What is Chlor?
Chlor (symbol Cl) is element 17 on the periodic table, a halogen in period 3, group 17. A pale green gas that kills bacteria, bleaches fabric — and, bound to sodium, sits on your dinner table. At room temperature it is a gas.
Die Geschichte
Was chlor ist und wie wir es entdeckt haben
Chlor ist das Jekyll und Hyde der Elemente – ein tödliches Gift, das Sie gesund hält. Als Gas ist es eine grünlich-gelbe chemische Waffe, die so giftig ist, dass sie im Ersten Weltkrieg in Schützengräben eingesetzt wurde. In Verbindung mit Natrium wird es jedoch zu Tafelsalz, das für das Leben unerlässlich ist. Dieses widersprüchliche Element desinfiziert Schwimmbäder und Trinkwasser und bewahrt Millionen Menschen vor durch Wasser übertragenen Krankheiten, doch in seiner reinen Form greift es die Lunge an und kann innerhalb weniger Minuten töten. Chlorbleiche hellt Ihre Kleidung auf und tötet 99,9 % der Keime ab, wodurch sie zu einem der wichtigsten Werkzeuge der öffentlichen Gesundheit geworden ist. Ihre Magensäure enthält Chlor in Form von Salzsäure, die stark genug ist, Metall aufzulösen. Von PVC-Rohren bis zu Pestiziden, von Arzneimitteln bis zu Mikrochips ist Chlor im modernen Leben allgegenwärtig – nur niemals in seiner reinen, erschreckenden Form.
The discovery of chlor
Die Entdeckung und Geschichte des Chlors
Frühe chemische Untersuchungen
Die Geschichte des Chlors beginnt mit Carl Wilhelm Scheele (1742-1786), einem schwedischen Apotheker, der in seinem kleinen Labor in Köping, Schweden, arbeitete. An einem Wintertag im Jahr 1774 erhitzte Scheele Pyrolusit (Mangandioxid) mit Salzsäure (Chlorwasserstoffsäure) und beobachtete ein stechend riechendes, grünlich-gelbes gasförmiges Produkt, das Blumen bleichte und seine Lungen verätzte. Er nannte diesen rätselhaften Stoff „dephlogistisierte Salzsäure“, da er glaubte, es handle sich um Salzsäure, der ihr Phlogiston entzogen worden war.
Scheeles Notizbucheintrag vom Dezember 1774 hielt fest: „Ein gasförmiger Stoff von gelblich-grüner Farbe wurde freigesetzt, der einen sehr erstickenden Geruch hatte und die Lungen schrecklich verbrannte.“ Seine Reaktion (MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + 2H₂O + Cl₂) hatte die erste aufgezeichnete Probe von reinem gasförmigem Chlor erzeugt.
Der Streit um den Elementcharakter
Claude Louis Berthollet (1748-1822), der renommierte französische Chemiker, untersuchte Scheeles gasförmiges Produkt von 1785 bis 1789 eingehend. Zunächst unterstützte Berthollet Scheeles Verbindungstheorie, entdeckte die bemerkenswerten Bleicheigenschaften des gasförmigen Stoffs und etablierte die kommerzielle Herstellung von Bleichpulver. Er blieb jedoch überzeugt, dass das gasförmige Produkt Sauerstoff enthielt, und nannte es „oxygenierte Salzsäure“.
Die Kontroverse verschärfte sich, als Antoine Lavoisier (1743-1794) darauf bestand, dass alle Säuren Sauerstoff enthalten müssten (vom griechischen „oxys genes“ – Säurebildner). Dadurch entstand eine 30 Jahre dauernde wissenschaftliche Debatte über die wahre Natur des Chlors.
Humphry Davys endgültiger Beweis
Das Rätsel wurde von Sir Humphry Davy (1778-1829) an der Royal Institution in London gelöst. Mit seinem neu erfundenen Elektrolyseapparat versuchte Davy, das grüne gasförmige Produkt zu zerlegen und dessen vermeintlichen Sauerstoffbestandteil zu gewinnen. Trotz monatelanger Experimente in den Jahren 1807 bis 1810 gelang es ihm nicht, Sauerstoff zu extrahieren.
