Klor

Klor, Cl sembolü ve 17 atom numarası ile periyodik tablonun 17. grubunda yer alan bir halojen olarak sınıflandırılan kimyasal bir elementtir.^[1] Standart sıcaklık ve basınçta iki atomlu bir gaz (\(\text{Cl}_2\)) olarak bulunur ve yüksek reaktivitesi nedeniyle kendine özgü soluk sarı-yeşil bir renk ile keskin bir koku sergiler.^[2] 1774 yılında İsveçli kimyager Carl Wilhelm Scheele tarafından manganez dioksitin hidroklorik asit ile reaksiyonu yoluyla keşfedilen —başlangıçta oksijenli bir bileşik sanılmıştır— klor, daha sonra 1810 yılında Humphry Davy tarafından ayrı bir element olarak tanımlanmış ve adı Yunanca “yeşilimsi sarı” anlamına gelen chlôros kelimesinden türetilmiştir.^[3][4]

Akciğer tahriş edici olarak oldukça toksik olan klor, su ile şiddetli bir şekilde reaksiyona girerek hidroklorik ve hipokloröz asitleri oluşturur; bu özelliği, patojenleri ortadan kaldırmak için su dezenfeksiyonu, polivinil klorür (PVC) plastiklerinin üretimi ve kağıt hamuru ile tekstil ürünlerinde ağartma işlemleri dahil olmak üzere kapsamlı endüstriyel uygulamalarına olanak tanır.^[5][6] Biyolojik sistemlerde, klorür iyonu (\(\text{Cl}^-\)), birincil hücre dışı anyon olarak temel roller üstlenir; ozmotik basıncı ve elektriksel nötrlüğü korur, asit-baz dengesini, sinir impulsu iletimini ve hücresel hacim düzenlemesini kolaylaştırır.^[1][7] Özellikle, klorun 1915’teki İkinci Ypres Muharebesi’nde Almanya tarafından kimyasal bir silah olarak kullanılması, modern savaşta zehirli gazın ilk büyük ölçekli kullanımını işaret etmiş; Müttefik birliklerini akciğer hasarı ve pulmoner sıvılarda boğulma yoluyla asfiksiye uğratmak ve yaralamak için yaklaşık 168 ton gaz salınmıştır.^[8][9] Tehlikelerine rağmen, klorun üretimi yıllık 70 milyon tonu aşmaktadır ve bu da onun kimya ve toplumdaki vazgeçilmez ancak iki ucu keskin rolünü vurgulamaktadır.^[2]

Fiziksel ve Kimyasal Özellikler

Atomik Yapı ve İzotoplar

Klor, 17 atom numarasına sahiptir; bu, çekirdeğinde 17 proton ve nötr durumunda çekirdek etrafında düzenlenmiş 17 elektron bulunduğunu gösterir.^[10] Bir klor atomunun elektron konfigürasyonu \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5\) şeklindedir (veya \([\text{Ne}] 3s^2 3p^5\)), 3p orbitallerindeki yedi değerlik elektronu, halojenlere özgü yüksek elektronegatiflik ve reaktivite sağlar.^[10][11] Çekirdek, sayıları izotoplar arasında değişen nötronları içerir; bu durum, özdeş elektron konfigürasyonları nedeniyle kimyasal benzerliği korurken elementin atom kütlesi varyasyonuna katkıda bulunur.

Klorun iki kararlı izotopu vardır: klor-35 (\(^{35}\text{Cl}\)) ve klor-37 (\(^{37}\text{Cl}\)). 17 proton ve 18 nötrondan oluşan \(^{35}\text{Cl}\), doğal olarak oluşan klorun %75,77’sini oluştururken; 17 proton ve 20 nötrona sahip \(^{37}\text{Cl}\), %24,23’ünü oluşturur.^[12] Bu bolluklar, 35,453 u’luk bir ortalama atom kütlesi sağlar.^[13] Yaklaşık 301.000 yıllık bir yarı ömre sahip kozmojenik olarak üretilen klor-36 (\(^{36}\text{Cl}\)) gibi radyoaktif izotoplar mevcuttur, ancak bunlar toplu element özellikleri için ihmal edilebilir düzeyde eser miktarlarda bulunur.^[14]

İzotop	Atom Kütlesi (u)	Doğal Bolluk (%)	Nötron Sayısı
\(^{35}\text{Cl}\)	34,96885	75,77	18
\(^{37}\text{Cl}\)	36,96590	24,23	20

Bu izotopik dağılım, \(^{35}\text{Cl}\) ile \(^{37}\text{Cl}\) arasındaki ~3:1 oranın klorun karakteristik M+2 pikini oluşturduğu kütle spektrometrisi gibi uygulamaları etkiler.^[15]

