گاز کلر

گاز کلر چیست؟ ویژگی‌ها و کاربردهای آن

گاز کلر یکی از مهم‌ترین و رایج‌ترین عنصر شیمیایی مورداستفاده در تصفیه آب و فاضلاب است. این گاز به دلیل خاصیت ضدعفونی کنندگی و سفیدکنندگی بالا، در مصارف صنعتی به شیوه‌های مختلف کاربرد دارد. نام این عنصر شیمیایی به گوش اغلب افراد آشنا هست. اما سوال این است که گاز کلر چیست و چه کاربردی در صنایع مختلف دارد؟ در ادامه مقاله در مورد سوال ذکرشده و انواع کلر توضیحاتی خواهیم داد.

کُلُر عنصر شیمیایی با عدد اتمی ۱۷ و نماد Cl است. کلر در فرم عنصری خود تحت شرایط استاندارد، کلرید، اکسیدکننده قوی است که برای سفید سازی پارچه‌ها و به عنوان ضد عفونی‌کننده رایج در استخرهای شنا برای تمیزی و بهداشت آن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

گاز کلر چیست؟

گاز کلر یکی از پرکاربردترین هالوژن‌های موجود در گروه چهارم جدول عناصر شیمیایی است. این گاز بسیار فرار بوده و مهم‌ترین خاصیت آن، اکسیدکنندگی بالا و توانایی از بین بردن باکتری، قارچ و ذرات آلوده‌کننده در صنعت است. گاز کلر بخش مهمی از مواد در صنعت و تولید مواد شیمیایی و پلاستیکی را تشکیل می‌دهد. در اثر واکنش آب و کلر، اسیدی به نام اسید هیپو کلرو اسید HOCL تولید می‌شود. اسید هیپو کلرو دارای قدرت بسیار بالایی در حمله به میکروب‌ها و باکتری‌های موجود در آب داشته و به همین دلیل در کمترین زمان می‌تواند آن‌ها را حذف نماید.

نشانه شیمیایی گاز کلر

کلر که گازی زردرنگ متمایل به سبز است، دارای نشانه شیمیایی cl بوده و عدد اتمی 17 است. نام این عنصر شیمیایی از واژه(chloros) به رنگ سبز گرفته‌شده است. گاز کلر یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین هالوژنی است که از الکترولیز محلول آب‌نمک تولید می‌گردد. این عنصر شیمیایی دارای 9 ایزوتوپ است دیگر نشانه شیمیایی کلر می‌توان به نقطه جوش -34 درجه سانتی‌گراد و جرم اتمی 35.453 گرم بر مول اشاره نمود.

روش تولید کلر

کلر را می‌توان به‌صورت ترکیب با سایر عناصر در نمک طعام و یا ترکیباتی با کلسیم پیدا کرد. به همین جهت، برای تولید و احیای انواع کلر لازم است با فرآیند الکترولیز محلول آب‌نمک، عمل جداسازی کلر از سدیم را انجام داد. برای تولید کلر به سه روش می‌توان الکترولیز محلول آب‌نمک را انجام داد. این سه روش عبارت‌اند از:

• الکترولیز سلول جیوه که بیشتر برای احیای کلر در محیط‌های صنعتی با کمیت زیاد کاربرد دارد.
• الکترولیز سلول دیافراگم که برای احیای کلر از محلول آب‌نمک، نسبت به سلول جیوه نیاز به انرژی کمتری دارد.
• الکترولیز غشایی که برای احیای کلر از ممبران پلیمری استفاده می‌کند و از یکی از پرکاربردترین روش‌ها برای تولید کلر به شمار می‌رود.

تاریخچه و کشف گاز کلر

گاز کلر برای اولین بار توسط شیمیدان سوئدی، کارل ویلهلم شیله، در سال 1774 کشف شد. او با واکنش بین اسید هیدروکلریک و دی‌اکسید منگنز موفق به تولید این گاز شد. در ابتدا، شیله به اشتباه این گاز را به عنوان یک ترکیب اکسیژن‌دار از هیدروکلریک اسید شناسایی کرد، اما بعداً شیمیدانان دیگر، از جمله همفری دیوی، شناسایی درستی از این عنصر ارائه دادند. گاز کلر به دلیل خواص واکنش‌پذیر و اکسیدکننده قوی، به سرعت جای خود را در صنایع مختلف پیدا کرد و به یکی از عناصر کلیدی در فرآیندهای شیمیایی تبدیل شد.

استفاده‌های صنعتی و خانگی گاز کلر

گاز کلر در صنایع مختلف نقش حیاتی ایفا می‌کند. یکی از مهم‌ترین کاربردهای آن در تولید PVC (پلی‌وینیل کلراید) است که ماده‌ای پلاستیکی پرکاربرد در ساخت لوله‌ها، کفپوش‌ها و سایر محصولات ساختمانی است. همچنین، کلر به عنوان یک عامل سفیدکننده در صنایع کاغذ و نساجی استفاده می‌شود. در تصفیه آب و فاضلاب، گاز کلر به عنوان یک ضدعفونی‌کننده قوی عمل می‌کند و باکتری‌ها و ویروس‌ها را از بین می‌برد.

در خانه‌ها، از کلر به طور گسترده‌ای در محصولات تمیزکننده و ضدعفونی‌کننده استفاده می‌شود. برای مثال، هیپوکلریت سدیم (NaOCl)، که اغلب به عنوان سفیدکننده شناخته می‌شود، در بسیاری از محصولات خانگی وجود دارد و برای ضدعفونی کردن سطوح و شستشوی لباس‌ها به کار می‌رود.

