Fakta om klor

Om du någonsin har tagit receptbelagd medicin, kört en bil eller drickat kranvatten har du troligtvis blivit utsatt för klor.

Klor, element nr 17 i det periodiska elementet, har flera tillämpningar. Det används för att sterilisera dricksvatten och för att desinficera simbassänger, och det används vid tillverkning av ett antal vanliga produkter, såsom papper, textilier, läkemedel, färger och plast, särskilt PVC, enligt Royal Society of Chemistry . Dessutom används klor vid utveckling och tillverkning av material som används i produkter som gör fordon lättare, från sittdynor och sätesskydd till däckkablar och stötfångare, enligt American Chemistry Council.

Elementet används också i organiska kemiprocesser - till exempel som ett oxidationsmedel och en substitution för väte, enligt Los Alamos National Laboratory. Ett oxidationsmedel har starka desinficerings- och blekegenskaper. När det används som vätgasersättare kan klor ge många önskade egenskaper i organiska föreningar, såsom dess desinficeringsegenskaper eller dess förmåga att bilda användbara föreningar och material som PVC och syntetiskt gummi.

Men klor har också en mörk sida: I sin naturgasform är det skadligt för människors hälsa. Klor är en andningsirritation, och inandning kan orsaka lungödem - en överdriven vätskesuppbyggnad i lungorna som kan leda till andningssvårigheter. Gasen kan också orsaka irritation i ögonen och huden, eller till och med allvarliga brännskador och sår, enligt New York State Department of Health. Exponering för komprimerad flytande klor kan leda till frostskador i hud och ögon, rapporterar byrån.

Bara fakta

• Atomnummer (antal protoner i kärnan): 17
• Atomsymbol (på det periodiska elementet): Cl
• Atomvikt (atomens genomsnittliga massa): 35.453
• Densitet: 3,214 gram per kubikcentimeter
• Fas vid rumstemperatur: Gas
• Smältpunkt: minus 150,7 grader Fahrenheit (minus 101,5 grader C)
• Kokpunkt: minus 29,27 F (minus 34,04 C)
• Antal isotoper (atomer av samma element med ett annat antal neutroner): 24. Antal stabila isotoper: 2
• Vanliga isotoper: Klor-35 (76 procent naturligt överflöd)

Gröngul gas förväxlat med syre

1774 släppte den svenska farmaceuten Carl Wilhelm Scheele några droppar saltsyra på en bit mangandioxid i sitt labb och en gröngul gas producerades inom några sekunder, enligt American Chemistry Council. Klor erkändes emellertid inte som ett element förrän flera decennier senare av den engelska kemisten Sir Humphry Davy, och innan det trodde folk att det var en syreförening. Davy kallade det "kloros", från grekiska ordet för gröngult, och 1810 uppdaterade han namnet till "klorgas" eller "klor."

Klor tillhör gruppen halogener - saltbildande element - tillsammans med fluor (F), brom (Br), jod (I) och astatin (At). De finns alla i den andra kolumnen från höger på periodiska tabellen i grupp 17. Deras elektronkonfigurationer är likadana, med sju elektroner i deras yttre skal. De är mycket reaktiva element; när de är bundna med väte producerar de syror. Ingen finns i naturen i sin elementära form, enligt Purdue University. De finns vanligtvis som salter i mineraler.

I själva verket är förmodligen den mest kända formen av en klorförening natriumklorid, annars känd som bordsalt. Andra föreningar inkluderar kaliumklorid, som används för att förhindra eller behandla låga kaliumnivåer i blodet, och magnesiumklorid, som används för att förhindra eller behandla magnesiumbrist.

De flesta klor görs via elektrolys av natriumkloridlösningar - med hjälp av en elektrisk ström för att skapa en kemisk reaktion, enligt University of York. Processen separerar elementen.

Vem visste?

• På grund av dess giftiga egenskaper användes klor som ett kemiskt vapen under första världskriget, enligt Royal Society of Chemistry.
• När det isoleras som ett fritt element, tar klor formen av en gröngul gas, som är 2,5 gånger tyngre än luft och luktar blekmedel.
• Chorine är den näst vanligaste halogen och den näst lättaste halogen på jorden efter fluor.
• Natriumklorid (salt) är den vanligaste klorföreningen och förekommer i stora mängder i havet.
• Det kan finnas lite klor i kycklingen du äter. Kycklingkadaver som kommer från amerikanska fabriksbruk går ofta i klor för att bli av med avföring.
• Klor förstör ozon och bidrar till processen för nedbrytning av ozon. I själva verket kan en kloratom förstöra så många som 100 000 ozonmolekyler innan den tas bort från stratosfären, enligt den amerikanska miljöskyddsbyrån.
• Simbassänger litar på klor för att hålla dem rena. Enligt American Chemistry Council bör vattnet i de flesta simbassänger innehålla två till fyra delar per miljon klor. Och det starka klor som du kan lukta när du simmar vid den offentliga poolen kan faktiskt vara en indikator på att ytterligare klor behövs för att balansera kemikalierna i vattnet.

