Χλωρίδιο

Ο όρος χλωρίδιο (chloride) ή ιόν χλωρίου αναφέρεται σε μια ένωση ή μόριο που περιέχει είτε ένα ιόν χλωρίου (), το οποίο είναι ένα αρνητικά φορτισμένο άτομο χλωρίου, είτε ένα μη φορτισμένο άτομο χλωρίου ομοιοπολικά συνδεδεμένο με το υπόλοιπο μόριο μέσω ενός απλού δεσμού ().

Τα χλωριούχα άλατα όπως το χλωριούχο νάτριο είναι συχνά διαλυτά στο νερό.Green, John, and Sadru Damji. "Chapter 3." Chemistry. Camberwell, Vic.: IBID, 2001. Print. Είναι ένας απαραίτητος ηλεκτρολύτης που βρίσκεται σε όλα τα σωματικά υγρά και είναι υπεύθυνος για τη διατήρηση της οξεοβασικής ισορροπίας, τη μετάδοση νευρικών ερεθισμάτων και τη ρύθμιση της ροής υγρών μέσα και έξω από τα κύτταρα. Άλλα παραδείγματα ιοντικών χλωριδίων περιλαμβάνουν το χλωριούχο κάλιο (), το χλωριούχο ασβέστιο () και το χλωριούχο αμμώνιο (). Παραδείγματα ομοιοπολικών χλωριδίων περιλαμβάνουν το μεθυλοχλωρίδιο (), τον τετραχλωράνθρακα (), το σουλφουρυλοχλωρίδιο () και τη μονοχλωραμίνη ().

 Ηλεκτρονικές ιδιότητες 
Ένα ιόν χλωριδίου (διάμετρος 167 pm) είναι πολύ μεγαλύτερο από ένα άτομο χλωρίου (διάμετρος 99 pm). Η συγκράτηση του ατόμου χλωρίου στη στοιβάδα σθένους είναι ασθενέστερη επειδή το ανιόν χλωρίου έχει ένα ηλεκτρόνιο περισσότερο από αυτό. Το ιόν είναι άχρωμο και διαμαγνητικό. Σε υδατικό διάλυμα, είναι ιδιαίτερα διαλυτό στις περισσότερες περιπτώσεις. Ωστόσο, για ορισμένα χλωριούχα άλατα, όπως ο χλωριούχος άργυρος, ο χλωριούχος μόλυβδο(II) και ο χλωριούχος υδράργυρος, είναι μόνο ελαφρώς διαλυτά στο νερό. Σε υδατικό διάλυμα, το χλωρίδιο συνδέεται με το πρωτικό άκρο των μορίων του νερού.

 Αντιδράσεις χλωριδίου 
Το χλωρίδιο μπορεί να οξειδωθεί αλλά όχι να αναχθεί. Η πρώτη οξείδωση, όπως χρησιμοποιείται στη διεργασία χλωρίου-αλκαλίου, είναι η μετατροπή σε αέριο χλώριο. Το χλώριο μπορεί να οξειδωθεί περαιτέρω σε άλλα οξείδια και οξυανιόντα, συμπεριλαμβανομένων των υποχλωριώδες (ClO−, το δραστικό συστατικό στη χλωριούχο χλωρίνη), διοξείδιο του χλωρίου (ClO2), χλωρικό () και υπερχλωρικό ().

Όσον αφορά τις οξεοβασικές του ιδιότητες, το χλωρίδιο είναι μια ασθενής βάση όπως υποδεικνύεται από την αρνητική τιμή του pKa του υδροχλωρικού οξέος. Το χλωρίδιο μπορεί να πρωτονιωθεί από ισχυρά οξέα, όπως το θειικό οξύ:
NaCl + H2SO4 → NaHSO4 + HCl

Τα ιοντικά χλωριούχα άλατα αντιδρούν με άλλα άλατα για ανταλλαγή ανιόντων. Η παρουσία ιόντων αλογονιδίων όπως το χλωρίδιο μπορεί να ανιχνευθεί χρησιμοποιώντας νιτρικό άργυρο. Ένα διάλυμα που περιέχει ιόντα χλωρίου θα παράγει ένα λευκό ίζημα χλωριούχου αργύρου:
Cl− + Ag+ → AgCl

Η συγκέντρωση του χλωριδίου σε μια δοκιμασία μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας ένα χλωριδόμετρο, το οποίο ανιχνεύει ιόντα αργύρου μόλις όλα τα χλωρίδια στη δοκιμασία έχουν καθιζάνει μέσω αυτής της αντίδρασης.

