Klor

Klorin adalah unsur kimia dengan simbol Cl dan nomor atom 17. Senyawa ini adalah halogen kedua paling ringan, berada diantara fluor dan bromin dalam tabel periodik dan sifat-sifatnya sebagian besar di antara mereka. Klorin berwujud gas berwarna kuning-hijau pada suhu kamar. Unsur ini merupakan elemen sangat reaktif dan oksidator kuat: klorin mempunyai afinitas elektron tertinggi dan elektronegativitas ketiga tertinggi di belakang oksigen dan fluor.
Senyawa klorin yang paling umum, natrium klorida (garam dapur), telah dikenal sejak zaman kuno. Sekitar tahun 1630, gas klorin pertama kali disintesis melalui reaksi kimia, tetapi belum dikenal sebagai substansi yang penting. Carl Wilhelm Scheele menulis deskripsi gas klorin pada tahun 1774, menganggapnya itu sebagai oksida sebuah unsur baru. Pada tahun 1809, ahli kimia menyatakan bahwa gas ini mungkin adalah elemen murni, dan hal ini dikonfirmasi oleh Sir Humphry Davy pada tahun 1810, yang dinamai dari bahasa Yunani Kuno: χλωρός berdasarkan warnanya.
Karena reaktivitasnya, semua klorin di kerak Bumi dalam bentuk senyawa ion klorida (termasuk juga garam dapur). Unsur ini adalah halogen paling melimpah kedua di bumi (setelah fluor) dan unsur kimia ke-21 paling melimpah di kerak Bumi. Deposit yang besar ini terlihat kecil karena sebagian besar klorida terdapat dalam air laut.
Unsur klorin secara komersial diproduksi dari air garam dengan elektrolisis. Tingginya potensial oksidasi dari unsur klorin memicu pengembangan pemutih dan desinfektan komersial, serta reagen untuk banyak proses di industri kimia. Klorin digunakan dalam pembuatan berbagai macam produk konsumen, sekitar dua-pertiganya merupakan bahan kimia organik seperti polivinil klorida. Klorin juga digunakan sebagai intermediet dalam produksi plastik dan produk akhir lain yang tidak mengandung unsur ini. Sebagai disinfektan, unsur maupun senyawa klorin digunakan langsung di kolam renang untuk kebersihan dan sanitasi. Unsur klorin dalam konsentrasi yang tinggi sangat berbahaya dan beracun bagi semua makhluk hidup. Senyawa ini digunakan dalam Perang Dunia I sebagai yang gas senjata kimia pertama.
Dalam bentuk ion klorida, klorin diperlukan untuk semua spesies hidup. Jenis senyawa klorin lain jarang ada dalam organisme hidup, dan senyawa organik lain yang mengandung klor dibuat dari yang inert sampai beracun. Di atas atmosfer, molekul organik yang mengandung klorin seperti klorofluorokarbon telah mengakibatkan penipisan ozon.

Isotop

Klorin memiliki 2 isotop stabil, ³⁵Cl dan ³⁷Cl. 2 isotop ini merupakan 2 isotop alam yang ada, dengan perbandingan di alam ³⁵Cl 76% dan ³⁷Cl 24% sisanya. Keduanya disintesa di bintang pada proses pembakaran oksigen dan pembakaran silikon. Keduanya memiliki spin nuklir 3/2+ dan oleh karena itu dapat digunakan untuk resonansi magnetik nuklir, meski besaran spin lebih besar dari 1/2 akan menghasilkan distribusi muatan nuklir non-lingkar dam akhirnya resonansi meluas sebagai akibat dari momen kuadrupol nuklir dan resultan relaksasi kuadrupolar tidak nol. Isotop klorin yang lain semuanya radioaktif dengan waktu-paruh yang terlalu cepat. Dari semuanya, yang paling umum digunakan di laboratorium adalah ³⁶Cl (t1/2 = 3.0×10⁵ thn) dan ³⁸Cl (t1/2 = 37.2 menit), yang bisa dibuat dari aktivasi neutron klorin alam.
Radioisotop klorin yang paling stabil adalah ³⁶Cl. Mode peluruhan utama isotop yang lebih ringan dari ³⁵Cl adalah penangkapan elektron terhadap isotop-isotop sulfur; isotop yang lebih berat dari ³⁷Cl adalah peluruhan beta terhadap isotop-isotop argon; dan ³⁶Cl dapat meluruh menjadi ³⁶S atau ³⁶Ar stabil. Dalam lingkungan subpermukaan, penangkapan muon oleh ⁴⁰Ca digunakan untuk menghasilkan ³⁶Cl.

