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第15章 氯元素的发现

氯在地壳中的含量很多,约为万分之三,在人体中的含量一般为万分之十二,主要分布于细胞外液。

氯在自然界很少单独存在。浩瀚的大海是氯的大本营。海水中含有相当高浓度的氯的化合物,如氯化钠、氯化钙、氯化镁等等,还有80多种其他元素,其中氯的含量占第一位,总量约有3亿亿吨。

可是氯元素的发现,却经历了一段较长时间的探索。

1774年,舍勒进行锰矿石(主要成分为二氧化锰)试验的时候,把盐酸和二氧化锰的混合物在一起加热,意外地发现,有一种黄绿色的气体冒出来,它十分刺鼻,人们呼吸后感到窒息。

舍勒对这种气体的性质进行观察和研究,发现它能够溶于水,使水略带酸味。这种气体还有魔术师般的本领:把鲜艳的花朵或翠绿的叶子放进其中,美丽的色泽很快褪掉了。它还能腐蚀各种金属。舍勒叫这种气体为“脱燃素的盐酸”。

这种气体是氯气。在当时拉瓦锡等不知道这是新发现的元素,说它是“氧化盐酸”。从此,氯被误解了30多年。19世纪初,英国化学家戴维对这种气体进行了仔细地研究,于1810年在英国皇家学会论证并正式提出“氧化盐酸”是一种新元素。根据它的颜色定名为氯,希腊文的意思是“绿色的”。我国清末翻译家徐寿,最初把它译成“绿气”,后来才把两个字合成一个字——“氯”。

海洋是生命的摇篮。生命起源于海洋,陆地生物是由海洋生物登上陆地进化而来的。海水中含有大量的盐(氯化钠)。人类血液中所带氯化钠的咸味,是大海遗留下来的标记。人每天要吃一定数量的盐。人的胃像一个小小的盐酸工厂,不断地生成胃酸,它是氯化氢的稀溶液,能促进食物的消化,把混入食物中的病菌杀死。

氯气比空气重2.5倍,在常温和6个大气压下,就可以液化变成黄绿色的液体——“液氯”。

氯的化学性质很活泼,能同绝大多数的普通金属、非金属(除碳、氮、氧外)直接化合。液氯常常被装在外面漆有绿色的钢筒里,因为它不会同铁发生作用。

人们每天都要跟氯打交道。饮用的自来水里,就通进了少量的氯气,进行消毒、杀菌。天然水中含有大量病菌,把氯气通进石灰水中,制成次氯酸钙(漂白粉),也可为饮水消毒。氯成了人类健康的“卫士”。漂白粉还可以用来漂白棉纱、布匹和纸张等。

氯气和氢气在一起燃烧,生成氯化氢气体。氯化氢是制造聚氯乙烯的主要原料。氯化氢的水溶液就是盐酸,是重要的化工原料,在纺织、食品、冶金工业中有广泛应用。

通过电解食盐水的方法,可以得到氯气、氢氧化钠和氢气。以此为基础的工业被称为氯碱工业,主要产品是氯和碱。

氯的各种化合物用途日益广泛,正在塑料、无机颜料、有机染料、农药、医药等化学合成中发挥更大的作用。但是许多氯化物具有毒性,会对环境造成污染,必须严加防治。

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