Fakta o chloru

Pokud jste někdy užívali léky na předpis, řídili auto nebo pili vodu z vodovodu, pravděpodobně jste byli vystaveni působení chloru.

Chlor, prvek č. 17 v periodické tabulce prvků, má mnohostranné využití. Podle Královské chemické společnosti se používá ke sterilizaci pitné vody a k dezinfekci bazénů a vyrábí se z něj řada běžně používaných výrobků, například papír, textil, léky, barvy a plasty, zejména PVC. Kromě toho se chlor podle Americké rady pro chemii používá při vývoji a výrobě materiálů používaných ve výrobcích, které odlehčují vozidla, od polštářů a potahů sedadel až po kordy pneumatik a nárazníky.

Prvek se také používá v procesech organické chemie – například jako oxidační činidlo a substituent vodíku, uvádí Národní laboratoř v Los Alamos. Oxidační činidlo má silné dezinfekční a bělicí vlastnosti. Při použití jako náhrada vodíku může chlor přinést mnoho žádoucích vlastností v organických sloučeninách, například dezinfekční vlastnosti nebo schopnost vytvářet užitečné sloučeniny a materiály, jako je PVC a syntetický kaučuk.

Chlor má však i svou temnou stránku: Ve formě přírodního plynu je škodlivý pro lidské zdraví. Chlor dráždí dýchací cesty a jeho vdechování může způsobit plicní edém – nadměrné nahromadění tekutiny v plicích, které může vést k dýchacím potížím. Podle ministerstva zdravotnictví státu New York může tento plyn také způsobit podráždění očí a kůže, nebo dokonce vážné popáleniny a vředy. Vystavení stlačenému kapalnému chloru může mít za následek omrzliny kůže a očí, uvádí úřad.

Prostá fakta

• Atomové číslo (počet protonů v jádře): 17
• Atomová značka (v periodické tabulce prvků): Cl
• Atomová hmotnost (průměrná hmotnost atomu): 35,453
• Hustota: Fáze při pokojové teplotě: 3,214 gramů na centimetr krychlový
• Fáze při pokojové teplotě:
• Teplota tání: minus 150,7 stupňů Fahrenheita (minus 101,5 stupňů C)
• Teplota varu: minus 29,27 F (minus 34,04 C)
• Počet izotopů (atomy téhož prvku s různým počtem neutronů): 24. Počet stabilních izotopů: 2
• Nejčastější izotopy: Chlor-35 (76 % přirozené četnosti)

Zelenavě žlutý plyn mylně považovaný za kyslík

V roce 1774 pustil švédský lékárník Carl Wilhelm Scheele ve své laboratoři několik kapek kyseliny chlorovodíkové na kousek oxidu manganičitého a podle Americké rady pro chemii se během několika sekund vytvořil zelenavě žlutý plyn. Chlor byl však jako prvek uznán až o několik desetiletí později anglickým chemikem sirem Humphry Davym a předtím si lidé mysleli, že jde o sloučeninu kyslíku. Davy ho pojmenoval „khloros“ z řeckého slova pro zelenožlutý a v roce 1810 název aktualizoval na „plynný chlor“ nebo „chlor“.

Chlor patří do skupiny halogenů – prvků tvořících soli – spolu s fluorem (F), bromem (Br), jodem (I) a astatinem (At). Všechny se nacházejí ve druhém sloupci zprava v periodické tabulce ve skupině 17. Jejich elektronové konfigurace jsou podobné, se sedmi elektrony ve vnějším obalu. Jsou to vysoce reaktivní prvky; ve vazbě s vodíkem vytvářejí kyseliny. Podle Purdue University se žádný z nich v přírodě nevyskytuje ve své elementární formě. Obvykle se vyskytují jako soli v minerálech.

V podstatě asi nejznámější formou sloučeniny chloru je chlorid sodný, jinak známý jako kuchyňská sůl. Mezi další sloučeniny patří chlorid draselný, který se používá k prevenci nebo léčbě nízké hladiny draslíku v krvi, a chlorid hořečnatý, který se používá k prevenci nebo léčbě nedostatku hořčíku.

Podle Univerzity v Yorku se většina chloru vyrábí elektrolýzou roztoků chloridu sodného – pomocí elektrického proudu se vytváří chemická reakce. Při tomto procesu dochází k separaci prvků.

Kdo by to byl řekl?

• Díky svým toxickým vlastnostem byl chlor podle Královské chemické společnosti používán jako chemická zbraň během první světové války.
• Když je chlor izolován jako volný prvek, má podobu zelenožlutého plynu, který je 2,5krát těžší než vzduch a zapáchá jako bělidlo.
• Chlor je po fluoru druhým nejrozšířenějším halogenem a druhým nejlehčím halogenem na Zemi.
• Chlorid sodný (sůl) je nejběžnější sloučeninou chloru a vyskytuje se ve velkém množství v oceánu.
• V kuřecím mase, které jíte, může být chlor. Kuřecí jatečně upravená těla, která pocházejí z amerických průmyslových farem, jsou často prolévána chlorem, aby se zbavila fekálního znečištění.
• Chlor ničí ozon a přispívá tak k procesu poškozování ozonové vrstvy. Podle americké Agentury pro ochranu životního prostředí může jeden atom chlóru zničit až 100 000 molekul ozonu, než se odstraní ze stratosféry.
• Plavecké bazény jsou závislé na chlóru, který pomáhá udržovat jejich čistotu. Podle Americké rady pro chemii by voda ve většině bazénů měla obsahovat dva až čtyři díly chloru na milion. A ten silný chlor, který můžete cítit při koupání ve veřejném bazénu, může být ve skutečnosti indikátorem toho, že k vyvážení chemických látek ve vodě je zapotřebí další chlor.

