Clo và những ứng dụng của Clo trong đời sống hàng ngày

Clo không chỉ là một chất khí thông thường. Nó có những tính chất hóa học đặc trưng và đa dạng ứng dụng quan trọng trong nhiều lĩnh vực. Bài viết này sẽ khám phá sâu hơn về tính chất, ứng dụng của Clo cũng như những biện pháp an toàn cần thiết khi làm việc với Clo.

Nguồn gốc của Clo

Clo được toàn thế giới biết đến vào năm 1774 bởi nhà hóa học Carl Wilhelm Scheele. Vì một số sự cố nào đó mà nguyên tố này đã bị lầm tường rằng là họ hàng của oxi, phải mãi đến tận năm 1810 thì nhà vật lý và hóa học Humphry Davy đã khẳng định rằng Clo thực sự là một nguyên tố trên bản đồ hóa học thế giới.

Nguyên tố này có nguồn gốc từ chloros có nghĩa là màu xanh lá cây về ám chỉ rằng nguyên tố đó có màu như vậy.

Giới thiệu về Clo

Clo (Cl2) là một chất khí không màu, có mùi hắc cực mạnh và độc hại. Nó là một nguyên tố halogen trong bảng tuần hoàn, có số hiệu nguyên tử là 17 và được biết đến như là một trong những chất oxy hóa mạnh nhất.

Clo được sản xuất thông qua quá trình điện phân muối clo hoặc thông qua quá trình oxi hóa khí clo.

Tính chất vật lý của Clo

1. Trạng thái vật chất: Clo tồn tại ở dạng khí ở điều kiện tiêu chuẩn, tức là ở áp suất phòng và nhiệt độ 25°C. Nó là một chất khí không màu, không mùi và có mật độ cao hơn không khí.
2. Điểm sôi và điểm đông: Clo có điểm sôi ở nhiệt độ -34,04°C và điểm đông ở nhiệt độ -101,5°C.
3. Cấu trúc phân tử: Hai nguyên tử clo liên kết với nhau thông qua một liên kết đôi. Mỗi nguyên tử clo có bảy electron valence trong lớp ngoài cùng của nó. Khi hai nguyên tử clo gặp nhau, mỗi nguyên tử chia sẻ một electron để tạo thành liên kết đôi giữa chúng. Cấu trúc phân tử của Clo có thể được biểu diễn như sau: Cl – Cl.
4. Đặc điểm: dễ cháy và có thể gây nổ khi tiếp xúc với các chất hữu cơ và vô cơ.

Tính chất hóa học của Clo

1. Oxi hóa: Clo có khả năng oxi hóa mạnh. Nó có thể tác động lên các chất khác và tạo ra các sản phẩm oxi hóa.
2. Tính Axit: Clo có khả năng diễn giải, tức là nó có khả năng phá hủy các liên kết hóa học của hợp chất hữu cơ và chất hữu cơ.
3. Khử: Hoạt động như một chất khử trong một số phản ứng như ion manganate (VII) (MnO4-).
4. Phản ứng với nước: Khi tiếp xúc với nước, Clo phản ứng để tạo thành axit clohydric (HCl). Phản ứng này cũng diễn ra trong quá trình xử lý nước để diệt khuẩn và khử trùng.
5. Phản ứng với các hợp chất hữu cơ: Clo có khả năng tác động lên các hợp chất hữu cơ, gây ra các phản ứng substitution hoặc addition.
6. Tác động diệt khuẩn: Clo có khả năng diệt khuẩn và khử trùng cao.

Xem thêm : Tác hại của thuốc lá đến sức khỏe và cách tránh thuốc lá

Các ứng dụng của Clo trong đời sống

Trong xử lý nước

• Diệt khuẩn và khử trùng trong các hồ, bể chứa nước và bể bơi công cộng.
• Tiêu diệt các vi sinh vật và tác nhân gây bệnh trong nước uống.
• Loại bỏ mùi hôi và màu sắc không mong muốn trong nước.
• Kiểm soát lượng vi khuẩn và rong rêu trong các hệ thống xử lý nước.

