【种花家务·化学】2-1-02氯在自然界的存在,氯气的用途——『数理化自学丛书6677版』
【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』,此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版,并于1977年正式再版的基础自学教材,本系列丛书共包含17本,层次大致相当于如今的初高中水平,其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材,很多概念已经与如今迥异,因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外,黑字是教材原文,彩字是我写的备注。
【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版,即80年代的改开版,改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容,直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版,首先是因为6677版保留了很多古早知识,让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小,即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材,不该被埋没在故纸堆中,是故才打算利用业余时间,将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。

第一章卤族元素
§1-2氯在自然界的存在,氯气的用途
氯在自然界的存在
【01】前面已经讲过,氯是一种性质非常活动的元素,容易跟其他元素化合,特别容易跟金属元素化合。因此,在自然界里没有单质的氯存在。但氯的化合物却广泛地分布在自然界里,分布最广的是氯化钠(就是食盐)大部分食盐存在于海水中,约含3%左右。除海盐外,还有“井盐”和“池盐”。此外,食盐还以固体状态存在于自然界,构成庞大的岩层,叫做“岩盐”。
【02】海水中除含有氯化钠外,还含有少量其他盐类如氯化镁()等。海水带有苦味,就是因为它里面含有氯化镁等盐的缘故。
【03】除氯化钠外,氯化钾()在自然界里的分布也很广,它主要以钾石盐(主要成分是
)和光卤石(主要成分是
,
)等矿石而存在。
氯化钠、氯化钾等氯的化合物是工业上或实验室里制取氯气的主要原料。
氯的用途
【04】氯气的应用很广,主要用在漂白、消毒、制造杀虫剂等几个方面。氯气的这些用途,和它的性质有着密切的联系。
【05】前面讲到的氯气跟水的反应,实际上是分两步进行的:首先是氯气跟水反应生成盐酸和次氯酸:
【山注,Cl_2+H_2O=HCl+\mathop{HClO}\limits_{次氯酸}】
【06】次氯酸是一种很不稳定的酸,容易分解放出氧气:【山注,2HClO=2HCl+O_2】因此,次氯酸有很强的氧化性,能够杀死水里的多种病原微生物(例如伤寒菌、赤痢菌等)。现在,在大城市里常用氯气来消毒自来水。用氯气消毒过的自来水里会含有微量的盐酸,但因含量很少,对人体并没有什么害处。
【07】次氯酸还可以氧化许多有机色素,使有色物质变成无色的化合物。因此潮湿的氯气(或氯气的水溶液)可以用来漂白织物、纸浆等植物纤维。在使用氯气来漂白时必须十分小心,如果所用氯气的量过多,纤维本身也能被氧化而破坏。
【08】因为氯气的漂白作用并不是氯气本身所产生的,而是氯气跟水反应后生成的次氯酸所产生的,因此,完全干燥的氯气不能对干燥的织物发生漂白作用。
【09】由于氯气是一种气体,贮存、运输和使用都比较不方便。平常我们常把氯气吸收在消石灰里,所生成的物质叫做漂白粉(详见§1-7氯的含氧化合物)。漂白粉是一种白色固体,遇微量的酸时,能缓慢地放出氯气,同样具有消毒和漂白的作用,使用起来要比氯气方便得多。
【10】氯气除用作消毒和漂白以外,还可直接用来杀菌和熏杀某些有害动物。我们知道,氯气是一种有毒的气体,人呼吸得多了,就会中毒。但在另一方面,氯气也能杀死许多对人有害的微生物。而且要杀死这些有害的微生物,只需极微量的氯气就足够了,而这样微量的氯气,对人来说却常是没有害处的。当然,时间一长,对人体也会有毒害的。
【11】氯气可以有效地用来杀死对农作物有害的动物。例如要杀死田鼠,可以把钢筒里的氯气向田鼠的洞穴喷射一、二秒钟,然后将洞穴堵塞,只要几分钟的时间,就能使洞里的所有田鼠因中毒而死亡。
【12】氯气也可以用来熏杀仓库里的有害动物。
【13】在农业上,多种重要的杀虫剂,例如我们非常熟悉的“六六六”(它的分子式是)和“滴滴涕”(它的分子式是
)等都是用氯气来制造的。在使用这些农药时,为了提高杀虫效率和使用方便起见,常把它们制成不同的剂型。常用的有粉剂、可湿性粉剂、乳剂、油剂、烟熏剂等。
【14】粉剂:例如在“六六六”原粉里,混入白土、滑石粉等,就成为六六六粉剂。制成粉剂的好处是能够把比较少量的药剂散布到广阔的田野里去,提高杀虫效率。
【15】可湿性粉剂:“六六六”和“滴滴涕”都是不溶于水的。因此,先在药剂里混入少量的皂荚或纸浆废液,在使用时,药剂就能比较稳定地悬浮在水里,可以喷洒在地面上。这样制得的药剂称做可湿性粉剂(就是“可湿性六六六粉”、“可湿性滴滴涕粉”)。
【16】乳剂:“滴滴涕”等药剂不溶于水,但能溶于煤油里。在它们的煤油溶液里,加入少许“乳化剂”(例如肥皂等),与水混和,制成一种乳状的液体,称为“乳剂”,可以喷射使用。
【17】油剂:例如我们家庭里常使用5%的“滴滴涕”的煤油溶液,就是一种油剂。
【18】烟熏剂:在药剂里混入木屑等可以燃烧的物质和火硝、硝酸铵等氧化剂,当燃点的时候,药剂就变成微粒,随烟上升。这样配制的药剂,叫做烟熏剂。
【19】“六六六”可以防治蝗虫、稻螟、稻苞虫、棉蚜、玉米螟、小麦吸浆虫等。“滴滴涕”的杀虫范围很广,除对毛虫、青虫、甲虫等都很有效外,还能用来消灭蚊子、苍蝇、臭虫、跳蚤、虱子等害虫。
习题1-2
1、为什么自然界里没有游离态的氯存在?
2、氯气有哪些主要的用途?
3、为什么完全干操的氯气没有漂白的作用?
4、六六六的分子式是。在六六六分子里,碳、氢、氯三种元素的百分比各占多少?