氯根

氯根是指在化合物中存在的一種離子。屬於第七主族元素，最外層有七個電子，易得電子，有強氧化性。

基本介紹

• 中文名：氯根
• 性質：有強氧化性
• 所處位置：第七主族
• 最高價氧化物：高氯酸
• 常見化合物：NH4Cl 、PbCl2等
• 危害：有腐蝕性

概述

氯根是指在化合物中存在的一種離子。

化學性質

氯屬於第七主族元素，最外層有七個電子，所以十分容易得電子，有強氧化性。雖然氟的氧化性更強，但由於無法失電子，所以無法形成最高價氧化物。因此氯的最高價氧化物的水化物——高氯酸就是最強的酸。

氯離子有還原性，能被強氧化劑（PbO2 MnO2 KClO3 KClO4 KMnO4 Ca(ClO)2等)氧化

氯離子能與某些離子形成沉澱（如Ag+ Cu+)

氯離子能與某些離子形成配合物，如與Cu2+形成[CuCl4]2-,與Au3+形成[AuCl4]-

氟氯溴碘的最高價氧化物的水化物的酸根AO3-性質相似

氯元素是鹵素（氟氯溴碘砹），所以鹵素單質有的化學性質氯都有一定條件下均可與氫氣反應：H2 + X2 =2HX （特殊：H2 +I2 2HI） Cl2可與水反應：X2 + H2O=HX+ HXO（Cl2、Br2、I2均可與水反應：X2 + H2O=HX+ HXO）Cl2 + 2Br－ = 2Cl－ + Br2 Cl2 + 2Br－ = 2Cl－ + Br2 鹵化銀 X－ + Ag=AgX↓（X為Cl、Br、I）具有感光性、人工降雨這一條可以檢驗氯離子

常見化合物

氯化物	化學式
氯化銨	NH4Cl
氯化鉛	PbCl2
氯化鈣	CaCl2
氯化銫	CsCl
氯化亞鐵	FeCl2
氯化鐵	FeCl3
氯化鉀	KCl
氯化鋰	LiCl
氯化鎂	MgCl2
氯化鈉	NaCl
氯化亞汞	Hg2Cl2
氯化銀	AgCl
氯化鋅	ZnCl2

合成

氯化物主要通過化合反應和金屬、氧化物、碳酸鹽、氫氧化物等與鹽酸反應形成。

化合反應

通過金屬在氯氣中燃燒，可以獲得該金屬的氯化物，比如金屬鈉在氯氣中燃燒，形成氯化鈉，屬於氧化反應。

2Na + Cl2 → 2NaCl

金屬與酸反應

某些金屬與鹽酸溶液反應，也可形成該金屬的氯化物，屬於還原反應。需要注意的一點，不是所有的金屬都可以與鹽酸反應形成鹽，只有在金屬活動性順序列表中排在氫之前的金屬才可以與鹽酸反應而形成氯化物，比如鈉，鎂，鋁，鈣，鉀，鐵等，而銅，銀等金屬則不能與鹽酸反應形成氯化物。

Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑

其它方法

另外也可以通過氧化物、碳酸鹽、氫氧化物等與鹽酸反應來得到氯化物。

CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O

人體內的氯化物

氯元素以氯化鈉的形式廣泛存在於人體，一般成年人體內大約含有75－80克氯化鈉，其對人體內的水分平衡機制起著重要調節作用。另外在人體的骨骼和胃酸里也含有氯化物，成年人比較合適的氯化鈉日攝取量是2－5克。人體內缺少氯會導致腹瀉，缺水等症狀。嬰兒如果由於遺傳的因素而缺氯，會導致生長障礙。有專家認為，過多的氯化鈉攝取量會導致高血壓。

