муж., ·*греч. одно из химических начал, основ, в поваренной соли. Хлоральгидрат, получается при действии хлора на безводный спирт, кристаллизованное вешество; употр. как усыпляющее средство (Наумов). Хлоровый газ. Хлорные соли. - кислота, высшая, четвертая степень окисленья. Хлористая кислота, вторая степень; хлорноватая, первая. Хлороводородный и хлористоводородный, состоящий из хлора и водорода. Хлорит, зеленоватое ископаемое, частью похожее на слюду. Хлоритовый сланец. Хлорофан муж. ископаемое, видоизмененье плавика. Хлороформ, жидкость, добываемая действием хлориновой извести на спирту (Наумов).

ХЛОР, хлора, мн. нет, ·муж. (от ·греч. chloros - зеленый) (·хим. ). Химический элемент, удушливый газ, употр. в технике, в санитарии как обеззараживающее и в военном деле как отравляющее вещество.

Cl, химический элемент VII группы периодической системы Менделеева, атомный номер 17, атомная масса 35,453; относится к семейству галогенов (См. Галогены). При нормальных условиях (0°С, 0,1 Мн/м² или 1 кгс/см²) жёлто-зелёный газ с резким раздражающим запахом. Природный Х. состоит из двух стабильных изотопов: ³⁵Cl (75,77\%) и ³⁷Cl (24,23\%). Искусственно получены радиоактивные изотопы с массовыми числами 32, 33, 34, 36, 38, 39, 40 и периодами полураспада (T_1/2) соответственно 0,31; 2,5; 1,56 сек; 3,1․10⁵ лет; 37,3, 55,5 и 1,4 мин. ³⁶Cl и ³⁸Cl используются как Изотопные индикаторы.

Историческая справка. Х. получен впервые в 1774 К. Шееле взаимодействием соляной кислоты с пиролюзитом MnO₂. Однако только в 1810 Г. Дэви установил, что хлор - элемент и назвал его chlorine (от греч. chlorós - жёлто-зелёный). В 1813 Ж. Л. Гей-Люссак предложил для этого элемента название Х.

Распространение в природ е. Х. встречается в природе только в виде соединений. Среднее содержание Х. в земной коре (кларк) 1,7․10^-2\% по массе, в кислых изверженных породах - гранитах и др. 2,4․10^-2, в основных и ультраосновных 5․10^-3. Основную роль в истории Х. в земной коре играет водная миграция. В виде иона Cl он содержится в Мировом океане (1,93\%), подземных рассолах и соляных озёрах. Число собственных минералов (преимущественно хлоридов природных (См. Хлориды природные)) 97, главный из них галит NaCI (см. Каменная соль). Известны также крупные месторождения хлоридов калия и магния и смешанных хлоридов: Сильвин KCl, Сильвинит (Na, K) CI, Карналлит KCI․MgCl₂․6H₂O, Каинит KCI․MgSO₄․3H₂O, бишофит MgCI₂․6H₂O. В истории Земли большое значение имело поступление содержащегося в вулканических газах HCl в верхние части земной коры.

