Als u ooit een receptplichtig geneesmiddel hebt ingenomen, in een auto hebt gereden of leidingwater hebt gedronken, bent u waarschijnlijk blootgesteld aan chloor.
Chloor, element nr. 17 op het Periodiek Systeem der Elementen, heeft vele toepassingen. Het wordt gebruikt om drinkwater te steriliseren en zwembaden te desinfecteren, en het wordt gebruikt bij de vervaardiging van een aantal veelgebruikte producten, zoals papier, textiel, geneesmiddelen, verf en plastic, met name PVC, volgens de Royal Society of Chemistry. Bovendien wordt chloor gebruikt bij de ontwikkeling en fabricage van materialen die worden gebruikt in producten die voertuigen lichter maken, van stoelkussens en stoelhoezen tot bandenkoorden en bumpers, aldus de American Chemistry Council.
Het element wordt ook gebruikt in organische scheikundige processen – bijvoorbeeld als een oxidatiemiddel en een substituut voor waterstof, volgens het Los Alamos National Laboratory. Een oxidatiemiddel heeft sterke desinfecterende en blekende kwaliteiten. Bij gebruik als waterstofvervanger kan chloor veel gewenste eigenschappen in organische verbindingen brengen, zoals zijn desinfecterende eigenschappen of zijn vermogen om nuttige verbindingen en materialen te vormen, zoals PVC en synthetisch rubber.
Maar chloor heeft ook een donkere kant: In zijn natuurlijke gasvorm is het schadelijk voor de menselijke gezondheid. Chloor is irriterend voor de luchtwegen en het inademen ervan kan longoedeem veroorzaken – een overmatige ophoping van vocht in de longen die kan leiden tot ademhalingsmoeilijkheden. Het gas kan ook oog- en huidirritatie veroorzaken, of zelfs ernstige brandwonden en zweren, volgens het New York State Department of Health. Blootstelling aan samengeperst vloeibaar chloor kan leiden tot bevriezing van de huid en ogen, meldt het agentschap.
Just the facts
- Atoomnummer (aantal protonen in de kern): 17
- Atomair symbool (op het Periodiek Systeem der Elementen): Cl
- Atomair gewicht (gemiddelde massa van het atoom): 35,453
- Dichtheid: 3,214 gram per kubieke centimeter
- Fase bij kamertemperatuur: Gas
- Smeltpunt: min 150,7 graden Fahrenheit (min 101,5 graden C)
- Kookpunt: min 29,27 F (min 34,04 C)
- Aantal isotopen (atomen van hetzelfde element met een verschillend aantal neutronen): 24. Aantal stabiele isotopen: 2
- Meest voorkomende isotopen: Chloor-35 (76 procent natuurlijke abundantie)
Groengeel gas aangezien voor zuurstof
In 1774 liet de Zweedse apotheker Carl Wilhelm Scheele een paar druppels zoutzuur los op een stuk mangaandioxide in zijn lab, en binnen enkele seconden werd een groengeel gas geproduceerd, volgens de American Chemistry Council. Chloor werd echter pas tientallen jaren later als element erkend door de Engelse scheikundige Sir Humphry Davy, en daarvoor dacht men dat het een verbinding van zuurstof was. Davy noemde het “khloros,” van het Griekse woord voor groengeel, en in 1810 wijzigde hij de naam in “chloorgas,” of “chloor.”
Chloor behoort tot de groep van halogenen – zoutvormende elementen – samen met fluor (F), broom (Br), jodium (I) en astatine (At). Zij staan alle in de tweede kolom van rechts op het periodiek systeem in groep 17. Hun elektronenconfiguraties zijn vergelijkbaar, met zeven elektronen in hun buitenste schil. Het zijn zeer reactieve elementen; gebonden aan waterstof produceren ze zuren. Volgens de Purdue University komt geen enkel element in zijn elementaire vorm in de natuur voor. Zij worden typisch gevonden als zouten in mineralen.
