Klorin

Klorin adalah unsur kimia dengan simbol Cl dan nomor atom 17. Senyawa ini adalah halogen kedua paling ringan, berada diantara fluor dan bromin dalam tabel periodik dan sifat-sifatnya sebagian besar di antara mereka. Klorin berwujud gas berwarna kuning-hijau pada suhu kamar. Unsur ini merupakan elemen sangat reaktif dan oksidator kuat: klorin mempunyai afinitas elektron tertinggi dan elektronegativitas ketiga tertinggi di belakang oksigen dan fluor.

Klorin,  ₁₇Cl

Gas klorin di dalam botol kaca
Garis spektrum klorin
Sifat umum
Nama, lambang	klorin, Cl
Pengucapan	/klorin/
Penampilan	gas berwarna hijau kekuningan pucat
Klorin dalam tabel periodik
Hidrogen Helium Lithium Berilium Boron Karbon Nitrogen Oksigen Fluor Neon Natrium Magnesium Aluminium Silikon Fosfor Sulfur Clor Argon Potasium Kalsium Skandium Titanium Vanadium Chromium Mangan Besi Cobalt Nikel Tembaga Seng Gallium Germanium Arsen Selen Bromin Kripton Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson F ↑ Cl ↓ Br belerang ← klorin → argon
Nomor atom (Z)	17
Golongan	golongan 17 (halogen)
Periode	periode 3
Blok	blok-p
Kategori unsur	nonlogam diatomik
Berat atom standar (Ar)	[35,446, 35,457] 35,45±0,01 (diringkas)
Konfigurasi elektron	[Ne] 3s^2 3p^5
Elektron per kelopak	2, 8, 7
Sifat fisik
Fase pada STS (0 °C dan 101,325 kPa)	gas
Titik lebur	(Cl2) 171,6 K ​(−101,5 °C, ​−150,7 °F)
Titik didih	(Cl2) 239,11 K ​(−34,04 °C, ​−29,27 °F)
Kepadatan (pada STS)	3,2 g/L
saat cair, pada t.d.	1,5625 g/cm^3
Titik kritis	416,9 K, 7,991 MPa
Kalor peleburan	(Cl2) 6,406 kJ/mol
Kalor penguapan	(Cl2) 20,41 kJ/mol
Kapasitas kalor molar	(Cl2) 33,949 J/(mol·K)
Tekanan uap P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k pada T (K) 128 139 153 170 197 239
Sifat atom
Bilangan oksidasi	−1, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7 (oksida asam kuat)
Elektronegativitas	Skala Pauling: 3,16
Energi ionisasi	ke-1: 1251,2 kJ/mol ke-2: 2298 kJ/mol ke-3: 3822 kJ/mol (artikel)
Jari-jari atom	empiris: 100 pm perhitungan: 79 pm
Jari-jari kovalen	102±4 pm
Jari-jari van der Waals	175 pm
Lain-lain
Kelimpahan alami	primordial
Struktur kristal	​ortorombus
Kecepatan suara	206 m/s (gas, suhu 0 °C)
Konduktivitas termal	8,9×10^−3 W/(m·K)
Resistivitas listrik	> 10  Ω·m (suhu 20 °C)
Arah magnet	diamagnetik
Suseptibilitas magnetik molar	−40,5×10^−6 cm^3/mol
Nomor CAS	Cl2: 7782-50-5
Sejarah
Penemuan dan isolasi pertama	C. Scheele (1774)
Diketahui sebagai unsur kimia oleh	H. Davy (1808)
Isotop klorin yang utama
Iso­top Kelim­pahan Waktu paruh (t1/2) Mode peluruhan Pro­duk ^35Cl 76% stabil ^36Cl renik 3,01×10^5 thn β^− ^36Ar ε ^36S ^37Cl 24% stabil
lihat bicara sunting | referensi | di Wikidata

Senyawa klorin yang paling umum, natrium klorida (garam dapur), telah dikenal sejak zaman kuno. Sekitar tahun 1630, gas klorin pertama kali disintesis melalui reaksi kimia, tetapi belum dikenal sebagai substansi yang penting. Carl Wilhelm Scheele menulis deskripsi gas klorin pada tahun 1774, menganggapnya itu sebagai oksida sebuah unsur baru. Pada tahun 1809, ahli kimia menyatakan bahwa gas ini mungkin adalah elemen murni, dan hal ini dikonfirmasi oleh Sir Humphry Davy pada tahun 1810, yang dinamai dari bahasa Yunani Kuno: χλωρός berdasarkan warnanya.

Karena reaktivitasnya, semua klorin di kerak Bumi dalam bentuk senyawa ion klorida (termasuk juga garam dapur). Unsur ini adalah halogen paling melimpah kedua di bumi (setelah fluor) dan unsur kimia ke-21 paling melimpah di kerak Bumi. Deposit yang besar ini terlihat kecil karena sebagian besar klorida terdapat dalam air laut.

Unsur klorin secara komersial diproduksi dari air garam dengan elektrolisis. Tingginya potensial oksidasi dari unsur klorin memicu pengembangan pemutih dan desinfektan komersial, serta reagen untuk banyak proses di industri kimia. Klorin digunakan dalam pembuatan berbagai macam produk konsumen, sekitar dua-pertiganya merupakan bahan kimia organik seperti polivinil klorida. Klorin juga digunakan sebagai intermediet dalam produksi plastik dan produk akhir lain yang tidak mengandung unsur ini. Sebagai disinfektan, unsur maupun senyawa klorin digunakan langsung di kolam renang untuk kebersihan dan sanitasi. Unsur klorin dalam konsentrasi yang tinggi sangat berbahaya dan beracun bagi semua makhluk hidup. Senyawa ini digunakan dalam Perang Dunia I sebagai yang gas senjata kimia pertama.

Dalam bentuk ion klorida, klorin diperlukan untuk semua spesies hidup. Jenis senyawa klorin lain jarang ada dalam organisme hidup, dan senyawa organik lain yang mengandung klor dibuat dari yang inert sampai beracun. Di atas atmosfer, molekul organik yang mengandung klorin seperti klorofluorokarbon telah mengakibatkan penipisan ozon.

