氯

氯（Cl）是元素周期表中的第17號元素，位于第3周期VII A族，屬于鹵素族，原子量為35.45，常見化合價為-1、+1、+3、+4、+5、+6和+7。氯在常溫常壓下是一種黃綠色的氣體，具有強烈的刺激性氣味。氯化學性質(zhì)活潑，易與許多元素和化合物反應。氯的自然存在形式主要是氯化鈉（食鹽）和其他礦物鹽。氯在水中的溶解度較高，并且可形成氯化氫（HCl）和其他氯化物。

氯具有重要的生理功能和工業(yè)價值。氯離子是人體內(nèi)主要的電解質(zhì)之一，參與維持細胞外液的滲透壓平衡，穩(wěn)定細胞膜電位，幫助調(diào)節(jié)細胞、組織液和血液的酸堿平衡；幫助胃液中鹽酸的生成，促進食物消化效率；參與血液運輸二氧化碳，改善呼吸過程。在植物生長中，氯也是促進光合作用和其他生理過程所必需的元素之一。工業(yè)中氯可作為強氧化劑，廣泛用于水處理、消毒、漂白和合成化學品等領域。

氯氣具有毒性，吸入后會對呼吸系統(tǒng)造成嚴重損害，引發(fā)支氣管炎、肺水腫等疾病，甚至在嚴重情況下導致死亡；氯氣具有助燃性，與易燃氣體混合時可能發(fā)生劇烈的爆炸反應。在工業(yè)和實驗室的使用中，須采取嚴格安全防護措施，佩戴適當防護裝備，確保良好通風以及遵循相關安全操作規(guī)程，防止氯氣對人體和環(huán)境造成危害。

發(fā)現(xiàn)簡史

人們很早就認識到氯化物的存在，古希臘時代人們就知道食鹽在飲食上的應用，中國最早使用的調(diào)味品便是鹽，而食鹽的主要成分是氯化鈉（NaCl）。中國鹽的發(fā)現(xiàn)可追溯到原始氏族社會時期和傳說中的“三皇五帝”時代。

1774年，瑞典化學家舍勒（Scheele）在從事軟錳礦的研究時發(fā)現(xiàn)：軟錳礦與鹽酸混合后加熱就會生成一種令人窒息的黃綠色氣體。當時，大化學家拉瓦錫認為氧是酸性的起源，一切酸中都含有氧，舍勒及許多化學家都堅信拉瓦錫的觀點。他們認為這種黃綠色的氣體是一種由氧和鹽酸形成的化合物，所以舍勒稱它為“氧化鹽酸”。1785年，法國化學家貝托雷（Berthollet）發(fā)現(xiàn)這種黃綠色氣體的水溶液在陽光下會分解出鹽酸和氧氣，所以將這種氣體叫作“氧化鹽酸”，并贊同了拉瓦錫的理論。1805年，諾斯莫爾（Northmore）將這種氣體液化。1809年，法國科學家蓋-呂薩（Gay-Lussac）和泰納（Taine）用實驗推翻了貝托雷“氧化鹽酸”的說法，但仍然堅持拉瓦錫所說的酸中有氧的理論。

但英國化學家戴維卻持有不同的觀點，他想盡了一切辦法也不能從氧化鹽酸中把氧奪取出來，均告失敗，因此他懷疑氧化鹽酸中根本就沒有氧存在。直到1810年，戴維（Davy）以無可辯駁的事實證明了所謂的氧化鹽酸不是一種化合物，而是一種化學元素的單質(zhì)。1811年，德國化學家什維蓋爾根據(jù)氯氣可以與堿金屬反應成鹽的特點將其命名為“鹵素”（Chlorine，希臘文原意是“淡綠色”。中文譯名為氯）。1823年，法拉第首次制得了液態(tài)氯。

自然分布

氯在地殼中的質(zhì)量分數(shù)約為0.031%，在所有元素中位居第20位，在地幔、陸殼、洋殼與海洋均有存儲，在地殼地幔中的平均濃度約為1.7×10??3[1,2]12。氯元素大多數(shù)以化合物的形式存在于海水、土壤、空氣和礦石（氯磷灰石和方鈉石等）中 2，以氯離子或絡合物形式在自然界中存在與遷移，其中海水是氯的最主要來源，1kg海水里約含有18.97g氯離子1。僅有火山氣體中有氯氣以游離態(tài)存在2。