測定方法一

在水質分析中，鍋水的鹼度、氯根是工業鍋爐水質標準中重要的兩項指標。根據常規分析方法，鹼度與氯根均要單獨測定。測定鍋水氯根時，常需用酸中和溶液在中性條件下再進行滴定。依據酸鹼滴定和沉澱滴定的原理，條件的不同，選用使其互不干擾的指示劑，從而得出一種酚酞鹼度、全鹼度、氯根的連續測定的方法。

原理

用酚酞作為指示劑，滴定出鍋水中酚酞鹼度；甲基紅—亞甲基藍作為指示劑滴定出鍋水全鹼度之後加入硼砂緩衝溶液，使滴定氯離子的溶液酸度控制在6.5≤pH≤10.5範圍內，此時溶液恢復到綠色。甲基紅—亞甲基藍為惰性染料，存在於溶液中起襯托作用。然後加入鉻酸鉀指示劑，二者混合後溶液呈黃綠色。水中氯根單獨測定時，終點溶液的顏色變化由黃綠色變為橙色；水中鹼度與氯根的連續測定，終點溶液顏色由黃綠色變為橙紅色。所以使終點的顏色變化更為明顯，從而可實現在連續測定同一水樣中酚酞鹼度、甲基橙鹼度、氯根。

試劑

（1）1%酚酞指示劑（乙醇溶液）；

（2）0.1%甲基橙指示劑.

（3）甲基紅—亞基藍指示劑；

（4）10%鉻酸鉀指示劑；

（5）[1/2H2SO4]=0.01mol/L硫酸標準溶液；

（6）硝酸銀標準溶液(1mL相當於1mgCl－)；

（7）0.01mol/L硼砂緩衝溶液。

滴定過程中的溶液組成及顏色變化過程

溶液組成顏色變化過程

CL- NaOH Na2CO3 1%酚酞

0.01mol/L [1/2H2SO4] v1紅色

CL- Na2SO4 NaHCO3 無色

0.01mol/L [1/2H2SO4] v2 甲基紅—亞基藍

CL- Na2SO4 H2CO3 綠色

加入硼砂 緩衝溶液 紫色

CL- Na2SO4 NaHCO3 溶液呈現綠色

AgNO3 (1mL相當於1mgCl－) a 鉻酸鉀

AgCL Na2SO4 NaHCO3黃綠色

Ag2CrO4 橙紅色為終點

（1） 取100mL透明水樣注入250mL錐形瓶中。

（2） 加入2~3滴1%酚酞指示劑，此時若溶液顯紅色，則用硫酸標準溶液滴定至無色，記錄消耗的硫酸體積V1。

（3） 在上述錐形瓶中再加入2滴甲基紅—亞基藍指示劑。繼續用上述硫酸標準溶液滴定至溶液至紫色為止，記錄第二次耗酸體積V2(不包括V1)：

（4）在上述錐形瓶中再加入5mL0.01mol/L硼砂緩衝溶液。此時溶液呈現淡綠色再加入1mL 10%鉻酸鉀指示劑，溶液呈現黃綠色，用硝酸銀標準溶液滴定至橙紅色為終點，記錄消耗硝酸銀標準溶液的體積（a）。同時作空白試驗。記錄消耗硝酸銀標準溶液體積(b)。

