Tények a klórról

Ha valaha is szedett vényköteles gyógyszert, vezetett autót vagy ivott csapvizet, akkor valószínűleg már érintkezett klórral.

A klór, az elemek periódusos rendszerében a 17. helyen álló elem, sokféleképpen alkalmazható. A Royal Society of Chemistry szerint az ivóvíz sterilizálására és az úszómedencék fertőtlenítésére használják, és számos általánosan használt termék, például papír, textil, gyógyszer, festék és műanyag, különösen PVC előállításához használják. Az Amerikai Kémiai Tanács szerint klórt használnak továbbá a járművek könnyebbé tételét szolgáló termékekben használt anyagok kifejlesztéséhez és gyártásához, az üléspárnáktól és üléshuzatoktól kezdve a gumikordonokon át a lökhárítókig.

A szerves kémiai folyamatokban is használják az elemet – például oxidálószerként és a hidrogén helyettesítőjeként, a Los Alamos Nemzeti Laboratórium szerint. Az oxidálószer erős fertőtlenítő és fehérítő tulajdonságokkal rendelkezik. Hidrogénhelyettesítőként használva a klór számos kívánatos tulajdonságot hozhat a szerves vegyületekbe, például fertőtlenítő tulajdonságait, vagy azt a képességét, hogy hasznos vegyületeket és anyagokat, például PVC-t és szintetikus gumit képezzen.

A klórnak azonban van egy sötét oldala is: természetes gáz formájában káros az emberi egészségre. A klór irritálja a légutakat, és belélegzése tüdőödémát okozhat – a folyadék túlzott felhalmozódását a tüdőben, ami légzési nehézségekhez vezethet. New York állam egészségügyi minisztériuma szerint a gáz szem- és bőrirritációt, sőt súlyos égési sérüléseket és fekélyeket is okozhat. A sűrített folyékony klórnak való kitettség a bőr és a szem fagyási sérülését eredményezheti, írja a hivatal.

Csak a tények

• Atomszám (a protonok száma az atommagban): 17
• Atomi szimbólum (az elemek periódusos rendszerében): 3,214 gramm köbcentiméterenként
• Fázis szobahőmérsékleten:
• olvadáspont: mínusz 150,7 Fahrenheit fok (mínusz 101,5 C)
• forrpont: mínusz 29,27 F (mínusz 34,04 C)
• izotópok száma (ugyanazon elem atomjai különböző neutronszámmal): 24. A stabil izotópok száma: 2
• Leggyakoribb izotópok: Klór-35 (76 százalékos természetes gyakoriság)

Zöldessárga gáz, amelyet összetévesztenek az oxigénnel

1774-ben Carl Wilhelm Scheele svéd gyógyszerész néhány csepp sósavat engedett laboratóriumában egy darab mangán-dioxidra, és az Amerikai Kémiai Tanács szerint néhány másodperc alatt zöldessárga gáz keletkezett. A klórt azonban csak évtizedekkel később, Sir Humphry Davy angol kémikus ismerte el elemként, előtte pedig az emberek azt hitték, hogy az oxigén egyik vegyülete. Davy “klorosz”-nak nevezte el, a görög “zöldessárga” szóból, majd 1810-ben “klórgáz”-ra, azaz “klór”-ra frissítette a nevét.

A klór a halogének – sóképző elemek – csoportjába tartozik a fluorral (F), brómmal (Br), jóddal (I) és asztatinnal (At) együtt. Mindannyian a periódusos rendszer 17. csoportjában, jobbról a második oszlopban találhatók. Elektronkonfigurációjuk hasonló, a külső héjukban hét elektron található. Nagyon reaktív elemek; hidrogénnel összekapcsolódva savakat hoznak létre. A Purdue Egyetem szerint egyik sem fordul elő a természetben elemi formában. Jellemzően sóként fordulnak elő ásványokban.

