إذا كنت قد تناولت دواء بوصفة طبية من قبل ، أو كنت تقود سيارة أو ماء الصنبور المخمور ، فمن المحتمل أنك قد تعرضت للكلور.
الكلور ، العنصر رقم 17 في الجدول الدوري للعناصر ، له تطبيقات متعددة. يتم استخدامه لتعقيم مياه الشرب وتطهير حمامات السباحة ، ويستخدم في تصنيع عدد من المنتجات شائعة الاستخدام ، مثل الورق والمنسوجات والأدوية والدهانات والبلاستيك ، وخاصة PVC ، وفقًا للجمعية الملكية للكيمياء. . علاوة على ذلك ، يستخدم الكلور في تطوير وتصنيع المواد المستخدمة في المنتجات التي تجعل المركبات أخف وزنًا ، من وسائد المقاعد وأغطية المقاعد إلى حبال الإطارات والمصدات ، وفقًا لمجلس الكيمياء الأمريكي.
يتم استخدام العنصر أيضًا في عمليات الكيمياء العضوية - على سبيل المثال ، كعامل مؤكسد واستبدال للهيدروجين ، وفقًا لمختبر لوس ألاموس الوطني. يتميز العامل المؤكسد بصفات تطهير وتبييض قوية. عند استخدامه كبديل للهيدروجين ، يمكن أن يجلب الكلور العديد من الخصائص المطلوبة في المركبات العضوية ، مثل خصائص التطهير أو قدرته على تكوين مركبات ومواد مفيدة مثل PVC والمطاط الصناعي.
لكن الكلور له جانب مظلم: في شكل الغاز الطبيعي ، فهو ضار بصحة الإنسان. الكلور مهيج تنفسي ، وقد يسبب استنشاقه وذمة رئوية - تراكم مفرط للسوائل في الرئتين مما قد يؤدي إلى صعوبات في التنفس. يمكن أن يسبب الغاز أيضًا تهيجًا للعين والجلد ، أو حتى حروقًا وتقرحات شديدة ، وفقًا لوزارة الصحة بولاية نيويورك. وذكرت الوكالة أن التعرض للكلور السائل المضغوط يمكن أن يؤدي إلى قضمة الصقيع في الجلد والعينين.
الحقائق فقط
- العدد الذري (عدد البروتونات في النواة): 17
- الرمز الذري (في الجدول الدوري للعناصر): Cl
- الوزن الذري (متوسط كتلة الذرة): 35.453
- الكثافة: 3.214 جرامًا لكل سنتيمتر مكعب
- المرحلة في درجة حرارة الغرفة: غاز
- نقطة الانصهار: سالب 150.7 درجة فهرنهايت (سالب 101.5 درجة مئوية)
- درجة الغليان: سالب 29.27 فهرنهايت (سالب 34.04 درجة مئوية)
- عدد النظائر (ذرات نفس العنصر مع عدد مختلف من النيوترونات): 24. عدد النظائر المستقرة: 2
- النظائر الأكثر شيوعًا: الكلور 35 (76 في المائة من الوفرة الطبيعية)
غاز أصفر مخضر يخلط مع الأكسجين
في عام 1774 ، أطلق الصيدلي السويدي Carl Wilhelm Scheele بضع قطرات من حمض الهيدروكلوريك على قطعة من ثاني أكسيد المنغنيز في مختبره ، وتم إنتاج غاز أصفر مخضر في غضون ثوان ، وفقًا لمجلس الكيمياء الأمريكي. ومع ذلك ، لم يتم التعرف على الكلور كعنصر إلا بعد عدة عقود ، من قبل الكيميائي الإنجليزي السير همفري ديفي ، وقبل ذلك ، اعتقد الناس أنه مركب من الأكسجين. أطلق عليها ديفي اسم "خلوروس" ، من الكلمة اليونانية التي تشير إلى اللون الأصفر المخضر ، وفي عام 1810 ، قام بتحديث الاسم إلى "غاز الكلور" أو "الكلور".
ينتمي الكلور إلى مجموعة الهالوجينات - عناصر تكوين الملح - مع الفلور (F) والبروم (Br) واليود (I) والأستاتين (At). جميعهم في العمود الثاني من اليمين على الجدول الدوري في المجموعة 17. تكويناتهم الإلكترونية متشابهة ، مع سبعة إلكترونات في غلافها الخارجي. إنها عناصر تفاعلية للغاية ؛ عندما يرتبط بالهيدروجين ، ينتج الأحماض. لم يتم العثور على أي شيء في الطبيعة في شكلها الأولي ، وفقًا لجامعة بوردو. عادة ما يتم العثور عليها كأملاح في المعادن.