Aplikasi

Natrium klorida adalah senyawa klorin yang paling umum, dan merupakan sumber utama untuk bahan baku klorin dan asam hidroklorat yang diproduksi di industri kimia saat ini. Ada sekitar 15.000 senyawa mengandung klorin yang diperdagangkan secara komersial, diantaranya metana dan etana terklorinasi, vinil klorida dan polimernya polivinil klorida (PVC), aluminium triklorida untuk katalisis, klorida magnesium, titanium, zirkonium, dan hafnium yang digunakan sebagai prekursor untuk produksi elemen murni.
Secara kuantitatif, dari semua klorin yang diproduksi, sekitar 63% digunakan untuk produksi senyawa organik, dan 18% untuk produksi senyawa klorin anorganik. Sisanya 19% digunakan sebagai produk pemutih dan desinfektan. Produk senyawa organik yang paling umum dalam hal volume produksi adalah 1,2-dikloroetana dan vinil klorida, intermediet dalam produksi PVC. Senyawa organoklorida penting lainnya adalah metil klorida, metilena klorida, kloroform, vinilidena klorida, trikloroetilena, perkloroetilena, alil klorida, epiklorohidrin, klorobenzena, diklorobenzena, dan triklorobenzena. Senyawa anorganik yang utama diantaranya HCl, Cl₂O, HOCl, NaClO₃, isosianurat terklorinasi, AlCl₃, SiCl₄, SnCl₄, PCl₃, PCl₅, POCl₃, AsCl₃, SbCl₃, SbCl₅, BiCl₃, S₂Cl₂, SCl₂, SOCI₂, ClF₃, ICl, ICl₃, TiCl₃, TiCl₄, MoCl₅, FeCl₃, dan ZnCl₂.

Melawan pembusukan

Di Prancis, usus binatang diproses untuk membuat senar instrumen musik, kulit Goldbeater, dan produk lainnya. Proses ini dilakukan di "pabrik usus" (boyauderies), dan prosesnya berbau dan tidak sehat. Sekitar tahun 1820, Société d'encouragement pour l'industrie nationale mengadakan sayembara untuk penemuan sebuah metode, entah kimia atau mekanis, untuk memisahkan membran peritoneum dari usus binatang tanpa pembusukan. Hadiah ini dimenangkan oleh kimiawan dan apoteker Prancis Antoine-Germain Labarraque, yang menemukan cairan pencuci klorin Berthollet ("Eau de Javel"). Cairan ini tidak hanya menghilangkan bau pembusukan dekomposisi jaringan hewan, namun juga melambatkan dekomposisinya sendiri.
Penelitian Labarraque menghasilkan penggunaan klorida dan hipoklorit dari kapur (kalsium hipoklorit) dan natrium (natrium hipoklorit) di boyauderies. Senyawa kimia yang sama ternyata juga berguna untuk desinfektan dan deodorisasi jamban, selokan, pasar, rumah jagal, laboratorium anatomi, dan kamar mayat. Maka dengan cepat senyawa ini digunakan di rumah sakit, penjara, kandang kuda, dan lazaretto. Senyawa ini sangat penting dalam proses penguburan, pembalseman, mewabahnya suatu penyakit, demam, dan infeksi pada ternak.

Bahaya

Klorin adalah gas beracun yang menyerang sistem pernapasan, mata, dan kulit. Karena kerapatannya lebih tinggi dari udara, gas ini cenderung akan terakumulasi pada dasar ruangan dengan ventilasi yang buruk. Gas klorin adalah oksidator kuat yang dapat bereaksi dengan zat yang mudah terbakar.
Klorin dapat terdeteksi dengan alat ukur dengan konsentrasi mulai 0.2 bagian per juta (ppm), dan akan tercium mulai. Batuk dan muntah dapat muncul pada kadar 30 ppm dan kerusakan paru-paru pada kadar 60 ppm. Pada kadar 1000 ppm akan sangat fatal setelah terhirup beberapa kali. Kadar konsentasi IDLH (immediately dangerous to life and health) adalah 10 ppm. Menghirup gas ini pada konsentrasi rendah dapat mengganggu sistem pernapasan dan paparan gas ini dapat menyebabkan iritasi mata. Sifat beracun klorin ini muncul dari kemampuan oksidasinya. Ketika klorin terhirup pada konsentrasi diatas 30 ppm, maka senyawa ini akan bereaksi dengan air dan cairan sel menghasilkan asam klorida (HCl) dan asam hipoklorat (HClO).
Ketika digunakan sebagai desinfektan pada level tertentu, reaksi klorin dengan air tidak berbahaya bagi kesehatan manusia. Material lain yang ada dalam air dapat saja menghasilkan produk samping desinfektan yang dapat berakibat negatif pada kesehatan manusia.
Di Amerika Serikat, Occupational Safety and Health Administration (OSHA) telah mengatur batas paparan yang diperbolehkan untuk klorin sekitar 1 ppm, atau 3 mg/m³. National Institute for Occupational Safety and Health menetapkan batas paparan yang direkomendasikan sekitar 0.5 ppm maksimum 15 menit.
Di rumah, beberapa kali terjadi kasus dimana cairan hipoklorit terkontak dengan pembersih saluran pembuangan yang bersifat asam, dan menghasilkan gas klorin. Cairan hipoklorit (merupakan aditif binatu yang populer) dicampur dengan amoniak akan menghasilkan kloroamina, grup senyawa kimia lain yang beracun.