Tény, hogy a klórvegyületek talán legismertebb formája a nátrium-klorid, más néven konyhasó. Más vegyületek közé tartozik a kálium-klorid, amelyet a vér alacsony káliumszintjének megelőzésére vagy kezelésére használnak, valamint a magnézium-klorid, amelyet a magnéziumhiány megelőzésére vagy kezelésére használnak.

A Yorki Egyetem szerint a legtöbb klórt nátrium-klorid-oldatok elektrolízisével állítják elő – elektromos áram segítségével kémiai reakciót idéznek elő. Az eljárás során szétválasztják az elemeket.

Ki gondolta volna?

• A Royal Society of Chemistry szerint mérgező tulajdonságai miatt a klórt vegyi fegyverként használták az első világháborúban.
• A szabad elemként izolált klór zöldessárga gáz formájában jelenik meg, amely 2,5-szer nehezebb a levegőnél, és fehérítőszaga van.
• A klór a második legnagyobb mennyiségben előforduló halogén és a fluor után a második legkönnyebb halogén a Földön.
• A nátrium-klorid (só) a klór leggyakoribb vegyülete, és nagy mennyiségben fordul elő az óceánban.
• Az általunk fogyasztott csirkében lehet némi klór. Az amerikai gyárakból származó csirkehullákat gyakran klórral áztatják, hogy megszabaduljanak a székletszennyeződéstől.
• A klór elpusztítja az ózont, hozzájárulva az ózonréteg csökkenésének folyamatához. Valójában egy klóratom akár 100 000 ózonmolekulát is elpusztíthat, mielőtt az eltávolodik a sztratoszférából, az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége szerint.
• A medencék tisztán tartásához klórra van szükség. Az Amerikai Kémiai Tanács szerint a legtöbb úszómedence vizének két-négy ppm klórt kell tartalmaznia. És az az erős klórszag, amelyet a nyilvános uszodában úszás közben érezhet, valójában annak a jele lehet, hogy további klórra van szükség a vízben lévő vegyi anyagok kiegyensúlyozásához.

Kutatás

A klór az évek során nagy port kavart a kutatók körében, mert bizonyos káros hatással lehet az emberi egészségre. Ezek a hatások azonban továbbra is vitathatóak.

A klór az egyik atomja annak a toxinnak, amelyet egyes dél-amerikai békák bőre tartalmaz. Az Amerikai Kémiai Tanács szerint megbéníthatja vagy akár meg is ölheti a nagytestű állatokat. A kolumbiai trópusi esőerdők őslakosai a nyilaik hegyét ezeknek a “mérgezett dárda békáknak” a bőréhez dörzsölték. John Daly, a National Institutes of Health tudósa megpróbálta izolálni az epibatidin nevű vegyületet, de nem tudott elég anyagot előállítani (a békák veszélyeztetettek), és amit szintetizált, annak nem kívánt mellékhatásai voltak. A vegyület atomi szintű átrendezésével azonban a vegyészek remélik, hogy végül olyan változatot találnak, amely hatásos fájdalomcsillapító.

A korábbi kutatások a klóros víz fogyasztását összefüggésbe hozták a rák kockázatának növekedésével. Például egy 1992-ben az American Journal of Public Health című folyóiratban közzétett tanulmányban a kutatók megállapították, hogy a klóros vizet ivó embereknél 21 százalékkal magasabb volt a hólyagrák, és 38 százalékkal magasabb a végbélrák kockázata, mint azoknál, akik nem klóros vizet ittak. Egy másik, az Environmental Health Perspectives című folyóiratban 2010-ben közzétett tanulmányban pedig a kutatók azt találták, hogy azoknál az embereknél, akik 40 percig klóros medencében úsztak, megnövekedett a rák kockázatával összefüggő biomarkerek (azaz bizonyos molekuláris mutatók) száma. Egy 2017-ben ugyanebben a folyóiratban közzétett tanulmány azonban megállapította, hogy bár a klóros víz fogyasztása esetén magasabb a hólyagrák kockázata, a klóros medencében való úszás és a hólyagrák kockázata között alig volt kapcsolat egy olyan vizsgálatban, amely a nyári és nem nyári hónapokban, valamint a különböző korosztályokban a medencében töltött órák számát vizsgálta.