Sejarah

Carl Wilhelm Scheele, penemu klorin

Senyawa klorin paling umum, natrium klorida, telah dikenal sejak zaman kuno, para arkeolog telah menemukan bukti bahwa batu garam telah digunakan sejak awal 3000 SM dan air garam sejak awal 6000 SM. Pentingnya zat ini dalam makanan sangat terkenal di zaman klasik dan kadang-kadang digunakan sebagai pembayaran layanan jenderal Romawi dan tribun militer. Unsur klorin adalah mungkin pertama kali diisolasi sekitar 1200 dengan penemuan aqua regia dan kemampuannya untuk melarutkan emas, karena gas klorin adalah salah satu produk dari reaksi ini: namun saat itu tidak diakui sebagai zat baru. Sekitar tahun 1630, klorin dikenal sebagai gas oleh ahli kimia Flemish dan dokter Jan Baptist van Helmont.

Elemen ini pertama kali dipelajari secara rinci pada tahun 1774 oleh kimiawan Swedia Carl Wilhelm Scheele, dan ia dianggap sebagai penemunya. Scheele memproduksi klorin dengan mereaksikan MnO₂ (sebagai mineral pirolusit) dengan HCl:

Scheele mengamati beberapa sifat klorin: efek pemutihan pada lakmus, mematikan pada serangga, berwarna kuning-hijau, dan bau mirip dengan aqua regia. Saat itu ia belum berhasil membuat klorin sebagai elemen tersendiri.

Teori kimia umum pada waktu itu menyatakan bahwa asam adalah senyawa yang mengandung oksigen (sisa-sisa ini bertahan di Jerman dan Belanda untuk nama-nama oksigen: sauerstoff atau zuurstof, apabila diterjemahkan ke dalam bahasa Indonesia adalah zat asam), sehingga sejumlah ahli kimia, termasuk Claude Berthollet, menyarankan bahwa senyawa yang ditemukan Scheele ini merupakan kombinasi dari oksigen dan unsur yang belum ditemukan, muriaticum. Pada tahun 1809, Joseph Louis Gay-Lussac dan Louis-Jacques Thénard mencoba untuk menguraikan senyawa yang ditemukan Scheele dengan mereaksikannnya dengan arang untuk melepaskan elemen muriaticum bebas (dan karbon dioksida). Mereka tidak berhasil dan menerbitkan laporan di mana mereka menganggap adanya kemungkinan bahwa zat ini merupakan unsur, tapi belum yakin.

Pada tahun 1810, Sir Humphry Davy mencoba percobaan ini kembali, dan disimpulkan bahwa substansi ini adalah suatu unsur, dan bukan senyawa. Ia mengumumkan hasilnya ke Royal Society tanggal 15 November tahun itu. Pada waktu itu, ia menamai elemen baru ini sebagai "klorin", dari kata yunani χλωρος (chlōros), yang berarti hijau-kuning. Nama "halogen", yang berarti "penghasil garam", awalnya digunakan untuk klorin pada tahun 1811 oleh Johann Salomo Christoph Schweigger. Istilah Ini kemudian digunakan sebagai istilah umum untuk menggambarkan semua unsur-unsur keluarga klorin (fluor, bromin, yodium), setelah saran dari Jöns Jakob Berzelius pada tahun 1826. Pada tahun 1823, Michael Faraday membuat klorin cair untuk pertama kalinya, dan menunjukkan apa yang kemudian dikenal sebagai "klorin padat" yang memiliki struktur klorin hidrat (Cl₂·H₂O).

Gas klorin pertama kali digunakan oleh kimiawan Prancis Claude Berthollet untuk pemutih tekstil pada tahun 1785. Pemutih modern dihasilkan dari pekerjaan lebih lanjut oleh Berthollet, yang pertama kali memproduksi natrium hipoklorit pada tahun 1789 di laboratorium di Javel (sekarang bagian dari Paris, Prancis), dengan melewatkan gas klorin pada larutan natrium karbonat. Cairan yang dihasilkan, yang dikenal sebagai "Eau de Javel" ("air Javel"), adalah larutan lemah dari natrium hipoklorit. Proses ini sangat tidak efisien, dan alternatif metode produksi dicari. Kimiawan Skotlandia dan industrialis Charles Tennant pertama kali menghasilkan larutan kalsium hipoklorit ("kapur klorinasi"), kemudian kalsium hipoklorit padat (bubuk pemutih). Senyawa-senyawa ini menghasilkan kadar unsur klorin yang rendah dan lebih efisien diangkut daripada natrium hipoklorit, yang tetap sebagai larutan encer karena ketika dimurnikan dengan menghilangkan kandungan air, senyawa ini menjadi oksidator sangat kuat dan tidak stabil. Menjelang akhir abad kesembilan belas, S. E. Smith mematenkan metode produksi natrium hipoklorit yang melibatkan elektrolisis air garam untuk menghasilkan natrium hidroksida dan gas klorin, yang kemudian dicampur untuk membentuk natrium hipoklorit. Hal Ini dikenal sebagai proses kloroalkali, pertama kali diperkenalkan pada skala industri pada tahun 1892, dan sekarang menjadi sumber untuk produksi sebagian besar unsur klorin dan natrium hidroksida. Pada tahun 1884 Chemischen Fabrik Griesheim, Jerman mengembangkan lagi proses kloroalkali yang mulai diproduksi komersial pada tahun 1888.

Larutan klorin yang dilarutkan dalam kimia dasar (natrium dan kalsium hipoklorit) pertama kali digunakan sebagai agen anti-pembusukan dan desinfektan pada tahun 1820-an, di Prancis, jauh sebelum pembentukan teori kuman penyakit. Praktek ini dirintis oleh Antoine-Germain Labarraque, yang menyesuaikan pemutih "air Javel" Berthollet. Unsur klorin kemudian berperan sebagai antisepsis (luka irigasi solusi dan sejenisnya) dan sanitasi masyarakat, khususnya dalam kolam dan air minum.

