Se hai mai preso una medicina di prescrizione, guidato un'auto o bevuto acqua di rubinetto, probabilmente sei stato esposto al cloro.
Il cloro, elemento n. 17 nella tavola periodica degli elementi, ha molteplici applicazioni. Viene utilizzato per sterilizzare l'acqua potabile e per disinfettare le piscine e viene utilizzato nella fabbricazione di numerosi prodotti comunemente usati, come carta, tessuti, medicine, vernici e plastica, in particolare PVC, secondo la Royal Society of Chemistry . Inoltre, secondo l'American Chemistry Council, il cloro viene utilizzato nello sviluppo e nella produzione di materiali utilizzati in prodotti che rendono i veicoli più leggeri, dai cuscini dei sedili ai coprisedili, alle corde dei pneumatici e ai paraurti.
L'elemento viene anche utilizzato nei processi di chimica organica, ad esempio come agente ossidante e sostituzione dell'idrogeno, secondo il Los Alamos National Laboratory. Un agente ossidante ha forti qualità disinfettanti e decoloranti. Se usato 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 PVC e 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 causare difficoltà respiratorie. Il gas può anche causare irritazione agli occhi e alla pelle, o persino 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 rilasciò alcune gocce di acido cloridrico su un pezzo di biossido di manganese nel suo laboratorio e un gas giallo-verdastro fu prodotto in pochi secondi, secondo l'American Chemistry Council. Tuttavia, il cloro non è stato riconosciuto come elemento fino a diversi decenni dopo, dal chimico inglese Sir Humphry Davy, e prima ancora, la gente pensava che fosse un composto di ossigeno. Davy lo chiamò "khloros", dalla parola greca per giallo-verdastro, e nel 1810 aggiorna il nome in "gas clorico" o "cloro".
Il cloro appartiene al gruppo di alogeni - elementi che formano il sale - insieme a fluoro (F), bromo (Br), iodio (I) e astato (At). Sono tutti nella seconda colonna da destra nella tavola periodica del Gruppo 17. Le loro configurazioni di elettroni sono simili, con sette elettroni nel loro guscio esterno. Sono elementi altamente reattivi; quando legati con idrogeno, producono acidi. Nessuno si trova in natura nella sua forma elementare, secondo la Purdue University. Si trovano in genere 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 cloruro di potassio, che viene utilizzato per prevenire o trattare bassi livelli di potassio nel sangue, e cloruro di magnesio, che viene utilizzato per prevenire o trattare la carenza di magnesio.
La maggior parte del cloro viene prodotta mediante elettrolisi delle 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 fu usato come arma chimica durante la prima guerra mondiale, secondo la Royal Society of Chemistry.
- Se 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 cloro 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 di cloro e si presenta in grandi quantità nell'oceano.
- Potrebbe esserci del cloro nel pollo che mangi. Le carcasse di pollo che provengono da allevamenti statunitensi sono spesso inzuppate di cloro per sbarazzarsi della 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 la US Environmental Protection Agency.
- 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 della necessità di aggiungere cloro per bilanciare i prodotti chimici nell'acqua.
Ricerca
Il cloro ha suscitato grande scalpore tra i ricercatori nel corso degli anni a causa di alcuni effetti dannosi 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 loro pelle. Può paralizzare o addirittura uccidere grandi animali, secondo l'American Chemistry Council. I nativi della foresta pluviale tropicale colombiana solevano strofinare le punte delle loro frecce sulla pelle di queste "rane dardo avvelenate". John Daly, uno scienziato del National Institutes of Health ha cercato di isolare il composto, chiamato epibatidina, ma non ne ha avuto 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 è un potente antidolorifico.
Ricerche precedenti hanno collegato il consumo di acqua clorata a un aumentato 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 hanno bevuto acqua clorata avevano un rischio maggiore del 21% di contrarre il cancro alla vescica e un rischio del 38% di contrarre il cancro del retto rispetto alle persone che bevve acqua non clorata. E, in un altro studio, pubblicato nel 2010 sulla rivista Environmental Health Perspectives, i ricercatori hanno scoperto che le persone che hanno nuotato in un pool di cloro per 40 minuti avevano aumentato i biomarcatori (cioè alcuni indicatori molecolari) correlati al rischio di cancro. Tuttavia, uno studio del 2017 pubblicato nella stessa rivista ha scoperto che mentre c'è un rischio più elevato di cancro alla vescica quando si beve acqua clorata, 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 per la salute e i 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 alla Middle Tennessee State University di Murfreesboro.
"Non vuoi usare quantità eccessive di cloro, ma non dovremmo temere le sostanze chimiche perché non le capiamo", ha detto MacDougall a Live Science.
In effetti, la mancanza di un'adeguata clorazione per uccidere batteri nocivi, come E. coli, può avere conseguenze devastanti sulla salute umana e sulla vita, ha aggiunto. Ad esempio, nel maggio 2000, a Walkerton, in Ontario, sette persone morirono e oltre 2.300 si ammalarono dopo che l'approvvigionamento idrico della città fu infettato da E. coli e altri batteri, secondo il Consiglio per la qualità e la salute dell'acqua. Se i livelli richiesti di cloro fossero stati mantenuti, il disastro avrebbe potuto essere prevenuto, anche dopo che l'acqua era stata contaminata, secondo un rapporto pubblicato dal Ministero del Procuratore Generale dell'Ontario.
Inoltre, l'aggiunta di cloro all'acqua è un metodo che molti stanno cercando di rendere facilmente accessibile l'acqua pulita 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 ad esempio E. colie che fino a 4,4 miliardi di persone non hanno una fonte affidabile di acqua potabile pulita. Clorinare l'approvvigionamento idrico oltre ad avvicinare l'acqua alle comunità è un passo importante per avvicinare l'acqua pulita a coloro che ne hanno bisogno.
Inoltre, ci sono alcune promettenti notizie relative alla ricerca sul cloro. MacDougall ha indicato un recente studio sugli atomi di cloro trovato in una nuova classe di composti antibiotici che sono stati scoperti in piccoli organismi marini nelle acque del Nord Atlantico vicino alla Norvegia. Questi atomi di cloro sono essenziali per l'attività antibiotica dei composti, che può essere efficace 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 di scoperta di droghe è molto entusiasta di questi composti naturali perché sono efficaci contro l'MRSA", ha dichiarato MacDougall, che non era coinvolto nella ricerca, pubblicato nell'aprile 2014 sulla rivista Angewandte Chemie International Edition.