Az Egyesült Államok Egészségügyi és Emberi Szolgálatok Minisztériuma, a Nemzetközi Rákkutatási Ügynökség és az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége nem minősítette a klórt emberi rákkeltő anyagnak a Betegségellenőrzési és Megelőzési Központok szerint.

Szóval, a klór káros az egészségre? Nem egészen, mondta Preston J. MacDougall, a murfreesborói Middle Tennessee State University kémiaprofesszora.

“Nem akarunk túlzott mennyiségű klórt használni, de nem kell félnünk a kémiai anyagoktól, mert nem értjük őket” – mondta MacDougall a Live Science-nek.

Tény, hogy a káros baktériumok, például az E. coli elpusztítására szolgáló megfelelő klórozás hiánya pusztító következményekkel járhat az emberi egészségre és életre – tette hozzá. Például 2000 májusában az Ontario állambeli Walkertonban hét ember meghalt, és több mint 2300-an megbetegedtek, miután a város vízellátása E. coli és más baktériumokkal fertőződött meg a Vízminőségi és Egészségügyi Tanács szerint. Ha az előírt klórszintet betartották volna, a katasztrófa megelőzhető lett volna, még akkor is, ha a víz már szennyezett volt, áll az ontariói minisztérium által közzétett jelentésben.

A klór hozzáadása a vízhez egyébként az egyik módszer, amellyel sokan próbálják a fejlődő országokban könnyen hozzáférhetővé tenni a tiszta vizet. Egy 2017-ben közzétett tanulmány szerint évente 3,4 millió ember hal meg káros baktériumokkal, például E. coli baktériummal szennyezett víz miatt, és akár 4,4 milliárd embernek nincs megbízható tiszta ivóvízforrása. A vízellátás klórozása amellett, hogy közelebb hozza a vizet a közösségekhez, egy fontos lépés abban, hogy a tiszta víz közelebb kerüljön azokhoz, akiknek szükségük van rá.

A klórral kapcsolatban emellett van néhány ígéretes, kutatással kapcsolatos hír is. MacDougall rámutatott egy közelmúltbeli tanulmányra, amely az antibiotikus vegyületek egy új osztályában található klóratomokról szól, amelyeket Norvégia közelében, az Atlanti-óceán északi vizében élő apró tengeri organizmusokban fedeztek fel. Ezek a klóratomok nélkülözhetetlenek a vegyületek antibiotikus aktivitásához, amelyek hatékonyak lehetnek a meticillin-rezisztens Staphylococcus aureus ellen, egy olyan baktérium ellen, amely nehezen kezelhető fertőzéseket okoz az emberekben, és ellenáll az általánosan használt antibiotikumoknak – mondta.

“A gyógyszerkutató közösséget nagyon izgatottá tették ezek a természetben előforduló vegyületek, mert hatékonyak az MRSA ellen” – mondta MacDougall, aki nem vett részt a kutatásban, amelyet 2014 áprilisában publikáltak az Angewandte Chemie International Edition című folyóiratban.

Kiegészítő tudósítás: Rachel Ross, a Live Science munkatársa.

Kiegészítő források

• Hogy megnézze, milyen reaktív a klór, amikor más vegyületekkel lép kölcsönhatásba, nézze meg ezt a szórakoztató videót, amelyet a Periodic Videos készített.
• Tudjon meg többet a klór számos meglepő alkalmazásáról az Elements of Surprise nevű weboldalon, amelyet ennek a sokoldalú elemnek szenteltek.
• Ha többet szeretne megtudni arról, hogy a klórnak való kitettség hogyan befolyásolhatja az egészségét, nézze meg a CDC weboldalának klóros GYIK részét.