Gas klorin pertama kali digunakan sebagai senjata pada tanggal 22 April 1915, di Ypres oleh Tentara Jerman. Efeknya pada sekutu sangat menghancurkan karena masker gas yang ada saat itu sulit untuk disebarkan dan belum secara luas didistribusikan.

Isotop

Artikel utama: Isotop-isotop klorin

Klorin memiliki 2 isotop stabil, ³⁵Cl dan ³⁷Cl. 2 isotop ini merupakan 2 isotop alam yang ada, dengan perbandingan di alam ³⁵Cl 76% dan ³⁷Cl 24% sisanya. Keduanya disintesa di bintang pada proses pembakaran oksigen dan pembakaran silikon. Keduanya memiliki spin nuklir 3/2+ dan oleh karena itu dapat digunakan untuk resonansi magnetik nuklir, meski besaran spin lebih besar dari 1/2 akan menghasilkan distribusi muatan nuklir non-lingkar dam akhirnya resonansi meluas sebagai akibat dari momen kuadrupol nuklir dan resultan relaksasi kuadrupolar tidak nol. Isotop klorin yang lain semuanya radioaktif dengan waktu-paruh yang terlalu cepat. Dari semuanya, yang paling umum digunakan di laboratorium adalah ³⁶Cl (t_1/2 = 3.0×10⁵ thn) dan ³⁸Cl (t_1/2 = 37.2 menit), yang bisa dibuat dari aktivasi neutron klorin alam.

Radioisotop klorin yang paling stabil adalah ³⁶Cl. Mode peluruhan utama isotop yang lebih ringan dari ³⁵Cl adalah penangkapan elektron terhadap isotop-isotop sulfur; isotop yang lebih berat dari ³⁷Cl adalah peluruhan beta terhadap isotop-isotop argon; dan ³⁶Cl dapat meluruh menjadi ³⁶S atau ³⁶Ar stabil. Dalam lingkungan subpermukaan, penangkapan muon oleh ⁴⁰Ca digunakan untuk menghasilkan ³⁶Cl.

Kimia dan senyawa

Energi ikat halogen (kJ/mol)

X	XX	HX	BX3	AlX3	CX4
F	159	574	645	582	456
Cl	243	428	444	427	327
Br	193	363	368	360	272
I	151	294	272	285	239

Klorin bersifat intermediet dalam hal reaktivitas diantara fluor dan bromin, dan merupakan salah satu elemen paling reaktif. Klorin merupakan oksidator yang lebih lemah dari fluor namun lebih kuat dari bromin atau yodium. Hal ini dapat dilihat dari potensial elektrode standar pasangan X₂/X⁻ (F, +2.866 V; Cl, +1.395 V; Br, +1.087 V; I, +0.615 V; At, +0.3 V). However, this trend is not shown in the bond energies because fluorine is singular due to its small size, low polarisability, and lack of low-lying d-orbitals available for bonding (which chlorine has). As another difference, chlorine has a significant chemistry in positive oxidation states while fluorine does not. Chlorination often leads to higher oxidation states than bromination or iodination but lower oxidation states to fluorination. Klorin cenderung untuk bereaksi dengan senyawa yang memiliki ikatan M–M, M–H, atau M–C untuk membentuk ikatan M–Cl.

Diketahui bahwa E°(12O₂/H₂O) = +1.229 V (kurang dari +1.395 V) maka dapat diperkirakan bahwa klorin semestinya dapat mengoksidasi air menjadi oksigen dan asam hidroklorat. However, the kinetics of this reaction are unfavorable, and there is also a bubble overpotential effect to consider, so that electrolysis of aqueous chloride solutions evolves chlorine gas and not oxygen gas, a fact that is very useful for the industrial production of chlorine.

Asam klorida

Structure of solid deuterium chloride, with D···Cl hydrogen bonds

Senyawa klorin yang paling sederhana adalah asam klorida, HCl, merupakan bahan kimia utama dalam industri dan laboratorium, baik dalam bentuk gas maupun larut dalam air dalam bentuk asam hidroklorat. Sering juga diproduksi dengan membakar gas hidrogen dalam gas klorin, atau sebagai produk samping dalam klorinasi hidrokarbon. Pendekatan lainnya adalah mencampur natrium klorida dengan asam sulfat pekat untuk menghasilkan asam hidroklorat, disebut juga dengan proses "salt-cake":

Dalam laboratorium, gas asam klorida dapat dibuat dengan mengeringkan asam ini dengan asam sulfat pekat. Deuterium klorida, DCl, dapat dibuat dengan mereaksikan benzoil klorida dengan air berat (D₂O).

Pada suhu ruang, asam klorida berwujud gas tak berwarna, sama seperti semua hidrogen halida kecuali hidrogen fluorida, karena hidrogen tak dapat membentuk ikatan hidrogen yang kuat dengan atom klorin yang keelektronegatifannya lebih besar. Asam klorida merupakan asam kuat (pK_a = −7) karena ikatan hidrogen dengan klorin terlalu lemah untuk terdisosiasi. Sistem HCl/H₂O memiliki banyak bentuk hidrat HCl·nH₂O untuk n = 1, 2, 3, 4, dan 6. Campuran HCl dan H₂O melebihi 1:1 akan membuat sistem terpisah menjadi 2 fase liquid yang berbeda. Asam klorida membentuk azeotrop dengan titik didih 108.58 °C pada 20.22 g HCl per 100 g larutan, maka asam klorida tidak dapat dipekatkan lebih jauh lagi melewati ini melalui distilasi.