Физические и химические свойства. Х. имеет t_kип -34,05°С, t_nл -101°С. Плотность газообразного Х. при нормальных условиях 3,214 г/л; насыщенного пара при 0°С 12,21 г/л; жидкого Х. при температуре кипения 1,557 г/см³; твёрдого Х. при - 102°C 1,9 г/см³. Давление насыщенных паров Х. при 0°С 0,369; при 25°C 0,772; при 100°C 3,814 Мн/м² или соответственно 3,69; 7,72; 38,14 кгс/см². Теплота плавления 90,3 кдж/кг (21,5 кал/г); теплота испарения 288 кдж/кг (68,8 кал/г); теплоёмкость газа при постоянном давлении 0,48 кдж/(кг․К) [0,11 кал/(г․°С)]. Критические константы Х.: температура 144°C, давление 7,72 Мн/м² (77,2 кгс/см²), плотность 573 г/л, удельный объём 1,745․10^-3 л/г. Растворимость (в г/л) Х. при парциальном давлении 0,1 Мн/м², или 1 кгс/см², в воде 14,8 (0°С), 5,8 (30°C), 2,8 (70°C); в растворе 300 г/л NaCI 1,42 (30°C), 0,64 (70°C). Ниже 9,6°С в водных растворах образуются гидраты Х. переменного состава Cl․nH₂O (где n = 6÷8); это жёлтые кристаллы кубической сингонии, разлагающиеся при повышении температуры на Х. и воду. Х. хорошо растворяется в TiCl₄, SiC1₄, SnCl₄ и некоторых органических растворителях (особенно в гексане C₆H₁₄ и четырёххлористом углероде CCl₄). Молекула Х. двухатомна (Cl₂). Степень термической диссоциации Cl₂ + 243 кдж ⇔ 2Cl при 1000 К равна 2,07․10^-40\%, при 2500 К 0,909\%. Внешняя электронная конфигурация атома Cl 3s² 3p⁵. В соответствии с этим Х. в соединениях проявляет степени окисления -1, +1, +3, +4, +5, +6 и +7. Ковалентный радиус атома 0,99 Å, ионный радиус Cl^- 1,82 Å, сродство атома Х. к электрону 3,65 эв, энергия ионизации 12,97 эв.

Химически Х. очень активен, непосредственно соединяется почти со всеми металлами (с некоторыми только в присутствии влаги или при нагревании) и с неметаллами (кроме углерода, азота, кислорода, инертных газов), образуя соответствующие Хлориды, вступает в реакцию со многими соединениями, замещает водород в предельных углеводородах и присоединяется к ненасыщенным соединениям. Х. вытесняет бром и йод из их соединений с водородом и металлами; из соединений Х. с этими элементами он вытесняется фтором. Щелочные металлы в присутствии следов влаги взаимодействуют с Х. с воспламенением, большинство металлов реагирует с сухим Х. только при нагревании. Сталь, а также некоторые металлы стойки в атмосфере сухого Х. в условиях невысоких температур, поэтому их используют для изготовления аппаратуры и хранилищ для сухого Х. Фосфор воспламеняется в атмосфере Х., образуя PCl₃, а при дальнейшем хлорировании - PCl₅; сера с Х. при нагревании даёт S₂Cl₂, SCl₂ и др. S_nCl_m. Мышьяк, сурьма, висмут, стронций, теллур энергично взаимодействуют с Х. Смесь Х. с водородом горит бесцветным или жёлто-зелёным пламенем с образованием хлористого водорода (См. Хлористый водород) (это цепная реакция),

Максимальная температура водородно-хлорного пламени 2200°C. Смеси Х. с водородом, содержащие от 5,8 до 88,5\% H₂, взрывоопасны.

С кислородом Х. образует окислы: Cl₂O, ClO₂, Cl₂O₆, Cl₂O₇, Cl₂O₈ (см. Хлора окислы), а также гипохлориты (соли хлорноватистой кислоты (См. Хлорноватистая кислота)), Хлориты, Хлораты и перхлораты. Все кислородные соединения хлора образуют взрывоопасные смеси с легко окисляющимися веществами. Окислы Х. малостойки и могут самопроизвольно взрываться, гипохлориты при хранении медленно разлагаются, хлораты и перхлораты могут взрываться под влиянием инициаторов.

Х. в воде гидролизуется, образуя хлорноватистую и соляную кислоты: Cl₂ + H₂O ⇔ HClO + HCl. При хлорировании водных растворов щелочей на холоду образуются гипохлориты и хлориды: 2NaOH + Cl₂ = NaCIO + NaCI + H₂O, а при нагревании - хлораты. Хлорированием сухой гидроокиси кальция получают хлорную известь (См. Хлорная известь).

