Реферат: Достоинства и недостатки хлора
ХЛОР (лат. Chlorum), Cl - химический элемент VII группы периодической
системы Менделеева, атомный номер 17, атомная масса 35,453; относится к
семейству галогенов. При нормальных условиях (0 °С, 0,1 Мн/м2)
жёлто-зелёный газ с резким раздражающим запахом. Природный хлор состоит
из двух стабильных изотопов: 35Cl (75,77%) и 37Cl (24,23%). Искусственно
получены радиоактивные изотопы с массовыми числами 32, 33, 34, 36, 38,
39, 40 и периодами полураспада Т1/2 соответственно 0,31; 2,5; 1,56 сек;
3,1*105 лет; 37,3; 55,5 и 1,4 мин. 36Cl и 38Cl используются как
изотопные индикаторы.
Историческая справка.
Xлор получен впервые в 1774 К. Шееле взаимодействием соляной кислоты с
пиролюзитом МnO2. Однако только в 1810 Г. Дэви установил, что хлор -
элемент и назвал его chlorine (от греческого chloros - жёлто-зелёный). В
1813 Ж.Л. Гей-Люссак предложил для этого элемента название хлор.
Распространение в природе.
Xлор встречается в природе только в виде соединений. Среднее содержание
хлора в земной коре 1,7*10-2% по массе, в кислых изверженных породах -
гранитах 2,4*10-2, в основных и ультраосновных 5*10-3. Основную роль в
истории хлора в земной коре играет водная миграция. В виде иона Cl- он
содержится в Мировом океане (1,93%), подземных рассолах и соляных
озерах. Число собственных минералов (преимущественно природных хлоридов)
97, главный из них - галит NаCl. Известны также крупные месторождения
хлоридов калия и магния и смешанных хлоридов: сильвин КCl, сильвинит
(Nа, К) Cl, карналлит КCl*МgCl2*6Н2О, каинит КCl*МgSO4*ЗН2О, бишофит
МgCl2*6Н2О. В истории Земли большое значение имело поступление
содержащегося в вулканических газах НCl в верхние части земной коры.
Физические и химические свойства.
Xлор имеет tкип - 34,05 °С, tпл - 101 °С. Плотность газообразного хлора
при нормальных условиях 3,214 г/л; насыщенного пара при 0 °С 12,21 г/л;
жидкого хлора при температуре кипения 1,557 г/см3; твёрдого хлора при
-102 °С 1,9 г/см3. Давление насыщенных паров хлора при 0 °С 0,369; при
25 °С 0,772; при 100 °С 3,814 Мн/м2 или соответственно 3,69; 7,72; 38,14
кгс/см2. Теплота плавления 90,3 кдж/кг (21,5 кал/г); теплота испарения
288 кдж/кг (68,8 кал/г); теплоёмкость газа при постоянном давлении 0,48
кдж/(кг*К) [0,11 кал/(г*°С)]. Xлор хорошо растворяется в ТiСl4, SiCl4,
SnCl4 и некоторых органических растворителях (особенно в гексане и
четырёххлористом углероде). Молекула хлора двухатомна (Cl2). Степень
термической диссоциации Cl2+243 кдж ( 2Cl при 1000 К равна 2,07*10-4%,
при 2500 К 0.909%.
Внешняя электронная конфигурация атома Сl Зs2 3р5. В соответствии с этим
хлор в соединениях проявляет степени окисления -1, +1, +3, +4, +5, +6 и
+7. Ковалентный радиус атома 0,99А, ионный радиус Сl- 1,82А, сродство
атома хлора к электрону 3,65 эв, энергия ионизации 12,97 эв.
Химически хлор очень активен, непосредственно соединяется почти со всеми
металлами (с некоторыми только в присутствии влаги или при нагревании) и
с неметаллами (кроме углерода, азота, кислорода, инертных газов),
образуя соответствующие хлориды, вступает в реакцию со многими
соединениями, замещает водород в предельных углеводородах и
присоединяется к ненасыщенным соединениям. Хлор вытесняет бром и иод из
их соединений с водородом и металлами; из соединений хлора с этими
элементами он вытесняется фтором. Щелочные металлы в присутствии следов
влаги взаимодействуют с хлором с воспламенением, большинство металлов
реагирует с сухим хлором только при нагревании. Сталь, а также некоторые
металлы стойки в атмосфере сухого хлора в условиях невысоких температур,
поэтому их используют для изготовления аппаратуры и хранилищ для сухого
хлора. Фосфор воспламеняется в атмосфере хлора, образуя РСl3, а при
дальнейшем хлорировании - РСl5; сера с хлором при нагревании дает S2Сl2,
SСl2 и другие SnClm. Мышьяк, сурьма, висмут, стронций, теллур энергично
взаимодействуют с хлором. Смесь хлора с водородом горит бесцветным или
желто-зеленым пламенем с образованием хлористого водорода (это цепная
реакция).
