|
| Umum |
|---|
| Nama,Simbol,Nombor | klorin, Cl, 17 |
| Siri kimia | halogen |
| Kumpulan,Kala,Blok | 17,3,p |
| Rupa | gas hijau kekuningan
 |
| Jisim atom | 35.453(2) g/mol |
| Konfigurasi elektron | [Ne] 3s2 3p5 |
| Bilangan elektron per petala | 2, 8, 7 |
| Sifat fizikal |
|---|
| Keadaan | gas |
| Ketumpatan | (0 °C; 101,325 kPa)
3.2 g/L |
| Takat lebur | 171.6K
(-101.5 °C, -150.7 °F) |
| Takat didih | 239.11 K (-34.04 °C, -29.27 °F) |
| Titik genting | 416.9K, 7.991 MPa |
| Haba pelakuran | (Cl2) 6.406 kJ/mol |
| Haba pengewapan | (Cl2) 20.41 kJ/mol |
| Muatan haba | (25 °C) (Cl2)
33.949 J/(mol·K) |
Tekanan wap| P/Pa | 1 | 10 | 100 | 1 k | 10 k | 100 k | | padaT/K | 128 | 139 | 153 | 170 | 197 | 239 | |
| Sifat atom |
|---|
| Struktur hablur | ortorombus |
| Keadaan pengoksidaan | ±1, 3, 5, 7
(oksidaasid kuat) |
| Keelektronegatifan | 3.16 (skala Pauling) |
| Tenaga pengionan | pertama: 1251.2 kJ/mol |
| kedua: 2298 kJ/mol |
| ketiga: 3822 kJ/mol |
| Jejari atom | 100 pm |
| Jejari atom (kiraan) | 79 pm |
| Jejari kovalen | 99 pm |
| Jejari Van der Waals | 175pm |
| Lain-lain |
|---|
| Sifat kemagnetan | tidak bermagnet |
| Rintangan elektrik | (20 °C) > 10 Ω·m |
| Keberkonduktan haba | (300 K) 8.9 mW/(m·K) |
| Kelajuan bunyi | (gas, 0 °C) 206 m/s |
| Nombor CAS | 7782-50-5 |
| Isotop |
|---|
|
| Rujukan |
|---|
Klorin (Jawi: کلورين; daripadabahasa YunaniChloros, bermaksud "hijau pucat"), ialahunsur kimia dengannombor atom 17 dan simbolCl. Ia sejenishalogen, dijumpai di dalamjadual berkala dalamkumpulan 17. Sebagai ionklorida , yang ia sebahagian daripadagaram biasa dan sebatian lain, secara semulajadi ia banyak dan sangat diperlukan dalam banyak bentuk kehidupan, termasukmanusia. Sebagai gas klorin, ia berwarnakuning kehijauan, dan beratnya dua setengah kali ganda manakala baunya sangat menyesakkan dan sangat beracun. Dalam bentuk cecair dan pepejal, ia agenpengoksidaan,pelunturan, dan nyahjangkitan yang sangat efektif.
Unsur berkenaan yang tulen, mempunyai keadaan fizikal berbentuk gas berwarna kuning kehijauan, Cl2.
Unsur ini ada ahli kepada siri pembentukangaram dan boleh diekstrakkan daripada klorida menerusipengoksidaan dan biasanya melaluielektrolisis.Klorin ialah gas kuning kehijauan yang senang bergabung dengan hampir keseluruhan unsur-unsur lain. Pada 10°C, satuliter daripadaair dapat melarutkan 3.10 liter klorin dan pada 30 °C hanya 1.77 liter.
Klorin ialah bahan kimia yang penting untuk beberapa prosespenulenan air,nyahjangkitan, dan dalampelunturan.Ozon boleh juga digunakan untuk membunuhbakteria, dan ia lebih disukai oleh kebanyakan majlis perbandaran untuk digunakan dalam minuman kerana ozon tidak membentuk sebatian organoklorin dan tidak tertinggal dalam air selepas rawatan.
Klorin juga digunakan secara meluas dalam pembuatan produk sehari-harian.
- Digunakan (dalam bentukasid hipoklorus ) untuk membunuhbakteria dan mikrob-mikrob daripada bekalanminuman dankolam renang. Begitupun, kebanyakan bekalan air kecil-kecilan sekarang ini diklorinkan secara rutin.Lihatpengklorinan.
- Digunakan secara meluas di dalam pembuatankertas, antiseptik, barangan pewarna, makanan,racun serangga, cat lukisan, produk-produk petroleum, plastik, ubat-ubatan, tekstil, pelarut, dan banyak produk pengguna yang lain.