Trong ngành y tế

• Tiêu diệt vi khuẩn và vi rút trong các bệnh viện.
• Điều trị nhiễm trùng da hoặc các bệnh do virus gây ra.
• Sát trùng các dụng cụ y tế trước khi sử dụng để đảm bảo tính an toàn cho bệnh nhân.
• Nhiều loại thuốc có khả năng giảm các triệu chứng dị ứng cũng như kiểm soát cơn đau viêm khớp khi trở thời tiết cũng cần rất nhiều hóa chất
• Các vết khâu phẫu thuật cũng như thiết bị y tế đều có dấu ấn của chất hóa học
• Kính an toàn cũng như các sản phẩm kính áp tròng đều lấy Clo làm chủ đạo.

Trong ngành công nghiệp

• Oxy hóa các hợp chất hữu cơ trong quá trình sản xuất các hợp chất hữu cơ.
• Khử trùng và làm sạch trong các quy trình sản xuất và xử lý hóa chất.

Ứng dụng của Clo trong an ninh quốc phòng

Với đặc tính riêng biệt của mình, áo chống đạn của các đơn vị bộ đội và cảnh sát thường được làm từ hóa chất Clo. Ngoài ra, nó còn được sử dụng để sản xuất kính nhìn đêm, buồng lái hay thậm chí trong cả các hoạt động nghiên cứu tên lửa.

Trong ngành năng lượng và môi trường

Hóa học Clo góp phần không nhỏ trong việc chế tạo pin năng lượng mặt trời. Lưỡi tuabin gió làm từ các loại nhựa xuất xứ từ Clo khiến cho các tấm pin chuyển đổi năng lượng gió thành điện năng.

Trong sản xuất vật liệu các công nghệ tiên tiến

• Thường xuyên góp phần sản xuất các thiết bị xử lý nhanh giúp cho điện thoại thông minh hay các thiết bị vi điện tử được cung cấp năng lượng.
• Các dòng pin xe hơi hay điều hòa dân dụng cũng đều có dấu ấn của nguyên tố hóa học này.

Trong nông nghiệp 

• Khử trùng nước tưới: giúp tiêu hủy các loại nấm gây bệnh cũng như vi khuẩn có hại cho các loại cây trồng.
• Thuốc diệt trùng: nhiều người dùng sử dụng nguyên tố này trong các loại thuốc trừ sâu nhằm diệt tận gốc các mầm sâu gây bệnh.
• Cải thiện chất lượng đất: Clo có thể được dùng giúp đất trở nên tươi xốp hơn, cải thiện cấu trúc và chất lượng có trong bề mặt đất.
• Chế phẩm phân bón: để có thể cải thiện hàm lượng chất dinh dưỡng thì nguyên tố hóa học này sẽ được bổ sung vào các loại phân bón.

Cách điều chế Clo trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp

Trong phòng thí nghiệm

Chúng ta sẽ thường sử dụng axit HCL cho tác dụng với chất có tính oxi hóa mạnh như kali pemanganat ở thể rắn (KmnO4) hay mangan dioxit rắn (MnO2), K2Cr2O7… khi muốn điều chế nguyên tố Clo trong phòng thí nghiệm.

Lượng khí thu được của nguyên tố Clo thường lẫn khí HCL đi kèm với hơi nước ở dạng tạp chất. Người nghiên cứu sẽ phải dẫn khí Clo qua các bình rửa khí dung dịch NaCl hoặc chứa H2SO4 đặc để giữ lại hơi nước cũng như loại bỏ các tạp chất còn đọng lại.

Trong công nghiệp

Đã từ rất lâu trong ngành công nghiệp sản xuất thì khí Clo đã thường được sản xuất cũng như điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy các loại muối NaCl có màng ngăn. Vì cần năng suất lớn mà phải tiết kiệm chi phí nên đây là những nguyên liệu vô cùng phù hợp bởi tính phổ thông cũng như dễ dàng tạo ra một lượng lớn khí Clo.

Ngoài ra, lượng Calo trong công nghiệp thường được sản xuất dưới dạng viên hoặc bột để ứng dụng trong các hoạt động xử lý nước của hồ bơi.

