What is 氯?
氯 (symbol Cl) is element 17 on the periodic table, a 卤素 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.
故事
氯 是什么，以及我们如何发现它
氯是元素中的杰基尔与海德——一种维持健康的致命毒物！氯气呈黄绿色，是一种毒性极强的化学武器，曾被用于第一次世界大战的战壕中。但它与钠结合后会变成食盐，而食盐是生命所必需的。这种性情矛盾的元素能够对游泳池和饮用水进行消毒，使数百万人免受水源性疾病侵害；然而，纯氯会攻击你的肺部，几分钟内就可能致死。氯漂白剂能使衣物洁白，并杀死99.9%的病菌，使其成为人类最重要的公共卫生工具之一。你的胃酸中含有以盐酸形式存在的氯，其强度足以溶解金属！从PVC管道到农药，从药物到微芯片，氯遍布现代生活——只是绝不能以纯净而令人恐惧的形式存在！
The discovery of 氯
氯的发现与历史
早期化学研究
氯的故事始于Carl Wilhelm Scheele（1742-1786）。他是一名瑞典药剂师，在瑞典舍平的一个小型实验室工作。1774年的一个冬日，Scheele将软锰矿（二氧化锰）与盐酸（氢氯酸）加热，观察到一种有刺激性、黄绿色的气态物质，这种物质能使花朵褪色并灼伤他的肺部。他将这种神秘物质称为“脱燃素盐酸”，认为它是除去了燃素的盐酸。
Scheele在1774年12月的笔记中记录道：“产生了一种黄绿色的气态物质，有非常令人窒息的气味，并严重灼伤肺部。”他的反应（MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + 2H₂O + Cl₂）生成了有记录以来第一份纯氯气态样品。
元素争议
著名法国化学家Claude Louis Berthollet（1748-1822）于1785年至1789年间对Scheele发现的气态物质进行了广泛研究。Berthollet起初支持Scheele的化合物理论，发现了这种气态物质显著的漂白性质，并建立了漂白粉的商业化生产。然而，他仍坚信这种气态物质含有氧，并将其称为“含氧盐酸”。
当Antoine Lavoisier（1743-1794）坚持认为所有酸都必须含有氧（源自希腊语“oxys genes”，意为产酸者）时，争议进一步加剧。这引发了一场持续30年的科学辩论，争论氯的真实本质。
Humphry Davy的决定性证明
这个谜团由Sir Humphry Davy（1778-1829）在伦敦皇家学会得到解决。Davy使用新发明的电解装置，试图分解这种绿色气态物质，获取其据称含有的氧。尽管他在1807年至1810年间进行了数月实验，却未能提取出任何氧。
1810年7月12日，Davy向皇家学会提出了具有突破性的结论：“我倾向于相信，我们一直研究的这种物质不是化合物，而是一种简单物质。”他以希腊语“chloros”（淡绿色）为来源，将其命名为“chlorine”，最终确认它是一种基本元素。
Davy的同事Michael Faraday（1791-1867）于1823年成功将氯液化，为此提供了关键支持，展示了氯独特的物理性质，并证实了它的元素本质。
工业革命与漂白粉
苏格兰化学家和商人Charles Tennant（1768-1838）于1799年研发出漂白粉，彻底改变了纺织业。他在格拉斯哥圣罗洛克斯的工厂成为世界上最大的化工厂，通过让气态氯通过熟石灰生产次氯酸钙[Ca(ClO)₂]。
Tennant的创新改变了纺织品制造业——传统的酪乳和阳光漂白需要6-8个月，而氯漂白只需几小时。到1815年，他的公司年产量达到9,000吨，雇用1,000多名工人，并获得了巨额利润。
氯碱工业的诞生
现代氯工业始于Hamilton Young Castner（1858-1899）和Karl Kellner（1851-1905），两人独立开发了从盐水生产氯和氢氧化钠的电解工艺。Castner的1892年汞电解槽与Kellner的1894年隔膜电解槽展开激烈竞争，最终合并为Castner-Kellner公司。
Herbert Henry Dow（1866-1930）于1897年创办Dow Chemical Company，彻底改变了美国的氯生产。他创新的电解槽利用密歇根州米德兰地下的盐水矿藏，使Dow在1920年成为世界最大的氯生产商。
第一次世界大战与化学战
氯的黑暗篇章始于1915年4月22日的第二次伊普尔战役。当时德军释放了168吨气态氯，发动了第一次大规模化学武器攻击。后来因合成氨获得诺贝尔奖的Fritz Haber（1868-1934）负责指导这一计划，尽管他的妻子Clara反对并最终以自杀抗议。
这次攻击造成5,000名协约国士兵死亡，另有10,000人受伤，开启了化学战的新时代。随后，双方都研发了更加先进的化学武器，尽管氯的可见性和粗糙的施放方式限制了它的有效性。
公共卫生革命
氯最重要的遗产体现在水消毒方面。John L. Leal（1858-1914）于1908年在新泽西州泽西市实施了首次连续市政供水加氯。尽管居民担心“化学中毒”而提出法律挑战，Leal的系统在两年内消除了伤寒死亡。
Abel Wolman（1892-1989）和Linn Enslow改进了加氯科学，建立了剂量计算和余量监测方法，这些方法后来成为全球标准。他们的工作为数十亿人提供了安全饮用水，被誉为20世纪最伟大的公共卫生成就之一。