Unsur ini dugunakan secara giat dalamkimia organik sebagai as agen pengoksidaan dan dalam tindakbalaspenggantian kerana klorin biasanya memasukkan ciri-ciri yang dikehendaki dalamsebatian organik apabila ia dimasukkan untukhidrogen (sebagai dalam pembuatangetah syntetik). Ia mempunyai afiniti electron yang paling tinggi di antara halida-halida.
Kegunaan lain adalah dalam penghasilanklorat,kloroform,karbon tetraklorida, dan dalam pengekstrakanbromin.
Klorin (Bahasa Yunani χλωρος, kuning kehijauan) ditemui pada tahun1774 oleh ahli kimia JermanCarl Wilhelm Scheele, yang dengan silapnya menyangkakan ia mengandungioksigen. Klorin telah diberikan namanya pada tahun1810 olehSir Humphry Davy, yang menegaskan bahasa ia sebenarnya sejenisunsur.
Gas klorin, juga dikenali sebagaibertholite, pertama kalidigunakan sebagai senjata menentang manusia padaPerang Dunia Pertama pada22 April,1915.
Secara semula jadi, klorin hanya dijumpai dalam bentukion klorida. Klorida membentuk kebanyakangaram zat terlarut dalamlautan bumi— kira-kira 1.9% jisim air laut ialah ion klorida. Larutan klorida dengan kepekatan lebih tinggi dijumpai diLaut Mati dan longgokanair garam bawah tanah.
Kebanyakan klorida larut dalam air, oleh itu klorida pepejal biasanya hanya ditemui dengan berlimpahnya di kawasan beriklim kering, atau bawah tanah. Mineral klorida biasa termasuklahhalit (natrium klorida),sylvite (kalium klorida), damkarnalit (kalium magnesium klorida heksahidrat).
Secara industinya, unsur klorin biasanya dihasilkan melaluielektrolisis natrium klorida yang terlarut dalam air. Bersama dengan klorin,proses kloralkali ini menghasilkan gashidrogen dannatrium hidroksida, mengikutpersamaan kimia
- 2NaCl + 2H2O → Cl2 +H2 + 2NaOH
Lihat jugaMineral Halida.
Terapat duaisotop stabil klorin yang utama, yang berjisim 35 dan 37, masing-masing dijumpai dalam nisbah bandingan 3:1, memberikanatom-atom klorin secara pukalnya mempunyai berat atom nyata 35.5. Klorin mempunyai 9 isotop dengan nombor jisim berjulat antara 32 ke 40. Hanya tiga daripada isotop-isotop ini wujud secara semula jadi:35Cl (75.77%) dan37Cl (24.23%) stabil, serta36Cl yang beradioaktif. Nisbah36Cl kepada Cl stabil dalam persekitaran adalah kira-kira 700*10-15 kepada 1.36Cl dihasilkan dalam atmosfera melaluiperkecaian36Ar oleh tindakan denganprotonsinar kosmik. Dalam persekitaran subpermukaan,36Cl dihasilkan terutamanya akibat daripadatawanan neutron oleh35Cl atautawanan muon oleh40Ca.36Cl mereput menjadi36S dan seterusnya36Ar, dengan gabunganseparuh hayat selama 308,000 tahun. Separuh hayat isotop tak reaktif yanghidrofili ini menyebabkannya bersesuaian sebagaipentarikhan geologi dalam julat antara 60,000 kepada 1 juta tahun. Tambahan pula, kandungan besar36Cl dihasilkan melalui penyinaranair laut semasa peledakan atmosferasenjata nuklear antara tahun 1952 and 1958. Masa mastautin36Cl dalam atmosfera adalah kira-kira 1 minggu. Oleh itu, sebagai penanda peristiwa airtanah danair bawah tanah tahun 1950-an,36Cl juga berguna untuk mentarikhkan air kurang daripada 50 tahun dari masa kini.36Cl juga digunakan dalam lain-lain bidang dalam sains geologi, termasuklah pentarikhan ais dan endapan.
Klorin merengsakan sistem pernafasan terutamanya bagi kanak-kanak dan orang tua. Dalam keadaan gasnya, ia merengsamembran mukus dan dalam keadaan cecair ia boleh melecurkankulit. Hanya dengan kepekatan 3.5bpj ia boleh dikesan dengan bau tersendiri, tetapi dengan kepekatan 1000 ppm atau lebih barulah ia boleh membawa maut. Oleh sebab itu, klorin adalah antara gas-gas yang digunakan semasaPerang Dunia Pertama sebagaigas perang. (Lihat:Penggunaan gas beracun dalam Perang Dunia Pertama)
Pendedahan kepada gas ini tidak harus melebihi 0.5 bpj (purata pemberat masa 8 jam - 40 jam seminggu).