مزایای گاز کلر

گاز کلر دارای مزایای متعددی است که باعث شده است به یکی از مهم‌ترین مواد شیمیایی در صنایع مختلف تبدیل شود. یکی از اصلی‌ترین مزایای آن، توانایی بالای این گاز در ضدعفونی کردن آب است. افزودن کلر به آب آشامیدنی، روشی موثر برای از بین بردن پاتوژن‌های مضر و تضمین سلامتی عمومی است.

علاوه بر این، کلر در تولید مواد شیمیایی دیگر نیز نقش کلیدی دارد. از جمله این مواد می‌توان به حلال‌ها، آفت‌کش‌ها و مواد پلاستیکی اشاره کرد. کلر همچنین در فرآیندهای داروسازی برای تولید داروهای مختلف استفاده می‌شود.

خطرات و نکات ایمنی

با وجود مزایای فراوان، گاز کلر خطرات جدی نیز به همراه دارد. این گاز بسیار سمی و خورنده است و می‌تواند به سیستم تنفسی، چشم‌ها و پوست آسیب برساند. تماس مستقیم با گاز کلر یا استنشاق آن می‌تواند منجر به تحریک شدید دستگاه تنفسی، سرفه، سوزش چشم‌ها و در موارد شدیدتر، ایجاد ادم ریوی و حتی مرگ شود.

برای استفاده ایمن از گاز کلر، رعایت نکات ایمنی بسیار ضروری است. کارگران و افرادی که با این گاز سروکار دارند باید از تجهیزات حفاظتی مناسب مانند ماسک‌های ضدگاز، دستکش‌ها و عینک‌های حفاظتی استفاده کنند. همچنین، تهویه مناسب در محیط‌های کاری که از کلر استفاده می‌شود، باید به دقت مورد توجه قرار گیرد.

مدیریت و دفع گاز کلر

مدیریت صحیح گاز کلر و دفع ایمن آن یکی از موضوعات حیاتی در صنایع و حتی در خانه‌هاست. برای ذخیره و حمل و نقل این گاز، استفاده از مخازن مخصوص و مقاوم در برابر خوردگی الزامی است. این مخازن باید به طور منظم بازرسی و نگهداری شوند تا از هرگونه نشت جلوگیری شود.

دفع کلر نیز باید با دقت انجام شود تا از آلودگی محیط زیست جلوگیری گردد. یکی از روش‌های متداول دفع کلر، خنثی‌سازی آن با استفاده از مواد شیمیایی مناسب مانند تیوسولفات سدیم است که کلر را به ترکیبات بی‌ضرر تبدیل می‌کند.

ویژگی‌های گاز کلر

گاز کلر مانند سایر عناصر و فازهای گازی دارای ویژگی‌ها و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی است که در استفاده از گاز کلر لازم است به آن‌ها توجه گردد. از مهم‌ترین و قابل‌توجه‌ترین ویژگی‌های انواع کلر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• این گاز بسیار فرار بوده و لازم است در ظروف و مخازن درب بسته نگهداری گردند.
• گاز کلر دارای رنگ زرد متمایل به سبز است که بوی بسیار بدی دارد.
• این گاز سمی بوده و استفاده از آن در محیط‌های فاقد تهویه باعث خفگی و بروز مشکلات سیستم تنفسی می‌شود.
• گاز کلر دارای خاصیت اکسیدکنندگی بسیار قوی است.
• چگالی گاز نسبت به چگالی هوا بیشتر است درنتیجه سنگین‌تر است و در نزدیکی سطح زمین باقی می‌ماند.

این گاز با مواد آلی به‌راحتی واکنش انجام می‌دهد

کاربرد گاز کلر

گاز کلر یکی از مهم‌ترین گازهایی است که در صنایع مختلف، از آن در جهات گوناگون استفاده می‌کنند. یکی از مهم‌ترین کاربردهای گاز کلر، خاصیت سفیدکنندگی و ضدعفونی‌کنندگی بالای آن است. از دیگر کاربردهای این گاز می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• سفید کردن خمیر کاغذ توسط کلر و تولید وسایل کاغذی.
• تهیه‌ی رنگ‌دانه‌ها به وسیله اعمال کلر به مواد شیمیایی.
• کلر در تولید حشره‌کش‌ها کاربرد دارد.
• استفاده از این گاز در صنایع مواد غذائی.
• تولید فرآورده‌های نفتی و مشتقات آن مانند پلاستیک با کمک گاز کلر.
• کاربرد گاز کلر در تهیه‌ی دارو و صنایع پزشکی.
• گاز کلر به‌عنوان یک عامل مهم در استخراج برم کاربرد دارد.

جمع‌بندی

مفهوم و کاربرد کلر در این متن به بحث و بررسی گذاشته شد. صنایع متفاوت با توجه به فعالیتی که انجام می‌دهند با روش‌های گوناگون از انواع کلر و کاربردهای آن استفاده می‌کنند. نکته‌ای که در این بین نیاز به توجه و دقت عمیقی دارد، بالا بودن کیفیت این ماده است؛ هرقدر کیفیت گاز کلر بیشتر باشد، اثربخشی بالاتری نیز می‌توان از آن انتظار داشت.