Fatti sul cloro

Se hai mai preso un medicinale su prescrizione, guidato un'auto o bevuto acqua di rubinetto, probabilmente sei stato esposto al cloro.

Il cloro, elemento n. 17 della tavola periodica degli elementi, ha molteplici applicazioni. Viene utilizzato per sterilizzare l'acqua potabile e per disinfettare le piscine, ed è utilizzato nella produzione di una serie di prodotti di uso comune, come carta, tessuti, medicinali, vernici e plastica, in particolare PVC, secondo la Royal Society of Chemistry . Inoltre, il cloro viene utilizzato nello sviluppo e nella produzione di materiali utilizzati in prodotti che rendono i veicoli più leggeri, dai cuscini dei sedili e coprisedili alle corde dei pneumatici e ai paraurti, secondo l'American Chemistry Council..

L'elemento viene anche utilizzato nei processi di chimica organica, ad esempio come agente ossidante e sostituto dell'idrogeno, secondo il Los Alamos National Laboratory. Un agente ossidante ha forti qualità disinfettanti e sbiancanti. Se utilizzato come sostituto dell'idrogeno, il cloro può apportare molte proprietà desiderate nei composti organici, come le sue proprietà disinfettanti o la sua capacità di formare composti e materiali utili come il PVC e la gomma sintetica.

Ma il cloro ha anche un lato oscuro: nella sua forma di gas naturale, è dannoso per la salute umana. Il cloro è irritante per le vie respiratorie e l'inalazione può causare edema polmonare, un accumulo eccessivo di liquido nei polmoni che può portare a difficoltà respiratorie. Il gas può anche causare irritazione agli occhi e alla pelle, o anche gravi ustioni e ulcerazioni, secondo il Dipartimento della Salute dello Stato di New York. L'esposizione al cloro liquido compresso può provocare congelamento della pelle e degli occhi, riferisce l'agenzia.

Solo i fatti

• Numero atomico (numero di protoni nel nucleo): 17
• Simbolo atomico (sulla tavola periodica degli elementi): Cl
• Peso atomico (massa media dell'atomo): 35,453
• Densità: 3,214 grammi per centimetro cubo
• Fase a temperatura ambiente: gas
• Punto di fusione: meno 150,7 gradi Fahrenheit (meno 101,5 gradi C)
• Punto di ebollizione: meno 29,27 F (meno 34,04 C)
• Numero di isotopi (atomi dello stesso elemento con un diverso numero di neutroni): 24. Numero di isotopi stabili: 2
• Isotopi più comuni: cloro-35 (76% di abbondanza naturale)

Gas giallo-verdastro scambiato per ossigeno

Nel 1774, il farmacista svedese Carl Wilhelm Scheele ha rilasciato alcune gocce di acido cloridrico su un pezzo di biossido di manganese nel suo laboratorio, e un gas giallo-verdastro è stato prodotto in pochi secondi, secondo l'American Chemistry Council. Tuttavia, il cloro non fu riconosciuto come un elemento fino a diversi decenni dopo, dal chimico inglese Sir Humphry Davy, e prima di allora, la gente pensava che fosse un composto di ossigeno. Davy lo chiamò "khloros", dal greco giallo-verdastro, e nel 1810 aggiornò il nome in "gas clorico" o "cloro".

Il cloro appartiene al gruppo degli alogeni - elementi che formano il sale - insieme a fluoro (F), bromo (Br), iodio (I) e astato (At). Sono tutti nella seconda colonna da destra sulla tavola periodica del Gruppo 17. Le loro configurazioni elettroniche sono simili, con sette elettroni nel loro guscio esterno. Sono elementi altamente reattivi; quando legati con l'idrogeno, producono acidi. Nessuno si trova in natura nella sua forma elementare, secondo la Purdue University. Si trovano tipicamente come sali nei minerali.

In effetti, probabilmente la forma più nota di un composto di cloro è il cloruro di sodio, altrimenti noto come sale da cucina. Altri composti includono il cloruro di potassio, che viene usato per prevenire o trattare bassi livelli di potassio nel sangue, e il cloruro di magnesio, che viene usato per prevenire o trattare la carenza di magnesio.

La maggior parte del cloro viene prodotta tramite elettrolisi di soluzioni di cloruro di sodio, utilizzando una corrente elettrica per creare una reazione chimica, secondo l'Università di York. Il processo separa gli elementi.

Chi lo sapeva?

• A causa delle sue proprietà tossiche, il cloro è stato utilizzato come arma chimica durante la prima guerra mondiale, secondo la Royal Society of Chemistry.
• Quando isolato come elemento libero, il cloro assume la forma di un gas giallo-verdastro, che è 2,5 volte più pesante dell'aria e odora di candeggina.
• Il coro è il secondo alogeno più abbondante e il secondo alogeno più leggero sulla Terra, dopo il fluoro.
• Il cloruro di sodio (sale) è il composto più comune del cloro e si trova in grandi quantità nell'oceano.
• Potrebbe esserci del cloro nel pollo che mangi. Le carcasse di pollo provenienti da allevamenti industriali statunitensi sono spesso inzuppate di cloro per eliminare la contaminazione fecale.
• Il cloro distrugge l'ozono, contribuendo al processo di riduzione dell'ozono. In effetti, un atomo di cloro può distruggere fino a 100.000 molecole di ozono prima che venga rimosso dalla stratosfera, secondo l'Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti..
• Le piscine fanno affidamento sul cloro per mantenerle pulite. Secondo l'American Chemistry Council, l'acqua nella maggior parte delle piscine dovrebbe contenere da due a quattro parti per milione di cloro. E quel forte cloro che potresti sentire quando nuoti nella piscina pubblica potrebbe effettivamente essere un indicatore del fatto che è necessario ulteriore cloro per bilanciare le sostanze chimiche nell'acqua.