Максимальная температура водородно-хлорного пламени 2200 °С. Смеси хлора
с водородом, содержащие от 5,8 до 88,3% Н2, взрывоопасны.
С кислородом хлор образует окислы: Cl2O, ClO2, Cl2O6, Cl2O7, Cl2O8, а
также гипохлориты (соли хлорноватистой кислоты), хлориты, хлораты и
перхлораты. Все кислородные соединения хлора образуют взрывоопасные
смеси с легко окисляющимися веществами. Окислы хлора малостойки и могут
самопроизвольно взрываться, гипохлориты при хранении медленно
разлагаются, хлораты и перхлораты могут взрываться под влиянием
инициаторов.
Xлор в воде гидролизуется, образуя хлорноватистую и соляную кислоты: Сl2
+ Н2О ( НСlО + НСl. При хлорировании водных растворов щелочей на холоду
образуются гипохлориты и хлориды: 2NаОН + Сl2 = NаСlO + NаСl + Н2О, а
при нагревании - хлораты. Хлорированием сухой гидроокиси кальция
получают хлорную известь. При взаимодействии аммиака с хлором образуется
трёххлористый азот. При хлорировании ограниченных соединений хлор либо
замещает водород: R—Н + Сl2 = RСl + НСl, либо присоединяется по кратным
связям:
С=С + Сl2 ( СlС—ССl
образуя различные хлорсодержащие органические соединения.
Xлор образует с другими галогенами межгалогенные соединения. Фториды
СlF, СlF3, СlF5 очень реакционноспособны; например, в атмосфере СlF3
стеклянная вата самовоспламеняется. Известны соединения хлора с
кислородом к фтором - оксифториды хлора: СlО3F, СlО2F3, СlOF, СlОF3 и
перхлорат фтора FСlO4.
Получение.
Xлор начали производить в промышленности в 1785 взаимодействием соляной
кислоты с двуокисью марганца или пиролюзитом. В 1867 английский химик Г.
Дикон разработал способ получения хлора окислением НСl кислородом
воздуха в присутствии катализатора. С конца 19 - начала 20 веков хлор
получают электролизом водных растворов хлоридов щелочных металлов. По
этим методам в 70-х годах 20 века производится 90 - 95% хлора в мире.
Небольшие количества хлора получаются попутно при производстве магния,
кальция, натрия и лития электролизом расплавленных хлоридов. В 1975 году
мировое производство хлора составляло около 23 млн. тонн. Применяются
два основных метода электролиза водных растворов NаСl: 1) в
электролизёрах с твёрдым катодом и пористой фильтрующей диафрагмой; 2) в
электролизёрах с ртутным катодом. По обоим методам на графитовом или
окисном титано-рутениевом аноде выделяется газообразный хлор. По первому
методу на катоде выделяется водород и образуется раствор NаОН и NаСl, из
которого последующей переработкой выделяют товарную каустическую соду.
По второму методу на катоде образуется амальгама натрия, при её
разложении чистой водой в отдельном аппарате получаются раствор NаОН,
водород и чистая ртуть, которая вновь идёт в производство. Оба метода
дают на 1 тонну хлора 1,125 тонны NаОН.
Электролиз с диафрагмой требует меньших капиталовложений для организации
производства хлора, дает более дешёвый NаОН. Метод с ртутным катодом
позволяет получать очень чистый NаОН, но потери ртути загрязняют
окружающую среду. В 1970 по методу с ртутным катодом производилось 62,2%
мировой выработки хлора, с твёрдым катодом 33,6% и прочими способами
4,3%. После 1970 начали применять электролиз с твёрдым катодом и
ионообменной мембраной, позволяющий получать чистый NаОН без
использования ртути.
ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ СТОРОНЫ
Применение.
Одной из важных отраслей химической промышленности является хлорная
промышленность. Основные количества хлора перерабатываются на месте его
производства в хлорсодержащие соединения.
С момента их открытия в 30-40-х годах все говорило о том, что
хлорфторуглероды слишком уж хороши для того, чтобы в них не таилась
какая-нибудь опасность. Они сравнительно недороги, высокоэффективны,
стабильны в атмосфере и нетоксичны для человека. Эти свойства
способствовали широкому распространению ХФУ в различных областях
современного производства. Производители электроники, например, стали
использовать ХФУ в начале 80-х годов в качестве промывочных растворов.