Tidak seperti asam fluorida, asam klorida anhidrat sulit untuk digunakan sebagai pelarut, karena titik didihnya rendah, rentang cairnya kecil, konstanta dielektriknya kecil dan tidak terdisosiasi merata menjadi ion-ion H₂Cl⁺ dan HCl−2 dan jauh lebih tak stabil daripada ion bifluorida (HF−2) karena lemahnya ikatan hidrogen antara klorin dan hidrogen. Asam klorida anhidrat adalah pelarut yang buruk, hanya dapat melarutkan senyawa yang kecil seperti nitrosil klorida dan fenol, atau garam dengan energi kisi sangat rendah seperti tetraalkilamonium halida. Senyawa ini siap memprotonasi elektrofil yang berisi ikatan π. Solvolisis, reaksi penggantian ligan, dan oksidasi telah dikarakterisasi dengan baik pada larutan asam klorida:

Senyawa poliklorin

Meskipun klorin adalah oksidator kuat dengan energi ionisasi pertama tinggi, senyawa ini dapat teroksidasi pada kondisi ekstrim membentuk kation Cl+2 . Senyawa ini sangat tak stabil dan hanya dikarakterisasi oleh spektrum pita elektronik ketika diproduksi dalam tabung discharge bertekanan rendah. Kation Cl+3 yang berwarna kuning lebih stabil dan dapat diproduksi sebagai berikut:

Reaksi ini dilakukan dalam pelarut arsenik pentafluorida. Anion triklorida, Cl−3, juga telah dikarakterisasi, analog dengan triiodida.

Fluorida klorin

Tiga fluorida klorin membentuk sekelompok senyawa interhalogen yang semuanya diamagnetik. Beberapa turunan kation dan anion diketahui, seperti ClF−2, ClF−4, ClF+2, dan Cl₂F⁺. Beberapa pseudohalida klorin juga diketahui, seperti sianogen klorida (ClCN, linear), klorin sianat (ClNCO), klorin tiosianat (ClSCN, unlike its oxygen counterpart), dan klorin azida (ClN₃).

Klorin monofluorida (ClF) stabil secara termal, dan dijual komersial dalam botol 500-gram. Merupakan gas tak berwarna yang melebur pada −155.6 °C dan mendidih pada −100.1 °C. It may be produced by the direction of its elements at 225 °C, though it must then be separated and purified from klorin trifluorida dan reaktannya. Karakteristiknya sendiri berada di tengah-tengah antara klorin dan fluor. It will react with many metals and nonmetals from room temperature and above, fluorinating them and liberating chlorine. It will also act as a chlorofluorinating agent, adding chlorine and fluorine across a multiple bond or by oxidation: for example, it will attack karbon monoksida to form karbonil klorofluorida, COFCl. It will react analogously with heksafluoroaseton, (CF₃)₂CO, dengan katalis kalium fluorida untuk menghasilkan heptafluoroisopropil hipoklorit, (CF₃)₂CFOCl; with nitriles RCN to produce RCF₂NCl₂; and with the sulfur oxides SO₂ and SO₃ to produce ClOSO₂F and ClSO₂F respectively. Senyawa ini juga bereaksi eksotermis dengan senyawa yang memiliki gugus –OH dan –NH, seperti air:

Klorin trifluorida (ClF₃) berbentuk cairan tak berwarna volatil yang melebur pada −76.3 °C dan mendidih pada 11.8 °C. Senyawa ini dapat dibuat dengan memfluorinasi langsung gas klorin atau klorin monofluorida pada 200–300 °C. Senyawa ini merupakan salah satu senyawa kimia paling reaktif, bereaksi dengan banyak substansi termasuk yang beberapa diantaranya dianggap inert, seperti asbestos, beton, dan pasir. Senyawa ini meledak apabila berkontak dengan air dan sebagian besar senyawa organik lain. The list of elements it sets on fire is diverse, containing hidrogen, kalium, fosfor, arsenik, antimon, sulfur, selenium, telurium, bromin, iodine, dan molibdenum, tungsten, rodium, iridium, serta besi bubuk. An impermeable fluoride layer is formed by natrium, magnesium, aluminium, seng, timah, and perak, which may be removed by heating. Ketika dipanaskan, golongan logam mulia seperti paladium, platina, dan emas juga bereaksi ditambah juga golongan gas mulia seperti xenon dan radon juga tak dapat mengelak dari fluorinasi. Nikel containers are usually used due to that metal's great resistance to attack by chlorine trifluoride, stemming from the formation of an unreactive nickel fluoride layer. Its reaction with hidrazin to form hydrogen fluoride, nitrogen, and chlorine gases was used in experimental rocket motors, but has problems largely stemming from its extreme hypergolicity resulting in ignition without any measurable delay. For these reasons, it was used in bomb attacks during the Perang Dunia Kedua by the Nazis. Sekarang, senyawa ini banyak digunakan dalam pemrosesan bahan bakar nuklir, untuk mengoksidasi uranium menjadi uranium heksafluorida untuk pengayaannya dan pemisahan dari plutonium. Senyawa ini dapat berperan sebagai donor atau akseptor ion fluor (asam atau basa Lewis), meskipun tak terdisosiasi merata menjadi ion ClF+2 dan ClF−4 .

Klorin pentafluorida (ClF₅) dibuat dalam skala besar dengan fluorinasi klorin dengan gas fluorin pada suhu 350 °C dan 250 atm. Untuk skala kecil dapat diperoleh dengan mereaksikan logam klorida dengan gas klorin pada suhu 100–300 °C. Senyawa ini melebur pada −103 °C dan mendidih pada −13.1 °C. Merupakan fluonator yang sangat kuat, meski tidak seefektif klorin trifluorida. Hanya beberapa reaksi stoikiometrik yang telah dikarakterisasi. Arsenik pentafluorida dan antimoni pentafluorida form ionic adducts of the form [ClF₄]⁺[MF₆]⁻ (M = As, Sb) and water reacts vigorously as follows:

The product, kloril fluorida, is one of the five known chlorine oxide fluorides. These range from the thermally unstable FClO to the chemically unreactive perkloril fluorida (FClO₃), the other three being FClO₂, F₃ClO, and F₃ClO₂. All five behave similarly to the chlorine fluorides, both structurally and chemically, and may act as Lewis acids or bases by gaining or losing fluoride ions respectively or as very strong oxidising and fluorinating agents.

