hóa quan trọng về mặt kinh tế và phá hủy ôzôn ở tầng bình lưu (O₃ ) thông qua quá trình phát thải của núi lửa, đại dương và do con người gây ra. Clo cũng là một nguyên tố thiết yếu sinh học và việc đạt được các điều kiện bề mặt có độ mặn thấp có thể rất quan trọng đối với sự phát triển của sự sống trên bề mặt Trái đất (và có thể là của các hành tinh khác).

3. An toàn

Khi được xử lý đúng cách, theo hướng dẫn của nhà sản xuất thì thuốc tẩy clo không chỉ an toàn mà còn giúp giữ gìn sức khỏe cho con người bằng cách tiêu diệt vi trùng có hại trên bề mặt.

Tuy nhiên, khi sử dụng sai chất tẩy clo như trộn với amoniac hoặc axit kết quả có thể gây hại cho sức khỏe của bạn. Trộn thuốc tẩy clo và amoniac sẽ tạo ra hơi độc. Nếu bạn vô tình tiếp xúc với khói do trộn thuốc tẩy và amoniac, ngay lập tức di chuyển ra khỏi vùng lân cận nơi có không khí trong lành và tìm kiếm sự chăm sóc của y tế khẩn cấp. Hơi có thể tấn công mắt và màng nhầy của bạn, nhưng mối đe dọa lớn nhất đến từ việc hít phải khí.