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第一次世界大战期间，一位被称为'化学战争之父'的化学家备受人们唾弃。之所以被唾弃，是因为他研究了氯气用于战争中。战场上一团黄绿色烟雾腾起，不到10分钟内，就让将近5000名士兵死亡。这团黄绿色烟雾正是氯气，具有很强的毒性。 身着防护服处理氯气 从上面事例我们可以知道氯气具有很强的毒性，而现如今自来水厂消毒用的基本都是氯气消毒。既然氯气本身有毒，为什么又能够利用对自来水进行消毒？这利用了什么性质？带着疑问，下面就进行系统分析探讨。 氯气的发现1774年瑞典化学家舍勒在研究二氧化锰中第一次发现了氯气，这种气体为黄绿色，非常的刺鼻并让人出现不适。他把这种气体溶于水后，发现这种水溶液对于纸张、蔬菜都有永久性的漂白作用。 实验室制备氯气 当时并没有氯气这一说法，直到1810年才有氯气这个名字。戴维经过大量的实验研究后，他将这种元素命名为chlorine，这个名称来自希腊文，有'绿色的'意思。而我们国家早期也是称氯气为'绿气'。 氯气为何能用于消毒自来水自来水厂从江河湖海把水引入水厂内，经过混凝、沉淀、过滤、送入清水池并进行消毒等系列工艺流程后，由高压送水泵输入自来水管道，送入到千家万户。 自来水厂处理流程 氯气消毒这个方法已经用了将近100年，因为它有独特的优势。氯气消毒效果好，低浓度即可达到很好的消毒效果，且对人体几乎没危害。而且它的成本比较低，工艺技术成熟可靠。 水中通入氯气后（消毒的加氯量（液氯）在1.0-2.5g\m3之间，国标中对此有严格的规定）氯气会与水发生反应生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性。 次氯酸消毒 对于水中的细菌、水藻之类的东西，次氯酸的强氧化性可以破坏它们的细胞壁，氧化它们内部的酶，切断它们的蛋白质合成，这就会导致它们死亡，达到消毒的目的。次氯酸酸根离子也具有一定的消毒性，但由于它带负电荷，难于接近细菌，消毒效果不佳，因此会用氯气替代漂白粉进行消毒。 通过以上的分析，消毒利用的是生成的次氯酸。而氯气有毒指的是人体直接接触氯气，会导致引起呼吸道的严重损伤，对眼睛黏膜和皮肤有高度刺激性。而日常我们说的洁厕灵不能和84消毒液一块用，就是因为它们之间能产生氯气，会导致人中毒。 为何选择氯气事实上除了氯气，也有其它的消毒方法，但应用的都非常少，国内依然是氯气为主流。 臭氧消毒 臭氧是一个比较好的自来水消毒品，它可以杀死水内大部分的细菌和病原微生物，它也可以降解水中微生物，消除异味的作用。臭氧在水中发生氧化还原反应，产生氧化能力极强的单原子氧(O)和羟基自由基(OH-) ，它们能够分解水中的有机物质、细菌和微生物。 臭氧破坏细胞 虽然臭氧效果那么好，但是目前用的仍旧不多。臭氧需要专门的设备才能够制取，并且成本非常的高。成本高仅仅是次要，主要是因为臭氧它很不稳定，以目前的技术来说，还是不能很好的镇压它。 紫外线消毒 通过紫外线照射自来水，紫外线可以破坏微生物的DNA（脱氧核糖酸）结构，能够使得细菌很快死亡并不能进行繁殖，从而达到消毒的作用。紫外线消毒效率高、不产生有害物、占地面积小、对隐狍子虫、贾第虫卵囊有独特的消毒作用。那么问题来了，既然具有如此多的有点为什么不用它呢？ 主要还是因为，不同于氯气消毒，紫外线消毒没有持续的消毒能力。容易遭受二次污染，还是需要再进行氯气消毒。并且一些细菌具有暗复活的现象，照射后也有可能再次复活。同时国内的紫外线消毒技术不成熟，运行不完善，应用中还存在着一系列问题需要解决。 二氧化氯消毒 二氧化氯虽然也是可以用于消毒，但是它的潜在问题比较大。一方面是它的稳定性比较差，不容易发生爆炸，储存和运输比较困难。而且二氧化氯需要现场制备使用，自来水厂的占地本身就比较大，再加入制备二氧化氯的设备，无疑占用了大量的空间。不单单如此，制备出的二氧化氯还需要活化后才能够用于消毒，过程比较繁琐。 二氧化氯 通过以上几个可以用的消毒方法对比可以得出，氯气在消毒中的优势特别突出，因此就用了氯气作为消毒的首选。 氯气还能干什么制备漂白物 我家庭中常用的84消毒液，它的主要成分是NaClO（在一些考试中，有的答案是水）而NaClO就是利用氯气和氢氧化钠制备的，反应方程2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H₂O，它的漂白利用的就是NaClO分解产生的ClO-、HClO和Cl₂。 84消毒液使用注意配比 制备氯化铁 说起氯化铁大家应该是比较陌生，其实它的应用也是非常的广泛。例如它可以利用在五金蚀刻方面，眼镜架、电子元件、钟表、铭牌等制作。而在建筑工业上，与混凝土搭配使用，可以增强它的强度和耐腐蚀性。 而工业上大多数就是利用废铁屑和氯气进行制备氯化铁，这项技术目前比较成熟。首先生成的是氯化亚铁溶液，氯化亚铁又与铁屑继续在氯气配合下反应，生成了三价铁离子，也就是氯化铁溶液。涉及到反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑，2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- ，2Fe3++Fe=3Fe2+。 啤酒厂污水处理 啤酒厂也会产生大量的污水，这些污水的处理也至关重要。而我国在啤酒厂废水处理方面有很多专利，利用氯气来处理这些废水，不仅价格低廉，而且工艺成熟，也可以保障回收水的水质稳定。 不仅仅上面那些，它也可以用于制备制环氧丙烷、制盐酸、制聚氯乙烯、日用化学工业用于生产合成洗涤剂原料烷基磺酸钠和烷基苯磺酸钠等。 笔者结语通过上文的介绍，我们可以知道氯气具有强烈毒性。但它具有两面性，它对人类的发展起着至关重要的作用。 氯气用于自来水消毒，大大的提升了人类生活品质，降低了一些疾病的发生。而相比较于臭氧、紫外线消毒，氯气具有非常大的优势，成本降低了，技术成熟，这都将对居民生活有益处，让水价不那么高。但笔者认为通过不断地技术升级，会出现更加优秀的自来水消毒方案。 而根据相关的统计，在九十年代，化学工业的营业额有超过一大半都是与氯相关，工业人员有四分之一以上的从事与氯有关的研究。而现在，一个国家氯的产量常被代表着一个国家的化学工业的实力。 消毒液加洁厕灵会产生氯气 虽然氯有如此大的用途，但我们也应时刻注意安全。尤其是从事自来水消毒的，更加注意氯气安全性。对于普通家庭，应该注意不能把洁厕灵和84消毒液混用，很容易会导致中毒。以上就是笔者的分析介绍，非常感谢您的阅读！ |
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