Clo là gì? Bật mí cách khử Clo trong nước hiệu quả từ chuyên gia

Clo là một chất hóa học khá quen thuộc với hầu hết mọi người bởi được ứng dụng phổ biến trong đời sống. Tuy nhiên khí Clo có độc không hay Clo trong nước sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe như thế nào thì không phải ai cũng nắm rõ. Hãy cùng chúng tôi bổ sung kiến thức về chất này qua bài viết dưới đây nhé.

Tìm hiểu về Clo

Clo là gì?

Clo (Chloride) là nguyên tố hóa học có ký hiệu Cl, thuộc nhóm Halogen chu kì 3 của bảng tuần hoàn hóa học, với số hiệu nguyên tử bằng 17. 

Khối lượng nguyên tử chung của Clo xấp xỉ 35.453. Trong tự nhiên, khí Clo là hỗn hợp của hai đồng vị bền là Cl35 (75,77%) và Cl37 (24,23%). Ngoài ra, Clo còn có 7 đồng vị khác với khối lượng nguyên tử trong khoảng 32 đến 40.

Khí Clo được phát hiện lần đầu tiên bởi Carl Wilhelm Scheele vào năm 1774. Ông đã sai lầm khi cho rằng chất này có chứa Oxy. Đến năm 1810, Humphry Davy đã đặt tên cho Clo và khẳng định nó là một nguyên tố.

Ion Clo có trong muối và nhiều hợp chất phổ biến trong tự nhiên, là thành phần cần thiết đối với sự sống, bao gồm cả con người. Khoáng chất thiết yếu này chiếm 70% lượng ion âm trong cơ thể người, giúp giữ nước, hỗ trợ hấp thụ kim loại và vitamin B12, ngoài ra còn ngăn ngừa bệnh đãng trí.

Tính chất của Clo

Tính chất vật lý của khí Clo

Clo thường tồn tại ở 2 dạng lỏng và khí. Khí Clo có màu gì? Khí Clo và nước Clo đều có màu vàng đục, mùi rất hắc, khó ngửi và rất độc hại, nếu tiếp xúc trực tiếp cần phải mang đồ bảo hộ. Công thức của khí Clo là Cl2, khối lượng 71 đvC. Tỉ khối của khí Clo so với không khí là 2,5 lần. 

Khí Clo có thể tan trong nước để tạo thành nước Clo hoặc tan trong nhiều loại dung môi hữu cơ khác. Ngoài ra, ở nhiệt độ phòng với áp lực trên 8 atm, khí Clo sẽ hóa lỏng. Clo ở thể lỏng có thể tồn tại độc lập hoặc kết hợp với các thành phần khác để tạo thành những hợp chất của Clo có ứng dụng. 

Tính chất hóa học của khí Clo

Về tính chất hóa học của khí Clo, Clo là phi kim có khả năng Oxy hóa mạnh mẽ. Chính vì thế, người ta thường cho Clo phản ứng với nhiều chất khác để tạo ra các hợp chất có ích. Trong những hợp chất này, Clo thể hiện hóa trị -1. Trong khi với hợp chất cùng Flo hoặc Oxi, Clo có thể mang số Oxi hóa +1, +3, +5 hay +7. 

Từ tính chất hóa học linh hoạt của Clo, phương pháp Clo hóa được sử dụng một cách triệt để với việc cho khí Clo tác dụng trực tiếp với các đối tượng cần Clo hóa như bazơ, kim loại, oxit kim loại, hợp chất hữu cơ với nước… Cụ thể một số phản ứng tiêu biểu:

– Clo tác dụng với nước tạo ra dung dịch nước Clo (HCIO) có màu vàng lục và mùi hắc.

– Clo tác dụng với dung dịch Natri Hidroxit để tạo nước Javen, có tính tẩy màu.

– Clo tác dụng với hầu hết các kim loại tạo muối Clorua, ngoại trừ Au và Pt.  

Cách điều chế khí Clo

Điều chế khí Clo trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm khí Clo được điều chế từ phản ứng của Axit Clohidric đặc với các chất oxi hóa mạnh như Mangan Đioxit rắn (MnO2) hoặc là Kali Pemanganat rắn (KMnO4), K2Cr2O7, KClO3… 

Theo đó, phản ứng với MnO2 cần phải đun nóng, còn phản ứng với KMnO4 có thể đun hoặc không. Các phương trình điều chế là:

MnO2 + 4HCl → MnCl­2 + Cl2 + 2H2O

2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 6H2O

Với cách điều chế này, khí Clo thu được thường lẫn khí Hidro Clorua và hơi nước. Để loại bỏ tạp chất, khí Clo tiếp tục được dẫn lần lượt qua bình rửa khí chứa dung dịch NaCl để giữ khí HCl và bình chứa Acid Sulfuric đặc để giữ hơi nước.