При взаимодействии аммиака с Х. образуется трёххлористый азот (см. Хлориды азота). При хлорировании органических соединений Х. либо замещает водород: R-H + CI₂ = RCl + HCI, либо присоединяется по кратным связям:

образуя различные хлорсодержащие органические соединения (см. Хлорирование).

Х. образует с др. галогенами Межгалогенные соединения. Фториды ClF, ClF₃, ClF₅ очень реакционноспособны; например, в атмосфере ClP₃ стеклянная вата самовоспламеняется. Известны соединения хлора с кислородом и фтором - оксифториды Х.: ClO₃F, ClO₂F₃, ClOF, ClOF₃ и перхлорат фтора FClO₄.

Получение. Х. начали производить в промышленности в 1785 взаимодействием соляной кислоты с двуокисью марганца или пиролюзитом. В 1867 английский химик Г. Дикон разработал способ получения Х. окислением HCl кислородом воздуха в присутствии катализатора. С конца 19 - начала 20 вв. Х. получают электролизом водных растворов хлоридов щелочных металлов. По этим методам в 70-х гг. 20 в. производится 90-95\% Х. в мире. Небольшие количества Х. получаются попутно при производстве магния, кальция, натрия и лития электролизом расплавленных хлоридов. В 1975 мировое производство Х. составляло около 25 млн. т. Применяются два основных метода электролиза водных растворов NaCI: 1) в электролизёрах с твёрдым катодом и пористой фильтрующей диафрагмой; 2) в электролизёрах с ртутным катодом. По обоим методам на графитовом или окисном титано-рутениевом аноде выделяется газообразный Х. По первому методу на катоде выделяется водород и образуется раствор NaOH и NaCl, из которого последующей переработкой выделяют товарную каустическую соду. По второму методу на катоде образуется амальгама натрия, при её разложении чистой водой в отдельном аппарате получаются раствор NaOH, водород и чистая ртуть, которая вновь идёт в производство. Оба метода дают на 1 т Х. 1,125 т NaOH.

Электролиз с диафрагмой требует меньших капиталовложений для организации производства Х., даёт более дешёвый NaOH. Метод с ртутным катодом позволяет получать очень чистый NaOH, но потери ртути загрязняют окружающую среду. В 1970 по методу с ртутным катодом производилось 62,2\% мировой выработки Х., с твёрдым катодом 33,6\% и пр. способами 4,2\%. После 1970 начали применять электролиз с твёрдым катодом и ионообменной мембраной, позволяющий получать чистый NaOH без использования ртути.

Применение. Одной из важных отраслей химической промышленности является хлорная промышленность. Основные количества Х. перерабатываются на месте его производства в хлорсодержащие соединения. Хранят и перевозят Х. в жидком виде в баллонах, бочках, ж.-д. цистернах или в специально оборудованных судах. Для индустриальных стран характерно следующее примерное потребление Х.: на производство хлорсодержащих органических соединений - 60-75\%; неорганических соединений, содержащих Х., - 10-20\%; на отбелку целлюлозы и тканей - 5-15\%; на санитарные нужды и хлорирование воды - 2-6\% от общей выработки.

Х. применяется также для хлорирования некоторых руд с целью извлечения титана, ниобия, циркония и др.

О хлорсодержащих органических соединениях см. Винилхлорид, Хлоропрен, Винилиденхлорид, Четырёххлористый углерод, Хлороформ, Метиленхлорид, Тетрахлорэтан, Трихлорэтилен, Хлорбензол и др. О хлорсодержащих неорганических соединениях см. Соляная кислота, Натрия хлорид, Калия хлорид, Кальция хлорид, Хлора окислы, Хлорная известь и др.

Л. М. Якименко.