De bekendste vorm van een chloorverbinding is waarschijnlijk natriumchloride, ook bekend als keukenzout. Andere verbindingen zijn kaliumchloride, dat wordt gebruikt om een laag kaliumgehalte in het bloed te voorkomen of te behandelen, en magnesiumchloride, dat wordt gebruikt om een magnesiumtekort te voorkomen of te behandelen.
De meeste chloor wordt gemaakt via elektrolyse van natriumchloride-oplossingen – waarbij een elektrische stroom wordt gebruikt om een chemische reactie tot stand te brengen, aldus de Universiteit van York. Het proces scheidt de elementen.
Wie had dat gedacht?
- Wegens zijn giftige eigenschappen werd chloor tijdens de Eerste Wereldoorlog als chemisch wapen gebruikt, aldus de Royal Society of Chemistry.
- Wanneer het als vrij element wordt geïsoleerd, heeft chloor de vorm van een groengeel gas, dat 2,5 maal zwaarder is dan lucht en naar bleekwater ruikt.
- Chorine is het op één na meest voorkomende halogeen en het op één na lichtste halogeen op aarde, na fluor.
- Natriumchloride (zout) is de meest voorkomende verbinding van chloor en komt in grote hoeveelheden voor in de oceaan.
- Er kan wat chloor zitten in de kip die u eet. Kippenkarkassen die afkomstig zijn van fabrieksboerderijen in de VS worden vaak gedrenkt in chloor om zich te ontdoen van fecale verontreiniging.
- Chloor vernietigt ozon en draagt zo bij aan het proces van ozonafbraak. In feite kan één chlooratoom wel 100.000 ozonmoleculen vernietigen voordat het uit de stratosfeer wordt verwijderd, volgens het U.S. Environmental Protection Agency.
- Zwembaden vertrouwen op chloor om hen te helpen schoon te houden. Volgens de American Chemistry Council moet het water in de meeste zwembaden twee tot vier delen per miljoen chloor bevatten. En dat sterke chloor dat u ruikt wanneer u in het openbare zwembad zwemt, kan in feite een indicator zijn dat er extra chloor nodig is om de chemicaliën in het water in balans te houden.
Onderzoek
Chloor heeft in de loop der jaren nogal wat stof doen opwaaien bij onderzoekers vanwege bepaalde schadelijke effecten die het kan hebben op de menselijke gezondheid. Die effecten blijven echter discutabel.
Chloor is een van de atomen in een toxine dat sommige Zuid-Amerikaanse kikkers in hun huid hebben. Het kan grote dieren verlammen of zelfs doden, aldus de Amerikaanse Chemische Raad. Inheemse bewoners van het Colombiaanse tropische regenwoud wreven vroeger de punten van hun pijlen over de huid van deze “pijlgifkikkers”. John Daly, een wetenschapper aan het National Institutes of Health probeerde de verbinding, epibatidine genaamd, te isoleren, maar kon niet genoeg van de stof krijgen (de kikkers zijn bedreigd), en wat hij wel synthetiseerde had ongewenste neveneffecten. Maar door de verbinding op atomair niveau te herschikken, hopen chemici uiteindelijk een versie te vinden die een krachtige pijnstiller is.
Eerder onderzoek heeft het drinken van gechloreerd water in verband gebracht met een verhoogd risico op kanker. In een studie die in 1992 werd gepubliceerd in het American Journal of Public Health ontdekten onderzoekers bijvoorbeeld dat mensen die gechloreerd water dronken een 21 procent hoger risico hadden op blaaskanker en een 38 procent hoger risico op rectumkanker dan mensen die niet-gechloreerd water dronken. En in een andere studie, gepubliceerd in 2010 in het tijdschrift Environmental Health Perspectives, ontdekten onderzoekers dat mensen die 40 minuten in een gechloreerd zwembad zwommen, verhoogde biomarkers (d.w.z. bepaalde moleculaire indicatoren) hadden die verband hielden met het risico op kanker. Een studie uit 2017 gepubliceerd in hetzelfde tijdschrift vond echter dat, hoewel er een hoger risico op blaaskanker is bij het drinken van gechloreerd water, er weinig tot geen bewijs was voor een verband tussen zwemmen in een gechloreerd zwembad en blaaskankerrisico in een studie die keek naar het aantal uren in het zwembad tijdens zomer- en niet-zomermaanden en tijdens verschillende leeftijdsgroepen.