名稱由來

英文名稱Chlorine來自于希臘文khlros（淡綠色），中文取該氣體為綠色之意譯成“氯”字。

主要化合物

無機氯化物：無機氯化物有氯化氫、氯化鈉、氯化銨、氯化鈣、氯化鐵、氯化鉀、氯的氧化物、硫化物和氯酸鹽類等2。有機氯化物：氯有機氯化物包括三氯乙烯、氯乙酸甲酯、三氯甲烷（氯仿）、四氯化碳、氯苯、氯霉素和氯乙醇等2。

同位素

氯有24種同位素，從28Cl到51Cl，其中10種放射性同位素有：32Cl、33Cl、34mCl、34Cl、36Cl、38mCl、38Cl、39Cl、40mCl，因為36Cl會衰變成36Ar，所以可用36Ar/36Cl的比值測定地球年齡3。氯元素有35Cl和37Cl兩種穩(wěn)定同位素。最外層電子構型都為3s23p5。相對原子質(zhì)量分別為34.968 852和36.965 903。天然豐度分別為75.77%和24.23%4。

物化性質(zhì)

1.物理性質(zhì)

外觀：常溫常壓下氯氣為黃綠色氣體，在低溫和加壓條件下，氯氣可轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)和固態(tài)。

密度： 3.214g/L（0℃）2

熔點：?101.0℃2

沸點：?34.4℃2

蒸汽壓：5atm(10.3℃)，20atm(65℃)5

味道：有強烈的刺激性氣味

溶解性：微溶于水，易溶于堿液，易溶于四氯化碳、二硫化碳等有機溶劑

同位素：氯有26種同位素，只有35Cl和37Cl是穩(wěn)定的，其余同位素均具有放射性[4]。

原子半徑：99 pm6

核外電子排布：[Ne]3s23p5

化合價：±1, 3, 5, 7

晶體結(jié)構：斜方晶系

電負性：3.16（鮑林標度）

第一電離能：1251.2 kJ/mol

2.化學性質(zhì)

氯的最外層電子排布是3s23p5，最外層p軌道有七個電子，未充滿，容易得到一個電子，所以在自然界多呈-1價，還有+1、+3、+4、+5、+6和+7價等價態(tài)存在。

氯氣具有強氧化性，能與大多數(shù)金屬和非金屬發(fā)生化合反應。

氯氣遇水歧化為鹽酸和次氯酸，次氯酸不穩(wěn)定易分解放出游離氧，其中次氯酸具有漂白性（比SO2強且加熱不恢復原色）

與金屬反應

2Na+Cl2 2NaCl （產(chǎn)生白煙）

2Fe+3Cl22FeCl3 （產(chǎn)生棕褐色煙）

Cu+Cl2 CuCl （產(chǎn)生棕黃色煙）

與非金屬單質(zhì)反應

H2+Cl22HCl （蒼白色火焰，集氣瓶口產(chǎn)生白霧?？捎糜跉錃夂吐葰庀嗷ヨb別）

2P+3Cl23PCl3 （無色液體）

2P+5Cl23PCl5 （白色固體）

與水反應

此反應可逆：

H2O+Cl2HCl+HClO

離子方程式：

H2O+Cl2H++Cl-+HClO

注：液氯是純凈物，氯水是混合物

氯水的成分及其性質(zhì)（“三分子四離子”）：Cl2使氯水呈淺黃綠色；HClO使氯水具有不穩(wěn)定性、強氧化性和漂白性（永久）

與堿反應

2NaOH+Cl2 =NaCl + NaClO +H2O（可用于制漂白液、除去多余氯氣）

2CaOH+2Cl2 =CaCl2 + Ca(ClO)2 +2H2O（可用于制漂白粉）

與還原性物質(zhì)反應

2FeCl2+Cl2 =2FeCl3

SO2+Cl2+2H2O =H2SO4+2HCl

2KI+Cl2 =2KCl+I2

3.次氯酸和次氯酸鹽

①次氯酸（HClO）

弱酸性：次氯酸是一種一元弱酸。

強氧化性：次氯酸能氧化還原性物質(zhì)(如：KI、FeCl2等)，還可以使有色布條、品紅溶液、石蕊溶液褪色。常用作消毒劑、漂白劑。

不穩(wěn)定性：在光照或加熱條件下易分解，

HClO HCl+O2

保存方法：密封避光保存在棕色試劑瓶中

②次氯酸鈣（Ca(ClO)2）

次氯酸鈣為白色粉末，是漂白粉的主要成分，穩(wěn)定性強于次氯酸，可溶于水。

與稀鹽酸反應：

Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2 + 2HClO

與濃鹽酸反應 ：

Ca(ClO)2+4HCl（濃）=CaCl2 + 2H2O+ 2Cl2

漂白粉漂白原理：生成次氯酸，

Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO

4.氯離子檢驗

實驗室檢驗水中是否含有氯離子可以向其中加入可溶的銀離子（硝酸銀）（加入酸性硝酸銀可以排除其他離子干擾），銀離子和氯離子反應會生成氯化銀白色沉淀。再取白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，則說明含氯離子6。反應方程式為：