Phương pháp điều chế khí Clo trong công nghiệp

Trong công nghiệp, việc điều chế Clo sẽ đòi hỏi một lượng sản phẩm lớn, do đó, người ta sử dụng những nguyên liệu giá rẻ và phổ biến để điều chế. Cụ thể, phương pháp điều chế khí Clo trong công nghiệp là điện phân nóng chảy muối Natri Clorua hoặc điện phân dung dịch muối có màng ngăn.

Phương trình phản ứng điện phân nóng chảy muối Natri Clorua:

2NaCl →  2Na + Cl2

Phương trình phản ứng điện phân dung dịch muối có màng ngăn:

2NaCl + 2H2O → H2 + 2NaOH + Cl2

Ứng dụng của khí Clo

Dùng trong sản xuất công nghiệp

Là phi kim mạnh mẽ, có phản ứng hóa học nhanh nhạy với nhiều chất khác nên khí Clo được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Có thể kể đến những ứng dụng phổ biến của khí Clo như: 

– Sản xuất Clorofom (CHCl3), chiết xuất Brôm, Đicloetan (CH2CL2) hoặc Cacbon Tetraclorua (CCl4) có tác dụng khử chất béo, dầu mỡ trên kim loại.

– Ứng dụng để điều chế dược phẩm, muối ăn và chất bảo quản thực phẩm.

– Sản xuất nhựa PVC, chất dẻo, cao su tổng hợp, giấy, hàng dệt may.

– Chế tạo thuốc nổ, pháo hoa, diêm đốt.

– Sử dụng trong sản xuất thuốc trừ sâu diệt cỏ, phân bón Kali…

Điều chế chất tẩy rửa

Nhờ tính Oxi hóa mạnh, Clo được sử dụng để sản xuất nước tẩy rửa, khử trùng và tẩy trắng. Hai loại nước tẩy rửa Clo tiêu biểu là Javen và Clorua vôi:

– Nước Javen (với thành phần gồm NaCl, NaClO, H2O) có công dụng tẩy trắng giấy, sợi, vải, bên cạnh đó còn giúp vệ sinh chuồng trại chăn nuôi hoặc nhà tắm.

– Clorua vôi (thành phần chính là CaOCl2) cũng có tác dụng tẩy trắng giấy, sợi, vải, vệ sinh chuồng trại chăn nuôi. Ngoài ra, Clorua vôi còn được dùng để làm sạch cống rãnh, hố đựng rác, xử lý chất độc để bảo vệ môi trường nhờ khả năng phản ứng được với nhiều chất hữu cơ và sản xuất dầu mỏ.

Khử trùng nước bể bơi

Thông thường, hồ bơi để lâu ngày sẽ dễ dàng bị nhiễm khuẩn vì có lẫn bụi bẩn, rong rêu đóng cặn cũng như tế bào da, chất dầu của con người. Để làm sạch hồ bơi một cách đơn giản và hiệu quả nhất, người ta sử dụng đến hóa chất chuyên nghiệp có chứa thành phần clo như nước Javen.

Khi hòa tan nước Javen vào hồ bơi với liều lượng theo quy định, dung dịch sẽ có tác dụng phá hủy các phân tử lipid, enzim và cấu trúc tế bào của vi sinh vật, từ đó tiêu diệt những mầm mống gây ô nhiễm và trả lại sự trong xanh cho nước hồ bơi.

Làm sạch nước sinh hoạt

Với khả năng Oxi hóa mạnh và khử trùng hiệu quả, khí Clo cũng được hầu hết nhà máy xử lý nước sử dụng để làm sạch nước cung cấp cho nhu cầu sinh hoạt của người dân. 

Hàm lượng Clo trong nước sinh hoạt dĩ nhiên sẽ thấp hơn nước hồ bơi. Và nếu được dùng với liều lượng phù hợp, việc khử trùng nước sinh hoạt bằng Clo sẽ không gây hại cho sức khỏe người dùng.

Tuy nhiên, hiện nay, do nguồn nước ngày càng ô nhiễm cũng như nhu cầu sử dụng nước ngày càng nhiều, các nhà máy dùng Clo để xử lý nước với nồng độ cao hơn, dẫn đến tình trạng nước dư thừa Clo, khó kiểm soát. Vậy liệu Clo dư thừa trong nước có gây hại gì cho sức khỏe không?

