Kloori

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
RikkiKlooriArgon
F

Cl

Br  
 
 
Cl-TableImage.png
Yleistä
Nimi Kloori
Tunnus Cl
Järjestysluku 17
Luokka epämetalli
Lohko p
Ryhmä 17, halogeeni
Jakso 3
Tiheys 0,0032×103 kg/m3
Väri kellertävän vihreä
Löytövuosi, löytäjä 1774, Carl Wilhelm Scheele
Atomiominaisuudet
Atomipaino 35,453 amu
Atomisäde, mitattu (laskennallinen) 100 (79) pm
Kovalenttisäde 99 pm
Van der Waalsin säde 175 pm
Orbitaalirakenne [Ne] 3s2 3p5
Elektroneja elektronikuorilla 2, 8, 7
Hapetusluvut -I, I, III, V, VII
Kiderakenne ortorombinen
Fysikaaliset ominaisuudet
Olomuoto kaasu
Sulamispiste 171,6 K (−101,5 °C)
Kiehumispiste 239,11 K (−34,04 °C)
Moolitilavuus 17,39×10−6 m3/mol
Höyrystymislämpö (Cl2) 20,41 kJ/mol
Sulamislämpö (Cl2) 6,406 kJ/mol
Höyrynpaine 100 Pa 153 K:ssa
Äänen nopeus 206 m/s kaasuna, 273 K:ssa
Muuta
Elektronegatiivisuus 3,16 (Paulingin asteikko)
Ominaislämpökapasiteetti 0,479 (Cl2) kJ/kg K
Sähkönjohtavuus 0,1 S/m
Lämmönjohtavuus (300 K) 0,0089 W/(m×K)
CAS-numero 7782-50-5
Tiedot normaalilämpötilassa ja -paineessa

Kloori on halogeeneihin kuuluva alkuaine, jonka kemiallinen merkki on Cl (lat. chlorum), järjestysluku 17 ja atomimassa IUPACin standardin mukaisesti [35,446;35,457] amu[1]. Puhtaana se esiintyy kaksiatomisena kaasuna (Cl2).

Ominaisuudet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kloorikaasua lasiampullissa

Vapaana alkuaineena esiintyessään kloori on vihertävän keltainen, yli kaksi kertaa ilmaa tiheämpi, tukahduttavan hajuinen ja hyvin myrkyllinen kaasu.[2] Se on voimakas hapettava, valkaiseva ja desinfioiva aine. Sitä voi 10 °C:n lämpötilassa liueta 3,1 litraa yhteen litraan vettä.

Kloori on suoloja muodostava halogeeni. Se yhdistyy helposti lähes kaikkien alkuaineiden kanssa.

Luonnossa kloori esiintyy vain yhdisteinä, joissa se on kloridi-ioneina (Cl-). Kloridit muodostavat merisuolasta pääosan – 1,9 % meriveden massasta on kloridi-ioneja. Yleisimmin kloori esiintyy luonnossa natriumkloridina (ruokasuola), kaliumkloridina ja kaliummagnesiumkloridiheksahydraattina. Osana ruokasuolaa se on yleinen aine ja välttämätön useimmille elämänmuodoille, myös ihmiselle.

Käyttö[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kloori voidaan erottaa klorideista hapettamalla tai elektrolysoimalla. Teollisuudessa erotus tehdään tavallisimmin elektrolysoimalla natriumkloridia.[3] Laboratoriossa klooria valmistetaan antamalla kaliumpermanganaatin reagoida suolahapon kanssa.

Kloori on tärkeä kemikaali vedenpuhdistuksessa, desinfiointiaineena mm. uimahalleissa ja valkaisuaineena (mm. paperiteollisuudessa). Klooria käytetään myös arkipäivän tuotteiden valmistuksessa. Lisäksi muun muassa PVC-muoveissa, lääkkeissä, tekstiileissä, maaleissa ja hyönteismyrkkyjen valmistuksessa käytetään klooria. Orgaaninen kemia käyttää klooria hapettimena ja substituutioreaktioissa. Ilotulitteissa ja kiinanpommeissa saatetaan käyttää kloraattipohjaisia räjähteitä.

