English

Азот
Актиний
Алюминий
Америций
Аргон
Астат
Барий
Бериллий
Берклий
Борий
Бор
Бром
Ванадий
Висмут
Водород
Вольфрам
Гадолиний
Галлий
Гафний
Гелий
Германий
Гольмий
Дармштадтий
Диспрозий
Дубний
Европий
Железо
Золото
Индий
Иод
Иридий
Иттербий
Иттрий
Кадмий
Калий
Калифорний
Кальций
Кислород
Кобальт
Кремний
Криптон
Ксенон
Кюрий
Лантан
Литий
Лоуренсий
Лютеций
Магний
Марганец
Медь
Мейтнерий
Менделеевий
Молибден
Мышьяк
Натрий
Неон
Нептуний
Неодим
Никель
Ниобий
Нобелий
Олово
Осмий
Палладий
Платина
Плутоний
Полоний
Празеодим
Прометий
Протактиний
Радий
Радон
Резерфордий
Рений
Рентгений
Родий
Ртуть
Рубидий
Рутений
Самарий
Свинец
Селен
Сера
Серебро
Сиборгий
Скандий
Стронций
Сурьма
Таллий
Тантал
Теллур
Тербий
Технеций
Титан
Торий
Тулий
Углерод
Уран
Унунбий
Фермий
Фосфор
Франций
Фтор
Хассий
Хлор
Хром
Цезий
Церий
Цинк
Цирконий
Эйнштейний
Эрбий

       

         Хлор


История

Свойства

Применение

Символ - Cl
Атомный вес - 35.45
Плотность - 3.214
Температура плавления - -100.98 °C
Температура кипения - -34.06 °C
Открыт - Шееле в 1774 г.
   
 

 
    Хлор относится к газам, имеющим довольно интенсивную окраску, однако она становится хорошо заметна только при толщине слоя хлора в несколько сантиметров. В ампуле размером меньше сантиметра (которые я использовал для маленького набора), зеленовато-желтый цвет хлора можно увидеть только при хоршо подбранном освещении и фоне. Поскольку мне хотелось получить хорошо различимый образец хлора, я довольно долго думал, как сделать цвет более интенсивным. Один из вариантов – увеличить давление в ампуле (в принципе ампула с такими размерами и толщиной стенок, какие я использовал для остальных элементов, может выдержать давление больше 10 атмосфер) но во первых, запас прочности такой ампулы будет небольшим, а во вторых запаять ампулу под давлением это очень непростая задача, если же заморозить хлор в ампуле, то его количество будет сложно контролировать и после оттаивания в ампуле может остаться жидкий хлор..... Хм, а почему бы и нет...

  Хлор
   На фото образец хлора для небольшого набора-таблицы. О его изготовлении можно прочитать ниже.

  Хлор в ампуле
    В общем, я решил сделать образец жидкого хлора. Ампула изготовлена из кварцевого капиляра. Внешний диаметр – 4 мм, толщина стенок – 1 мм. Рассчетное рабочее давление 200-300 атмосфер (если ампула не имеет дефектов). Пару грамм хлора из баллона я конденсировал в ловушке (так годаздо удобнее его дозировать). Затем перегнал в вакууме небольшое колличество хлора в кварцевую ампулу с перетяжкой (для удобства отпайки, диаметр шейки был меньше милиметра), заморозил хлор в жидком азоте и отпаял перетяжку кислородной горелкой. В качестве меры предосторожности, ампулу сразу поместил в пузырек с пробкой, где она и отаяла. Потом, аккуратно нагрел банку с ампулой в горячей воде до кипения, ампула выдержала. Взвесил ампулу и отпаянную часть капиляра. Масса хлора в ней оказалась – 32 мг.
    Для окончательной уверенности в прочности ампулы, я нагрел её в вакуумированном сосуде вместе с термометром на масляной бане до критической температуры ;) в случае взрыва, весь хлор оказался бы в в сосуде и не вышел бы наржу. При нагревании, жидкость в ампуле начала расширяться, а граница жидкость-газ становиться менее заметной, в конце концов, при температуре около 140 градусов, граница перестала быть видимой. Обратный процесс – конденсацию, видно гораздо лучше. При критической температуре, давление паров хлора составляет 76 атмосфер (при комнатной около 6), то есть запас прочности – как минимум десятикратный.

  Кварцевая ампула с хлоров залитая в смолу
    Для большей безопасности я залил ампулу в прозрачную смолу. Так же, поскольку показатель преломления смолы близок к таковому у кварца, ампула смотрится гораздо лучше.

  Спектральная трубка с хлором
    На третьем фото - спектральная трубка с хлором. Электрический разряд в нем, имеет довольно слабое фиолетовое свечение.

  Запаянный шарик с хлором
    Ну и почему бы не сделать "классический" образец хлора. Запаянную ампулу с газом при атмосферном давлении. Для заполнения я взял ампулу шарообразной формы, такую же как для брома и иода, просто чтобы все три образца галогенов выглядели похоже. Хлор в шарике хорошо виден на белом фоне при хорошем освещении.

  Кристаллы хлора Кристаллический хлор Кристаллы хлора выращенные сублимацией
    Когда я случайно получил кристаллы брома, я удивился, насколько они похожи на кристаллы иода и мне стало интересно, а как же будет выглядить кристаллический хлор, если его возогнать при низком давлении.

    Ни в шарике с фотографии выше ни в маленьких ампулках с жидким хлором выращивание кристаллов пригодных для фотографирования провести нельзя (в них слишком мало хлора). Поэтому я специально сделал ампулу содержашую около двухх грамм хлора под давлением. На фото видно, что он частично сжижился, а газ имеет очень интенсивную окраску (из-за того, что давление в ампуле в семь раз больше атмосферного).
    Первый опыт по выращиванию кристаллов оказался неудачным. Я заморозил нижнюю часть ампуды в жидком азоте, а потом, когда весь хлор сконденсировался и замерз там, я пепевернул ампулу. То есть теплую часть ампулы окунул в жидкий азот, а замороженную, с хлором, стал медленно нагревать. Хлор действительно стал перегоняться (точнее пересублимироваться) в холодную половину ампулы, но там он стал оседать не в виде кристаллов, а в виде плотного осадка. Скорее всего это произошло из за того, что давлене в ампуле было слишком низким, а скорость сублимации очень высоко. К тому же при низких давлениях газы подчиняется молукулярным законам, а не вязкостным (при этом выгоднее образование плотного осадка, а не кристаллов).

  ампула с хлором ампула с хлором в охлаждающей бане
    После этого я решил немного поменять условия сублимации и уменьшить разницу температур. На этот раз я поместил ампулу не в жидкий азот (-196°C), а в спиртовую баню с температурой -110°C, налитую в прозрачный термос. При этой температуре давление паров хлора составляет несколько миллибар, что дает возможность образовываться кристаллам, а не плотному налету. Ампулку погружал медленно, чтобы сначала весь хлор сконденсировался в одном конце ампулы, а уже потом она вся охладилась до -110°C. После охлаждения, аккуратно нагрел твердый хлор лучем фиолетового лазера (стекло и спирт полностью прозрачны для него, а хлор очень хорошо поглощает фиолетовый свет и нагревается). Нагретый хлор медленно испаряется и оседает на более холодных стенках ампулы. В результате получились кристаллы, которые можно увидеть на фото выше. Форма кристалликов такая же ромбовидная как и у брома с иодом, но кристаллы получились меньше и в основном в виде сростков. Наверное позже попробую повторить этот опыт еще раз и сделать фотографии лучщего качества.