Ag++Cl-→AgCl↓

也可直接應用氯離子檢測試紙或者氯離子檢測儀進行直接檢測。

氯的制備

實驗室制備

氯氣的實驗室制備所需試劑為二氧化錳和濃鹽酸，相應反應方程式為：

MnO2+4HCl MnCl2+2H2O+Cl2

反應裝置如下圖：

① 凈化裝置：用飽和食鹽水除去氯氣當中混有的氯化氫：盛有飽和食鹽水洗瓶、防倒吸裝置；然后用濃硫酸除去水：裝有濃硫酸的洗瓶

② 收集：向上集氣法、排飽和食鹽水法

驗滿：把碘化鉀淀粉試紙濕潤，放到集氣瓶口上方，若試紙變藍色，則氯氣已收集滿

③ 尾氣處理：用氫氧化鈉除去多余的氯氣，防止污染環(huán)境。

注：如果將過量的二氧化錳與足量的濃鹽酸混合加熱，充分反應后生成的氯氣明顯少于理論值，可能的原因有：

①加熱時溫度過高，導致大量的鹽酸揮發(fā)；

②隨著反應的進行，濃鹽酸變稀，稀鹽酸不能與二氧化錳反應

工業(yè)制備

工業(yè)上通常采用飽和食鹽水電解法、熔鹽電解法制備氯氣。

電解食鹽水法反應式如下

2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2+H2

電解熔融氯化鈉制取氯氣反應式如下

2NaCl 2Na+Cl27

生理功能

氯是人體必需常量元素之一，是維持體液和電解質(zhì)平衡中所必需的，也是胃液的一種必需成分。自然界中常以氯化物形式存在，最普通形式是食鹽。氯在人體含量平均為1.17g/kg，總量約為82～100g，占體重的0.15%，廣泛分布于全身。主要以氯離子形式與鈉、鉀化合存在。其中氯化鉀主要在細胞內(nèi)液，而氯化鈉主要在細胞外液中。氯離子是引起咸味的原因。

膳食氯幾乎完全來源于氯化鈉，僅少量來自氯化鉀。因此食鹽及其加工食品醬油、腌制肉或煙熏食品、醬菜類以及咸味食品等都富含氯化物6。體內(nèi)的氯通常是經(jīng)腸道從食物中的氯化鈉攝取的，主要由尿液排出，少量經(jīng)糞便排出。氯通常以離子狀態(tài)存在于細胞外液中，發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用6。

1. 保證細胞滲透壓平衡

氯離子（Cl-）在維持人體內(nèi)滲透壓中扮演著關鍵的角色。滲透壓是指液體中溶質(zhì)顆粒對水分子施加的壓力，是維持細胞形狀和功能的重要因素。細胞內(nèi)的鈉離子（Na+）和鉀離子（K+）作為主要的正離子，與氯離子共同作用，維持細胞外液和細胞內(nèi)液之間的滲透平衡。

在細胞外液中，鈉離子是最主要的陽離子，而氯離子作為其主要的陰離子，與鈉離子共同作用于細胞外液的滲透壓；同時，氯離子也是細胞內(nèi)液的重要成分之一，在細胞內(nèi)外液體的平衡中同樣不可或缺。氯離子通過參與形成各種溶液的電解質(zhì)平衡，與其他離子共同作用，確保細胞內(nèi)外的滲透壓穩(wěn)定。

如果滲透壓發(fā)生變化，可能會導致細胞出現(xiàn)脹大或收縮的現(xiàn)象，從而引起細胞損傷或死亡。例如，當細胞外液滲透壓下降時，細胞會因內(nèi)水分大量進入而腫脹，甚至出現(xiàn)爆裂；反之，若細胞外液滲透壓升高，細胞則會因失水而收縮，從而對細胞內(nèi)的生化反應與結(jié)構完整性產(chǎn)生負面影響。氯離子的適當濃度和分布能夠有效地防止這些不利后果，維護細胞的正常功能。此外，氯離子在腎臟的再吸收過程中也起著重要作用，通過調(diào)整氯的排泄和再吸收，幫助維持全身的水鹽平衡和滲透壓的穩(wěn)定。8。

