发现历史

氯气的发现

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舍勒发现氯气是在1774年，当时他正在研究软锰矿（二氧化锰），当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时，产生了一种黄绿色的气体，这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒感到极为难受，但是当他确信自己制得了一种新气体后，他又感到一种由衷的快乐。

舍勒制备出氯气以后，把它溶解在水里，发现这种水溶液对纸张、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用；他还发现氯气能与金属或金属氧化物发生化学反应。从1774年舍勒发现氯气以后，到1810年，许多科学家先后对这种气体的性质进行了研究。这期间，氯气一直被当作一种化合物。直到1810年，戴维经过大量实验研究，才确认这种气体是由一种化学元素组成的物质。他将这种元素命名为chlorine，这个名称来自希腊文，有“绿色的”意思。我国早年的译文将其译作“绿气”，后改为氯气。

技术发展史

氯气的生产方法经历了漫长的发展过程。1774年瑞典化学家舍勒用软锰矿（含有二氧化锰）和浓盐酸作用，首先制得了氯气，其反应方程式为：

4HCl（浓）+MnO₂=加热= MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑

然而，由于当时还不能够大量制得盐酸，故这种方法只限于实验室内制取氯气。后来法国化学家贝托雷把氯化钠、软锰矿和浓硫酸的混合物装入铅蒸馏器中，经过加热制得了氯气，其反应方程式为：

2NaCl+3H₂SO₄（浓）+MnO₂=加热=2NaHSO₄+MnSO₄+2H₂O+Cl₂↑

因为此法原料易得，所以，自1774年舍勒制得氯气到1836年止，人们一直沿用贝托雷发明的方法来生产氯气。

1836年古萨格发明了一种焦化塔，用来吸收路布蓝法生产纯碱（Na₂CO₃）的过程中排出的氯化氢气体（以前这种含氯化氢的气体被认为是一种废气，从古萨格开始，才得到了充分利用）得到盐酸，从此盐酸才成为一种比较便宜的酸，可以广为利用．舍勒发明的生产氯气的方法，经过改进，到此时才成为大规模生产氯气的方法。

1868年狄肯和洪特发明了用氯化铜作催化剂，在加热时，用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法，其反应方程式为：

4HCl+O₂=2H₂O+2Cl₂↑

这种方法被称为狄肯法。（又译为地康法）

上面这些生产氯气的方法，虽然在历史上都起过一定的作用，但是它们与电解法生产氯气相比，无论从经济效益还是从生产规模上，都大为逊色．当电解法在生产上付诸实用时，上述生产氯气的方法就逐渐被淘汰了。

电解法的诞生要追溯到1833年。法拉第经过一系列的实验，发现当把电流作用在氯化钠的水溶液时，能够获得氯气，其反应方程式为：

2NaCl+2H₂O ==2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

后来，英国科学家瓦特也发现了这种方法，并在1851年获得了一份关于生产氯气的英国专利。但是由于当时没有实用的直流发电机以产生足够的电流，所以电解法也只能停留在实验室规模，不能付诸工业生产，而被束之高阁。一直到十九世纪七十至八十年代，出现了比较好的直流发电机，电解法才得到广泛的应用。从此，氯气的工业生产跨入了一个新纪元。然而当时电解制取氯气所使用的电极为汞，致使电解得到的氯气、氢气中混有相当多的汞蒸气。这种“汞法制氯”对环境危害很大，所以新的“离子交换膜法”制取氯气，更环保，更节能。（汞法制氯是制取氯气的主流方法，如2010年中国有46%的氯气，2000年西欧50.1%的氯气都为此法生产的）。