Ricerca

Il cloro ha suscitato molto scalpore tra i ricercatori nel corso degli anni a causa di alcuni effetti nocivi che potrebbe avere sulla salute umana. Tali effetti, tuttavia, rimangono discutibili.

Il cloro è uno degli atomi di una tossina che alcune rane sudamericane hanno nella pelle. Secondo l'American Chemistry Council, può paralizzare o addirittura uccidere animali di grandi dimensioni. I nativi della foresta pluviale tropicale colombiana erano soliti strofinare la punta delle loro frecce sulla pelle di queste "rane dal dardo avvelenato". John Daly, uno scienziato del National Institutes of Health, ha cercato di isolare il composto, chiamato epibatidina, ma non è riuscito a ottenere abbastanza della sostanza (le rane sono in pericolo) e ciò che ha sintetizzato ha avuto effetti collaterali indesiderati. Tuttavia, riorganizzando il composto a livello atomico, i chimici sperano di poter finalmente trovare una versione che sia un potente antidolorifico.

Ricerche precedenti hanno collegato il consumo di acqua clorata a un aumento del rischio di cancro. Ad esempio, in uno studio pubblicato nel 1992 sull'American Journal of Public Health, i ricercatori hanno scoperto che le persone che bevevano acqua clorata avevano un rischio maggiore del 21% di contrarre il cancro alla vescica e un rischio maggiore del 38% di contrarre il cancro del retto rispetto alle persone che bevuto acqua non clorata. E, in un altro studio, pubblicato nel 2010 sulla rivista Environmental Health Perspectives, i ricercatori hanno scoperto che le persone che nuotavano in una piscina clorurata per 40 minuti avevano un aumento dei biomarcatori (cioè alcuni indicatori molecolari) correlati al rischio di cancro. Tuttavia, uno studio del 2017 pubblicato nella stessa rivista ha rilevato che mentre c'è un rischio più elevato di cancro alla vescica quando si beve acqua clorata, c'erano poche o nessuna prova che collegasse il nuoto in una piscina clorata e il rischio di cancro alla vescica in uno studio che ha esaminato il numero di ore in piscina durante i mesi estivi e non estivi e in diverse fasce d'età.

Il Dipartimento della salute e dei servizi umani degli Stati Uniti, l'Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro e l'Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti non hanno classificato il cloro come cancerogeno per l'uomo, secondo i Centers for Disease Control and Prevention.

Quindi, il cloro fa male alla salute? Non esattamente, ha detto Preston J. MacDougall, professore di chimica presso la Middle Tennessee State University di Murfreesboro.

"Non vuoi usare quantità eccessive di cloro, ma non dovremmo temere le sostanze chimiche perché non le comprendiamo", ha detto MacDougall .

In effetti, la mancanza di una clorazione appropriata per uccidere i batteri nocivi, come E. coli, può avere conseguenze devastanti sulla salute e sulla vita umana, ha aggiunto. Ad esempio, nel maggio 2000, a Walkerton, Ontario, sette persone sono morte e più di 2.300 si sono ammalate dopo che l'approvvigionamento idrico della città è stato infettato da E. coli e altri batteri, secondo il Water Quality and Health Council. Se i livelli di cloro richiesti fossero stati mantenuti, il disastro avrebbe potuto essere prevenuto, anche dopo che l'acqua era stata contaminata, secondo un rapporto pubblicato dal Ministero dell'Ontario del Procuratore Generale..

Inoltre, l'aggiunta di cloro all'acqua è un metodo che molti stanno cercando di rendere l'acqua pulita facilmente accessibile nei paesi in via di sviluppo. Uno studio pubblicato nel 2017 afferma che 3,4 milioni di persone muoiono ogni anno a causa di acqua contaminata da batteri nocivi, come E. coli, e che fino a 4,4 miliardi di persone non dispongono di una fonte affidabile di acqua potabile pulita. Clorare l'approvvigionamento idrico oltre a portare l'acqua più vicino alle comunità è un passo importante per avvicinare l'acqua pulita a chi ne ha bisogno.

Inoltre, ci sono alcune promettenti notizie relative alla ricerca sul cloro. MacDougall ha indicato un recente studio sugli atomi di cloro trovati in una nuova classe di composti antibiotici che sono stati scoperti in minuscoli organismi marini nelle acque del Nord Atlantico vicino alla Norvegia. Questi atomi di cloro sono essenziali per l'attività antibiotica dei composti, che possono essere efficaci contro la meticillina resistente Staphylococcus aureus, un batterio che causa infezioni difficili da trattare nelle persone ed è resistente agli antibiotici comunemente usati, ha detto.

"La comunità della scoperta di farmaci è molto entusiasta di questi composti presenti in natura perché sono efficaci contro l'MRSA", ha detto MacDougall, che non è stato coinvolto nella ricerca, pubblicato nell'aprile 2014 sulla rivista Angewandte Chemie International Edition.

Segnalazione aggiuntiva di Rachel Ross, collaboratrice.

Risorse addizionali

• Per vedere quanto è reattivo il cloro quando interagisce con altri composti, guarda questo divertente video realizzato da Periodic Videos.
• Scopri le numerose sorprendenti applicazioni del cloro su questo sito Web chiamato Elements of Surprise dedicato a questo elemento versatile.
• Se vuoi saperne di più su come l'esposizione al cloro può influire sulla tua salute, controlla la sezione delle domande frequenti sul cloro sul sito web del CDC.