في الواقع ، ربما يكون الشكل الأكثر شهرة لمركب الكلور هو كلوريد الصوديوم ، والمعروف باسم ملح الطعام. تشتمل المركبات الأخرى على كلوريد البوتاسيوم ، الذي يستخدم لمنع أو علاج انخفاض مستويات البوتاسيوم في الدم ، وكلوريد المغنيسيوم ، الذي يستخدم لمنع أو علاج نقص المغنيسيوم.
يتم تصنيع معظم الكلور عن طريق التحليل الكهربائي لمحلول كلوريد الصوديوم - باستخدام تيار كهربائي لإنشاء تفاعل كيميائي ، وفقًا لجامعة يورك. تفصل العملية العناصر.
من يعرف؟
- نظرًا لخصائصه السامة ، تم استخدام الكلور كسلاح كيميائي خلال الحرب العالمية الأولى ، وفقًا للجمعية الملكية للكيمياء.
- عند عزله كعنصر مجاني ، يأخذ الكلور شكل غاز أصفر مخضر ، أثقل بـ 2.5 مرة من الهواء ورائحته مثل المبيض.
- الكورين هو ثاني أكثر الهالوجين وفرة وثاني أخف الهالوجين على الأرض بعد الفلور.
- كلوريد الصوديوم (الملح) هو المركب الأكثر شيوعًا للكلور ويحدث بكميات كبيرة في المحيط.
- قد يكون هناك بعض الكلور في الدجاج الذي تتناوله. غالبًا ما تكون جثث الدجاج التي تأتي من مزارع المصانع الأمريكية منقوعة في الكلور للتخلص من التلوث البرازي.
- الكلور يدمر الأوزون ويساهم في عملية استنفاد الأوزون. في الواقع ، يمكن لذرة الكلور أن تدمر ما يصل إلى 100000 جزيء من الأوزون قبل إزالته من الستراتوسفير ، وفقًا لوكالة حماية البيئة الأمريكية.
- تعتمد حمامات السباحة على الكلور للمساعدة في الحفاظ على نظافتها. وفقًا لمجلس الكيمياء الأمريكي ، يجب أن تحتوي المياه في معظم حمامات السباحة على جزأين إلى أربعة أجزاء لكل مليون من الكلور. وهذا الكلور القوي الذي قد تشمه عند السباحة في المسبح العام قد يكون في الواقع مؤشرًا على أن الكلور الإضافي مطلوب لتحقيق التوازن بين المواد الكيميائية في الماء.
ابحاث
تسبب الكلور في ضجة كبيرة بين الباحثين على مر السنين بسبب بعض الآثار الضارة التي قد يكون لها على صحة الإنسان. ومع ذلك ، تظل هذه الآثار قابلة للنقاش.
الكلور هو إحدى الذرات الموجودة في مادة سامة موجودة في جلد الضفادع في أمريكا الجنوبية. يمكن أن تشل أو تقتل الحيوانات الكبيرة ، وفقًا لمجلس الكيمياء الأمريكي. اعتاد سكان غابة كولومبيا الاستوائية المطيرة على فرك رؤوس سهامهم على جلد "الضفادع السامة". حاول جون دالي ، وهو عالم في المعاهد الوطنية للصحة ، عزل المركب ، المسمى إيبيباتيدين ، لكنه لم يتمكن من الحصول على ما يكفي من المادة (الضفادع مهددة بالانقراض) ، وما قام بتجميعه كان له آثار جانبية غير مرغوب فيها. ومع ذلك ، من خلال إعادة ترتيب المركب على المستوى الذري ، يأمل الكيميائيون في أن يتمكنوا في النهاية من العثور على نسخة مسكن قوي للألم.
