Chlore
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Le chlore est un élément chimique de la famille des halogènes, de symbole Cl, et de numéro atomique 17.
Il est abondant dans la nature, son dérivé le plus important est le « sel de table » ou chlorure de sodium (NaCl). Ce dernier est nécessaire à de nombreuses formes de vie.
Le chlore, à l'état de corps simple se présente sous la forme de la molécule de dichlore Cl2, qui est un gaz jaune-vert 2,5 fois plus lourd que l'air, aux conditions normales de température et de pression. Ce gaz a une odeur suffocante très désagréable et est extrêmement toxique.
L'ion hypochlorite de l'eau de Javel contenant un atome de chlore, on dit souvent d'une eau traitée à la Javel qu'elle est « chlorée ». Il s'agit toutefois d'un abus de langage, source fréquente de confusions entre l'élément chlore, le gaz dichlore et l'ion hypochlorite... On parle aussi de chlore lorsqu'il s'agit en fait de dichlore. C'est sous le nom de chlore que le dichlore est en effet répertorié pour le transport des matières dangereuses par exemple.
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[modifier] Découverte
Le chimiste suédois Carl Wilhelm Scheele l'isola en 1772. Il lui donna le nom d'acide muriatique déphlogistiqué. Il croyait que c'était un gaz composé, mais en 1809 le chimiste britannique Humphry Davy découvrit que c'était un gaz simple et lui donna son nom actuel.
[modifier] Caractéristiques notables
L'élément chimique pur a la forme d'un gaz vert diatomique, le dichlore cité plus haut. Le nom de chlore vient du grec chloros qui signifie « vert », en référence à sa couleur.
Cet élément est un membre de la série des halogènes et est extrait des chlorures par oxydation, et plus souvent par électrolyse. Le chlore est un gaz jaune-verdâtre qui se combine aisément avec presque tous autres éléments. À 10° C, 1 litre d'eau dissout 3,10 litres de chlore et 1,77 litre à 30° C. En solution, le chlore se trouve généralement sous forme d'ion chlorure Cl-.
[modifier] Utilisations
Le chlore est un produit chimique important dans la purification de l'eau, dans les désinfectants, les agents de blanchiment ainsi que dans le gaz moutarde.
Il est aussi utilisé largement dans la fabrication de nombreux objets de tous les jours :
- Pour tuer les bactéries et d'autres microbes des réserves d'eau potable. Même les petits approvisionnements en eau sont maintenant régulièrement chlorés, avec du dichlore ou de l'eau de Javel. Le chlore a des propriétés rémanentes, ce qui signifie que son action désinfectante est valable sur tout le long du réseau de distribution d'eau. Pour purifier l'eau, on peut également utiliser le peroxyde de chlore, gaz très oxydant qui présente l'avantage de ne pas produire de chlorophénols lorsqu'il reste des traces de dérivés phénoliques dans l'eau. Ce produit possède, en outre, un pouvoir décolorant et désodorisant très puissant.
- pour le blanchiment du papier : autrefois on utilisait du chlore gazeux mais ce procédé était très polluant. Il a été remplacé par un procédé employant du dioxyde de chlore en combinaison avec du peroxyde d'hydrogène.
- Pour la production d'antiseptiques, de colorants, d'insecticides, de peintures, de produits pétroliers, des plastiques (comme le PVC), des médicaments, des textiles, des dissolvants, et de beaucoup d'autres produits de consommation.
La chimie organique emploie cet élément intensivement comme oxydant et dans la substitution parce que le chlore donne souvent beaucoup de propriétés désirées dans un composé organique quand il est substitué à l'hydrogène (dans le caoutchouc synthétique, par exemple).
Il existe d'autres emplois dans la production des chlorates, chloroforme, tétrachlorure de carbone, et dans l'extraction de brome.
En géomorphologie et paléosismologie, l'isotope 36Cl, créé par les rayons cosmiques, est utilisé pour la datation par isotopes cosmogéniques de surfaces ou la détermination de taux d'érosion.
[modifier] Historique
Le dichlore fut découvert en 1772 par le chimiste suédois Carl Wilhelm Scheele, en versant quelques gouttes d'acide chlorhydrique sur du dioxyde de manganèse. Scheele pensait à tort qu'il contenait de l'oxygène. C'est en 1810 que Humphry Davy lui attribua le nom de chlore, en insistant sur le fait que c'était en fait un élément chimique bien distinct.
À partir du XIXe siècle, le chlore, notamment sous forme d'eau de Javel, est utilisé comme désinfectant et pour le traitement de l'eau potable.
[modifier] Sources
L' électrolyse chlore-soude est la principale méthode de production du chlore. Elle a lieu à partir d'une solution aqueuse de chlorure de sodium. Dans la nature, on ne trouve le chlore que combiné avec d'autres éléments, en particulier du sodium, sous forme de sel (NaCl), mais également avec la carnallite et la sylvite.
[modifier] Composés
chlorures - hypochlorites - chlorites - chlorates - perchlorates
[modifier] Isotopes
Il existe deux principaux isotopes stables du chlore, de masses 35 et 37, trouvés dans les proportions de 3 pour 1 respectivement et qui donnent aux atomes en vrac une masse atomique apparente de 35,5.
Le chlore a 9 isotopes avec des nombres de masse s'étendant de 32 à 40. Seulement trois de ces isotopes se produisent naturellement: le Cl-35 stable (75,78%), le Cl-37 (24,22%) (sources: Nubase) et le Cl-36 radioactif. Le rapport de Cl-36 au Cl stable dans l'environnement est d'environ 700 x 10-15/1. Le Cl-36 est produit dans l'atmosphère par spallation d'Ar-36 grâce à des interactions avec des protons de rayons cosmiques.
Dans l'environnement, au ras du sol, le Cl-36 est produit principalement en raison de la capture de neutrons par le Cl-35 ou la capture de muons par le Ca-40. Le Cl-36 se décompose en S-36 et en Ar-36, avec une demi-vie combinée de 308 000 ans. La demi-vie de cet isotope hydrophile non-réactif en fait un outil intéressant pour dater géologiquement des objets sur une période allant de 60 000 à 1 million d'années. De plus, de grandes quantités de Cl-36 ont été produites par irradiation de l'eau de mer pendant les détonations atmosphériques des armes nucléaires entre 1952 et 1958. Le temps de séjour de Cl-36 dans l'atmosphère est d'environ 1 semaine. Ainsi, comme marqueur évènementiel des années 50 dans les sols et les eaux souterraines, le Cl-36 est également utile pour dater les eaux de moins de 50 ans. Le Cl-36 a été utilisé dans d'autres secteurs des sciences géologiques, comme la datation de la glace et des sédiments.
[modifier] Précautions
Le chlore irrite le système respiratoire, spécialement chez les enfants et les personnes âgées. Une forte exposition au chlore peut entraîner un asthme induit ou syndrome de Brooks.
Dans son état gazeux, il irrite les membranes des muqueuses et dans son état liquide, il brûle la peau. Il suffit de 3,5 ppm pour distinguer son odeur, mais ce gaz est mortel à partir de 1000 ppm pour une bouffée d'environ 1 minute. Pour cette raison, le chlore était un des gaz qui ont été employés pendant la Première Guerre mondiale comme gaz de combat.
L'exposition à ce gaz ne devrait donc pas excéder 0,5 ppm (valeur d'exposition moyenne pondérée sur 8 heures, 40 heures par semaine).
[modifier] Voir aussi
[modifier] Sources d'informations et liens externes
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