Pendedahan akut kepada kepekatan tinggi tetapi tidak membawa maut boleh mengakibatkanedema pulmonari, atau bendalir dalam peparu, iaitu keadaan yang sangat tidak menyenangkan. Pendedahan tahap rendah yang kronik melemahkan peparu, meningkatkan kerentanan terhadap lain-lain penyakit peparu.
Wasap bertoksik mungkin akan terhasil apabilapeluntur bercampur denganair kencing,ammonia,asid hidroklorik, dan lain produk pembersih. Wasap ini terdiri daripada campuran gas klorin,kloramina dannitrogen triklorida; maka campuran ini haruslah dielakkan.
Lihat juga:Klorofluorokarbon
Klorin boleh dikilang melaluielektrolisis larutan natrium klorida (air garam). Terdapat tiga kaedah industri untuk penyarian klorin melalui elektrolisis.
Elektrolisis selraksa ialah kaedah pertama yang digunakan untuk menghasilkan klorida pada skala industri.Anodtitanium diletakkan di atas katod cecair raksa dan larutannatrium klorida diletakkan di antara elektrod-elektrod. Apabila arus elektrik dialirkan, klorida terbebas pada anod titanium dan natrium terlarut pada katod raksa menghasilkan amalgam.
Amalgam boleh dijana semula menjadi raksa dengan memberi tindak balas dengan air, menghasilkanhidrogen dannatrium hidroksida. Inilah hasil sampingan yang berguna.
Kaedah ini menggunakan tenaga yang amat banyak dan terdapat juga kebimbangan tentangpengeluaran raksa.
Satu diafragmaasbestos dimendapkan pada katod kekisi besi menghalang klorin yang terbentuk pada anod daripada bercampur semula dengan natrium hidroksida yang terhasil pada katod.
Kaedah ini menggunakan kurang tenaga berbanding dengan sel raksa, tetapi natrium hidroksida yang terhasil tidak mudah untuk dipekatkan dan dimendapkan menjadi bahan yang berguna.
Sel elektrolisis terbahagi kepada dua ruang dengan membran sebagaipenukar ion. Larutan natrium klorida tepu dialirkan melalui pada ruang anod dan keluar pada kepekatan yang lebih rendah. Larutan natrium hidroksida diedarkan melalui ruang katod lalu keluar pada kepekatan yang lebih tinggi. Sebahagian daripada larutan natrium hidroksida pekat dialih menjadi hasil sementara bakinya dicairkan dengan air ternyahion dan dialirkan lagi melalui sel elektrolisis.
Kaedah ini hampir berkesan seperti sel diafragma dan menghasilkan natrium hidroksida yang lebih tulen, tetapi memerlukan larutan natrium klorida yang amat tulen.
Sebelum kaedah elektrolisis digunakan dalam penghasilan klorin, pengoksidaan terus hidrogen klorida dengan oksigen atau udara juga pernah dijalankan dalam kaedahDeacon:
- 2HCl + O2 → Cl2 + H2O
Pelaksanaan tindak balas tidak lengkap ini diselesaikan dengan menggunakan mangkin pada dasar melalui CuCl2. Oleh sebab campuran tindak balas yang sangat mengakis, pelaksanaan teknikal seringkali melibatkan banyak kesulitan.
Proses penghasilan klorin yang lebih awal ialah dengan memanaskan air garam dengan asid danmangan dioksida Mangan diperoleh semula melalui proses Weldon.
Dalam makmal, kandungan gas klorin yang sedikit boleh dihasilkan dengan mencampurkanasid hidroklorik (biasanya kira-kira 5 molar) kepada larutannatrium klorat.
Ahli kimia Carl Wilhelm Scheele ialah orang pertama yang mengasingkan klorin di dalam makmal, dengan menggunakan kaedah yang sangat rumit:
- 2NaCl + 2H2SO4 + MnO2 → Na2SO4 + MnSO4 + 2H2O + Cl2
Untuk rujukan am mengenai ion klorida (Cl−, termasuklah rujukan-rujukan tentang klorida-klorida tertentu, lihatKlorida. Untuk sebatian klorin lain sila rujukklorat (ClO3−),klorit (ClO2−),hipoklorit(ClO−), danperklorat (ClO4−). Lihat jugaKloramina (NH2Cl),Klorin dioksida (ClO2),Asid klorik (HClO3),Klorin monofluorida (ClF),Klorin trifluorida (ClF3),Klorin pentafluorida (ClF5)Diklorin monoksida (Cl2O),Diklorin heptoksida (Cl2O7),Asid hidroklorik (HCl),Asid perklorik (HClO4), dankalium klorida (KCl).
Lihat jugaSebatian klorin.