Это позволило им снять проблему загрязнения грунтовых вод, связанную с
использованием в производстве метилхлорида и трихлорэтилена. Для
различных областей производства хлорфторуглероды стали главным сырьем
из-за своей стойкости к воздействию внешних факторов. Они нашли широкое
применение в микроэлектронике. Значительным достижением последнего
времени явилось добавление в окислительную среду в процессе окисления
хлорсодержащих компонентов. Это привело к улучшению стабильности
порогового напряжения полевых МДП-транзисторов, увеличению напряжения
пробоя диэлектриков и повышению скорости окисления кремния. Главная роль
хлора в пленках двуокиси кремния (обычно с концентрацией хлора 1016 -
1020 см-3) заключается в превращении случайно проникших в SiO2 примесных
ионов, например, натрия или калия в электрически неактивные.
Как уже отмечалось ранее, особенности хлорфторуглеродов - их
нетоксичность, стойкость к коррозии, негорючесть и стабильность (они не
вступают в реакцию с большинством других веществ) сделали эти вещества
идеальным продуктом для широкого применения. Использование ХФУ
значительно возросло в 1950-1960-х годах и их производство в среднем
увеличивалось на 10 процентов ежегодно, в течение трех десятилетий.
Основные категории продуктов, содержавших ХФУ и галогены до введения
ограничений, включают:
жесткие пенопласты - используются в качестве изоляционных и упаковочных
материалов;
паралон - используется в мебельном производстве, в матрасах и
автомобильных сидениях;
холодильники - для охлаждения продуктов питания в быту и торговле;
кондиционеры - в автомобилях и домах;
растворители - для промывания электронных плат, металлических частей и
соединений;
больничные стерилизаторы;
огнетушители (используют галоны);
аэрозольные баллончики - фреоны использовались в качестве пропилентов
(веществ, способствующих распылению содержимого) главным образом в
Европе и Японии.
До введения в США, Канаде и Швеции в 1978 году запрета на использование
ХФУ в аэрозолях, аэрозольное производство было крупнейшим потребителем
ХФУ. Использование ХФУ в аэрозолях другими странами продолжалось еще
довольно долго после того, как США, Канада и Швеция ввели запрет. Более
того, мировое производство ХФУ продолжало увеличиваться еще в течение
долгого времени после запрета 1978 года.
США, не нарушая запрета на использование ХФУ в аэрозолях, тем не
менее остаются крупнейшим мировым потребителем хлорфторуглеродов. В 1989
году на долю США пришлось 29 процентов мирового потребления ХФУ.
Автомобильные кондиционеры стали (еще в большей степени, чем аэрозоли)
крупнейшим потребителем ХФУ. На их долю пришлось 16 процентов всех ХФУ,
потребленных США в 1989 году. Эта практика должна прекратиться согласно
Монреальскому протоколу и 1990 года поправкам к «Закону о чистом
воздухе».
Хлор в организме.
Xлор - один из биогенных элементов, постоянный компонент тканей растений
и животных. Содержание хлора в растениях (много хлора в галофитах) - от
тысячных долей процента до целых процентов, у животных - десятые и сотые
доли процента. Суточная потребность взрослого человека в хлоре, (2 - 4
г) покрывается за счёт пищевых продуктов. С пищей хлор поступает обычно
в избытке в виде хлорида натрия и хлорида калия. Особенно богаты хлором
хлеб, мясные и молочные продукты. В организме животных хлор - основное
осмотически активное вещество плазмы крови, лимфы, спинномозговой
жидкости и некоторых тканей. Играет роль в водно-солевом обмене,
способствуя удержанию тканями воды. Регуляция кислотно-щелочного
равновесия в тканях осуществляется наряду с другими процессами путём
изменения в распределении хлора между кровью и другими тканями, хлор
участвует в энергетическом обмене у растений, активируя как
окислительное фосфорилирование, так и фотофосфорилирование. Xлор
положительно влияет на поглощение корнями кислорода. Xлор необходим для
образования кислорода в процессе фотосинтеза изолированными
хлоропластами. В состав большинства питательных сред для искусственного
культивирования растений хлор не входит. Возможно, для развития растений
достаточны весьма малые концентрации хлора.
Хлор на службе у человека.