Khí Clo có độc không? Tác hại của việc dư thừa Clo trong nước là gì?

Theo ước tính, có đến 79% dân số tại các nước phát triển tiếp xúc và sử dụng nguồn nước có chứa Clo. Ở Việt Nam, hầu hết các nhà máy cấp nước đều dùng Clo để khử trùng nước. Do đó, nguồn nước chúng ta sử dụng trong sinh hoạt và ăn uống hàng ngày đều sẽ chứa Clo ở một hàm lượng nào đó. 

Vậy khí Clo độc như thế nào? Uống nước Clo có ảnh hưởng gì? Tác hại của việc sử dụng nước dư thừa Clo ra sao?

Khí Clo có độc không?

Bên cạnh những ứng dụng rộng rãi thì Clo cũng được biết đến như một chất độc, rất có hại cho sức khỏe con người. 

Bất luận ở dạng khí hay lỏng, Clo cũng đều có thể là nguyên nhân gây ra những tổn thương vĩnh viễn cho con người, thậm chí là tử vong. Sự tác động của Clo có thể gây ra các bệnh về cổ họng, mũi và đường hô hấp (đường thực quản gần phổi) với những hậu quả nghiêm trọng trong thời gian ngắn.

Uống nước chứa Clo dư có được không?

Để bảo vệ sức khỏe của bản thân, bạn không nên uống nước có chứa Clo dư thừa. Vì Clo là một chất gây độc, không chỉ có mùi khó chịu mà còn ảnh hưởng rất nhiều tới sức khỏe con người. 

Các tác động đến cơ thể sẽ tùy thuộc vào dư lượng Clo trong nước. Có không ít trường hợp người bị ngộ độc khi uống nước chứa Clo dư vượt quá tiêu chuẩn với các biểu hiện ngộ độc cấp tính như đau ngực, khó thở…

Tác hại của việc dư thừa Clo trong nước máy là gì?

Nếu người sử dụng nước có chứa hàm lượng Clo vượt mức an toàn trong thời gian dài sẽ có thể gặp một số vấn đề về sức khỏe, cụ thể là: 

– Tác hại bên ngoài: Da thường xuyên tiếp xúc với nước có hàm lượng Clo cao sẽ xuất hiện hiện tượng khô da, kích ứng da, ngứa, viêm da. Ngoài ra, tình trạng khô tóc, tổn hại giác mạc cũng có thể xảy ra. Nước có Clo dư thừa càng nhiều thì các triệu chứng này càng nặng và rõ ràng hơn.

– Tác hại bên trong: Khi Clo đi vào cơ thể qua đường ăn uống, sẽ tác dụng với nước có sẵn trong đường tiêu hóa tạo ra axit và gây nên những bệnh như đau dạ dày, rối loạn chức năng gan và dẫn đến suy yếu hệ miễn dịch. 

Về tác hại lâu dài, Clo khiến cho người ta trở nên già trước tuổi, bị các bệnh liên quan đến phổi như lao, những vấn đề về phế quản, ăn mòn răng… Theo một số nghiên cứu, phụ nữ có thai nếu sử dụng nước chứa Clo thì sẽ có thể có nguy cơ sảy thai hoặc trẻ sinh ra bị dị tật bẩm sinh.

Ngoài ra, nếu dư lượng Clo lớn mà tác dụng với các chất hữu cơ trong nước thì sẽ có thể tạo ra hợp chất THMs gây ung thư, rất nguy hiểm đối với con người. 

Nồng độ Clo trong nước bao nhiêu là an toàn?

Tùy vào từng mục đích sử dụng nước (nước dùng cho sinh hoạt, nước bể bơi hay nước thải) mà định mức hàm lượng Clo cho phép sẽ khác nhau. Vậy với nước ăn uống sinh hoạt thì hàm lượng Clo tiêu chuẩn là bao nhiêu?

Theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước ăn uống QCVN 01:2009/ BYT, hàm lượng Clo cho phép trong nước là 0.3-0.5mg/ l. Nếu vượt quá mức này, nước chứa Clo sẽ gây ngộ độc cho con người. Tuy nhiên, trên thực tế, tình trạng Clo dư vượt mức tiêu chuẩn trong nước máy sinh hoạt đang rất phổ biến hiện nay.

Với những tác hại mà Clo mang lại, nhiều nhà khoa học Mỹ đã có những nghiên cứu nhằm yêu cầu xem xét loại bỏ Clo ra khỏi danh sách chất khử trùng nước sinh hoạt cũng như trong công nghiệp thực phẩm, giải khát.