Výzkum

Chlor v průběhu let způsobil mezi vědci značný rozruch kvůli některým škodlivým účinkům, které může mít na lidské zdraví. Tyto účinky však zůstávají sporné.

Chlor je jedním z atomů toxinu, který mají v kůži některé jihoamerické žáby. Podle Americké rady pro chemii může ochromit nebo dokonce zabít velké živočichy. Domorodci z kolumbijských tropických pralesů si o kůži těchto „jedovatých žab“ otírali hroty svých šípů. John Daly, vědec z Národního ústavu zdraví, se pokoušel izolovat tuto sloučeninu zvanou epibatidin, ale nepodařilo se mu získat dostatek látky (žáby jsou ohrožené), a to, co se mu podařilo syntetizovat, mělo nežádoucí vedlejší účinky. Chemikové však doufají, že díky změně uspořádání sloučeniny na atomární úrovni se jim nakonec podaří najít verzi, která bude účinným lékem proti bolesti.

Předchozí výzkumy spojovaly pití chlorované vody se zvýšeným rizikem rakoviny. Například ve studii publikované v roce 1992 v časopise American Journal of Public Health vědci zjistili, že lidé, kteří pili chlorovanou vodu, měli o 21 % vyšší riziko onemocnění rakovinou močového měchýře a o 38 % vyšší riziko onemocnění rakovinou konečníku než lidé, kteří pili nechlorovanou vodu. A v další studii, publikované v roce 2010 v časopise Environmental Health Perspectives, výzkumníci zjistili, že lidé, kteří se 40 minut koupali v chlorovaném bazénu, měli zvýšené množství biomarkerů (tj. určitých molekulárních ukazatelů) souvisejících s rizikem vzniku rakoviny. Studie z roku 2017 publikovaná ve stejném časopise však zjistila, že ačkoli při pití chlorované vody existuje vyšší riziko rakoviny močového měchýře, ve studii, která se zabývala počtem hodin strávených v bazénu v letních a neletních měsících a v různých věkových kategoriích, nebyla nalezena téměř žádná souvislost mezi plaváním v chlorovaném bazénu a rizikem rakoviny močového měchýře.

Ministerstvo zdravotnictví a sociálních služeb USA, Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny a Agentura pro ochranu životního prostředí USA podle Centra pro kontrolu a prevenci nemocí neklasifikovaly chlór jako lidský karcinogen.

Škodí tedy chlór vašemu zdraví? Ne tak docela, říká Preston J. MacDougall, profesor chemie na Middle Tennessee State University v Murfreesboro.

„Nechcete používat nadměrné množství chloru, ale neměli bychom se bát chemických látek, protože jim nerozumíme,“ řekl MacDougall pro Live Science.

Dodal, že nedostatek vhodného chlorování, které by ničilo škodlivé bakterie, jako je E. coli, může mít ve skutečnosti zničující důsledky pro lidské zdraví a život. Například v květnu 2000 ve Walkertonu v Ontariu zemřelo sedm lidí a více než 2 300 jich onemocnělo poté, co se městský vodovod nakazil bakterií E. coli a dalšími bakteriemi, uvádí Rada pro kvalitu vody a zdraví. Podle zprávy, kterou zveřejnilo ontarijské ministerstvo generálního prokurátora, kdyby byla dodržena požadovaná úroveň chlóru, bylo možné katastrofě zabránit i poté, co byla voda kontaminována.

Přidávání chlóru do vody je navíc jednou z metod, kterou se mnozí snaží usnadnit dostupnost čisté vody v rozvojových zemích. Studie zveřejněná v roce 2017 uvádí, že na vodu kontaminovanou škodlivými bakteriemi, jako je E. coli, zemře ročně 3,4 milionu lidí a že až 4,4 miliardy lidí nemá spolehlivý zdroj čisté pitné vody. Chlorování vodních zdrojů je kromě přiblížení vody ke komunitám jedním z důležitých kroků, jak přiblížit čistou vodu těm, kteří ji potřebují.

V souvislosti s chlorem se navíc objevily slibné zprávy týkající se výzkumu. MacDougall poukázal na nedávnou studii o atomech chloru nalezených v nové třídě antibiotických sloučenin, které byly objeveny v drobných mořských organismech ve vodách severního Atlantiku poblíž Norska. Tyto atomy chlóru jsou nezbytné pro antibiotickou aktivitu těchto sloučenin, které mohou být účinné proti zlatému stafylokoku rezistentnímu vůči meticilinu, bakterii, která způsobuje těžko léčitelné infekce u lidí a je rezistentní vůči běžně používaným antibiotikům, uvedl.

„Komunita zabývající se objevováním léčiv je těmito přirozeně se vyskytujícími sloučeninami velmi nadšená, protože jsou účinné proti MRSA,“ řekl MacDougall, který se na výzkumu, publikovaném v dubnu 2014 v časopise Angewandte Chemie International Edition, nepodílel.

Doplňující zpravodajství Rachel Rossová, spolupracovnice časopisu Live Science.

Doplňující zdroje

• Chcete-li se podívat, jak reaktivní je chlor při interakci s jinými sloučeninami, podívejte se na toto zábavné video, které natočila společnost Periodic Videos.
• O četných překvapivých aplikacích chloru se dozvíte na této webové stránce nazvané Elements of Surprise, která je věnována tomuto všestrannému prvku.
• Pokud se chcete dozvědět více o tom, jak může expozice chloru ovlivnit vaše zdraví, podívejte se do sekce FAQ o chloru na webových stránkách CDC.

.