Для хорошего зрения необходимо, прежде всего, чёткое изображение
рассматриваемого предмета на сетчатке. Это изображение получается в
результате прохождения лучей через оптическую систему глаза, нарушение
любой составной части которой приводит к получению нечёткого
изображения. На сегодняшний день существует большое количество методов
ликвидации таких нарушений, в том числе и хирургические (использование
тончайшего алмазного ножа для осуществления надрезов на роговице)
Эксимерные лазеры – это группа лазеров, в которых типичной активной
средой является смесь инертного и галогенового газов. Термин “Эксимер” –
аббревиатура английского словосочетания exited dimers (возбуждённые
димеры), что означает нестабильное, существующее только в возбуждённом
электронном состоянии димеров этих газов. При переходе эксимерных
молекул в основное состояние испускаются высокоэнергетичные фотоны
УФ-света. При различных комбинациях инертного и галогенового газов ЭЛ
могут излучать короткие (наносекундные) импульсы света на различных
длинах волн УФ-области спектра: фтор – 157 нм, аргон-фтор – 193 нм,
криптон-хлор – 222 нм, криптон-фтор – 248 нм, ксенон-хлор – 308 нм,
ксенон-фтор – 351 нм. Длительность импульса – 10 –16 нс. Глубина
воздействия на живую ткань – до 60 мкм.
Лазеры, основанные на данном принципе, были созданы в 70-х годах,
являются источниками УФ-излучени и используются во многих отраслях
науки.
Хлор, находясь в различных соединениях, используется в медицине.
БАЛЬНЕОЛОГИЧЕСКИЕ КУРОРТЫ
Лечебные минеральные воды отличаются от пресных своим химическим
составом, температурой, вкусом и запахом.
В состав минеральных вод входят в основном ионы натрия, калия, кальция,
магния, железа, хлора, сульфатный ион и гидрокарбонат. Некоторые
минеральные воды содержат газы (углекислый, сероводород, эманацию
радия). Химический состав и естественная температура воды минеральных
источников разнообразны. Так, имеются соляно-щелочные,
щелочно-глауберово-землистые, серно-щелочные, серные, йодобромные и
другие воды.
Иловая грязь — мазеподобная масса черного цвета с запахом сероводорода,
образующаяся в морях и многих озерах из осадочных пород при активном
участии микроорганизмов. Образование грязи — сложный процесс
взаимодействия воды, растворенных в ней солей, почвы, бактерий с
продуктами распада животных организмов и растений, обитающих в воде. В
состав грязевой массы входят ионы натрия, хлора, кальция, серы, железа,
йода и др.
Торфяные грязи. Торф образуется в болотистых местах при условии
длительно протекающего процесса разложения растительных организмов без
доступа кислорода. При взаимодействии продуктов этого разложения с
минерализованной водой получается торфяная масса, которая погружается в
глубь болота и постепенно уплотняется. Торф содержит остатки
растительных веществ, гумус, смолистые вещества, глинозем, соли железа,
хлорид натрия, сероводород, коллоидные органические вещества и пр.
ЛЕЧЕНИЕ МОРСКИМИ КУПАНИЯМИ
Лечение морскими купаниями — талассотерапия — получило широкое
распространение. В разных морях вода содержит 1—5% солей, из которых 4/5
составляет хлорид натрия.
Температура морской воды зависит от климатических и других условий
местности. Значительный верхний слой воды прогревается проникающим в
глубину инфракрасным излучением Солнца.
ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ СТОРОНЫ
Отравления
Отравления хлором возможны в химической, целлюлозно-бумажной,
текстильной, фармацевтической промышленности. Xлор раздражает слизистые
оболочки глаз и дыхательных путей. К первичным воспалительным изменениям
обычно присоединяется вторичная инфекция. Острое отравление развивается
почти немедленно. При вдыхании средних и низких концентраций хлора
отмечаются стеснение и боль в груди, сухой кашель, учащённое дыхание,
резь в глазах, слезотечение, повышение содержания лейкоцитов в крови,
температуры тела и т. п. Возможны бронхопневмония, токсический отёк
лёгких, депрессивные состояния, судороги. В лёгких случаях выздоровление
наступает через 3 - 7 суток. Как отдалённые последствия наблюдаются
катары верхних дыхательных путей, рецидивирующий бронхит, пневмосклероз;
возможна активизация туберкулёза лёгких. При длительном вдыхании
небольших концентраций хлора наблюдаются аналогичные, но медленно
развивающиеся формы заболевания. Профилактика отравлений, герметизация
производств, оборудования, эффективная вентиляция, при необходимости
использование противогаза. Предельно допустимая концентрация хлора в
воздухе производств, помещений 1 мг/м3. Производство хлора, хлорной
извести и других хлорсодержащих соединений относится к производствам с
вредными условиями труда.
Диоксин-производная хлора.
Всем памятен прошлогодний Европейский скандал связанный с запретом
реализации мяса птицы.