（5） 計算公式

（JD）P=×103

（JD） =

（CL-）= Cl－= 式中：[1/2H2SO4]一硫酸標準溶液的濃度；

V1,V2—滴定鹼度所消耗硫酸標準溶液的體積，mL；

a—滴定水樣消耗硝酸銀溶液的體積,mL；

b—滴定空白消耗硝酸銀溶液的體積,mL；

T—硝酸銀標準溶液的滴定度；

V—水樣體積，mL。

1.4 結論

（1）當水樣中氯離子含量大於100mg/L時，須按下表1中規定的量取樣，並用蒸餾水稀釋至100mL後測定。

表1 氯化物的含量和取水樣體積

水樣中氯離子含量(mg/L)5~100101~200201~400401~1000

取水樣量(mL)100502510

（2）給水一般無酚酞鹼度，直接滴定甲基橙鹼度，用同樣的方法繼續滴定氯根。

（3）緩衝溶液套用0.01mol/L硼砂緩衝溶液。不能選用氨鹽和磷酸鹽緩衝溶液。因為: Ag+ +NH3→Ag（NH3）+

Ag+ +PO43-→Ag（PO4）↓

故兩類緩衝溶液均影響氯離子的測定。

（4）指示劑不宜加入過多，顏色過深，會影響終點判定。

實踐證明，鹼度與氯根的連續測定，相對誤差不大，符合容量分析要求。

測定方法二

沉澱滴定法（氯離子的測定）

試劑

氯化鈉標準溶液：（1毫升=1毫克Cl¯）：取基準試劑或優級純氯化3—4克至於瓷坩堝中，於高溫爐升溫至500℃灼燒10分鐘，然後在乾燥器內內冷卻至室溫；準確稱取1.649克氯化鈉，現用少量蒸餾水溶解，再用蒸餾水稀釋至1000毫升。

硝酸銀標準溶液（1毫升=1毫克Cl¯）：稱取5.0克硝酸銀，溶於1000毫升蒸餾水中，以氯化鈉標準溶液標定，標定方法如下：於三個錐形瓶中，用移液管分別注入10毫升氯化鈉標準溶液，在各加入90毫升蒸餾水及1毫升10%鉻酸鉀指示劑，均硝酸銀標準溶液用滴定至橙紅色為終點，記錄硝酸銀標準溶液消耗量。計算其平均值C。三個平行試驗結果只差應小於0.25% 。

另取100毫升蒸餾水，除不加氯化鈉標準溶液外，其它手續同上，做空白試驗，記錄硝酸銀標準溶液消耗量B。

硝酸銀的濃度（T毫克/毫升）按下式計算：

T=10×L/C-B

式中： B ——空白試驗消耗硝酸銀標準溶液的體積，毫升；

C ——氯化鈉標準溶液消耗硝酸銀標準溶液的體積，毫升；

10——氯化鈉標準溶液的體積；

10%鉻酸鉀指示劑 （重/容）。

1%酚酞指示劑的配製：（10G/L）稱取1克酚酞於100毫升95%乙醇中， 搖勻。

0.1N硫酸溶液。

測定方法

（1）、量取100毫升透明水樣注入錐形瓶中，加入2-3滴1%酚酞指示液，此時若溶液顯紅色，則用硫酸標準溶液中和至無色，若不顯紅色，則用氫氧化鈉滴定至紅色，然後以硫酸回滴至無色。再加1毫升10%鉻酸鉀指示劑。

（2）、用硝酸銀標準溶液滴定至橙色，記錄硝酸銀標準溶液消耗量A，同時作空白試驗，記錄硝酸銀標準溶液消耗量B。

氯化物（Cl¯，毫克/升）按下式計算：

Cl¯=（A-B）×1.0×1000/V

式中： A——測定水樣消耗硝酸銀標準溶液的體積，毫升；

B——滴定空白消耗硝酸銀標準溶液的體積，毫升；

1.0——硝酸銀標準溶液的滴定度，1毫升=1毫克Cl¯

V——水樣的體積，毫升。

危害

眾所周知，採暖及製冷水系統腐蝕特別厲害。其中氯根離子超標腐蝕更為嚴重。

高活性的氯化物離子可以使黑色金屬和有色金屬發生點腐蝕，如不鏽鋼、鋁、銅。如果水系統中有不鏽鋼材料，水中存有高濃度的氯根離子時，將會造成不鏽鋼的局部腐蝕，嚴重的點腐蝕可造成設備穿孔。氯化物的來源包括焊劑、維護不當的軟化水設施、有餘氯的自來水，以及清洗劑等。由於點腐蝕，氯根離子的超標，氫氧化鐵極易氧化成紅棕色鐵鏽，這就是水系統出現紅水的主要原因。

套用

食品，污水處理，飲用水淨化，防腐劑以及用於注射死刑。