Х. в организме. Х. - один из биогенных элементов (См. Биогенные элементы), постоянный компонент тканей растений и животных. Содержание Х. в растениях (много Х. в галофитах (См. Галофиты)) - от тысячных долей процента до целых процентов, у животных - десятые и сотые доли процента. Суточная потребность взрослого человека в Х. (2-4 г) покрывается за счёт пищевых продуктов. С пищей Х. поступает обычно в избытке в виде хлорида натрия и хлорида калия. Особенно богаты Х. хлеб, мясные и молочные продукты. В организме животных Х. - основное осмотически активное вещество плазмы крови, лимфы, спинномозговой жидкости и некоторых тканей. Играет роль в водно-солевом обмене (См. Водно-солевой обмен), способствуя удержанию тканями воды. Регуляция кислотно-щелочного равновесия в тканях осуществляется наряду с др. процессами путём изменения в распределении Х. между кровью и др. тканями. Х. участвует в энергетическом обмене у растений, активируя как Окислительное фосфорилирование, так и фотофосфорилирование. Х. положительно влияет на поглощение корнями кислорода. Х. необходим для образования кислорода в процессе фотосинтеза изолированными хлоропластами (См. Хлоропласты). В состав большинства питательных сред для искусственного культивирования растений Х. не входит. Возможно, для развития растений достаточны весьма малые концентрации Х.

М. Я. Школьник.

Отравления Х. возможны в химической, целлюлозно-бумажной, текстильной, фармацевтической промышленности и др. Х. раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. К первичным воспалительным изменениям обычно присоединяется вторичная инфекция. Острое отравление развивается почти немедленно. При вдыхании средних и низких концентраций Х. отмечаются стеснение и боль в груди, сухой кашель, учащённое дыхание, резь в глазах, слезотечение, повышение содержания лейкоцитов в крови, температуры тела и т.п. Возможны бронхопневмония, токсический отёк лёгких, депрессивные состояния, судороги. В лёгких случаях выздоровление наступает через 3-7 сут. Как отдалённые последствия наблюдаются катары верхних дыхательных путей, рецидивирующий бронхит, пневмосклероз и др.; возможна активизация туберкулёза лёгких. При длительном вдыхании небольших концентраций Х. наблюдаются аналогичные, но медленно развивающиеся формы заболевания. Профилактика отравлений: герметизация производственного оборудования, эффективная вентиляция, при необходимости использование противогаза. Предельно допустимая концентрация Х. в воздухе производственных помещений 1 мг/м³. Производство Х., хлорной извести и др. хлорсодержащих соединений относится к производствам с вредными условиями труда, где по сов. законодательству ограничено применение труда женщин и несовершеннолетних.

А. А. Каспаров.

Лит.: Якименко Л. М., Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов, М., 1974; Некрасов Б. В., Основы общей химии, 3 изд., [т.] 1, М., 1973; Вредные вещества в промышленности, под ред. Н. В, Лазарева, 6 изд., т. 2, Л., 1971; Comprehensive inorganic chemistry, ed. J. C. Bailar [a. o.], v. 1-5, Oxf. - [a. o.], 1973.

Cl (chlorum), химический элемент VII группы периодической системы элементов, член семейства галогенов (F, Cl, Br, I, At). Газообразный хлор выделил К.Шееле в 1774 по реакции соляной (хлороводородной) кислоты с пиролюзитом (MnO2), но не установил, что этот газ - именно элемент хлор. В 1785 К.Бертолле считал хлор кислородным соединением муриевого радикала, т.е., в современных терминах, оксосоляной кислотой. В 1808 Ж.Гей-Люссак, проведя синтез хлороводородной кислоты из 1 объема хлора и 1 объема водорода, сделал вывод, что хлор не содержит кислорода, и тем самым открыл поле для исследований Х.Дэви, который установил элементную природу хлора.

Распространенность в природе. В свободном виде хлор в природе не встречается, но существует множество природных хлорсодержащих соединений. Основным источником хлора является морская вода, содержащая хлорид натрия. Наиболее важные минералы хлора - это галит (или каменная соль) NaCl и хлораргирит AgCl.