2. 保證細胞酸堿平衡

人體內(nèi)部的酸堿平衡由多種離子共同調(diào)節(jié)，其中氯離子和碳酸氫根離子（HCO3-）之間的相互制約關系尤為顯著。兩者之間的濃度保持在一定的比例，使得細胞外液的 pH 值穩(wěn)定在一個較為適宜的范圍內(nèi)，從而保障細胞的正常功能和組織的健康。

當機體發(fā)生大量嘔吐時，氯離子的濃度會顯著降低，進而導致體內(nèi)的電解質(zhì)失衡。由于氯離子在維持細胞外液滲透壓及調(diào)節(jié)酸堿平衡中擔當著不可或缺的角色，其減少會導致身體對酸性或堿性物質(zhì)的調(diào)節(jié)能力下降。這時，碳酸氫根離子的濃度相對增加，可能引發(fā)堿中毒等情況。堿中毒會對神經(jīng)系統(tǒng)及其他重要器官造成一定影響，甚至引發(fā)嚴重的健康問題8。

3. 幫助進行食物消化

氯離子（Cl-）在食物消化過程中發(fā)揮著至關重要的作用，主要體現(xiàn)在其作為鹽酸（HCl）組成成分的基礎上。胃液的酸性環(huán)境對食物的消化和營養(yǎng)吸收具有深遠的影響，而氯離子則是維持這種酸性環(huán)境的關鍵元素。

在胃壁細胞中，氯離子與氫離子結(jié)合形成鹽酸，鹽酸的分泌不僅能殺滅進入胃中的病原微生物，保護消化系統(tǒng)的健康，還能激活胃蛋白酶元，促進蛋白質(zhì)的分解和水解。胃蛋白酶元在胃酸的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S形式的胃蛋白酶，從而有效地分解食物中的蛋白質(zhì)，這是消化過程中不可或缺的一步。

此外，鹽酸還發(fā)揮著促進多糖及蛋白質(zhì)水解的作用，使得食物中的營養(yǎng)物質(zhì)得以更好地被人體利用。同時，適當?shù)乃嵝原h(huán)境對于維生素B12和鐵的吸收也至關重要，鹽酸能幫助保持這些營養(yǎng)物質(zhì)的穩(wěn)定性和生物利用度，從而提高其吸收率8。

4. 穩(wěn)定細胞膜電位

氯離子（Cl-）在穩(wěn)定細胞膜電位方面具有重要作用，尤其是在維持細胞的靜息電位和調(diào)節(jié)細胞的興奮性方面。細胞膜的靜息電位是細胞內(nèi)負電、細胞外正電的狀態(tài)，主要由膜內(nèi)外離子的分布和運動所決定。在大多數(shù)細胞中，細胞內(nèi)部的氯離子濃度相對較低，而外部的氯離子濃度較高，這種分布為膜電位的穩(wěn)定提供了基礎。

由于大多數(shù)細胞膜缺乏針對氯離子的初級轉(zhuǎn)運系統(tǒng)，氯離子主要通過多種轉(zhuǎn)運機制在細胞內(nèi)外進行交換。例如，Cl--HCO3- 交換、HCO3--HCl 交換、Na+-K+-2Cl- 聯(lián)合轉(zhuǎn)運、K+-Cl- 轉(zhuǎn)運以及氯通道的開放等過程，使得氯離子能夠穿過細胞膜。這些交換和轉(zhuǎn)運機制使氯離子在細胞內(nèi)外的濃度變化，影響膜電位。

在興奮性細胞中，Cl-通道的活性有助于穩(wěn)定膜電位，抑制動作電位的產(chǎn)生。當細胞處于靜息狀態(tài)時，氯的內(nèi)外濃度差促進Cl-的內(nèi)流，這種內(nèi)流使得細胞膜更加負電，從而提高了細胞抵抗興奮的能力。相反，當細胞受到刺激時，Cl-的內(nèi)外交換能夠幫助迅速調(diào)整膜電位，避免過度激活。

在非興奮性細胞如肥大細胞中，氯離子通過維持負膜電位，促進膜外鈣離子（Ca2+）的進入。9。氯離子轉(zhuǎn)運失調(diào)會導致囊胞性纖維癥、先天性肌強直、遺傳性腎結(jié)石病等7。