Biện pháp xử lý Clo dư trong nước 

Sự tồn tại của khí Clo dư thừa quá mức trong nước sinh hoạt khiến nhiều gia đình lo âu khi sử dụng. Vậy khí Clo dư được loại bỏ bằng cách nào? Cách khử Clo trong nước ra sao? 

Để khắc phục và hạn chế tình trạng hàm lượng Clo trong nước sinh hoạt vượt mức quy định, người ta thường phơi nước ở nơi thoáng khí cho Clo bay hơi hoặc dùng một số biện pháp xử lý chuyên dụng hơn như:

Sử dụng tia cực tím

Tia cực tím được sử dụng để loại bỏ Clo dư trong nước. Khi chiếu bóng đèn UV (tia cực tím) cường độ cao vào nước sẽ tạo ra bức xạ quang phổ rộng, có tác dụng làm giảm Clo tự do và Chloramines có trong nước. 

Tuy nhiên phương pháp này khá rườm rà và chỉ phù hợp để dùng trong công nghiệp với dàn chiếu sáng hiện đại.

Sử dụng than hoạt tính

Một trong những cách khử Clo trong nước máy là sử dụng than hoạt tính. Cacbon trong than sẽ phản ứng trực tiếp với Clo, cũng như các hợp chất Clo, từ đó loại bỏ Clo bằng cơ chế hấp thụ bề mặt.

Cơ chế này được đánh giá khá hiệu quả. Một kilogam than hoạt tính có thể loại bỏ tới 6 kg Clo.

Sử dụng hóa chất khử Clo trong nước

Những hóa chất như Sulfite, Bisulfites, Metabisulfites  và Chloramines sẽ tạo ra phản ứng với nước và Clo, từ đó tách Clo ra khỏi nước.

Phương pháp dùng hóa chất này cần được sử dụng tuân theo hướng dẫn của nhà sản xuất và chỉ nên dùng trong nước sinh hoạt, không dùng cho nước ăn uống trực tiếp để tránh gây ảnh hưởng cho sức khỏe.

Sử dụng máy lọc nước điện giải ion kiềm

Thực chất, những cách khử Clo trong nước nói trên chỉ là những giải pháp tạm thời, chỉ giải quyết được vấn đề ở một mức độ nào đó, chưa triệt để, thậm chí còn gây ra những bất tiện trong quá trình xử lý. 

Thay vì lựa chọn những cách này, bạn có thể sử dụng một giải pháp an toàn, nhanh chóng và hiệu quả hơn rất nhiều. Đó là máy lọc nước điện giải ion kiềm từ những thương hiệu uy tín như Kangen (Enagic), Atica, Panasonic…

Chiếc máy lọc nước tuy nhỏ gọn nhưng có thể mang đến cho bạn một nguồn nước uống sạch Clo đến 100%, đồng thời cung cấp các chất dinh dưỡng cho cơ thể.

Máy lọc nước ion kiềm được trang bị nhiều tấm điện cực chất lượng cao, sử dụng công nghệ điện phân để phân tách các phân tử nước. Quá trình lọc của máy trải qua 2 giai đoạn: lọc tinh và điện phân.

Giai đoạn lọc tinh giúp loại bỏ hoàn toàn 100% các loại tạp chất, vi khuẩn, virus, Clo, kim loại nặng, các chất hữu cơ có hại… có trong nước nhưng vẫn giữ lại các vi khoáng tốt cho sức khỏe. Sau đó, nước được đưa vào buồng điện phân, tại đây sẽ diễn ra quá trình phân tách nước để tạo thành 2 loại nước là nước axit và nước ion kiềm giàu Hydrogen và khoáng chất. 

Nguồn nước ion kiềm mà máy lọc nước điện giải tạo ra có rất nhiều công dụng tuyệt vời đối với sức khỏe của con người. Bạn có thể xem chi tiết  TẠI ĐÂY. 

Mong rằng những thông tin trong bài viết đã giúp bạn hiểu rõ hơn về khí Clo cũng như tác hại của Clo trong nước sinh hoạt. Từ đó bạn sẽ chú trọng bảo vệ sức khỏe bản thân và gia đình trước nguồn nước không đảm bảo. Nếu thắc mắc vì sao máy lọc nước điện giải lại loại bỏ được hoàn toàn Clo, bạn có thể liên hệ đến Hotline: 056 919 8888 hoặc truy cập Website: Vitamia.com.vn để được giải đáp cụ thể.