Chloor

Portaal Scheikunde
Chemisch element

Vast Chloor bij −150 °C
Naam	Chloor
Latijn
Symbool	Cl
Atoomnummer	17
Soort	Halogeen gas
Kleur	Geel-groen
Smeltpunt	−101,5 ^oC
Kookpunt	−34,04 ^oC

Chloor is een chemisch element met het symbool Cl en atoomnummer 17 in het periodiek systeem van de scheikunde. De op een na lichtste van de halogenen, het verschijnt tussen fluor en broom in het periodiek systeem en de eigenschappen ervan liggen meestal tussen beide elementen in. Chloor is een geelgroen gas bij kamertemperatuur. Het is een extreem reactief element. Dat wil zeggen dat het makkelijk met andere elementen reageert. Chloor is ook een sterk oxidatiemiddel. Het laat andere stoffen (bijvoorbeeld metalen) als het ware "roesten".

Voorkomen

Vanwege zijn grote reactiviteit heeft alle chloor in de aardkorst de vorm van zogeheten ionische chlorideverbindingen, waaronder keukenzout. Keuken-zout is een mineraal dat voornamelijk bestaat uit natrium-chloride (NaCl). Chloor is te reactief om als het vrije element in de natuur voor te komen. Het is het op één na meest voorkomende halogeen (na fluor) en het eenentwintigste meest voorkomende chemische element in de aardkorst. Deze aardkorstafzettingen vallen echter in het niet bij de enorme chloride-reserves in zeewater. kleinere hoeveelheden in hogere concentraties (dichter op elkaar) komen voor in sommige binnenzeeën en ondergrondse pekelbronnen, zoals het Great Salt Lake in Utah en de Dode Zee in Israël.

In de industrie wordt chloor als zuiver elementair gas gewoonlijk geproduceerd door de elektrolyse van natriumchloride opgelost in water. Deze methode, het chlooralkaliproces dat in 1892 werd geïndustrialiseerd, levert nu het meeste industriële chloorgas op. Dit gas is meestal di-chloor wat zeer giftig is.

Chloor in verbindingen en modellen

Chloorgas in een ampul (afgesloten glazen buisje)
Vloeibaar Chloor in laboratorium glas
Model van di-chloor molecuul met twee chloor-atomen. Di-chloor gas is zeer giftig.
Chloor-dioxide (Cl O₂)
Kristalstructuur van keukenzout (NaCl)
Natrium hypochloriet model. Een bekend bleekmiddel.
Haliet mineraal met NaCl (keukenzout) kristallen
Silviet mineraal met Kalium‐chloride (K Cl)

Geschiedenis

De meest voorkomende verbinding van chloor, natriumchloride of keukenzout, is al sinds de oudheid bekend; archeologen hebben bewijs gevonden dat steenzout al in 3000 voor Christus en pekel al in 6000 voor Christus werd gebruikt. Het belang ervan in voedsel was in de klassieke oudheid zeer bekend en werd soms gebruikt als betaalmiddel voor diensten voor Romeinse generaals en krijgstribunen.

Chloor speelt een belangrijke rol bij de experimenten (proeven) van middeleeuwse alchemisten (zeg maar een vroegere chemicus). Vaak ging het hierbij om het verwarmen van chloride zouten, zoals ammonium-chloride (salmiak) en natriumchloride (keukenzout), het produceren van diverse chloorhoudende chemicaliën zoals chloorwaterstof, kwik (II ) chloride (bijtend) en zoutzuur (in de vorm van koningswater). De aard van vrij chloorgas als aparte stof werd echter pas rond 1630 ontdekt door Jan Baptist van Helmont. Carl Wilhelm Scheele schreef in 1774 een beschrijving van chloorgas, in de veronderstelling dat het een oxide van een nieuw element zou zijn. In 1809 suggereerden scheikundigen dat het gas een puur (nieuw) element zou kunnen zijn, en dit werd in 1810 bevestigd door Sir Humphry Davy, die het naar het Oudgriekse χλωρός (chlo̱rós) noemde, wat letterlijk 'lichtgroen' betekent. In 1823 ontdekte Michael Faraday hoe chloor vloeibaar gemaakt kon worden.

Gebruik

Zuivere chloor wordt gemaakt uit pekel (een oplossing van chloorzout in water) door elektrolyse, voornamelijk in het chloor-alkaliproces. De hoge reinigende en bleek eigenschappen van chloor leidde tot de ontwikkeling van bleek- en ontsmettingsmiddelen voor in het huishouden en de chemische industrie. Het is ook een reagerend hulpmiddel voor veel processen in de chemische industrie. Chloor wordt gebruikt bij het maken van vele consumenten producten, ongeveer twee-derde daarvan zijn organische chemicaliën zoals polyvinylchloride (PVC - vooral bekend als elektriciteits- en rioolbuizen). Verder wordt chloor gebruikt voor veel tussenproducten zoals voor de productie van kunststoffen, en andere eindproducten die het element niet bevatten.

Pekel (ingekookt water met veel zout) wordt gebruikt bij het kaasmaken en voor het conserveren van levensmiddelen. Dit wordt pekelen genoemd. Ook strooizout wat zich met de natte sneeuw mengt wordt pekel genoemd.

Chloor wordt ook gebruikt bij het bleken van papier. Verder worden kalium-chloorverbindingen (Kaliumchloraat (KClO₃) en kaliumperchloraat (KClO₄)) in vuurwerk gebruikt. In bleekmiddel zit Natrium-hypochloriet. De variant calcium-hypochloriet Ca (Cl O) ₂ wordt vooral gebruikt om zwembadwater te chloreren. Als algemeen ontsmettingsmiddel worden zuiver chloor en chloor-verbindingen in zwembaden gebruikt om ze hygiënisch te houden. Wat je in een zwembad ruikt is vaak de chloorlucht.

Biologie

Chloride (een afgeleide van chloor) is aanwezig in alle lichaamsvloeistoffen. Het is van belang bij het evenwicht van vocht binnen en buiten de lichaamscellen (osmose). Ook speelt het een belangrijke rol in de zenuwcellen.

Zoutzuur (waterstof-chloor verbinding) heeft een biologische rol: in de maag is het 't belangrijkste onderdeel van maagzuur, dat zorgt voor de afbraak van opgenomen voedingsstoffen.

De concentratie (dichtheid) van chloride in het bloed wordt serumchloride genoemd en deze concentratie wordt gereguleerd door de nieren.

Zuiver chloor in hoge concentratie is zeer gevaarlijk en giftig voor de meeste levende organismen (planten, dieren en mensen). Als middel voor chemische oorlogsvoering werd chloor voor het eerst gebruikt in de Eerste Wereldoorlog als een gifgaswapen, de opvolger van chloorgas is het bekende mosterdgas.

Veiligheid

Chloorgas is brandend aan de ogen en irriterend aan de luchtwegen. Dat merk je soms ook in het zwembad. Is de hoeveelheid chloorgas in de lucht nog hoger, dan kan het zelfs dodelijk zijn. Bleek wordt vaak gebruikt voor het reinigen van de WC. Doe dat vooral met de deur en/of raam open. Bij het mengen van chloor met urine (plas), ammoniak of basische (zoute) schoonmaakmiddelen kunnen zich namelijk giftige mengsels vormen van chloorgas en stikstof-trichloride, daarom moeten deze combinaties liefst niet gemaakt worden.