5. 參與物質(zhì)運輸

氯離子（Cl-）在血液中二氧化碳（CO2）運輸?shù)倪^程中發(fā)揮著重要的作用，尤其是在紅細胞內(nèi)與碳酸氫根離子（HCO3-）的相互轉(zhuǎn)移中，氯離子起到了促進和調(diào)節(jié)的作用。

當組織產(chǎn)生的二氧化碳進入血液后，CO2在酶的催化下與水結(jié)合生成碳酸（H2CO3），隨后碳酸會迅速解離為氫離子（H+）和碳酸氫根離子（HCO3-）。這種轉(zhuǎn)化不僅使二氧化碳以更易運輸?shù)男问酱嬖?，還增加了血液中的酸性，影響了pH值。在紅細胞內(nèi)，HCO3-的形成伴隨而來的是內(nèi)部氯離子的濃度變化。

為維持電荷平衡，當HCO3-從紅細胞釋放到血漿中，氯離子會狀態(tài)選擇性地進入紅細胞。這一過程被稱為“氯離子移位”或“氯-重碳酸鹽交換”，是通過氯離子與碳酸氫根的相互轉(zhuǎn)運來實現(xiàn)的。氯離子的轉(zhuǎn)移不僅能夠穩(wěn)定細胞內(nèi)的電解質(zhì)平衡，同時也支持紅細胞對二氧化碳的運輸。

此外，H2CO3和HCO3-都是毒素運輸與緩沖的重要形式，氯的轉(zhuǎn)移直接促進了紅細胞內(nèi)CO2的高效運輸，因此對于二氧化碳的有效清除至關重要。在肺泡中，隨著CO2的釋放，HCO3-重新轉(zhuǎn)化為CO2并運輸?shù)椒尾?，從而完成了氣體交換。10。

植物營養(yǎng)功能

1. 參與光合作用

在光合作用中，氯作為錳的輔助因子參與水的光解反應。水光解反應是光合作用最初的光化學反應，氯的作用位點在光系統(tǒng)II。研究工作表明，在缺氯條件下，植物細胞的增殖速度降低，葉面積減少，生長量明顯下降（大約60%），但氯并不影響植物體中光合速率。由此可見，氯對水光解放O2反應的影響不是直接作用，氯可能是錳的配合基，有助于穩(wěn)定錳離子，使之處于較高的氧化狀態(tài)。氯不僅為希爾反應放O2所必需，它還能促進光合磷酸化作用11。

2. 調(diào)節(jié)氣孔運動

氯對氣孔的開張和關閉有調(diào)節(jié)作用。當某些植物葉片氣孔開張時，K+流入是由有機酸陰離子（主要是蘋果酸根）作為陪伴離子，這些離子在代謝過程中是靠消耗淀粉產(chǎn)生的；但是對某些淀粉含量不多的作物（如洋蔥），當K+流入保衛(wèi)細胞時，由于缺少蘋果酸根則需由Cl-作為陪伴離子。缺氯時，洋蔥的氣孔就不能自如地開關，而導致水分過多地損失。由于氯在維持細胞膨壓、調(diào)節(jié)氣孔運動方面的明顯作用，從而能增強植物的抗旱能力11。

3. 激活H+-泵ATP酶

以往人們了解較多的是原生質(zhì)上的H+-ATP酶，它受K+的激活。而在液泡膜上也存在有H+-ATP酶。與原生質(zhì)上的H+-ATP酶不同，這種酶不受一價陽離子的影響，而?？柯然锛せ睢Ｔ撁缚梢园言|(zhì)中的H+轉(zhuǎn)運到液泡內(nèi)，使液泡膜內(nèi)外產(chǎn)生pH梯度（胞液，pH>7；液泡，pH<6）。缺氯時，植物根的伸長嚴重受阻，這可能和氯的上述功能有關。因為缺氯時，影響活性溶質(zhì)滲入液泡內(nèi)，從而使根的伸長受到抑制11。

4. 抑制病害發(fā)生

施用含氯肥料對抑制病害的發(fā)生有明顯作用。據(jù)報道，2013以前至少有10種作物的15個品種，其葉、根病害可通過增施含氯肥料而明顯減輕。例如冬小麥的全蝕病、條銹病，春小麥的葉銹病、枯斑病，大麥的根腐病，玉米的莖枯病，馬鈴薯的空心病、褐心病等。根據(jù)研究者的推論，氯能抑制土壤中銨態(tài)氮的硝化作用。當施入銨態(tài)氮肥時，氯使大多數(shù)銨態(tài)氮不能被轉(zhuǎn)化，而迫使作物吸收更多的銨態(tài)氮；在作物吸收銨態(tài)氮肥的同時，根系釋放出H+離子，使根際酸度增加。許多土壤微生物由于適宜在酸度較大的環(huán)境中大量繁衍，從而抑制了病菌的滋生，如小麥因施用含氯肥料而減輕了全蝕病病害的發(fā)生。還有一些研究者從Cl-和NO3-存在吸收上的競爭性來解釋。施含氯肥料可降低作物體內(nèi)NO3-的濃度，一般認為NO3-含量低的作物很少發(fā)生嚴重的根腐病11。