Применение. Под давлением хлор превращается в жидкость, которую широко используют как отбеливатель, в частности в текстильной и бумажной промышленности, начиная с 1795. Хлор - слишком сильный окислитель для отбеливания шелка и шерсти, но эффективен для отбеливания хлопка, льна и древесной массы. Другое важное применение жидкого хлора - для очистки воды - впервые предпринято в 1895 для целей городского водоснабжения Нью-Йорка. Соединения хлора находят разнообразное применение. Хлороформ CHCl3 и хлорэтил C2H5Cl являются анестетиками, трихлорэтаналь (или хлораль) CCl3CHO применяют в медицине как наркотик, тетрахлорид углерода CCl4 используется для тушения огня, для сухой чистки, как и трихлорэтилен С2HCl3. Три хлорпроизводных - фосген COCl2 (удушающий газ), иприт (C2H4Cl)2S - кожнонарывная жидкость, хлорпикрин CCl3NO2 (слезоточивый газ) - являются боевыми отравляющими веществами. Фреон CF2Cl2 используется как хладагент в холодильной технике. Хлор применяют в производстве красок, резин, синтетического каучука, углеводородов, взрывчатых веществ и в химических синтезах. Хлор используют также для отбеливания губок и соломы.

Получение. Лабораторный метод получения хлора заключается в медленном прикапывании концентрированной соляной кислоты HCl через капельную воронку к KMnO4 или MnO2:

Жидкий хлор был получен М.Фарадеем в 1823 при нагревании гидрата хлора Cl2?8H2O, помещенного в один конец трубки. В результате конденсации в другом конце трубки, охлаждаемом смесью соли со льдом, собирался жидкий хлор.

В промышленности хлор получают электролизом рассолов или расплавов NaCl в электролизерах с отделенным асбестовой диафрагмой анодным пространством, при этом хлор выделяется на аноде, а водород - на катоде.

Свойства. Хлор в нормальных условиях представляет собой желтовато-зеленый газ с неприятным запахом, раздражающе действующий на слизистые носа и горла.

Хлор непосредственно реагирует со всеми химическими элементами, кроме C, N, O и благородных газов, образуя хлориды. В смеси хлора с водородом на свету реакция протекает очень быстро, а при интенсивном освещении и отсутствии примесей возможен взрывной механизм реакции. Эта реакция, которую независимо друг от друга изучали Дж.Драйпер и Р.Бунзен в 1848, является одной из первых изученных фотохимических реакций. В среде хлора прекрасно сгорает сурьма, а также натрий и медная фольга, нагретые до красного каления. Хлор окисляет C, I, Br и S в их соединениях. При пропускании Cl2 через раствор иода выделяется свободный иод. Смоченный скипидаром хлопок вспыхивает в хлоре, образуя сажу и HCl. Хлор вступает в реакции замещения с углеводородами, например, с CH4 образует хлорметан CHCl3, дихлорметан CH2Cl2, трихлорметан (хлороформ) CHCl3 и тетрахлорметан (тетрахлорид углерода) CCl4. Хлор вступает в реакции сочетания с другими веществами, например, с CO на свету или при нагревании и образует фосген, с гашеной известью - хлорную известь CaOCl (отбеливатель), а с водой - гидрат хлора Cl2?8H2O.

Соединения хлора. Хлороводород (хлорид водорода) HCl в водном растворе был получен И.Глаубером в 1648 при взаимодействии поваренной соли и серной кислоты. Раствор HCl в воде называют хлороводородной или соляной кислотой. Эта кислота встречается в источниках рек Южной Америки, которые вытекают из вулканических районов Анд. Желудочный сок человека содержит 0,2-0,4% соляной кислоты.