Tác động tiêu cực của Clo

• Gây kích ứng đến các cơ quan hô hấp và mắt khi tiếp xúc với nồng độ cao.
• Gây hại cho môi trường, đặc biệt là trong các hệ thống nước ngầm, khi được sử dụng quá nhiều hoặc không được loại bỏ đúng cách.
• Clo có thể gây ảnh hưởng trực tiếp tới tai mũi họng của bạn dù nó ở thể lỏng hay thể khí.
• Có thể dễ dàng gây tử vong cho người lớn trong vòng 30 phút khi tiếp xúc với mật độ
• Nếu chúng ta tiếp xúc cũng như chịu ảnh hưởng lâu dài của khí Clo, cơ thể ta sẽ trở nên già trước tuổi và đặc trưng chính là hiện tượng lao phổi.
• Nhiều phụ nữ mang thai khi sử dụng các dòng nước bị nhiễm khí Clo thì rất dễ xảy ra hiện tượng con cái bị dị tật hoặc thậm chí nặng hơn có thể sảy thai.

Các triệu chứng khi bị ngộ độc khí Clo

Khi hít phải

• Ho, đau họng, thở khó, đau ngực, tích nước trong phổi.
• Kích ứng da, mắt và hệ hô hấp.
• Gây cảm giác mệt mỏi, uể oải.
• Tiếp xúc nhiều sẽ dẫn tới khả năng bị mất mùi trong một thời gian ngắn.

Nhiều trường hợp tiếp xúc khí Clo ờ nồng độ cao sẽ lập tức bị khó thở và co thắt phế quản, nhiều trường hợp còn bị xuất hiện dấu hiệu phù phổi.

Khi nuốt phải

Rất hiếm trường hợp người dùng nuốt phải nguyên tố hóa học này nhưng cũng chớ nên chủ quan bởi vì khi bị rò rỉ chúng có thể ngấm vào lượng nước mà các bạn hay sử dụng đấy, gây ảnh hưởng trực tiếp tới đường tiêu hóa của cơ thể.

Biện pháp an toàn khi sử dụng Clo

• Sử dụng các thiết bị bảo hộ như khẩu trang, kính bảo hộ, găng tay và áo khoác để đảm bảo tính an toàn cho người sử dụng.
• Đảm bảo đúng lượng và nồng độ clo khi sử dụng để tránh gây hại cho sức khỏe và môi trường.
• Lưu trữ và vận chuyển clo đúng cách để tránh các tai nạn không đáng có.
• Đảm bảo sự thông gió tốt trong quá trình sử dụng clo để tránh ngộ độc do hít phải khí Clo.

Xem thêm : Etilen là gì? Tính chất và ứng dụng của Etilen trong cuộc sống

Hướng dẫn cách xử lý Clo dư thừa trong nước

Dùng than hoạt tính

Nhờ vào cơ chế hấp thụ bề mặt, than hoạt tính sẽ phản ứng trực tiếp với Clo và loại bỏ các hợp chất chứa Clo khỏi nước. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng cứ 1kg cacbon có thể phản ứng được với 6kg Clo.

Dùng tia cực tím

Tia cực tím có bức xạ quang phổ rộng đi kèm với cường độ lớn dẫn đến giảm lượng Clo có sẵn và Chloramines bằng cách chia nhỏ chúng ra thành axit hydrochloric.

Dùng hóa chất

Các hóa chất như sulfite, metabisulfites, bisulfites thường được sử dụng để loại bỏ Clo có sẵn trong nước.

Sử dụng máy lọc nước RO

Máy lọc nước RO không chỉ loại bỏ Clo bám trong nước mà còn giúp khử sạch các chất độc hại cũng như vi khuẩn tồn dư trong nước.

Mua khí Clo ở đâu?

Clo theo quy định của pháp luật vẫn là loại khí độc hại nên khi vận chuyển cần đảm bảo thì yếu tố an toàn để không bị rò rỉ ra bên ngoài gây ảnh hưởng xấu tới đời sống xã hội. Nếu muốn sử dụng thì các bạn phải tìm đến đơn vị uy tín trên thị trường và có giấy phép hợp pháp của nhà nước.

Mong rằng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về Clo và các ứng dụng của nó. Nếu bạn có bất kỳ ý kiến hoặc góp ý, hãy để lại comment bên dưới để được Hút bể phốt Việt Tín giải đáp.