Fiziksel Özellikler

Klor, iki atomlu bir molekül (\(\text{Cl}_2\)) olarak bulunur ve standart sıcaklık ve basınçta bir gazdır; karakteristik yeşilimsi sarı bir renk ve milyonda 0,2 parça (ppm) kadar düşük konsantrasyonlarda algılanabilen keskin, tahriş edici bir koku sergiler.^[16][2] Gaz havadan daha yoğundur; havaya göre yaklaşık 2,5 buhar yoğunluğuna ve 0°C ve 1 atm’de 3,2 g/L mutlak yoğunluğa sahiptir.^[17][18] Bu yoğunluk, alçak alanlarda birikmesine neden olarak kapalı alanlardaki tehlikelerine katkıda bulunur.^[19]

Element, orta derecede basınç veya soğutma altında sıvı hale geçer; -35°C’de 1,4085 g/mL yoğunluğa sahip berrak kehribar renkli bir sıvı olarak görünür.^[2][20] Erime noktası -101,5°C ve kaynama noktası 1 atm’de -34,04°C’dir; bu da oda sıcaklığında 6-7 atm civarındaki basınçlar altında sıvılaşmaya izin verir.^[21][22]

Özellik	Değer
Molar kütle	70,90 g/mol
Yoğunluk (gaz, STP)	3,2 g/L
Yoğunluk (sıvı, -35°C)	1,41 g/mL
Erime noktası	-101,5°C
Kaynama noktası	-34,04°C
Suda çözünürlük (20°C)	~7 g/L (%0,7 ağırlıkça)

Klor, suda sınırlı çözünürlük gösterir; sıcaklığa bağlı olarak ağırlıkça yaklaşık %0,3 ila %0,7 arasındadır ve egzotermik çözünmesi nedeniyle artan sıcaklıkla azalır.^[2][16] Yanıcı değildir ancak güçlü bir oksitleyici olarak diğer malzemelerin yanmasını destekler.^[19] Katı formda klor, ortorombik kristaller oluşturur, ancak düşük erime noktası nedeniyle katı olarak nadiren işlenir.^[21]

Reaktivite ve Termodinamik Özellikler

Klor (\(\text{Cl}_2\)), standart koşullar altında elektron kabul etme ve diğer maddeleri oksitleme yönündeki güçlü termodinamik eğilimini yansıtan, \(\text{Cl}_2(g) + 2e^- \rightarrow 2\text{Cl}^-(aq)\) yarı reaksiyonu için 1,396 V’luk bir standart indirgenme potansiyeline sahip güçlü bir oksitleyici ajandır.^[23] Bu özellik, soy gazlar hariç, geniş bir element ve bileşik dizisiyle reaktivitesini destekler; burada tipik olarak daha az elektronegatif halojenleri, egzotermik halojenür değişim reaksiyonları yoluyla bileşiklerinden yerinden eder. Cl–Cl tekli bağ ayrışma enerjisi olan 242,6 kJ/mol, bağ kırılmasını kolaylaştırarak hızlı reaksiyonlara olanak tanır, ancak azaltılmış ortaklanmamış çift itmesi nedeniyle F–F bağından daha güçlüdür.^[24]

Hidrojen ile klor, ışık, ısı veya katalizörlerle başlatıldığında patlayıcı bir şekilde reaksiyona girerek hidrojen klorür oluşturur: \(\text{H}_2(g) + \text{Cl}_2(g) \rightarrow 2\text{HCl}(g)\). Bu, reaktan bağların enerjilerini (H–H için 436 kJ/mol ve Cl–Cl için 243 kJ/mol) aşan güçlü H–Cl bağlarının (her biri yaklaşık 431 kJ/mol bağ enerjisi) oluşumuyla yönlendirilen oldukça ekzergonik bir süreçtir.^[25] Bu reaksiyon geniş bir konsantrasyon aralığında (%4–93 hidrojen) meydana gelir ve klorun \(\text{Cl}^\bullet\) radikalleri tarafından yayılan zincir reaksiyonlarındaki rolünü örneklendirir. Çoğu metalle klor, iyonik klorürlerin yüksek örgü enerjileri ve negatif oluşum entalpileri (örneğin, NaCl(k) için \(\Delta H_f^\circ = -411 \text{ kJ/mol}\)) tarafından termodinamik olarak desteklenen metal klorürleri, örneğin \(2\text{Na}(k) + \text{Cl}_2(g) \rightarrow 2\text{NaCl}(k)\), üretmek üzere şiddetli, genellikle akkor halindeki reaksiyonlara girer.^[17][2]