Produksi dan keberadaan

Artikel utama: Produksi klorin dan Proses kloroalkali

Analisis klorin cair

Klorin sangat reaktif dalam bentuk elemen bebas di alam namun jumlahnya sangat melimpah dalam bentuk garam klorida. Unsur ini merupakan elemen paling melimpah ke-20 di kerak bumi dan jumlahnya mencapai 126 bagian per juta. Jumlahnya paling besar dalam bentuk natrium klorida di laut. Di beberapa tempat, ada sejumlah natrium klorida dengan konsentrasi lebih tinggi, seperti Danau Garam Besar di Utah dan Laut Mati di Israel.

Sejumlah kecil gas klorin didapatkan di laboratorium dengan mencapur asam hidroklorat dan mangan dioksida, namun hal ini jarang dilakukan karena ketersediaannya melimpah. Di industri, klorin diproduksi dengan elektrolisis natrium klorida yang terlarut dalam air. Proses ini, dikenal dengan proses kloroalkali, muncul tahun 1892 dan saat ini menjadi metode proses produksi gas klorin terbesar. Bersama dengan klorin, metode ini menghasilkan gas hidrogen dan Natrium hidroksida. Prosesnya berjalan melalui persamaan reaksi berikut ini:

Elektrolisis larutan klorida berjalan menurut persamaan berikut:

Pada proses Deacon, asam klorida yang didapat dari produksi senyawa organoklorin diproses lagi menjadi klorin. Proses ini mengandalkan oksidasi menggunakan oksigen:

Reaksi ini membutuhkan katalis. Seperti digunakan oleh Deacon, katalis-katalis awal berbasis dari tembaga. Proses komersial, seperti proses Mitsui MT-Klorin, berganti menggunakan katalis berbasis krom dan rutenium. Klorin yang dihasilkan tersedia dalam bentuk silinder dengan ukuran bervariasi mulai dari 450 gram hingga 70 kg, drum (865 kg), mobil tangki (15 ton dengan truk; 27–90 ton dengan kereta), dan tongkang (600–1200 ton).

Aplikasi

Natrium klorida adalah senyawa klorin yang paling umum, dan merupakan sumber utama untuk bahan baku klorin dan asam hidroklorat yang diproduksi di industri kimia saat ini. Ada sekitar 15.000 senyawa mengandung klorin yang diperdagangkan secara komersial, diantaranya metana dan etana terklorinasi, vinil klorida dan polimernya polivinil klorida (PVC), aluminium triklorida untuk katalisis, klorida magnesium, titanium, zirkonium, dan hafnium yang digunakan sebagai prekursor untuk produksi elemen murni.

Secara kuantitatif, dari semua klorin yang diproduksi, sekitar 63% digunakan untuk produksi senyawa organik, dan 18% untuk produksi senyawa klorin anorganik. Sisanya 19% digunakan sebagai produk pemutih dan desinfektan. Produk senyawa organik yang paling umum dalam hal volume produksi adalah 1,2-dikloroetana dan vinil klorida, intermediet dalam produksi PVC. Senyawa organoklorida penting lainnya adalah metil klorida, metilena klorida, kloroform, vinilidena klorida, trikloroetilena, perkloroetilena, alil klorida, epiklorohidrin, klorobenzena, diklorobenzena, dan triklorobenzena. Senyawa anorganik yang utama diantaranya HCl, Cl₂O, HOCl, NaClO₃, isosianurat terklorinasi, AlCl₃, SiCl₄, SnCl₄, PCl₃, PCl₅, POCl₃, AsCl₃, SbCl₃, SbCl₅, BiCl₃, S₂Cl₂, SCl₂, SOCI₂, ClF₃, ICl, ICl₃, TiCl₃, TiCl₄, MoCl₅, FeCl₃, dan ZnCl₂.

Sanitasi, desinfektan, dan antiseptik

Artikel utama: Klorinasi air dan Pemutih

Melawan pembusukan

Antoine-Germain Labarraque

Di Prancis, usus binatang diproses untuk membuat senar instrumen musik, kulit Goldbeater, dan produk lainnya. Proses ini dilakukan di "pabrik usus" (boyauderies), dan prosesnya berbau dan tidak sehat. Sekitar tahun 1820, Société d'encouragement pour l'industrie nationale mengadakan sayembara untuk penemuan sebuah metode, entah kimia atau mekanis, untuk memisahkan membran peritoneum dari usus binatang tanpa pembusukan. Hadiah ini dimenangkan oleh kimiawan dan apoteker Prancis Antoine-Germain Labarraque, yang menemukan cairan pencuci klorin Berthollet ("Eau de Javel"). Cairan ini tidak hanya menghilangkan bau pembusukan dekomposisi jaringan hewan, namun juga melambatkan dekomposisinya sendiri.

Penelitian Labarraque menghasilkan penggunaan klorida dan hipoklorit dari kapur (kalsium hipoklorit) dan natrium (natrium hipoklorit) di boyauderies. Senyawa kimia yang sama ternyata juga berguna untuk desinfektan dan deodorisasi jamban, selokan, pasar, rumah jagal, laboratorium anatomi, dan kamar mayat. Maka dengan cepat senyawa ini digunakan di rumah sakit, penjara, kandang kuda, dan lazaretto. Senyawa ini sangat penting dalam proses penguburan, pembalseman, mewabahnya suatu penyakit, demam, dan infeksi pada ternak.

Bahaya

Klorin adalah gas beracun yang menyerang sistem pernapasan, mata, dan kulit. Karena kerapatannya lebih tinggi dari udara, gas ini cenderung akan terakumulasi pada dasar ruangan dengan ventilasi yang buruk. Gas klorin adalah oksidator kuat yang dapat bereaksi dengan zat yang mudah terbakar.

