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第一次世界大戰期間，一位被稱為'化學戰爭之父'的化學家備受人們唾棄。之所以被唾棄，是因為他研究了氯氣用于戰爭中。戰場上一團黃綠色煙霧騰起，不到10分鐘內，就讓將近5000名士兵死亡。這團黃綠色煙霧正是氯氣，具有很強的毒性。

身著防護服處理氯氣

從上面事例我們可以知道氯氣具有很強的毒性，而現如今自來水廠消毒用的基本都是氯氣消毒。既然氯氣本身有毒，為什么又能夠利用對自來水進行消毒？這利用了什么性質？帶著疑問，下面就進行系統分析探討。

氯氣的發現

1774年瑞典化學家舍勒在研究二氧化錳中第一次發現了氯氣，這種氣體為黃綠色，非常的刺鼻并讓人出現不適。他把這種氣體溶于水后，發現這種水溶液對于紙張、蔬菜都有永久性的漂白作用。

實驗室制備氯氣

當時并沒有氯氣這一說法，直到1810年才有氯氣這個名字。戴維經過大量的實驗研究后，他將這種元素命名為chlorine，這個名稱來自希臘文，有'綠色的'意思。而我們國家早期也是稱氯氣為'綠氣'。

氯氣為何能用于消毒自來水

自來水廠從江河湖海把水引入水廠內，經過混凝、沉淀、過濾、送入清水池并進行消毒等系列工藝流程后，由高壓送水泵輸入自來水管道，送入到千家萬戶。

自來水廠處理流程

氯氣消毒這個方法已經用了將近100年，因為它有獨特的優勢。氯氣消毒效果好，低濃度即可達到很好的消毒效果，且對人體幾乎沒危害。而且它的成本比較低，工藝技術成熟可靠。

水中通入氯氣后（消毒的加氯量（液氯）在1.0-2.5g\m3之間，國標中對此有嚴格的規定）氯氣會與水發生反應生成次氯酸，次氯酸具有強氧化性。

次氯酸消毒

對于水中的細菌、水藻之類的東西，次氯酸的強氧化性可以破壞它們的細胞壁，氧化它們內部的酶，切斷它們的蛋白質合成，這就會導致它們死亡，達到消毒的目的。次氯酸酸根離子也具有一定的消毒性，但由于它帶負電荷，難于接近細菌，消毒效果不佳，因此會用氯氣替代漂白粉進行消毒。

通過以上的分析，消毒利用的是生成的次氯酸。而氯氣有毒指的是人體直接接觸氯氣，會導致引起呼吸道的嚴重損傷，對眼睛黏膜和皮膚有高度刺激性。而日常我們說的潔廁靈不能和84消毒液一塊用，就是因為它們之間能產生氯氣，會導致人中毒。

為何選擇氯氣

事實上除了氯氣，也有其它的消毒方法，但應用的都非常少氯氣，國內依然是氯氣為主流。

臭氧消毒

臭氧是一個比較好的自來水消毒品氯氣，它可以殺死水內大部分的細菌和病原微生物，它也可以降解水中微生物，消除異味的作用。臭氧在水中發生氧化還原反應，產生氧化能力極強的單原子氧(O)和羥基自由基(OH-) ，它們能夠分解水中的有機物質、細菌和微生物。

臭氧破壞細胞

雖然臭氧效果那么好，但是目前用的仍舊不多。臭氧需要專門的設備才能夠制取，并且成本非常的高。成本高僅僅是次要，主要是因為臭氧它很不穩定，以目前的技術來說，還是不能很好的鎮壓它。

紫外線消毒

通過紫外線照射自來水，紫外線可以破壞微生物的DNA（脫氧核糖酸）結構氯氣甲烷報警器，能夠使得細菌很快死亡并不能進行繁殖，從而達到消毒的作用。紫外線消毒效率高、不產生有害物、占地面積小、對隱狍子蟲、賈第蟲卵囊有獨特的消毒作用。那么問題來了，既然具有如此多的有點為什么不用它呢？

主要還是因為，不同于氯氣消毒，紫外線消毒沒有持續的消毒能力。容易遭受二次污染，還是需要再進行氯氣消毒。并且一些細菌具有暗復活的現象，照射后也有可能再次復活。同時國內的紫外線消毒技術不成熟，運行不完善甲苯報警器，應用中還存在著一系列問題需要解決。

二氧化氯消毒

二氧化氯雖然也是可以用于消毒，但是它的潛在問題比較大。一方面是它的穩定性比較差，不容易發生爆炸，儲存和運輸比較困難。而且二氧化氯需要現場制備使用，自來水廠的占地本身就比較大，再加入制備二氧化氯的設備，無疑占用了大量的空間。不單單如此，制備出的二氧化氯還需要活化后才能夠用于消毒，過程比較繁瑣。

二氧化氯

通過以上幾個可以用的消毒方法對比可以得出，氯氣在消毒中的優勢特別突出，因此就用了氯氣作為消毒的首選。

氯氣還能干什么

制備漂白物

我家庭中常用的84消毒液，它的主要成分是NaClO（在一些考試中，有的答案是水）而NaClO就是利用氯氣和氫氧化鈉制備的，反應方程2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H?O，它的漂白利用的就是NaClO分解產生的ClO-、HClO和Cl?。

84消毒液使用注意配比

制備氯化鐵

說起氯化鐵大家應該是比較陌生，其實它的應用也是非常的廣泛。例如它可以利用在五金蝕刻方面，眼鏡架、電子元件、鐘表、銘牌等制作。而在建筑工業上，與混凝土搭配使用，可以增強它的強度和耐腐蝕性。

而工業上大多數就是利用廢鐵屑和氯氣進行制備氯化鐵，這項技術目前比較成熟。首先生成的是氯化亞鐵溶液，氯化亞鐵又與鐵屑繼續在氯氣配合下反應，生成了三價鐵離子，也就是氯化鐵溶液。涉及到反應:Fe+2H+=Fe2++H2↑，2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- ，2Fe3++Fe=3Fe2+。

啤酒廠污水處理

啤酒廠也會產生大量的污水，這些污水的處理也至關重要。而我國在啤酒廠廢水處理方面有很多專利，利用氯氣來處理這些廢水，不僅價格低廉，而且工藝成熟，也可以保障回收水的水質穩定。

不僅僅上面那些，它也可以用于制備制環氧丙烷、制鹽酸、制聚氯乙烯、日用化學工業用于生產合成洗滌劑原料烷基磺酸鈉和烷基苯磺酸鈉等。

筆者結語

通過上文的介紹，我們可以知道氯氣具有強烈毒性。但它具有兩面性，它對人類的發展起著至關重要的作用。

氯氣用于自來水消毒，大大的提升了人類生活品質，降低了一些疾病的發生。而相比較于臭氧、紫外線消毒，氯氣具有非常大的優勢，成本降低了，技術成熟，這都將對居民生活有益處，讓水價不那么高。但筆者認為通過不斷地技術升級，會出現更加優秀的自來水消毒方案。

而根據相關的統計，在九十年代，化學工業的營業額有超過一大半都是與氯相關，工業人員有四分之一以上的從事與氯有關的研究。而現在，一個國家氯的產量常被代表著一個國家的化學工業的實力。

消毒液加潔廁靈會產生氯氣

雖然氯有如此大的用途，但我們也應時刻注意安全。尤其是從事自來水消毒的，更加注意氯氣安全性。對于普通家庭，應該注意不能把潔廁靈和84消毒液混用，很容易會導致中毒。以上就是筆者的分析介紹，非常感謝您的閱讀！

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