Хлороводород получают синтезом из Cl2 и H2 под действием света или тепла. HCl образуется также по реакции Cl2 c сероводородом или метаном и другими углеводородами. Наиболее простой способ заключается в постепенном добавлении серной кислоты к хлориду натрия (поваренной соли) при слабом нагревании: NaCl + H2SO4 = NaHSO4 + HCl. При использовании твердой соли и более сильном нагревании образуется сульфат натрия: NaCl + NaHSO4 = Na2SO4 + HCl.

HCl - резко пахнущий бесцветный газ, который можно конденсировать в бесцветную жидкость, кипящую при -83,7. C и затвердевающую при -112. C. Газ в 1,26 тяжелее воздуха, очень хорошо растворим в воде (442 объема на 1 объем воды при 20. С). Концентрированная соляная кислота содержит 37% HCl (плотность 1,19 г/мл). 20,24%-ный раствор HCl имеет температуру кипения 110. С. Соляная кислота широко используется в лабораторной практике, для обработки поверхности металлов перед пайкой, для травления их, в крашении, ситценабивном деле, производстве клея, мыла, глюкозы и др. Смесь 3 объемов конц. HCl и 1 объема конц. HNO3 известна в лабораторной практике под названием царская водка; она растворяет золото и другие благородные металлы.

Оксиды. Хлор образует оксиды Cl2O, ClO2 и Cl2O7. Все оксиды хлора нестабильны, могут разлагаться со взрывом, являются сильными окислителями, вызывают возгорание органических соединений, например бумаги, дерева и сахара. Cl2O - желтовато-красный газ - образуется при пропускании Cl2 над оксидом ртути при низкой температуре. При растворении его в воде образуется хлорноватистая кислота HClO. ClO2 - темножелтый газ, в промышленности его получают действием хлора на сухой хлорит натрия NaClO2. ClO2 применяют в отбеливающих порошках, в производстве бумаги и текстиля. Cl2O7 - бесцветная маслянистая жидкость, более стабильна, чем другие оксиды, но при определенных условиях также может взрываться. Cl2O7 получают обезвоживанием HClO4 в присутствии P4O10.

Оксокислоты. Хлорноватистая кислота HClO слабая, ее соли гипохлориты являются окислителями и применяются для дезинфекции и для отбеливания. Раствор Дакина, содержащий гипохлорит натрия, применяли для обработки открытых ран во время Первой мировой войны.

Хлористую кислоту HClO2 получают по реакции хлорита бария с серной кислотой. Кислота стабильна только в очень разбавленных растворах, а в безводном состоянии не получена.

Хлорноватая кислота HClO3 максимальной концентрации 40 % получается при разложении гипохлорита или по реакции хлората бария с разбавленной серной кислотой, при концентрации выше 40% кислота разлагается. Сама кислота и ее соли хлораты - сильные окислители. При нагревании KClO3 (бертоллетова соль) разлагается с выделением кислорода. Поэтому соль используют для изготовления спичек, сигнальных огней и в фейерверках.

Хлорную кислоту HClO4 получают осторожной перегонкой смеси ее натриевой соли (перхлората натрия) с конц. HCl при пониженном давлении, так как кислота кипит при 16. С (18 мм рт.ст.). Эта реакция взрывоопасна. Чистая хлорная кислота - летучая бесцветная жидкость, является сильнейшим окислителем, в ее концентрированных растворах возгораются бумага и дерево. Cl2O7 является ангидридом этой кислоты, а ее соли (перхлораты) - наиболее устойчивые из солей кислородных кислот хлора. Хлорная кислота находит применение в аналитической химии как окислитель, а смесь перхлората бария и перхлората магния - как осушитель. Перхлораты используют также в производстве спичек и взрывчатых веществ. См. также ЭЛЕМЕНТЫ ХИМИЧЕСКИЕ; ХОЛОДИЛЬНАЯ ТЕХНИКА; ХИМИЧЕСКОЕ И БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ.

химический элемент, газ желто-зеленого цвета с резким запахом.