Klorin dapat terdeteksi dengan alat ukur dengan konsentrasi mulai 0.2 bagian per juta (ppm), dan akan tercium mulai. Batuk dan muntah dapat muncul pada kadar 30 ppm dan kerusakan paru-paru pada kadar 60 ppm. Pada kadar 1000 ppm akan sangat fatal setelah terhirup beberapa kali. Kadar konsentasi IDLH (immediately dangerous to life and health) adalah 10 ppm. Menghirup gas ini pada konsentrasi rendah dapat mengganggu sistem pernapasan dan paparan gas ini dapat menyebabkan iritasi mata. Sifat beracun klorin ini muncul dari kemampuan oksidasinya. Ketika klorin terhirup pada konsentrasi diatas 30 ppm, maka senyawa ini akan bereaksi dengan air dan cairan sel menghasilkan asam klorida (HCl) dan asam hipoklorat (HClO).

Ketika digunakan sebagai desinfektan pada level tertentu, reaksi klorin dengan air tidak berbahaya bagi kesehatan manusia. Material lain yang ada dalam air dapat saja menghasilkan produk samping desinfektan yang dapat berakibat negatif pada kesehatan manusia.

Di Amerika Serikat, Occupational Safety and Health Administration (OSHA) telah mengatur batas paparan yang diperbolehkan untuk klorin sekitar 1 ppm, atau 3 mg/m³. National Institute for Occupational Safety and Health menetapkan batas paparan yang direkomendasikan sekitar 0.5 ppm maksimum 15 menit.

Di rumah, beberapa kali terjadi kasus dimana cairan hipoklorit terkontak dengan pembersih saluran pembuangan yang bersifat asam, dan menghasilkan gas klorin. Cairan hipoklorit (merupakan aditif binatu yang populer) dicampur dengan amoniak akan menghasilkan kloroamina, grup senyawa kimia lain yang beracun.