Τα ηλεκτρόδια χλωριούχου αργύρου χρησιμοποιούνται συνήθως στην  ηλεκτροφυσιολογία.Molleman, Areles (2003). "Patch Clamping: An Introductory Guide to Patch Clamp Electrophysiology". Wiley & Sons. .

 Άλλα οξυανιόντα 
Το χλώριο μπορεί να λάβει αριθμό οξείδωσης −1, +1, +3, +5 ή +7. Είναι επίσης γνωστά αρκετά ουδέτερα οξείδια του χλωρίου.

{| class="wikitable"
|-
! Οξειδωτική κατάσταση χλωρίου
| −1
| +1
| +3
| +5
| +7
|-
! Όνομα
| χλωρίδιο
| υποχλωριώδες
| χλωριώδες
| χλωρικό
| υπερχλωρικό
|-
! Τύπος
| Cl−
| ClO−
| 
| 
| 
|-
! Δομή
| 50px|Το ιόν χλωριδίου
| 50px| Το υποχλωριώδες ιόν
| 50px| Το χλωριώδεςιόν
| 50px| Το χλωρικό ιόν
| 50px| Το υπερχλωρικό ιόν
|}

 Εμφάνιση στη φύση 
Στη φύση, το χλωρίδιο βρίσκεται κυρίως στο θαλασσινό νερό, το οποίο έχει συγκέντρωση ιόντων χλωρίου 19400;mg/λίτρο. Μικρότερες ποσότητες, αν και σε υψηλότερες συγκεντρώσεις, εμφανίζονται σε ορισμένες εσωτερικές θάλασσες και σε υπόγειες πηγάδια άλμης, όπως η Μεγάλη Αλμυρή Λίμνη στη Γιούτα και η Νεκρά Θάλασσα στο Ισραήλ. 
Τα περισσότερα χλωριούχα άλατα είναι διαλυτά στο νερό, επομένως, τα ορυκτά που περιέχουν χλωριούχα συνήθως βρίσκονται σε αφθονία μόνο σε ξηρά κλίματα ή βαθιά στο υπέδαφος. Ορισμένα ορυκτά που περιέχουν χλωριούχα περιλαμβάνουν αλίτη (χλωριούχο νάτριο, NaCl), τον συλβίτη (χλωριούχο κάλιο, KCl), τον μπισοφίτη (MgCl2∙6H2O), τον καρναλλίτη (KCl∙MgCl2∙6H2O), και τον καϊνίτη (KCl∙MgSO4∙3H2O). Βρίσκεται επίσης σε ορυκτά εβαπορίτη όπως ο χλωραπατίτης και ο σοδάλιθος.

 Ρόλος στη βιολογία 
 η οποία περιλαμβάνει τη ρύθμιση της ωσμωτικής πίεσης, της ηλεκτρολυτικής ισορροπίας και της οξεοβασικής ομοιόστασης. Το χλωρίδιο υπάρχει σε όλα τα σωματικά υγρά, και είναι το πιο άφθονο εξωκυτταρικό ανιόν που αντιπροσωπεύει περίπου το ένα τρίτο της τονικότητας του εξωκυττάριου υγρού.

Το χλωρίδιο είναι ένας απαραίτητος ηλεκτρολύτης, παίζοντας βασικό ρόλο στη διατήρηση της κυτταρικής ομοιόστασης και στη μετάδοση δυναμικών ενέργειας στους νευρώνες. Μπορεί να ρέει μέσω διαύλων χλωρίου (συμπεριλαμβανομένου του υποδοχέα GABAA) και μεταφέρεται από τους μεταφορείς KCC2 και NKCC2.

