Chlor rozpuszcza się w wodzie tworząc tzw. wodę chlorowąwoda chlorowawodę chlorową. W $1 {\text{dm}}^3$ wody o temperaturze $25°\text{C}$ rozpuszcza się ok. $\mathrm{2,3} {\text{dm}}^3$ chloru. Chlor powoli reaguje z wodą, a produktami tego procesu są chlorowodór ($\text{HCl}$) i kwas chlorowy($\text{I}$) ($\text{HClO}$).

Woda chlorowa stosowana jest w wybielaczach. Rozkład barwnikówbarwnikibarwników nie jest jednak spowodowany jedynie obecnością chloru, ale także aktywnego tlenu. Skąd w roztworze chloru lub jego związkach bierze się aktywny tlen? Otóż zostaje wytworzony w środowisku reakcji (czyli in situ, co z języka łacińskiego znaczy „w miejscu”), w wyniku rozkładu nietrwałego kwasu chlorowego($\text{I}$) na chlorowodór i atomowy tlen, który jest bardzo aktywny. Przebiega wówczas następująca reakcja nazywana reakcją dysproporcjonowania:

To właśnie aktywny tlen $\left[\text{O}\right]$ jest składnikiem wybielającym. Jeżeli atomy tlenu nie zostaną zużyte jako czynnik wybielający, to po pewnym czasie łączą się one w cząsteczki.

Woda chlorowa jest stosowana jako odczynnik utleniający oraz odczynnik, który może w niektórych przypadkach zastępować chlor gazowy.

Chlor na skalę przemysłową otrzymywany jest poprzez elektrolizę wodnych roztworów chlorku sodu lub stopionej soli. Natomiast do celów laboratoryjnych można uzyskać go działając stężonym kwasem chlorowodorowym na manganian($\text{VII}$) potasu lub tlenek manganu($\text{IV}$).

Doświadczenie

R3xmLUWG2yr2W

Uwaga! Ponieważ chlor jest gazem niebezpiecznym dla zdrowia człowieka, doświadczenie należy prowadzić pod sprawnie działającym wyciągiem. Odczynniki: chlor; 2-3 cm3 wody; płatki kwiatów. Sprzęt laboratoryjny: dwie kolby; dwa korki. Instrukcja: Dwie kolby, oznaczone numerami 1 i 2, napełnij chlorem. Do kolby, oznaczonej numerem 2, dodaj 2-3 cm3 wody. Do korków przymocuj barwny płatek kwiatu. Zamknij kolby korkami tak, aby płatki znajdowały się wewnątrz. Naczynia pozostaw szczelnie zamknięte przez godzinę.

Schemat doświadczenia:

R1d74lkEmWrMm

Ilustracja przedstawia dwie kolby stożkowe zamknięte korkami. Przez środek każdego korka przechodzi drut, na którego końcu znajduje się barwna tkanina. W pierwszym przypadku w kolbie znajduje się bezbarwny roztwór i czerwony kawałek materiału. W drugiej kolbie znajduje się żółty materiał, a pod nim żółty roztwór.

RfNqoFhBzDBKX

Obserwacje: W kolbie z wodą chlorową (2) proces wybielania zachodzi natychmiast. W kolbie nr 1 nie ma żadnych oznak reakcji. Wnioski: Obecność zarówno chloru, jak i wody jest niezbędna do odbarwienia płatka kwiatu. Dzieje się tak dlatego, że czynnikiem aktywnym nie jest w tym wypadku chlor, ale produkt jego reakcji z wodą - tlen aktywny. Łączy się on z cząsteczkami barwników, co powoduje ich częściowe niszczenie.

Przykłady wybielaczy

Kwas chlorowy($\text{I}$) $\text{HClO}$ jest związkiem bardzo nietrwałym, dlatego najczęściej jako wybielaczewybielaczwybielacze stosowane są jego sole:

• chloran($\text{I}$) sodu $\text{NaClO}$;

• chloran($\text{I}$) potasu $\text{KClO}$;

• chloran($\text{I}$) wapnia $\text{Ca}{\left(\text{ClO}\right)}_2$ – stosowany powszechnie ze względu na niskie koszty produkcji.

Rg3aR4pYXuBn5

Zdjęcie przedstawia niebieskie kanistry wypełnione płynem do odkażania wody. Na etykiecie znajduje się zapis: liquid pool chlorine.

Ciekawostka

R1PClX1tOquCC1

Zdjęcie przedstawia mężczyzn pływających w basenie.

Ozon jest alotropową odmianą tlenu o bardzo silnych właściwościach utleniających. Nie pozostawia w dezynfekowanej wodzie żadnych dodatkowych substancji chemicznych (tak jak ma to miejsce przy zastosowaniu chlorowania). W basenach publicznych ozonowanie spełnia funkcję dodatkowej dezynfekcji i przyczynia się do zmniejszenia zapotrzebowania na chlor. Taka metoda jest niezwykle skuteczna, ponieważ pozwala zneutralizować bakterie E. coli sto razy szybciej niż chlor. Ograniczenie chlorowania do niezbędnego minimum powoduje też ograniczenie nieprzyjemnego zapachu.

Słownik

Bibliografia

Bielański A., Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 1987, s. 563.

Czerwińska A., Jelińska‑Kazimierczuk M., Kuśmierczyk K., Chemia 1. Podręcznik, Warszawa 2002, s. 330- 396.

Trzebiatowski W., Chemia nieorganiczna, Warszawa 1977.

https://www.chemiabasenowa.pl/content/36-ozonowanie-wody-basenowej [dostęp 30.07.2021]