Referensi

1. "Hasil Pencarian". KBBI Daring. Diakses tanggal 17 Juli 2022. 
2. Chlorine, Gas Encyclopaedia, Air Liquide
3. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Lide, D. R., ed. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (edisi ke-86). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5. 
4. Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. hlm. E110. ISBN 0-8493-0464-4. 
5. . Diarsipkan dari versi asli tanggal April 30, 2011. Diakses tanggal 2008-07-10. 
6. Greenwood and Earnshaw, p. 789–92
7. Scheele, Carl Wilhelm (1774). "Om Brunsten, eller Magnesia, och dess Egenskaper" [On braunstein [i.e., pyrolusite, manganese dioxide], or magnesia, and its properties]. Kongliga Vetenskaps Academiens Handlingar [Proceedings of the Royal Scientific Academy] (dalam bahasa Swedish). 35: 89–116, 177–194. Pemeliharaan CS1: Bahasa yang tidak diketahui (link) In section 6 on pp. 93–94 of his paper, Scheele described how chlorine was produced when a mixture of hydrochloric acid and manganese dioxide (Brunsten) was heated: "6) (a) På 1/2 uns fint rifven Brunsten slogs 1 uns ren Spiritus salis. … samt lukten fo̊rsvunnen." ( 6) (a) On one half ounce of finely ground Braunstein [pyrolusite] was poured one ounce of pure spiritus salis [spirit of salt, hydrogen chloride]. After this mixture had been standing in the cold for one hour, the acid had assumed a dark brown colour. One part of this solution was poured into a glass, which was placed over the fire. The solution gave off an odour like warm aqua regia and after one quarter’s hour duration, it was as clear and colourless as water, and the smell had disappeared.) For an English translation of the relevant passages of this article, see: The Early History of Chlorine: Papers by Carl Wilhelm Scheele (1774), C. L. Berthollet (1785), Guyton de Morveau (1787), J. L. Gay-Lussac and L. J. Thenard (1809) (Edinburgh, Scotland: Alembic Club, 1912), pp. 5–10.
8. "17 Chlorine". Elements.vanderkrogt.net. dari versi asli tanggal 2010-01-23. Diakses tanggal 2008-09-12. 
9. Greenwood and Earnshaw, pp. 792–93
10. Ihde, Aaron John (1984). The development of modern chemistry. Courier Dover Publications. hlm. 158. ISBN 0-486-64235-6. 
11. Weeks, Mary Elvira (1932). "The discovery of the elements. XVII. The halogen family". Journal of Chemical Education. 9 (11): 1915. Bibcode:1932JChEd...9.1915W. doi:10.1021/ed009p1915. 
12. Gay-Lussac; Thenard (1809). "Extrait des mémoires lus à l'Institut national, depuis le 7 mars 1808 jusqu'au 27 février 1809" [Extracts from memoirs read at the national Institute, from 7 March 1808 to 27 February 1809]. Mémoires de Physique et de Chimie de la Société d'Arcueil. 2: 295–358.  See: § De la nature et des propriétés de l'acide muriatique et de l'acide muriatique oxigéné (On the nature and properties of muriatic acid and of oxidized muriatic acid), pp. 339–358. From pp. 357–358: "Le gaz muriatique oxigéné n'est pas, en effect, décomposé … comme un corps composé." ("In fact, oxygenated muriatic acid is not decomposed by charcoal, and it might be supposed, from this fact and those that are communicated in this Memoir, that this gas is a simple body. The phenomena that it presents can be explained well enough on this hypothesis; we shall not seek to defend it, however, as it appears to us that they are still better explained by regarding oxygenated muriatic acid as a compound body.") For a full English translation of this section, see: Joseph Louis Gay-Lussac and Louis Jacques Thénard, "On the nature and the properties of muriatic acid and of oxygenated muriatic acid" (Lemoyne College, Syracuse, New York, USA)
13. Davy, Humphry (1811). "The Bakerian Lecture. On some of the combinations of oxymuriatic gas and oxygene, and on the chemical relations of these principles, to inflammable bodies". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 101: 1–35.  Davy named chlorine on p. 32: "After consulting some of the most eminent chemical philosophers in this country, it has been judged most proper to suggest a name founded upon one of its obvious and characteristic properties — its colour, and to call it Chlorine, or Chloric gas.* *From χλωρος."
14. Schweigger, J.S.C. (1811). "Nachschreiben des Herausgebers, die neue Nomenclatur betreffend" [Postscript of the editor concerning the new nomenclature]. Journal für Chemie und Physik (dalam bahasa German). 3 (2): 249–255. Pemeliharaan CS1: Bahasa yang tidak diketahui (link) On p. 251, Schweigger proposed the word "halogen": "Man sage dafür lieber mit richter Wortbildung Halogen (da schon in der Mineralogie durch Werner's Halit-Geschlecht dieses Wort nicht fremd ist) von αλς Salz und dem alten γενειν (dorisch γενεν) zeugen." (One should say instead, with proper morphology, "halogen" (this word is not strange since [it's] already in mineralogy via Werner's "halite" species) from αλς [als] "salt" and the old γενειν [genein] (Doric γενεν) "to beget".)
15. In 1826, Berzelius coined the terms Saltbildare (salt-formers) and Corpora Halogenia (salt-making substances) for the elements chlorine, iodine, and fluorine. See: Berzelius, Jacob (1826). Årsberättelser om Framstegen i Physik och Chemie [Annual Report on Progress in Physics and Chemistry] (dalam bahasa Swedish). vol. 6. Stockholm, Sweden: P.A. Norstedt & Söner. hlm. 187. Pemeliharaan CS1: Bahasa yang tidak diketahui (link) From p. 187: "De förre af dessa, d. ä. de electronegativa, dela sig i tre klasser: 1) den första innehåller kroppar, som förenade med de electropositiva, omedelbart frambringa salter, hvilka jag derför kallar Saltbildare (Corpora Halogenia). Desse utgöras af chlor, iod och fluor *)." (The first of them [i.e., elements], i.e., the electronegative [ones], are divided into three classes: 1) The first includes substances which, [when] united with electropositive [elements], immediately produce salts, and which I therefore name "salt-formers" (salt-producing substances). These are chlorine, iodine, and fluorine *).)
16. Snelders, H. A. M. (1971). "J. S. C. Schweigger: His Romanticism and His Crystal Electrical Theory of Matter". Isis. 62 (3): 328. doi:10.1086/350763. JSTOR 229946. 
17. Faraday, M. (1823). "On fluid chlorine". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 113: 160–164. 
18. Chodos, Alan (ed.). "This Month in Physics History September 4, 1821 and August 29, 1831: Faraday and Electromagnetism". American Physical Society. dari versi asli tanggal June 15, 2010. Diakses tanggal 2010-05-08. 
19. O'Connor J. J.; Robertson E. F. "Michael Faraday". School of Mathematics and Statistics, University of St Andrews, Scotland. dari versi asli tanggal 2010-02-20. Diakses tanggal 2010-05-08. 
20. "Bleaching". Encyclopædia Britannica (edisi ke-9th Edition (1875) and 10th Edition (1902)). dari versi asli tanggal 2012-05-24. Diakses tanggal 2012-05-02. 
21. Aspin, Chris (1981). The Cotton Industry. Shire Publications Ltd. hlm. 24. ISBN 0-85263-545-1. 
22. Paul May. "Bleach (Sodium Hypochlorite)". University of Bristol. dari versi asli tanggal 13 December 2016. Diakses tanggal 13 December 2016. 
23. Greenwood and Earnshaw, p. 798
24. Almqvist, Ebbe (2003). History of Industrial Gases. Springer Science & Business Media. hlm. 220. ISBN 978-0-306-47277-0. 
25. Bouvet, Maurice (1950). "Les grands pharmaciens: Labarraque (1777–1850)" [The great pharmacists: Labarraque (1777–1850)]. Revue d'histoire de la pharmacie (dalam bahasa French). 38 (128): 97–107. doi:10.3406/pharm.1950.8662. Pemeliharaan CS1: Bahasa yang tidak diketahui (link)
26. (PDF). Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 21 February 2007. Diakses tanggal 2008-07-10. 
27. "Weaponry: Use of Chlorine Gas Cylinders in World War I". historynet.com. dari versi asli tanggal 2008-07-02. Diakses tanggal 2008-07-10. 
28. Staff (29 July 2004). "On the Western Front, Ypres 1915". Veteran Affairs Canada. Diarsipkan dari versi asli tanggal 14 August 2011. Diakses tanggal 2008-04-08. 
29. Lefebure, Victor; Wilson, Henry (2004). The Riddle of the Rhine: Chemical Strategy in Peace and War. Kessinger Publishing. ISBN 1-4179-3546-4. 
30. Cameron, A. G. W. (1973). (PDF). Space Science Reviews. 15: 121–46. Bibcode:1973SSRv...15..121C. doi:10.1007/BF00172440. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2011-10-21. 
31. Greenwood and Earnshaw, pp. 800–4
32. Audi, G.; Bersillon, O.; Blachot, J.; Wapstra, A. H. (2003). (PDF). Nuclear Physics A. 729: 3–128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2008-09-23. 
33. M. Zreda; et al. (1991). "Cosmogenic chlorine-36 production rates in terrestrial rocks". Earth and Planetary Science Letters. 105: 94. Bibcode:1991E&PSL.105...94Z. doi:10.1016/0012-821X(91)90123-Y. 
34. M. Sheppard and M. Herod (2012). "Variation in background concentrations and specific activities of 36Cl, 129I and U/Th-series radionuclides in surface waters". Journal of Environmental Radioactivity. 106: 27–34. doi:10.1016/j.jenvrad.2011.10.015. PMID 22304997. 
35. Greenwood and Earnshaw, pp. 804–09
36. Greenwood and Earnshaw, pp. 853–56
37. Greenwood and Earnshaw, pp. 809–12
38. Greenwood and Earnshaw, pp. 812–16
39. Greenwood and Earnshaw, pp. 818–19
40. Greenwood and Earnshaw, pp. 842–44
41. Greenwood and Earnshaw, pp. 824–8
42. Greenwood and Earnshaw, pp. 835–42
43. Greenwood and Earnshaw, pp. 828–31
44. Greenwood and Earnshaw, pp. 832–35
45. Greenwood and Earnshaw, pp. 875–80
46. Greenwood and Earnshaw, p. 795
47. Holleman, A. F.; Wiberg, E. (2001), Inorganic Chemistry, San Diego: Academic Press, hlm. 408, ISBN 0-12-352651-5 
48. Schmittinger, Peter et al. (2006) "Chlorine" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co., DOI:10.1002/14356007.a06_399.pub2
49. Greenwood and Earnshaw, pp. 796–800
50. Greenwood 1997, hlm. 798.
51. Hoefer, Jean Chrétien Ferdinand (ed.). "Labarraque, Antoine-Germain". Nouvelle biographie universelle. 28. hlm. 323–24. OL 24229911M. 
52. Knight, Charles (1867). Arts and sciences. 1. Bradbury, Evans & Co. hlm. 427. 
53. Bouvet, Maurice (1950). "Les grands pharmaciens: Labarraque (1777–1850)" [The great pharmacists: Labarraque (1777–1850)]. Revue d'histoire de la pharmacie (dalam bahasa French). 38 (128): 97–107. doi:10.3406/pharm.1950.8662. Pemeliharaan CS1: Bahasa yang tidak diketahui (link)
54. Gédéon, Andras (2006). Science and technology in medicine. Springer. hlm. 181–82. ISBN 978-0-387-27874-2. dari versi asli tanggal 2015-12-31. 
55. Labarraque, Antoine Germain (1828). On the disinfecting properties of Labarraque's preparations of chlorine. Translated by James Scott. hlm. 8. dari versi asli tanggal 2015-12-31. 
56. . www.bt.cdc.gov. Archived from the original on 2016-04-23. Diakses tanggal 2016-04-12. Pemeliharaan CS1: BOT: status url asli tidak diketahui (link)
57. (PDF). 1997-10-23. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2007-09-26. 
58. NOAA Office of Response and Restoration, US GOV. "Chlorine". noaa.gov. dari versi asli tanggal 15 October 2015. Diakses tanggal 25 August 2015. 
59. "NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards #0115". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). 
60. Winder, Chris (2001). "The Toxicology of Chlorine". Environmental Research. 85 (2): 105–14. Bibcode:2001ER.....85..105W. doi:10.1006/enrs.2000.4110. PMID 11161660. 
61. "What's in your Water?: Disinfectants Create Toxic By-products". ACES News. College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences – University of Illinois at Urbana-Champaign. 2009-03-31. dari versi asli tanggal 2014-09-03. Diakses tanggal 2009-03-31. 
62. Richardson, Susan D.; Plewa, Michael J.; Wagner, Elizabeth D.; Schoeny, Rita; DeMarini, David M. (2007). "Occurrence, genotoxicity, and carcinogenicity of regulated and emerging disinfection by-products in drinking water: A review and roadmap for research". Mutation Research/Reviews in Mutation Research. 636 (1–3): 178–242. doi:10.1016/j.mrrev.2007.09.001. PMID 17980649. 
63. Berezow, Alex. "Why You Should Never Mix Different Drain Cleaners". Forbes. dari versi asli tanggal 2016-04-25. Diakses tanggal 2016-04-12. 
64. "Bleach Mixing Dangers : Washington State Dept. of Health". www.doh.wa.gov. dari versi asli tanggal 2016-04-14. Diakses tanggal 2016-04-12. 

