塩素

現在では一般的に塩化ナトリウム水溶液からイオン交換膜法によって水酸化ナトリウムと共に生産される。塩素ガスの2004年度日本国内生産量は 4,034,549t、消費量は 3,549,565t、液体塩素の2004年度日本国内生産量は 618,809t、消費量は215,833tである。黄色いボンベに保管するようにきめられている。

塩酸やクロロホルムなど各種塩化物の原料として多方面で使用される。

人体・環境への影響

塩素は水道水の消毒に使用されており、水道法の規定で、各家庭の蛇口で1リットル当たり0.1mg以上の濃度を保つように規定されている。一方、有機物と塩素が反応することにより発がん性を示すトリハロメタンが生成するといわれ、同様に塩素で汚水処理を行うと水路に塩素化有機物が流れ出てしまうのではないかという懸念の声もある。

また、塩素には強い毒性があるため人類初の化学兵器としても使われた。塩素は吸引することでまず、呼吸器に損傷をあたえる、空気中で十分な濃度のものでは皮膚の粘膜に強い刺激をあたえる。目や呼吸器の粘膜を刺激することで咳や嘔吐を引き起こし、重大な場合には呼吸不全のために死に至る場合もある。液体塩素の場合には、塩素に直接触れた部分が炎症を起こす。塩素を浴びてしまった場合、すぐにその場からはなれ、着ていた衣服を脱ぎ、毛布に包まるなどして体を温めなければならない。すぐに医療機関での処置を受けることが必要である。呼吸が停止している場合には一刻も早く人工呼吸による蘇生を行わなければならない。呼吸が苦しい場合には酸素マスクをすることが必要となる。

特に塩素を含む漂白剤（次亜塩素酸ナトリウム）と酸性の物質を混合すると、有毒な塩素が分離してガス化し危険な状態となる。このため、漂白剤には「混ぜると危険」の表示がある。（しかし、これだけの表示では、具体的にどれとどれを混ぜると危険なのか不明である）

また、ポリ塩化ビニルなどの有機塩化物ポリマーを低温で燃焼するとダイオキシンなどの毒性物質が発生するため、環境への影響に対して問題視する声も上がっている。

塩素はオゾンホールの原因物質としても指摘されている。フロンなどの塩素原子を含む化合物が紫外線に当たると、結合が切断され塩素ラジカルが生じる。塩素ラジカルは周囲のオゾンと反応して触媒的にオゾンを酸素分子へと分解するため、オゾン層の破壊効果が大きい。

歴史

1774年にスウェーデンのカール・ヴィルヘルム・シェーレが、海塩酸(塩酸)と二酸化マンガンを加熱させることによって単体を分離し、｢脱フロギストン海塩酸気｣と命名。1810年にハンフリー・デービーが元素であると認め、気体が黄緑色であることからギリシャ語で｢黄緑色｣を意味するχλωρος(Chloros)にちなんでChlorineと命名した。日本語の「塩素」は、食塩の主成分であることによる命名である。

塩素の化合物

塩化物イオンあるいは置換基として塩素を含む化合物は塩化物あるいは塩素化合物と呼ばれる。

酸化物など

一酸化塩素(ClO) - 一酸化塩素ラジカル
一酸化二塩素(Cl₂O) - 亜酸化塩素、無水次亜塩素酸
二酸化塩素(ClO₂)
七酸化二塩素(Cl₂O₇) - 無水過塩素酸
フッ化塩素(ClF)
三フッ化塩素(ClF₃)
五フッ化塩素(ClF₅)

塩素のオキソ酸

塩素のオキソ酸は慣用名をもつ。次にそれらを挙げる。

オキソ酸の名称	化学式 (酸化数)	オキソ酸塩の名称	備考
次亜塩素酸 (hypochlorous acid)	HClO (+I)	次亜塩素酸塩 ( - hypochlorite)	次亜塩素酸塩はアルカリ性を示し、遊離酸よりも安定で漂白剤、殺菌剤として使用される。
亜塩素酸 (chlorous acid)	HClO₂ (+III)	亜塩素酸塩 ( - chlorite)	亜塩素酸は中程度の酸(pKa2.31)。亜塩素酸塩は危険物第1類。
塩素酸 (chloric acid)	HClO₃ (+V)	塩素酸塩 ( - chlorate)	塩素酸は強酸。塩素酸塩は危険物第1類でマッチや火薬などの酸化剤として用いられる。
過塩素酸 (perchloric acid)	HClO₄ (+VII)	過塩素酸塩 ( - perchlorate)	過塩素酸は強酸で危険物第6類。過塩素酸塩は危険物第1類。

※オキソ酸塩名称の'-'にはカチオン種の名称が入る。

塩素のオキソ酸はいずれも酸化力が強い。代表的な化合物に次のようなものがある。

次亜塩素酸ナトリウム(NaClO)
さらし粉（CaCl(ClO)・H₂O;不純物として原料のCa(OH)₂を含む）

塩化物

有機塩素系化合物

トリクロロエチレン（トリクレン）
ポリ塩化ビフェニル(PCB)

クロロメタン類

参照資料

日本国経済産業省・化学工業統計月報

元素 | 化学物質 | 有毒ガス

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性質

生産