Forskning

Klor har orsakat väldigt rörelse bland forskare under åren på grund av vissa skadliga effekter det kan ha på människors hälsa. Dessa effekter förblir emellertid diskutabla.

Klor är en av atomerna i ett toxin som vissa sydamerikanska grodor har i huden. Enligt American Chemistry Council kan det förlamas eller till och med döda stora djur. Infödda i den colombianska tropiska regnskogen brukade gnugga spetsarna med sina pilar på huden på dessa "gift-dart-grodor." John Daly, en forskare vid National Institute of Health försökte isolera föreningen, kallad epibatidin, men kunde inte få tillräckligt med ämnet (grodorna är hotade), och vad han syntetiserade hade oönskade biverkningar. Men genom att ordna om föreningen på atomnivå hoppas kemister att de så småningom kan hitta en version som är en potent smärtlindrare.

Tidigare forskning har kopplat dricka klorerat vatten till en ökad cancerrisk. I en studie som publicerades 1992 i American Journal of Public Health fann forskare till exempel att människor som drack klorerat vatten hade 21 procent högre risk att få blåscancer och 38 procent högre risk att få rektalcancer än människor som drack icke-klorerat vatten. Och i en annan studie, publicerad 2010 i tidskriften Environmental Health Perspectives, fann forskare att personer som simmade i en klorerad pool i 40 minuter hade ökat biomarkörer (dvs vissa molekylära indikatorer) relaterade till cancerrisk. En studie från 2017 som publicerades i samma tidskrift fann emellertid att även om det finns en högre risk för urinblåsan när man dricker klorerat vatten, fanns det lite eller inget bevis för att simma i en klorerad pool och risken för urinblåsan i en studie som tittade på antalet timmar i poolen under sommaren och icke-sommarmånaderna och under olika åldersintervall.

U.S. Department of Health and Human Services, International Agency for Cancer Research and the US Environmental Protection Agency har inte klassificerat klor som en cancerframkallande människa enligt Centers for Disease Control and Prevention..

Är klor dåligt för din hälsa? Inte exakt, sade Preston J. MacDougall, professor i kemi vid Middle Tennessee State University i Murfreesboro.

"Du vill inte använda alltför stora mängder klor, men vi bör inte vara rädda för kemiska ämnen eftersom vi inte förstår dem," sa MacDougall .

I själva verket avsaknaden av lämplig klorering för att döda skadliga bakterier, t.ex. E coli, kan ha förödande konsekvenser för människors hälsa och liv, tillade han. Till exempel i maj 2000, i Walkerton, Ontario, dog sju personer och mer än 2300 blev sjuka efter att stadens vattenförsörjning smittades av E coli och andra bakterier, enligt Water Quality and Health Council. Om de erforderliga klorhalterna hade bibehållits, kunde katastrofen ha förhindrats, även efter att vattnet var förorenat, enligt en rapport publicerad av Ontario Ministry of the Attorney General.

Att tillsätta klor till vatten är dessutom en metod som många försöker göra rent vatten lättillgängligt i utvecklingsländerna. En studie som publicerades 2017 konstaterar att 3,4 miljoner människor dör varje år av vatten förorenat med skadliga bakterier, t.ex. E coli, och att upp till 4,4 miljarder människor inte har en pålitlig källa för rent dricksvatten. Klorering av vattenförsörjningen förutom att föra vatten närmare samhällena är ett viktigt steg för att föra rent vatten närmare de som behöver det.

Dessutom finns det några lovande forskningsrelaterade nyheter om klor. MacDougall pekade på en ny studie om kloratomer som hittades i en ny klass antibiotikaföreningar som har upptäckts i små marina organismer i Nordatlantiska vatten nära Norge. Dessa kloratomer är väsentliga för antibiotikaktiviteten hos föreningarna, som kan vara effektiva mot meticillinresistent Staphylococcus aureus, en bakterie som orsakar svårbehandlade infektioner hos människor och är resistent mot vanligt förekommande antibiotika, sade han.

"Läkemedelsupptäcktsgemenskapen är mycket upphetsad över dessa naturligt förekommande föreningar eftersom de är effektiva mot MRSA," sade MacDougall, som inte var inblandad i forskningen, publicerad i april 2014 i tidskriften Angewandte Chemie International Edition.

Ytterligare rapportering av Rachel Ross, bidragsgivare.

Ytterligare resurser

• För att se hur reaktiv klor är när den interagerar med andra föreningar, kolla in den här roliga videon gjord av periodiska videor.
• Lär dig mer om de många överraskande applikationerna av klor på denna webbplats som heter Elements of Surprise som ägnas åt detta mångsidiga element.
• Om du vill lära dig mer om hur exponering för klor kan påverka din hälsa, kolla FAQ-avsnittet om klor på CDC: s webbplats.