Catatan

1. van Helmont, Joannis Baptistae (1682). Opera omnia [All Works] (dalam bahasa Latin). Frankfurt-am-Main, (Germany): Johann Just Erythropel.  From "Complexionum atque mistionum elementalium figmentum." (Formation of combinations and of mixtures of elements), §37, p. 105: "Accipe salis petrae, vitrioli, & alumnis partes aequas: exsiccato singula, & connexis simul, distilla aquam. Quae nil aliud est, quam merum sal volatile. Hujus accipe uncias quatuor, salis armeniaci unciam junge, in forti vitro, alembico, per caementum (ex cera, colophonia, & vitri pulverre) calidissime affusum, firmato; mox, etiam in frigore, Gas excitatur, & vas, utut forte, dissilit cum fragore." (Take equal parts of saltpeter [i.e., sodium nitrate], vitriol [i.e., concentrated sulfuric acid], and alum: dry each and combine simultaneously; distill off the water [i.e., liquid]. That [distillate] is nothing else than pure volatile salt [i.e., spirit of nitre, nitric acid]. Take four ounces of this [viz, nitric acid], add one ounce of Armenian salt [i.e., ammonium chloride], [place it] in a strong glass alembic sealed by cement ([made] from wax, rosin, and powdered glass) [that has been] poured very hot; soon, even in the cold, gas is stimulated, and the vessel, however strong, bursts into fragments.) From "De Flatibus" (On gases), p. 408: "Sal armeniacus enim, & aqua chrysulca, quae singula per se distillari, possunt, & pati calorem: sin autem jungantur, & intepescant, non possunt non, quin statim in Gas sylvestre, sive incoercibilem flatum transmutentur." (Truly Armenian salt [i.e., ammonium chloride] and nitric acid, each of which can be distilled by itself, and submitted to heat; but if, on the other hand, they be combined and become warm, they cannot but be changed immediately into carbon dioxide [note: van Helmont’s identification of the gas is mistaken] or an incondensable gas.) See also:
   • Helmont, Johannes (Joan) Baptista Van, Encyclopedia.Com: "Others were chlorine gas from the reaction of nitric acid and sal ammoniac; … "
   • Wisniak, Jaime (2009) "Carl Wilhelm Scheele," Revista CENIC Ciencias Químicas, 40 (3): 165–173 ; see p. 168: "Early in the seventeenth century Johannes Baptiste van Helmont (1579-1644) mentioned that when sal marin (sodium chloride) or sal ammoniacus and aqua chrysulca (nitric acid) were mixed together, a flatus incoercible (non-condensable gas) was evolved."