Το χλωρίδιο βρίσκεται συνήθως (αν και όχι πάντα) σε υψηλότερη εξωκυτταρική συγκέντρωση, με αποτέλεσμα να έχει αρνητικό δυναμικό αναστροφής (περίπου -61 mV στους 37 °C σε κύτταρο θηλαστικού). Χαρακτηριστικές συγκεντρώσεις χλωριδίου σε μοντέλα οργανισμών είναι: τόσο στο E. coli όσο και στους βλαστούς ζυμομύκητες είναι 10–200 mM (ανάλογα με το μέσο), σε κύτταρα θηλαστικών 5–100 mM και στο πλάσμα αίματος 100 mM.

Το χλωρίδιο είναι επίσης απαραίτητο για την παραγωγή υδροχλωρικού οξέος στο στομάχι.

Η συγκέντρωση χλωρίου στο αίμα ονομάζεται χλωρίδιο ορού και αυτή η συγκέντρωση ρυθμίζεται από τα νεφρά. Ένα ιόν χλωρίου είναι δομικό συστατικό ορισμένων πρωτεϊνών. Για παράδειγμα, υπάρχει στο ένζυμο αμυλάση. Για αυτούς τους ρόλους, το χλωρίδιο είναι ένα από τα απαραίτητα διατροφικά ιόντα (αναφέρεται με το όνομα του στοιχείου του χλώριο). Τα επίπεδα χλωριδίου στον ορό ρυθμίζονται κυρίως από τα νεφρά μέσω μιας ποικιλίας μεταφορέων που υπάρχουν κατά μήκος του νεφρώνα. Το μεγαλύτερο μέρος του χλωριδίου, το οποίο φιλτράρεται από το σπείραμα, επαναρροφάται τόσο από το εγγύς όσο και από το άπω σωληνάριο (περισσότερο όμως από το εγγύς σωληνάριο) τόσο με ενεργητική όσο και με παθητική μεταφορά.

 Διάβρωση 
Η παρουσία χλωριδίων, όπως στο θαλασσινό νερό, επιδεινώνει σημαντικά τις συνθήκες τοπικής διάβρωσης των περισσότερων μετάλλων (συμπεριλαμβανομένων των ανοξείδωτων χαλύβων, του αλουμινίου και των υλικών υψηλής περιεκτικότητας σε κράματα). Η διάβρωση του χάλυβα στο σκυρόδεμα που προκαλείται από χλωρίδια οδηγεί σε τοπική διάσπαση της προστατευτικής μορφής οξειδίου στο αλκαλικό σκυρόδεμα, με αποτέλεσμα να λαμβάνει χώρα μια επακόλουθη τοπική προσβολή διάβρωσης.

 Περιβαλλοντικές απειλές 
Οι αυξημένες συγκεντρώσεις χλωριδίων μπορούν να προκαλέσουν μια σειρά από οικολογικές επιπτώσεις τόσο σε υδάτινα όσο και σε χερσαία περιβάλλοντα. Μπορεί να συμβάλει στην οξίνιση των ρεμάτων, να κινητοποιήσει ραδιενεργά μέταλλα του εδάφους μέσω ανταλλαγής ιόντων, να επηρεάσει τη θνησιμότητα και την αναπαραγωγή υδρόβιων φυτών και ζώων, να προωθήσει την εισβολή οργανισμών αλμυρού νερού σε περιβάλλοντα που προηγουμένως ήταν γλυκού νερού και να επηρεάσει τη φυσική ανάμειξη των λιμνών. Έχει αποδειχθεί ότι το χλωριούχο νάτριο αλλάζει τη σύνθεση των μικροβιακών ειδών σε σχετικά χαμηλές συγκεντρώσεις, εμποδίζει τη διαδικασία απονιτροποίησης, μια μικροβιακή διαδικασία απαραίτητη για την αφαίρεση των νιτρικών και τη διατήρηση της ποιότητας του νερού, και αναστέλλει τη νιτροποίηση και την αναπνοή της οργανικής ύλης.