Am 12. Juli 1810 stellte Davy der Royal Society seine bahnbrechende Schlussfolgerung vor: „Ich neige zu der Annahme, dass der Stoff, den wir untersucht haben, keine Verbindung, sondern ein einfacher Stoff ist.“ Er nannte ihn „Chlor“, nach dem griechischen „chloros“ (blassgrün), und erkannte ihn damit endlich als grundlegendes Element.
Davy's Kollege Michael Faraday (1791-1867) leistete entscheidende Unterstützung, indem er Chlor 1823 erfolgreich verflüssigte, seine besonderen physikalischen Eigenschaften demonstrierte und seinen Elementcharakter bestätigte.
Industrielle Revolution und Bleichpulver
Charles Tennant (1768-1838), ein schottischer Chemiker und Geschäftsmann, revolutionierte die Textilindustrie, indem er 1799 Bleichpulver entwickelte. Seine Fabrik in St. Rollox, Glasgow, wurde zum weltweit größten Chemiewerk und stellte Calciumhypochlorit [Ca(ClO)₂] her, indem sie gasförmiges Chlor über gelöschten Kalk leitete.
Tennants Innovation veränderte die Textilherstellung grundlegend – das traditionelle Bleichen mit Buttermilch und Sonnenlicht dauerte 6-8 Monate, während das Bleichen mit Chlor nur wenige Stunden benötigte. Bis 1815 produzierte sein Unternehmen jährlich 9.000 Tonnen, beschäftigte mehr als 1.000 Arbeiter und erzielte enorme Gewinne.
Die Entstehung der Chloralkaliindustrie
Die moderne Chlorindustrie begann mit Hamilton Young Castner (1858-1899) und Karl Kellner (1851-1905), die unabhängig voneinander elektrolytische Verfahren zur Herstellung von Chlor und Natriumhydroxid aus Salzwasser entwickelten. Castners Quecksilberzelle von 1892 und Kellners Diaphragmazelle von 1894 standen in erbittertem Wettbewerb und gingen schließlich in der Castner-Kellner Company zusammen.
Herbert Henry Dow (1866-1930) revolutionierte die amerikanische Chlorproduktion, indem er 1897 die Dow Chemical Company gründete. Seine innovativen Elektrolysezellen nutzten unterirdische Solevorkommen in Midland, Michigan, und machten Dow bis 1920 zum weltweit größten Chlorproduzenten.
Der Erste Weltkrieg und chemische Kriegsführung
Das dunkelste Kapitel in der Geschichte des Chlors begann am 22. April 1915 in der Zweiten Flandernschlacht, als deutsche Truppen 168 Tonnen gasförmiges Chlor freisetzten und damit den ersten groß angelegten Angriff mit chemischen Waffen auslösten. Fritz Haber (1868-1934), der später für die Ammoniaksynthese den Nobelpreis erhielt, leitete dieses Programm trotz des Widerstands und des späteren Suizids seiner Frau Clara aus Protest.
Der Angriff tötete 5.000 Soldaten der Alliierten und verwundete weitere 10.000, wodurch eine neue Ära der chemischen Kriegsführung begann. Beide Seiten entwickelten anschließend ausgefeiltere chemische Waffen, obwohl die Sichtbarkeit des Chlors und die primitiven Methoden zu seiner Ausbringung seine Wirksamkeit begrenzten.
Revolution im öffentlichen Gesundheitswesen
Das bedeutendste Vermächtnis des Chlors entstand durch die Desinfektion von Wasser. John L. Leal (1858-1914) führte 1908 in Jersey City, New Jersey, die erste kontinuierliche Chlorung des kommunalen Wassers durch. Trotz rechtlicher Anfechtungen durch Einwohner, die eine „chemische Vergiftung“ befürchteten, beseitigte Leals System innerhalb von zwei Jahren die Todesfälle durch Typhus.
Abel Wolman (1892-1989) und Linn Enslow verfeinerten die Wissenschaft der Chlorung und entwickelten Dosierungsberechnungen sowie Verfahren zur Überwachung von Restkonzentrationen, die zu weltweiten Standards wurden. Ihre Arbeit ermöglichte Milliarden Menschen sicheres Trinkwasser und zählt zu den größten Errungenschaften des öffentlichen Gesundheitswesens im 20. Jahrhundert.