Возникновение этой скандальней ситуации связано с обнаружением в
бельгийских кормах для животноводства опаснейшего для здоровья вещества
- диоксина. Диоксин - производная хлорсодержащих веществ. Образуется в
процессе сжигания бытовых и промышленных отходов, а также синтезе
пестицидов и гербицидов.
Диоксины - универсальные яды, поражающие все живое даже в ничтожных
концентрациях. По уровню токсичности они превосходят убийственные отравы
вроде кураре и синильной кислоты, но при этом не разлагаются в
окружающей среде десятки лет, накапливаются в верхнем слое почвы и
попадают в организм человека в основном с пищей, водой и воздухом,
экологи дали им страшное имя "ксенобиотики" - враги жизни.
$
Z
Ћ
”
І
Т
Ь
д
ж
м
ц
h
j
Њ
–
О
Т
сахарного диабета, нарушаются процессы полового созревания и развития
плода. Дети отстают в развитии, их обучение затрудняется, у молодых
людей появляются заболевания, свойственные старческому возрасту. В целом
повышается вероятность бесплодия, самопроизвольного прерывания
беременности, врожденных пороков и прочих аномалий. Изменяется также
иммунный ответ, а значит, увеличивается восприимчивость организма к
инфекциям, возрастает частота аллергических реакций, онкологических
заболеваний. Период полураспада диоксина в природе превышает 10 лет.
Диоксины - не вражеская диверсия, это 200 с небольшим видов соединений
хлора, побочные продукты технологий. Источниками этих ядов являются
предприятия практически всех отраслей промышленности, где используется
хлор, но химические, нефтехимические и целлюлозно-бумажные заводы
опаснее прочих. Максимальный выброс диоксинов в экосферу во всем мире
пришелся на 60-70-е годы из-за увеличения производства беленой бумаги и
другой продукции, где применяется хлор.
Особые заслуги принадлежат мусоросжигающим заводам, где работа
производится при температуре 800-950 градусов. Вот когда образуется
максимальное количество диоксинов. Сжигая один килограмм ПВХ - а это
многие виды линолеума, обоев, пластиковых бутылок, - мы получаем до 50
мкг диоксинов. Эффективное же их разрушение возможно только при
температурах выше 1150-1200 градусов.
Мало того, каждое повышение цен на бензин какое-то время сопровождается
усилением выбросов диоксинов в воздух: городские коммунальные службы
экономят на вывозе мусора с помоек, и дворники жгут его прямо на месте,
а ведь в городском мусоре полно пластиковых бутылок и упаковок.
В начале 1970-х годов армия начала готовиться к химической войне с
использованием диоксинов в качестве средства нападения. Синтез серьезных
партий диоксинов армия осуществляла на своем полигоне в Шиханах. Более
мощная партия диоксинов была заказана в институте ГИТОС в Уфе.
Мощный источник диоксиновых загрязнений - уничтожение химического
оружия. Химическое перевооружение 1950-1960-х гг. сопровождалось
уничтожением ранее накопленных запасов оружия первого поколения, основу
которого составляли хлорсодержащие иприт и люизит. Делалось это самым
бесхитростным способом (помимо затопления в морях, омывающих Россию) -
сжиганием на территории России и Казахстана.
Не менее мощный источник - старты твердотопливных стратегических ракет.
Наукой установлено, что при сгорании твердого ракетного топлива диоксины
образуются с вероятностью восхода солнца (и не только образуются, но и
плавно попадают на землю на частичках пыли).
Грудное вскармливание ничем заменить нельзя. Но, к сожалению, молоко,
образующееся в тесном контакте с кровью матери, впитывает все
загрязнения, которые попали и накопились в ее организме. Это относится и
к диоксинам. Исследования ученых привели к парадоксальному выводу:
кормящая мать выбрасывает из организма с молоком и всеми другими
исходящими из нее продуктами гораздо больше диоксинов, чем получает с
пищей и другими путями. Оказалось: таинственный источник избыточного
диоксина - сама мать. Во время лактации молоко экстрагирует из организма
женщины диоксины и концентрирует их в молочном жире. За весь период
вскармливания мать может очиститься от 20-40% содержавшихся в ней до
этого диоксинов, которые, увы, попадают в организм младенца
Некоторые из ядов, предназначенных для уничтожения вредителей, болезней,
сорняков, содержат хлор. При их производстве также нельзя исключить
образование диоксинов, то есть и сами пестициды, скорее всего, ими
загрязнены.
Еще несколько десятилетий назад пестициды считались чуть ли не панацеей,
способной помочь сельскому хозяйству в борьбе с сорняками и разными
паразитами.
