คลอรีนเป็นสารเคมีที่ได้รับความนิยมและใช้กันอย่างแพร่หลาย คุณสมบัติทำให้มั่นใจได้ว่าสามารถประยุกต์ใช้งานได้หลากหลายแม้ว่าจะเป็นสารที่อันตรายมากก็ตาม พวกเราส่วนใหญ่พบเจอคลอรีนทุกวันโดยที่ไม่รู้ตัว ประวัติความเป็นมาเป็นอย่างไร หาได้จากที่ไหน และผลิตอย่างไร? อ่านส่วนแรกของคุณลักษณะเกี่ยวกับคลอรีนเพื่อหาคำตอบ
เรื่องราวของการค้นพบคลอรีน
คลอรีน ในรูปแบบบริสุทธิ์ถูกค้นพบในปี ค.ศ. 1774 โดย Carl Wilhelm Scheele นักเคมีจากบรรพบุรุษชาวเยอรมันและชาวสวีเดน มันถูกผลิตขึ้นในปฏิกิริยาของแมงกานีส (IV) ออกไซด์กับกรดไฮโดรคลอริก ในขั้นต้น Carl Scheele คิดว่าเขาได้ค้นพบสารประกอบที่มีออกซิเจน ชื่อ ‘คลอรีน’ ถูกกำหนดให้กับสารนี้ในปี ค.ศ. 1810 โดย Humphry Davy ซึ่งพบว่าจริงๆ แล้ว Carl ได้ค้นพบธาตุหนึ่ง คลอรีนเหลวผลิตขึ้นในปี พ.ศ. 2366 โดยนักเคมีชาวอังกฤษ Michael Faraday ชื่อโปแลนด์ ‘คลอร์’ ได้รับมอบหมายจากฟิลิป วอลเตอร์ ผู้เชี่ยวชาญด้านการตั้งชื่อทางเคมี นับแต่นั้นเป็นต้นมา คลอรีนได้กลายเป็นคุณลักษณะถาวรของสิ่งมีชีวิตมากมาย โดยพบการใช้งานมากมาย
การเกิดขึ้นและการผลิตคลอรีน
คลอรีนเป็นองค์ประกอบที่พบมากที่สุดลำดับที่ 11 ในเปลือกโลก ตามความเข้าใจทั่วไป สารประกอบคลอรีนเป็นที่รู้จักกันเป็นหลัก สำหรับการมีอยู่ของมันในธรรมชาติ โดยที่ธาตุนั้นพบได้เฉพาะในชื่อคลอไรด์ไอออน Cl – ซึ่งประกอบเป็น 0.19%ของสสารทั้งหมด (โดยน้ำหนัก) . พวกมันพบได้ทั่วไปในมหาสมุทร คลอไรด์ไอออน ประกอบด้วยประมาณ 1.9%ของน้ำหนักของมหาสมุทรทั้งหมดทั่วโลก พวกเขายังสามารถพบได้ในน่านน้ำทะเลสาบเค็มและในแหล่งน้ำเกลือใต้ดิน แร่ธาตุที่มีคลอรีน ได้แก่ ซิลไวน์ (โพแทสเซียมคลอไรด์), เฮไลต์ (เกลือสินเธาว์) และคาร์นาไลต์ (โพแทสเซียมแมกนีเซียมคลอไรด์ไฮเดรต) สารเคมีที่มีคลอรีนเป็นส่วนประกอบมากกว่า 2,000 ชนิดมีอยู่ตามธรรมชาติในสิ่งมีชีวิต คลอรีนยังมีอยู่ในร่างกายมนุษย์ สารประกอบคลอรีนสามารถพบได้ในผิวหนัง เลือด ฟัน และน้ำตา คลอรีนที่มีอยู่ในเซลล์เม็ดเลือดขาวช่วยในการต่อสู้กับการติดเชื้อ นอกจากนี้เรายังสามารถหาคลอไรด์ไอออนใน กรดไฮโดรคลอริก ซึ่งเป็นเอนไซม์ย่อยอาหารที่มีอยู่ในกระเพาะอาหาร ให้เราพิจารณาองค์ประกอบนี้ให้ละเอียดยิ่งขึ้น คลอรีนอิสระเกิดขึ้นในรูปของโมเลกุลสองอะตอมทั่วไป Cl 2 ในทางกลับกัน ในสารประกอบจะเกิดขึ้นที่สถานะออกซิเดชันตั้งแต่ -I ถึง VII เป็น องค์ประกอบที่ออกฤทธิ์ทางเคมี ซึ่งรวมกับไฮโดรเจนเพื่อผลิตไฮโดรเจนคลอไรด์ภายใต้อิทธิพลของแสงแดดที่กระจัดกระจาย ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม มันยังจับกับองค์ประกอบอื่น ๆ ก่อตัวเป็นคลอไรด์ต่างๆ . เราสามารถผลิตคลอรีนได้ภายใต้สภาวะของห้องปฏิบัติการ เช่น โดยการออกซิไดซ์กรดไฮโดรคลอริกด้วยสารออกซิไดซ์ที่แรง (เช่น โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต) ในระดับอุตสาหกรรม คลอรีนส่วนใหญ่ผลิตโดยวิธีการอิเล็กโทรลิซิสของสารละลายโซเดียมคลอไรด์ในน้ำ หรือที่เรียกว่าสารละลายเกลือ ปฏิกิริยาดังกล่าวส่งผลให้โมเลกุลของคลอรีน (Cl 2 ) ก่อตัวเป็นก๊าซ พร้อมด้วยไฮโดรเจนและสารกัดกร่อน (โดยปกติคือ โซเดียมไฮดรอกไซด์ ) เทคโนโลยีการผลิตที่ออกแบบมาอย่างเหมาะสมช่วยให้สามารถแยกผลิตภัณฑ์เหล่านี้ออกจากกันได้เนื่องจากมีปฏิกิริยาสูง ในยุโรป อิเล็กโทรไลซิสเมมเบรน เป็นวิธีที่ใช้กันมากที่สุด ซึ่งใช้สำหรับการผลิตคลอรีนในกลุ่ม PCC ด้วย อย่างไรก็ตาม วิธีการอื่นก็มีอยู่เช่นกัน เช่น อิเล็กโทรไลซิสแบบปรอท ในขั้นตอนสุดท้ายของการผลิต คลอรีนจะถูกทำให้เป็นของเหลวและเทลงในบรรจุภัณฑ์แรงดันที่มีขนาดต่างกัน PCC Group เป็นหนึ่งในผู้ผลิตคลอรีนที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในตลาดเคมีภัณฑ์ มีทั้งคลอรีนและ สารที่ได้จากคลอรีน จำนวนหนึ่ง
คุณควรรู้อะไรอีกเกี่ยวกับคลอรีน?
เพื่อสรุปสั้น ๆ ในส่วนแรกของบทความ เราได้เรียนรู้เรื่องราวของการค้นพบคลอรีน เราได้เรียนรู้ว่ารูปแบบใดที่พบในธรรมชาติและกระบวนการผลิตในระดับอุตสาหกรรมเป็นอย่างไร อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติของมันคืออะไร และเหตุใดจึงกลายเป็นสารเคมีชนิดหนึ่งที่พบได้บ่อยที่สุด? คุณสามารถอ่านเกี่ยวกับเรื่องนี้ได้เร็ว ๆ นี้ในตอนต่อไป