2021年05月07日 星期五
需要合理使用的氯元素
元素家族

    □  宋  丹

    氯,元素周期表第17号元素。

    1774年,瑞典化学家舍勒在软锰矿的研究中发现,软锰矿与盐酸混合加热后能释放出一种令人窒息的黄绿色气体。由于他与许多化学家都认为这种黄绿色的气体是氯酸——氧和盐酸形成的化合物,所以舍勒称它为氧化盐酸。但是英国化学家戴维经过实验却怀疑氧化盐酸中是否存在氧元素,因为他做了很多实验想尽了一切办法,也没有把其中的氧元素提取出来。1810年,戴维最终用大量的实验证明了所谓的氧化盐酸不是一种化合物,实际上是一种单独的化学元素形成的单质气体。

    黄绿色的氯气对人不算友好,有强烈的刺激性气味,吸入过量还会引起中毒。我们饮用的自来水曾经用少量氯气来进行消毒杀菌。养鱼的人都知道,自来水不能直接用来养鱼,必须在太阳下晒到足够长的时间才能降低水中氯气的含量,这样鱼才不会死。生活中常见的84消毒液、洁厕灵,也都含有氯元素,两者混合后能生成氯气。

    氯气和含氯化合物的毒性,对人产生了很多不良影响:氯气、光气及芥子气都曾经被用于制作化学武器。一种被全球禁止使用的杀虫药含氯化合物——二氯二苯三氯乙烷,非常难降解,并可在动物脂肪内蓄积,导致一些食肉和食鱼的鸟接近灭绝,对人也有类似的危害,所以被全面禁用。此外,曾经让人谈之色变的二

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    英中,也有氯的身影,它们是一组多氯取代的平面芳烃类化合物。城市生活垃圾焚烧就能产生二

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    英,因此受关注度也最高,其来源主要是含氯塑料(如聚氯乙烯等)、含氯食物残渣(如食盐)、含氯各种药剂(如杀虫剂、除草剂等),这些含氯物质低温燃烧都容易产生二

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    英。所以垃圾分类、垃圾合理焚烧都是减少二

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    英排放的有效措施。

    这些令人害怕的事例,并不是氯元素的全部内容,其实它还有很多友好的一面,关键是看人们如何去利用它。在光合作用中,氯元素能促进光合磷酸化作用,能调节植物气孔的开张和关闭,控制植物水分的蒸发。因此,适当的氯元素能增强植物的抗旱能力,施用含氯肥料还能抑制病虫害的发生。有资料显示,氯元素能抑制土壤中铵态氮的硝化作用,迫使作物吸收更多的铵态氮,并同时释放出氢离子,使根系附近的酸度增加,促进土壤微生物大量繁衍,抑制病菌滋生,从而减少病虫害发生,很多农药中都少不了氯元素。

    人体内维持体液和电解质平衡的元素中也有氯,它是人体的常量元素之一,胃液里就含有大量的盐酸(氯化氢)。氯元素广泛分布于我们全身,最普通的形式就是氯化钾和氯化钠,其中氯化钾主要在细胞内,氯化钠在细胞外,它们一起调节和控制着细胞内外液的容量和渗透压。在医院输液的时候,会见到0.9%的氯化钠溶液——生理盐水,因为只有0.9%浓度的氯化钠溶液与人体细胞中的浓度相当,不会影响体内的电解质平衡,不会使其他细胞受到伤害。

    氯元素在化学工业尤其是有机合成工业里,常用来生产塑料、合成橡胶、燃料及其他化学制品或中间体,在制造漂白粉、农药、提炼稀有金属和硅的提纯等方面都需要大量的氯气。因此,氯气的产量还是工业发展的一个重要标志。

    (作者系武汉市第二十中学化学教师、武汉市科学家科普团成员)

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