Пестициды - это общее название ядохимикатов, применяемых в сельском
хозяйстве для борьбы с сорняками и вредными насекомыми. Это общее
понятие разбивается на ряд более конкретных. Например, инсектициды
применяются против насекомых, гербициды - против сорняков, альгициды -
против водорослей, аскорициды - против червей и т.д. В основном все это
токсичные вещества, часто содержащие хлор.
Если представить себе, что вредители могут уничтожить более половины
урожая, то понятно, почему работники сельского хозяйства радовались
появлению пестицидов. Однако у большинства из них оказался довольно
высокий период полураспада. Это значит, что если посыпать почву из года
в год данными токсикантами, то их содержание в почве окажется очень
высоким. Вместе с грунтовыми и дождевыми водами пестициды попадают в
водоемы и водотоки и затем по пищевым цепям добираются до человека. Вот
тут-то и забили тревогу врачи; сначала в США, отличающихся широким
применением пестицидов, а затем и в других странах. Изначально
заболевания проявлялись у людей, непосредственно работающих с
пестицидами. Это заболевания кожи, нервной системы, печени. Потом
оказалось, что данные вещества обладают канцерогенными и мутагенными
свойствами. После врачей тревогу забили экологи, обнаружив один из
наиболее применяемых пестицидов ДДТ в организмах антарктических
пингвинов. Стало ясно, что зараза расползлась по всему миру. Тогда
специалисты стали высказываться за ограничение применения некоторых
токсикантов. Были обнародованы результаты исследований, проинформирована
общественность. В результате в Стокгольме не так давно была подписана
конвенция о стойких органических загрязнителях, ограничивающая или
запрещающая применение ряда вредных веществ, в список которых вошли
многие пестициды. Это линдан, дельдрин, гептахлор, токсафен, мирекс.
Проблема загрязнения окружающей среды пестицидами не обошла стороной и
Беларусь. Пестициды, как и любые химикаты имеют свой срок хранения.
Некоторые были запрещены к использованию и выводились из оборота.
Поэтому в колхозах накопилось довольно большое количество ядохимикатов,
подлежащих уничтожению. Данные ядохимикаты нередко и хранились то в
ненадлежащих условиях, попадая в грунтовые и поверхностные воды, а с
целью ликвидации данных токсичных веществ у нас стали использовать
захоронения.
Сколько у нас в Беларуси таких легальных и нелегальных мест захоронения
ядохимикатов - статистике неизвестно. Но на складах сельхозпредприятий
хранятся десятки тонн ядохимикатов с истекшим сроком хранения или
запрещенных к применению, от которых стараются избавиться. Уже были
случаи захоронения ядохимикатов в отработанных карьерах и других
неустановленных местах. Состояние почвы и грунтовых вод возле известных
мест захоронения контролируется. В большинстве случаев содержание
пестицидов в них пока находится на уровне предельно допустимых
концентраций. Но, попадая в организм человека с пищей и водой даже в
малых количествах, пестициды постепенно накапливаются в организме, что
может привести к патологическим изменениям.
Пока что сложно внедрить какие-либо другие методы утилизации и
обезвреживания пестицидов. Поэтому необходимо строго контролировать
состояние окружающей среды вблизи мест захоронения и не допускать
нелегального складирования ядохимикатов.
В Москве известный эколог, член-корреспондент Российской академии наук
Алексей Яблоков одной из причин распространения гомосексуализма в
современном мире может быть применение пестицидов. Он пояснил, что
пестициды обладают свойством вторгаться в эндокринную систему организма,
что ведет и к негативным изменениям в работе половых гормонов. Кроме
того, применение пестицидов может постепенно привести к бесплодию. Уже
сегодня, по данным ученых, число сперматозоидов в семенной жидкости
среднего мужчины вдвое меньше, чем было 40 лет назад.
Использование пестицидов снижает также умственные способности и нарушает
иммунитет человека, что, как считают экологи, позволяет сравнить эти
вещества с вирусом иммунодефицита.
Хлор-угроза жизни на Земле.
В 1985 г. специалисты по исследованию атмосферы из Британской
Антарктической Службы сообщили о совершенно неожиданном факте: весеннее
содержание озона в атмосфере над станцией Халли-Бей в Антарктиде
уменьшилось за период с 1977 по 1984 г. на 40%. Вскоре этот вывод
подтвердили другие исследователи, показавшие также, что область
пониженного содержания озона простирается за пределы Антарктиды и по
высоте охватывает слой от 12 до 24 км, т.е. значительную часть нижней
стратосферы.