ربطت الأبحاث السابقة شرب المياه المكلورة بزيادة خطر الإصابة بالسرطان. على سبيل المثال ، في دراسة نشرت في عام 1992 في المجلة الأمريكية للصحة العامة ، وجد الباحثون أن الأشخاص الذين شربوا الماء المكلور لديهم خطر أعلى بنسبة 21 في المائة للإصابة بسرطان المثانة ، وخطر الإصابة بسرطان المستقيم بنسبة 38 في المائة ، مقارنة بالأشخاص الذين شرب الماء غير المكلور. وفي دراسة أخرى ، نُشرت في عام 2010 في مجلة نظريات الصحة البيئية ، وجد المحققون أن الأشخاص الذين سبحوا في حوض مكلور لمدة 40 دقيقة زادوا من المؤشرات الحيوية (أي مؤشرات جزيئية معينة) تتعلق بخطر الإصابة بالسرطان. ومع ذلك ، وجدت دراسة أجريت عام 2017 ونشرت في نفس المجلة أنه على الرغم من وجود خطر أعلى من الإصابة بسرطان المثانة عند شرب المياه المكلورة ، إلا أنه لم يكن هناك دليل يذكر على وجود صلة بين السباحة في حوض مكلور وخطر الإصابة بسرطان المثانة في دراسة نظرت إلى عدد ساعات في حمام السباحة خلال أشهر الصيف وغير الصيف وخلال مختلف الأعمار.
لم تصنف وزارة الصحة والخدمات الإنسانية الأمريكية ، والوكالة الدولية لبحوث السرطان ، ووكالة حماية البيئة الأمريكية الكلور على أنه مادة مسرطنة للإنسان ، وفقًا لمراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها.
لذا ، هل الكلور ضار بصحتك؟ قال بريستون جيه. ماكدوجال ، أستاذ الكيمياء في جامعة ولاية تينيسي الوسطى في مورفريسبورو ، ليس بالضبط.
قال ماكدوغال لـ Live Science: "لا تريد استخدام كميات مفرطة من الكلور ، ولكن لا ينبغي أن نخشى المواد الكيميائية لأننا لا نفهمها".
في الواقع ، عدم وجود الكلورة المناسبة لقتل البكتيريا الضارة ، مثل بكتريا قولونيةوأضاف أنه يمكن أن يكون لها عواقب مدمرة على صحة الإنسان والحياة. على سبيل المثال ، في مايو 2000 ، في والكرتون ، أونتاريو ، توفي سبعة أشخاص وأصيب أكثر من 2300 شخص بعد إصابة إمدادات المياه في المدينة بالعدوى. بكتريا قولونية والبكتيريا الأخرى ، وفقًا لمجلس جودة المياه والصحة. إذا تم الحفاظ على مستويات الكلور المطلوبة ، لكان من الممكن منع الكارثة ، حتى بعد تلوث المياه ، وفقًا لتقرير نشرته وزارة أونتاريو للنائب العام.
بالإضافة إلى ذلك ، يعد إضافة الكلور إلى الماء إحدى الطرق التي يحاول الكثيرون جعل المياه النظيفة في متناول البلدان النامية بسهولة. تشير دراسة نشرت في عام 2017 إلى أن 3.4 مليون شخص يموتون كل عام من المياه الملوثة بالبكتيريا الضارة ، مثل بكتريا قولونية، وأن ما يصل إلى 4.4 مليار شخص ليس لديهم مصدر موثوق به لمياه الشرب النظيفة. يعد الكلورة في إمدادات المياه بالإضافة إلى تقريب المياه من المجتمعات خطوة مهمة في تقريب المياه النظيفة من أولئك الذين يحتاجون إليها.
بالإضافة إلى ذلك ، هناك بعض الأخبار الواعدة المتعلقة بالبحث عن الكلور. وأشار MacDougall إلى دراسة حديثة عن ذرات الكلور الموجودة في فئة جديدة من مركبات المضادات الحيوية التي تم اكتشافها في الكائنات البحرية الصغيرة في مياه شمال المحيط الأطلسي بالقرب من النرويج. ذرات الكلور ضرورية لنشاط المضادات الحيوية للمركبات ، والتي يمكن أن تكون فعالة ضد مقاومة الميثيسيلين المكورات العنقودية الذهبيةوقال إن البكتيريا التي تسبب التهابات يصعب علاجها لدى البشر ومقاومة للمضادات الحيوية شائعة الاستخدام.
قال MacDougall ، الذي لم يشارك في البحث ، الذي نُشر في أبريل 2014 في مجلة Angewandte Chemie International Edition: "مجتمع اكتشاف الأدوية متحمس للغاية بشأن هذه المركبات التي تحدث بشكل طبيعي لأنها فعالة ضد MRSA".