Παραγωγή
Η χλωραλκαλική βιομηχανία είναι ένας σημαντικός καταναλωτής του παγκόσμιου ενεργειακού προϋπολογισμού. Αυτή η διαδικασία μετατρέπει τα συμπυκνωμένα διαλύματα χλωριούχου νατρίου σε χλώριο και υδροξείδιο του νατρίου, τα οποία χρησιμοποιούνται για την παρασκευή πολλών άλλων υλικών και χημικών ουσιών. Η διαδικασία περιλαμβάνει δύο παράλληλες αντιδράσεις:
2 Cl− →  + 2 e−
2  + 2 e− → H2 + 2 OH−

 Παραδείγματα και χρήσεις 
Ένα παράδειγμα είναι το επιτραπέζιο αλάτι, το οποίο είναι το χλωριούχο νάτριο με χημικό τύπο NaCl. Στο νερό, διασπάται σε ιόντα Na+ και Cl−. Άλατα όπως το χλωριούχο ασβέστιο, το χλωριούχο μαγνήσιο, το χλωριούχο κάλιο έχουν ποικίλες χρήσεις, που κυμαίνονται από ιατρικές θεραπείες έως τον σχηματισμό τσιμέντου.

Το χλωριούχο ασβέστιο (CaCl2) είναι ένα άλας που διατίθεται στην αγορά σε μορφή σβόλου για την απομάκρυνση της υγρασίας από τα δωμάτια. Το χλωριούχο ασβέστιο χρησιμοποιείται επίσης για τη συντήρηση μη ασφαλτοστρωμένων δρόμων και για την ενίσχυση των υποστρωμάτων των δρόμων για νέες κατασκευές. Επιπλέον, το χλωριούχο ασβέστιο χρησιμοποιείται ευρέως ως αποπαγωτικό, καθώς είναι αποτελεσματικό στη μείωση του σημείου τήξης όταν εφαρμόζεται σε πάγο.

Παραδείγματα ομοιοπολικά συνδεδεμένων χλωριδίων είναι ο τριχλωριούχος φωσφόρος, ο πενταχλωριούχος φωσφόρος και το θειονυλοχλωρίδιο, και τα τρία είναι αντιδραστικά χλωριωτικά αντιδραστήρια.

 Ποιότητα και επεξεργασία νερού 
Μια σημαντική εφαρμογή που περιλαμβάνει χλωρίδια είναι η αφαλάτωση, η οποία περιλαμβάνει την ενεργοβόρα απομάκρυνση χλωριούχων αλάτων για την παραγωγή πόσιμου νερού. Στη πετρελαϊκή βιομηχανία, τα χλωριούχα άλατα είναι ένα στενά παρακολουθούμενο συστατικό του συστήματος λάσπης. Η αύξηση των χλωριούχων αλάτων στο σύστημα λάσπης μπορεί να αποτελεί ένδειξη γεώτρησης σε σχηματισμό αλμυρού νερού υψηλής πίεσης. Η αύξησή τους μπορεί επίσης να υποδηλώνει την κακή ποιότητα μιας άμμου-στόχου.

Τα χλωρίδια είναι επίσης ένας χρήσιμος και αξιόπιστος χημικός δείκτης της κοπρανώδους μόλυνσης των ποταμών και των υπόγειων υδάτων, καθώς τα χλωρίδια είναι μια μη αντιδρώσα διαλυμένη ουσία και υπάρχει πανταχού παρούσα στα λύματα και το πόσιμο νερό. Πολλές εταιρείες ρύθμισης του νερού σε όλο τον κόσμο χρησιμοποιούν χλωρίδιο για να ελέγξουν τα επίπεδα μόλυνσης των ποταμών και των πηγών πόσιμου νερού.

Διατροφή
Τα χλωριούχα άλατα όπως το χλωριούχο νάτριο χρησιμοποιούνται για συντήρηση τροφίμων και ως θρεπτικά συστατικά ή καρύκευμα.

 Παραπομπές 

Κατηγορία:Ανιόντα
Κατηγορία:Χλωρίδια
Κατηγορία:Αποσπώμενες ομάδες