Het Amerikaanse ministerie van Volksgezondheid en Human Services, het Internationaal Agentschap voor Kankeronderzoek en het Amerikaanse Environmental Protection Agency hebben chloor niet geclassificeerd als een menselijk carcinogeen, volgens de Centers for Disease Control and Prevention.
Dus, is chloor slecht voor je gezondheid? Niet precies, zei Preston J. MacDougall, een professor in de scheikunde aan de Middle Tennessee State University in Murfreesboro.
“Je wilt geen buitensporige hoeveelheden chloor gebruiken, maar we moeten geen angst hebben voor chemische stoffen omdat we ze niet begrijpen,” vertelde MacDougall aan Live Science.
In feite kan het ontbreken van de juiste chlorering om schadelijke bacteriën, zoals E. coli, te doden, verwoestende gevolgen hebben voor de menselijke gezondheid en het leven, voegde hij eraan toe. Bijvoorbeeld, in mei 2000, in Walkerton, Ontario, stierven zeven mensen en werden meer dan 2.300 ziek nadat de watervoorziening van de stad besmet was geraakt met E. coli en andere bacteriën, volgens de Water Quality and Health Council. Als de vereiste chloorniveaus waren gehandhaafd, had de ramp kunnen worden voorkomen, zelfs nadat het water was besmet, volgens een rapport gepubliceerd door het ministerie van Ontario van de procureur-generaal.
Voorts is het toevoegen van chloor aan water een methode die velen proberen om schoon water gemakkelijk toegankelijk te maken in ontwikkelingslanden. Een studie gepubliceerd in 2017 stelt dat elk jaar 3,4 miljoen mensen sterven aan water dat is besmet met schadelijke bacteriën, zoals E. coli, en dat tot 4,4 miljard mensen niet beschikken over een betrouwbare bron van schoon drinkwater. Het chloreren van de watervoorziening, naast het dichter bij de gemeenschappen brengen van water, is een belangrijke stap om schoon water dichter bij de mensen te brengen die het nodig hebben.
Daarnaast is er veelbelovend nieuws over chloor in verband met onderzoek. MacDougall wees op een recente studie over chlooratomen die zijn gevonden in een nieuwe klasse van antibiotische verbindingen die zijn ontdekt in kleine mariene organismen in de Noord-Atlantische wateren bij Noorwegen. Die chlooratomen zijn essentieel voor de antibiotische activiteit van de verbindingen, die effectief kunnen zijn tegen methicilline-resistente Staphylococcus aureus, een bacterie die moeilijk te behandelen infecties bij mensen veroorzaakt en resistent is tegen algemeen gebruikte antibiotica, zei hij.
“De drug discovery-gemeenschap is erg enthousiast over deze in de natuur voorkomende verbindingen omdat ze effectief zijn tegen MRSA,” zei MacDougall, die niet betrokken was bij het onderzoek, dat in april 2014 werd gepubliceerd in het tijdschrift Angewandte Chemie International Edition.
Aanvullende rapportage door Rachel Ross, Live Science contributor.
Aanvullende bronnen
- Om te zien hoe reactief chloor is wanneer het interageert met andere verbindingen, bekijk dan deze leuke video gemaakt door Periodic Videos.
- Lees over de vele verrassende toepassingen van chloor op deze website genaamd Elements of Surprise die is gewijd aan dit veelzijdige element.
- Als u meer wilt weten over hoe blootstelling aan chloor uw gezondheid kan beïnvloeden, bekijk dan de chloor FAQ sectie op de CDC website.
Recent nieuws