Это открытие обеспокоило как ученых, так и широкую общественность,
поскольку из него следовало, что слой озона, окружающий нашу планету,
находится в большей опасности, чем считалось ранее. Утончение этого слоя
может привести к серьезным последствиям для человечества. Содержание
озона в атмосфере менее 0.0001%, однако, именно озон полностью поглощает
жесткое ультрафиолетовое излучение солнца с длиной волны (<280 нм и
значительно ослабляет полосу УФ-Б, наносящие серьезные поражения клеткам
живых организмов. Падение концентрации озона на 1% приводит в среднем к
увеличению интенсивности жесткого ультрафиолета у поверхности земли на
2%.
Существуют объективные причины, по которым «дыры» в первую очередь
образуются над Антарктикой. Бром и хлор, несущие главную ответственность
за разрушение озона, в среднем равномерно распределены в атмосфере
Земли. Однако в Антарктике условия таковы, что эти вещества, вступая в
химические реакции, способны уничтожить больше озона, чем в районах с
более теплым климатом.
Когда хлорфторуглероды попадают в атмосферу, они начинают мигрировать в
стратосферу, где более интенсивное солнечное излучение воздействует на
них и в результате реакции выделяется хлор. Этот хлор действует как
катализатор, постоянно вступая в реакцию с молекулами озона с
образованием молекул кислорода (О2) и молекул оксида хлора (ClO2).
Молекулы оксида хлора затем вступают в реакцию с атомарным кислородом, с
образованием молекул кислорода и свободных атомов хлора. И все
начинается сначала. Посредством этого повторяющегося процесса одна
молекула хлора может разрушить тысячи молекул озона, прежде чем сама
будет нейтрализована. Это свойство ХФУ и выделяемого ими хлора делает
фреоны очень опасными для озонового слоя стратосферы. Хотя следует
отметить, что не все ХФУ и не все растворители имеют одинаковый
озоноразрушающий потенциал.
Вследствие этого один атом хлора может разрушить до 100 000 молекул
озона прежде чем будет дезактивирован или вернется в тропосферу. Сейчас
выброс ХФУ в атмосферу исчисляется миллионами тонн, но следует заметить,
что даже в гипотетическом случае полного прекращения производства и
использования ХФУ немедленного результата достичь не удастся: действие
уже попавших в атмосферу ХФУ будет продолжаться несколько десятилетий.
Считается, что время жизни в атмосфере для двух наиболее широко
используемых фреонов составляет 75 и 100 лет соответственно.
С 1978 г. в США было запрещено использование ХФУ в аэрозолях. К
сожалению, использование ХФУ в других областях ограничено не было. В
сентябре 1987 г. 23 ведущих страны мира подписали в Монреале конвенцию,
обязывающую их снизить потребление ХФУ. Согласно достигнутой
договоренности развитые страны должны к 1999 г. снизить потребление ХФУ
до половины уровня 1986 г. Для использования в качестве пропеллента в
аэрозолях уже найден неплохой заменитель ХФУ - пропанобутановая смесь.
По физическим параметрам она практически не уступает фреонам, но, в
отличие от них, огнеопасна. Тем не менее такие аэрозоли уже производятся
во многих странах, в том числе и в России. Сложнее обстоит дело с
холодильными установками - вторым по величине потребителем фреонов. Дело
в том, что из-за полярности молекулы ХФУ имеют высокую теплоту
испарения, что очень важно для рабочего тела в холодильниках и
кондиционерах. Лучшим известным на сегодня заменителем фреонов является
аммиак, но он токсичен и все же уступает ХФУ по физическим параметрам.
Неплохие результаты получены для полностью фторированных углеводородов.
Во многих странах ведутся разработки новых заменителей и уже достигнуты
неплохие практические результаты, но полностью эта проблема еще не
решена.
Использование фреонов продолжается и пока далеко даже до стабилизации
уровня ХФУ в атмосфере. Так, по данным сети Глобального мониторинга
изменений климата, в фоновых условиях - на берегах Тихого и
Атлантического океанов и на островах, вдали от промышленных и
густонаселенных районов - концентрация фреонов -11 и -12 в настоящее
время растет со скоростью 5-9% в год. Содержание в стратосфере
фотохимически активных соединений хлора в настоящее время в 2-3 раза
выше по сравнению с уровнем 50-х годов, до начала быстрого производства
фреонов.