5. 其他作用

在許多陰離子中，Cl-是生物化學性質(zhì)最穩(wěn)定的離子，它能與陽離子保持電荷平衡，維持細胞內(nèi)的滲透壓。植物體內(nèi)氯的流動性很強，輸送速度較快，能迅速進入細胞內(nèi)，提高細胞的滲透壓和膨壓。滲透壓的提高可增強細胞吸水，并提高植物細胞和組織束縛水分的能力。這就有利于促進植物從外界吸收更多的水分。在干旱條件下，也能減少植物丟失水分。提高膨壓后可使葉片直立，延長功能期。作物缺氯時，葉片往往失去膨壓而萎蔫。氯對細胞液緩沖體系也有一定的影響。氯在離子平衡方面的作用，可能有特殊的意義。

氯對酶活性也有影響。氯化物能激活利用谷氨酰胺為底物的天冬酰胺合成酶，促進天冬酰胺和谷氨酸的合成。氯在氮素代謝過程中有重要作用。

適量的氯有利于碳水化合物的合成和轉(zhuǎn)化。

應用領域

氯主要用于化學工業(yè)尤其是有機合成工業(yè)上，以生產(chǎn)塑料、合成橡膠、染料及其他化學制品或中間體，還用于漂白劑、消毒劑、合成藥物等。氯氣亦用作制造漂白粉、漂白紙漿和布匹、合成鹽酸、制造氯化物、飲水消毒、合成塑料和農(nóng)藥等。提煉稀有金屬等方面也需要氯氣。

1. 水處理

氯在水處理中的應用非常廣泛，主要用作消毒劑。自20世紀初以來，氯成為了飲用水和廢水處理過程中最常用的消毒劑之一，以殺滅水中的細菌和其他病原微生物。氯溶于水可生成次氯酸，次氯酸的強氧化性具有殺菌作用，可用于生活用水、游泳池、醫(yī)院的消毒，處理工業(yè)廢水時可將有毒物質(zhì)硫化氫、氰化物等轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)。氯的使用顯著降低了水傳播疾病的發(fā)生率，例如霍亂和傷寒。

2. 清潔和漂白

氯在清潔產(chǎn)品中的應用主要體現(xiàn)在漂白水、消毒液和清潔劑中。其主要功能是去除衣物上的污漬，特別是那些頑固的蛋白質(zhì)污漬，如血跡或汗?jié)n。此外，漂白水還可以有效消滅細菌、病毒和其他微生物。例如，用漂白水處理廚房和浴室的表面，可以有效消除霉菌和異味。洗衣粉中的氯化成分可以增強衣物的亮白度，使其在多次洗滌后依然保持鮮艷和清新。氯化劑也被廣泛用于漂白木漿，氯氣或其化合物（如二氧化氯）通過與木漿中的木質(zhì)素反應，以去除天然木材中的色素和雜質(zhì)，從而獲得潔白的紙張。

3. 制冷劑

氯化碳化合物，尤其是氯氟烴（CFCs），在制冷劑的應用中發(fā)揮了重要作用，這些化合物因其良好的熱性質(zhì)和穩(wěn)定性，使得它們曾廣泛用于家用電器、空調(diào)和冰箱等設備。氯氟烴是一種由氯、氟和碳組成的化合物，具有低蒸汽壓和高蒸發(fā)熱，良好化學穩(wěn)定性、無腐蝕性等特性，使得 CFCs 成為了制冷設備的理想選擇。在20世紀50年代到80年代，CFCs 的使用達到了峰值。它們被廣泛應用于多個領域，包括現(xiàn)代冰箱、冷凍柜和空調(diào)設備等家用電器，還用于泡沫塑料的生產(chǎn)及作為清洗劑和溶劑，為電子元件清潔和去油。