Klooria käytettiin myös taistelukaasuna ensimmäisessä maailmansodassa (ks. sinappikaasu).[3]

Historia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kloorin löysi vuonna 1774 Carl Wilhelm Scheele[3], mutta hän ei pitänyt sitä alkuaineena, vaan arveli flogistonin selittävän aineen.[4] Kloori sai nimensä 1810 Sir Humphry Davyltä[3], joka vakuutti sen olevan alkuaine.

Isotoopit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kloori koostuu lähinnä kahdesta isotoopista, Cl-35 ja Cl-37, joiden suhteelliset osuudet luonnossa ovat 75,77% ja 24,23%. Luonnosta löytyy myös pieniä määriä radioaktiivista isotooppia Cl-36 suhteessa 7⋅10−13:1. Ilmakehässä Cl-36-isotooppia syntyy argon-36:sta kosmisten säteiden protonien vaikutuksesta. Maan- tai merenpinnan alla Cl-36-isotooppia syntyy neutronikaappauksella Cl-35:stä tai myonikaappauksella kalsium-40:sta. Cl-36 hajoaa rikki-36:ksi tai argon-36:ksi yhdistetyllä 308 000 vuoden puoliintumisajalla. Tämän hydrofiilisen isotoopin puoliintumisaika tekee sen sopivaksi geologiseen ajoitukseen 60 000 – miljoonan vuoden ikäisiin kohteisiin. Suuri määrä Cl-36-isotooppia syntyi myös vedenalaisissa ydinräjäytyksissä vuosina 1952–1958.

Myrkyllisyys[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kloorikaasu ärsyttää hengityselimiä ja silmiä[5] erityisesti lapsilla ja vanhuksilla. Sen kaasumainen olomuoto ärsyttää limakalvoja ja nestemäisenä se polttaa ihoa. Jo 3,5 miljoonasosaa klooria riittää hajun aistimiseen, mutta 1000 miljoonasosaa tai enemmän on kuolettavaa. Tämän ominaisuuden takia klooria käytettiin ensimmäisessä maailmansodassa taistelukaasuna. Suomessa tapahtui kloorionnettomuus Rauma-Raahe Oy:n tehtaalla Raumalla v. 1947, jolloin 19 ihmistä kuoli ja yli sata altistui kloorikaasulle.

Kloorille altistuessa ei kaasunpitoisuus saa ylittää 0,5 miljoonasosaa (40 tunnin työviikossa). Akuutti altistus suurelle kloorikaasupitoisuudelle voi johtaa keuhkopöhöön, jossa nestettä kerääntyy keuhkoihin, mikä puolestaan voi johtaa tukehtumiskuolemaan. Pitkäaikainen altistus pienellekin määrälle kloorikaasua heikentää keuhkoja ja altistaa muille keuhkovaurioille. Jos kloorivalkaisuainetta sekoittaa ureaan tai ammoniakkiin, voi syntyä myrkyllisiä höyryjä, jotka koostuvat mm. kloorista ja typpitetrakloridista.

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. 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)
  2. Kloorin kansainvälinen kemikaalikortti Viitattu 7.7.2010.
  3. a b c d Marko Hamilo: Luonnonsuojelijan päänsärky Helsingin Sanomat (alkuainesarjan artikkeli kloorista). Viitattu 7.7.2010.
  4. E. M. Karamäki: Epäorgaaniset kemikaalit, s. 58. Kustannusliike Tietoteos, 1983. ISBN 951-9035-61-3.
  5. Kodin turvaopas - Ympäristön uhkat turvaopas.pelastustoimi.fi. Viitattu 15.4.2011.

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Kloori.