Вместе с тем, ранние прогнозы, предсказывающие, например, что при
сохранении современного уровня выброса ХФУ, к середине XXI в. содержание
озона в стратосфере может упасть вдвое, возможно были слишком
пессимистичны. Во-первых, дыра над Антарктидой во многом является
следствием метеорологических процессов. Образование озона возможно
только при наличии ультрафиолета и во время полярной ночи не идет. Зимой
над Антарктикой образуется устойчивый вихрь, препятствующий притоку
богатого озоном воздуха со средних широта. Поэтому к весне даже
небольшое количество активного хлора способно нанести серьезный ущерб
озоновому слою. Такой вихрь практически отсутствует над Арктикой,
поэтому в северном полушарии падение концентрации озона значительно
меньше. Многие исследователи считают, что на процесс разрушения озона
оказывают влияние полярные стратосферные облака. Эти высотные облака,
которые гораздо чаще наблюдаются над Антарктикой, чем над Арктикой,
образуются зимой, когда при отсутствии солнечного света и в условиях
метеорологической изоляции Антарктиды температура в стратосфере падает
ниже -80%. Можно предположить, что соединения азота конденсируются,
замерзают и остаются связанными с облачными частицами и поэтому лишаются
возможности вступить в реакцию с хлором. Возможно также, что облачные
частицы и способны катализировать распад озона и резервуаров хлора. Все
это говорит о том, что ХФУ способны вызвать заметное понижение
концентрации озона только в специфических атмосферных условиях
Антарктиды, а для заметного эффекта в средних широтах, концентрация
активного хлора должна быть намного выше. Во-вторых, при разрушении
озонового слоя жесткий ультрафиолет начнет проникать глубже в атмосферу.
Но это означает, что образование озона будет происходить по-прежнему, но
только немного ниже, в области с большим содержанием кислорода. Правда,
в этом случае озоновый слой будет в большей степени подвержен действию
атмосферной циркуляции.
Заключение.
Возможности воздействия человека на природу постоянно растут и уже
достигли такого уровня, когда возможно нанести биосфере непоправимый
ущерб. Уже не в первый раз вещество, которое долгое время считалось
совершенно безобидным, оказывается на самом деле крайне опасным. Лет
двадцать назад вряд ли кто-нибудь мог предположить, что обычный
аэрозольный баллончик может представлять серьезную угрозу для планеты в
целом. К несчастью, далеко не всегда удается вовремя предсказать, как -
то или иное соединение будет воздействовать на биосферу. Однако в случае
с ХФУ такая возможность была: все химические реакции, описывающие
процесс разрушения озона ХФУ крайне просты и известны довольно давно. Но
даже после того, как проблема ХФУ была в 1974 г. сформулирована,
единственной страной, принявшей какие-либо меры по сокращению
производства ХФУ, были США и меры эти были совершенно недостаточны.
Потребовалась достаточно серьезная демонстрация опасности ХФУ для того,
чтобы были приняты серьезные меры в мировом масштабе. Следует заметить,
что даже после обнаружения озонной дыры, ратифицирование Монреальской
конвенции одно время находилось под угрозой. Быть может, проблема ХФУ
научит с большим вниманием и опаской относиться ко всем веществам,
попадающим в биосферу в результате деятельности человечества.
Проблема исторических и современных изменений климата оказалась очень
сложной и не находит решения в схемах однофакторного детерминизма.
Наряду с ростом концентрации углекислого газа важную роль играют
изменения озоносферы, связанные с эволюцией геомагнитного поля.
Разработка и проверка новых гипотез являются необходимым условием
познания закономерностей общей циркуляции атмосферы и других
геофизических процессов, влияющих на биосферу.
Однако, какими бы пагубными не были последствия неразумного
использования хлора, не учесть положительных сторон в его использовании
было бы некорректно. Хлор используется в медицине и во многих областях
хозяйства. Хлор состоит на службе у человека. И только от человека
зависит, будет ли хлор использован во благо или он убьет всё живое на
Земле. Опасен не сам элемент №17, а опасен тот, кто использует его
против природы и человечества.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ
1. "Физиотерапия" Е.И. Пасынков - М.: Издательство "Медицина", 1994
2. «Диоксин. Медико-экологически аспекты». Под редакцией
проф. П.Е. Шкодича, Москва, 1997 г.
3. Веб-сайт экологического проекта «Ecoline»,
http//www.eci.glasnet.ru/.
4. Гибс Л.М. Правда о диоксинах. Иркутск, 1998 г.
6. Белорусская Интернет-газета “Open.by”.
ПЛАН:
Хлор.
Историческая справка.
Распространение в природе.
Физические и химические свойства хлора.
Получение.
Положительные стороны: применение.
Хлор в организме.
Хлор на службе у человека.
Отрицательные стороны: отравления.
Диоксин - производная хлора.
Хлор-угроза жизни на Земле.
Заключение.
БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ.
Кафедра химии.
Хлор.
Положительные и отрицательные стороны.
Выполнил:
Ст.гр. 113021
Хадасевич П.В.
Минск 2002
 |