盡管 CFC s的應用帶來了便利，但 CFCs 在大氣中的釋放引起了臭氧層破壞和全球變暖問題。1987年，各國簽署了《蒙特利爾議定書》，該協(xié)議旨在逐步淘汰生產(chǎn)和使用CFCs氣體。在此背景下，氫氟碳化合物（HFCs）以及氨、二氧化碳等天然制冷劑被開發(fā)出來，逐漸成為制冷行業(yè)的新選擇。

4. 制藥行業(yè)應用

氯在制藥行業(yè)也扮演著重要角色，許多藥物的合成過程需要氯化反應。比如抗生素的生產(chǎn)，氯常用作某些反應步驟的試劑，以增加分子的活性或改善其生物相容性。一些重要的藥物，如抗病毒藥物和抗癌藥物，通常需要在合成時引入氯基團，從而提高其藥效。氯的使用不僅限于活性成分的合成，還涉及氯的中間體，這些中間體有助于提高合成效率。例如，某些抗生素的氯化衍生物顯示出更強的抗菌活性，通過改進藥物的化學結(jié)構，使其在治療各種感染時更為有效。氯的這種生物醫(yī)學應用對現(xiàn)代醫(yī)學有著重要的促進作用。

氯的另一個重要應用領域在農(nóng)藥的合成。許多農(nóng)藥和除草劑的分子結(jié)構中都包含氯元素，氯的引入可以顯著增強這些化學品的生物活性。例如，氯噻啉經(jīng)常被用作防治多種作物害蟲的殺蟲劑。它的殺蟲原理在于干擾昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)，從而達到快速滅殺的效果。此外，氯基農(nóng)藥的耐久性也使其在土壤中能保持較長時間的活性，從而提高了作物的產(chǎn)量。由于氯化合物在農(nóng)業(yè)上的有效性，這些農(nóng)藥在全球范圍內(nèi)被廣泛使用，幫助農(nóng)民獲得更好的收成，增強了全球食品安全。

5. 材料科學應用

氯化合物在材料科學中的應用日益廣泛，尤其是在制備阻燃材料和耐腐蝕等特殊涂料方面。通過引入氯化合物，可以顯著改善材料的耐火性和耐腐蝕性。許多氯化聚合物，如聚氯乙烯（PVC）和氯化聚氨酯，因其本身的化學結(jié)構而具有良好的阻燃特性，這些材料常被應用于建筑裝潢、電線電纜、地板材料等領域，確保建筑和設備的安全。四溴聯(lián)苯等化合物作為添加劑融入到各種基材中，從而提升其阻燃性能。氯化鋁和氯化鈣等無機物也常作為阻燃劑應用于塑料和木材等材料中。它們在高溫下能夠釋放氯氣，形成保護性的氯化層，限制氧氣與燃料的接觸，從而減緩燃燒過程。

氯化合物同樣用于開發(fā)耐腐蝕涂料。例如，氯化聚合物（如氯化聚乙烯和氯化聚氨酯）常被用作船舶、海洋結(jié)構以及化學儲罐的表面涂層。這些涂料能夠有效抵御海洋環(huán)境中的鹽水、酸性及堿性物質(zhì)，延長使用壽命，降低維護成本。氯化物在水性涂料中的應用也在不斷增加。相較于傳統(tǒng)的溶劑型涂料，水性涂料使用的氯化聚合物能減小揮發(fā)性有機物（VOCs）排放，對環(huán)境影響較小。同時，這些涂料具備優(yōu)良的附著力和抗污染能力。

此外，氯化合物的使用還與其他材料（如金屬、陶瓷、合成纖維等）協(xié)同作用，不僅提升了材料的阻燃和耐腐蝕性能，還改善了其外觀和物理屬性，推動了新型復合材料的發(fā)展。

6. 分析和研究應用

在化學實驗室中，氯及其化合物作為重要的試劑和工具，被廣泛應用于諸多化學反應和研究領域。氯的反應性以及其化合物的多樣性使得它們在合成化學、分析化學以及材料科學等領域扮演著不可或缺的角色。

氯及其化合物在有機合成中常用作反應試劑和催化劑。氯的強氧化性和高反應性使其成為許多重要化學反應的核心成分.如氯化聚合等氯化反應，通過控制聚合反應條件，可以調(diào)節(jié)所生成聚合物的性質(zhì)，如其耐熱性、剛性及柔韌性等。氯化合物同樣在標記化學中發(fā)揮著重要作用。科研人員在合成過程中常使用氯化合物進行同位素標記或結(jié)構分析。如氯同位素（如氯-35和氯-37）被用于追蹤化合物在生物體或反應體系中的分布和轉(zhuǎn)化過程。通過將樣品中的氯化合物進行離子化，用于質(zhì)譜分析便于科學家能夠準確分析化合物的分子量、結(jié)構特色和含量。這些技術能夠幫助科學家理解化學反應機理，為分析藥物成分、環(huán)境污染物等提供強有力的數(shù)據(jù)支持。

