氯及其化学性质

氯(氯)是一种greenish-yellow-colored气体比重为2.48比空气在标准条件下的温度和压力。这是1774年发现的化学反应的二氧化锰(MnN02)和盐酸(盐酸)瑞典化学家,舍勒,认为它是一种含有氧的化合物。1810年,是由汉弗莱·戴维爵士命名ins坚持这是一个元素(氯从希腊的工作,那就是黄绿色)。在自然界中,发现在合并后的状态,通常与钠盐(氯化钠)、光卤石(KMgCl36H20)和钾盐(氯化钾)。

氯是一种卤素(盐)组的成员,元素和来自氯化物的氧化剂的作用,最频繁,通过电解。作为一种气体,它结合了直接与几乎所有的元素。在10°C, 1体积水溶解氯3.10卷;在30°C,只有1.77的氯溶解在1体积的水。

除了是最广泛使用的消毒剂水处理,氯是广泛应用于各种产品,包括纸制品、染料、纺织、石油产品、医药、防腐剂、杀虫剂、食品、溶剂、油漆、和其他消费品。大多数氯生产生产氯代化合物用于卫生、纸浆漂白,消毒剂、和纺织加工。它也用于生产氯酸,氯仿和四氯化碳萃取的溴。等过去使用氯作为战争在一战期间气体液体,氯是琥珀色,比水重的1.44倍。在固体形态,它的存在为斜方晶体。各种各样的氯的性质表2中给出。

氯气是一种剧毒物质,能导致死亡或永久性的伤害通过吸入由于长时间的曝光。它非常刺激眼睛和呼吸道的粘膜。它将结合水分解放初期氧气形成盐酸。如果这些物质存在于数量,他们可能会导致组织的炎症与他们接触。肺水肿可能导致肺组织是否攻击。氯气的气味可检测浓度低至3.55 ppm。刺激喉咙发生在15 ppm。50 ppm的浓度被认为是危险的甚至短曝光。以上浓度1000 ppm,暴露可能是致命的。氯也会导致火灾或爆炸在接触各种材料。 Table 2.5 lists various substances chlorine can react with to create fire hazards. It emits highly toxic fumes when heated and reacts with water or steam to generate toxic and corrosive hydrogen chloride fumes.

表2。氯的一般属性

表2。氯的一般属性

象征	CI
(气体)	CL,
原子序数	17
原子量	35.453
熔点(°C)	-101年
沸点(°C)	-34.5
液体密度(0°C和3.65 atm;g / 1)	1.47
蒸汽压(毫米汞柱@ 20°C)	4800年
蒸汽密度(@ STP: g / 1)	2.49
粘度(微泊)
温度= 12.7°C	129.7
= 20°	132.7
= 50°	146.9
= 100°	167.9
= 150°	187.5
= 200°	208.5

在美国,首次使用氯作为消毒剂市政废水处理在泽西城,新泽西,Boonton水库在1908年。这也标志着第一个法律承认氯作为消毒剂对公共卫生的保护。氯是一种强氧化剂,可以用来修改水的化学特征。例如,它是用来控制细菌,藻类,以及宏观biological-fouling生物体在冷凝器的冷却水塔。它还可以用于改变一些工业过程水的化学特征,如二氧化硫、氨的破坏,减少铁和锰,和减少颜色(例子包括漂白操作在纸浆和造纸行业和氧化的有机成分)。在水中氯水解形成次氯酸(HOCL),如图所示,下列反应:氯+水= HOC1 + H + C1”

次氯酸经历进一步电离形成次氯酸盐离子

(OC1):

HOC1 = H + + OC1

平衡浓度HOII和OC1取决于废水的pH值。增加pH值变化之前的平衡关系,导致更高浓度的HOC1的形成。

氯也可能适用于次氯酸钙和次氯酸钠。次氯酸盐hypochlotous酸。次氯酸钙(Ca (OCl) 2)

代表在美国使用的主要干燥形式。次氯酸钙颗粒粉状或平板形式商用。这两种形式容易溶于水,包含大约70%可用氯。次氯酸钠(NaOCl)商用在液态形式可用氯浓度一般在5%到15%。次氯酸盐在水中反应如下:NaOCl - >■Na + OCr Ca (OCl) 2 ^ Ca + 2 + 20 c1“H + + OCl”- >■HOC1

中的HOC1 + OC1废水被称为自由可用氯。氯气是一种非常活跃的氧化剂,因此高活性和容易氧化氨等化合物。氯在水中容易与氨反应形成氯胺。

HOC1 + NH3 - * - 3 + NH2C1 (monochloramine) HOC1 + NH2C1 ^ 3 + NHC12 (二氯胺)HOC1 + NHC12 ^ 3 + NC13 (trichloramine)

形成的特定反应产品取决于水的pH值,温度,时间,初始chlorine-to-ammonia集中度。一般来说,monochloramine和二氯胺生成在pH值4.5 ~ 8.5的范围。pH值8.5以上,monochloramine通常单独存在。然而,pH值低于4.4,trichloramine生产。包含氨氯与水混合时,发达产生残差曲线类似图2所示。积极的倾斜的线从原点代表应用或氯的浓度余氯如果所有的应用表现为残留。坚实的曲线代表了对应于不同剂量氯残差仍在一些指定的接触时间。在指定的剂量氯需求获得应用和剩余曲线之间的垂直距离。氯需求代表了氯的量减少化学反应(也就是说,它是不再可用)。摩尔氯氨氮比率小于1,monochloramine和二氯胺形成相对量依赖于pH值和其他因素。当更高剂量的氯,氯-氮比例增加,导致的氧化氨和氯的减少。三摩尔的氯与两摩尔的氨气反应,生成氮气和减少氯氯离子:

2 NH3 + 3 c12 - >■N2 + 6用盐酸

氯胺的残差下降到最小值,称为断点。当剂量超过断点,自由氯残差结果。独特断点曲线不同水样自氯需求

是氨的浓度的函数,其他的存在减少代理和氯的应用程序之间的接触时间和剩余测试。

应用氯用量

图2。断点氯化曲线。

继续阅读:接触时间的pH值和温度的影响

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