7. 軍事應用

氯化合物的獨特化學性質(zhì)使其在一些領域，包括軍用化學武器中，具有潛在的危險性和應用價值。在歷史上，某些氯化合物被用作軍事武器，尤其是在第一次和第二次世界大戰(zhàn)時期。如苯氯乙酮（C6H5COCH2Cl）和2-鄰氯苯亞甲基丙二腈（C6H4ClCH=C(CN)COOH）被廣泛用于先前的軍事沖突中。這些化合物因其劇烈刺激性和毒性而被用作催淚劑。吸入苯氯乙酮后，可迅速作用于呼吸系統(tǒng)，破壞呼吸道黏膜引發(fā)強烈的不適感，致使咳嗽、喉嚨痛、呼吸困難，甚至可能引起呼吸道水腫和窒息。高濃度情況下，暴露時間過長會導致暈厥和更嚴重的健康問題。光氣（化學名：碳酰氯）是一種在常溫下無色氣體，有著甜腥氣味，其毒性極高，吸入后會迅速對呼吸系統(tǒng)造成傷害。芥子氣（化學名：二氯乙基硫）呈現(xiàn)出淡黃色、油狀液體的外觀。在一戰(zhàn)中，芥子氣對戰(zhàn)場造成了巨大傷害。它能迅速穿透皮膚和粘膜，導致細胞損傷和肺部水腫。它對生物體造成持久性傷害，受害者在接觸后可能經(jīng)歷皮膚和呼吸系統(tǒng)的炎癥、灼傷甚至癌變。由于氯化合物作為化學武器的潛在危害，國際社會對其使用進行了嚴格的監(jiān)管。《禁止化學武器公約》（CWC）于1992年生效，禁止使用和發(fā)展任何類型的化學武器。這一公約旨在保護人類和環(huán)境，消除化學武器帶來的威脅。各國政府和國際組織正努力追蹤和銷毀這類武器，防止其在軍備競賽中被濫用。

操作處置與儲存

1．操作注意事項

嚴加密閉，提供充分的局部排風和全面通風。操作人員必須經(jīng)過專門培訓，嚴格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴空氣呼吸器，穿帶面罩式膠布防毒衣，戴橡膠手套。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸煙。遠離易燃、可燃物。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與醇類接觸。搬運時輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損。配備相應品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應急處理設備。

2．儲存注意事項

儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不超過30℃，相對濕度不超過80%。應與易燃物（可燃物）、醇類、食用化學品分開存放，切忌混儲。儲區(qū)應備有泄漏應急處理設備。應嚴格執(zhí)行極毒物品“五雙”管理制度。

安全防護

氯氣對眼、呼吸道粘膜有刺激作用，能引起流淚、咳嗽、咳少量痰、胸悶、氣管炎和支氣管炎、肺水腫等呼吸道癥狀，嚴重的會導致休克、死亡。一戰(zhàn)時曾經(jīng)被用作化學武器（窒息性毒劑）。

氯氣對環(huán)境有嚴重危害，對水體可造成污染。

同時，氯氣可助燃，濕潤的氯氣具有強腐蝕性。

所以接觸氯氣時，需注意全身嚴格防護，嚴禁直接嗅聞、接觸氯氣，不得將含氯氣的廢氣直接排放到大氣中12。

衛(wèi)生標準

中國的《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB 5749-2006）規(guī)定，氯化物限值為250mg/L，氯氣及游離氯制劑（游離氯）與水接觸時間至少30分鐘、出廠水中限值為4mg/L，出廠水中余氯量≥0.3mg/L，管網(wǎng)末稍水中余氯量≥0.05mg/L2。

《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值化學有害因素》（GBZ 2.1-2007）中規(guī)定，氯的最高容許濃度（MAC）為1mg/m3，氯化氫及鹽酸MAC均為7.5mg/m32。

美國職業(yè)安全與健康管理局規(guī)定氯允許接觸限值為3mg/m32。

美國國家職業(yè)安全與衛(wèi)生研究所和美國政府工業(yè)衛(wèi)生學家協(xié)會建議氯短時間接觸閾限值為2.9mg/m3，時間加權平均閥限值為1.5mg/m32