Sulu çözeltide klor kısmen hipokloröz asit ve hidroklorik aside orantısızlaşır (disproporsiyonasyon): \(\text{Cl}_2(g) + \text{H}_2\text{O}(s) \rightleftharpoons \text{HOCl}(aq) + \text{HCl}(aq)\). 25°C’de yaklaşık \(3,9 \times 10^{-4}\) olan denge sabiti \(K\), reaktanları desteklese de, nötr ila bazik koşullar altında hipoklorit oluşumu yoluyla ağartma ve dezenfeksiyona olanak tanır. Klor ayrıca birçok ametal ve organikle reaksiyona girer, oksijene benzer şekilde yanmayı destekler ve çelik yünü gibi malzemeleri düşük sıcaklıklarda (örneğin, kuru çelik yünü için 50°C) tutuşturur.^[26][16]

\(\text{Cl}_2(g)\) için 298 K ve 1 bar’daki temel termodinamik parametreler arasında 223,08 J/mol·K standart molar entropi (\(S^\circ\)) ve yaklaşık 33,0 J/mol·K sabit basınçlı ısı kapasitesi (\(C_p^\circ\)) bulunur. Standart durum olarak, oluşum entalpisi ve Gibbs serbest enerjisi kural gereği sıfırdır (\(\Delta H_f^\circ = 0 \text{ kJ/mol}\), \(\Delta G_f^\circ = 0 \text{ kJ/mol}\)), bu da klor içeren süreçlerde reaksiyon kendiliğindenliğinin değerlendirilmesi için referans sağlar.^[27]

Doğal Oluşum

Yer Kabuğu ve Okyanuslardaki Bolluk

Klor, yer kabuğunun kütlece yaklaşık milyonda 145 parçasını (ppm) oluşturur; halit (\(\text{NaCl}\)) ve silvit (\(\text{KCl}\)) gibi çeşitli klorür minerallerinde bulunmasına rağmen daha az bulunan elementler arasındadır.^[28] Bu düşük kabuksal konsantrasyon, klorun sulu ortamlardaki yüksek çözünürlüğünü yansıtır; bu özellik, onu silikat kayaçları yerine yüzey sularına ve tortul birikintilere öncelikli olarak dağıtır.^[29] Tahminler biraz farklılık gösterse de, bazı jeokimyasal analizler onu 170–180 ppm olarak belirlese de, standart derlemeler ortalama kayaç analizlerinden türetilen temsili bir değer olarak 145 ppm üzerinde birleşmektedir.^[30]

Buna karşılık okyanuslar, Dünya üzerindeki baskın klor rezervuarını temsil eder; deniz suyu toplam tuzluluğunun yarısından fazlasını oluşturan çözünmüş klorür iyonları (\(\text{Cl}^-\)) birincildir. Deniz suyu tipik olarak 18.980–19.400 mg/L klorür içerir ve standart ortalama yaklaşık 19.000 mg/L’dir, bu da \(\text{Cl}^-\)’yi iyon eşdeğerlerine göre en bol bulunan anyon yapar.^[31][32] Bu konsantrasyon, kabuksal klorürlerin hidrolojik döngülerle uzun süreli yıkanmasından kaynaklanır ve klorun deniz sistemlerindeki korunumlu davranışı nedeniyle minimum fraksiyonlaşma görülür; dağılımı okyanus havzaları boyunca tekdüze kalır, esas olarak buharlaşma veya tatlı su girişinden kaynaklanan tuzluluk gradyanlarıyla değişir. Okyanuslardaki toplam klor kütlesinin \(2,6 \times 10^{16}\) metrik ton olduğu tahmin edilmektedir ki bu, hidrosferin kabaca \(1,4 \times 10^{21}\) litrelik hacmi nedeniyle kabuksal rezervleri büyük ölçüde aşmaktadır.^[33] Bu okyanusal baskınlık, klorun jeokimyasal hareketliliğinin altını çizer; evaporit yatakları (örneğin, tuz kubbeleri), marjinal denizlerdeki döngüsel yağışlar yoluyla ikincil kabuksal konsantrasyonlar oluşturur.^[34]

Jeokimyasal Dağılım

Klor, Dünya’nın yüzey rezervuarlarında ağırlıklı olarak klorür iyonları (\(\text{Cl}^-\)) olarak dağılır; okyanuslar, ağırlıkça yaklaşık %1,94’e eşdeğer olan yaklaşık 546 mmol/kg çözünmüş klor içeren en büyük erişilebilir jeokimyasal havuzdur.^[35] Bu konsantrasyon, jeolojik zaman boyunca gezegenin toplam klor envanterinin kabaca %40’ını kabuğa ve hidrosfere aktaran uzun süreli manto gazdan arınmasından kaynaklanmaktadır.^[36] Buna karşılık manto, daha düşük konsantrasyonlara rağmen devasa hacmi nedeniyle Dünya’nın klorunun büyük kısmını elinde tutar.

Kıta kabuğunda klor ortalama 180 ppm’dir ve öncelikle kurak havzalarda deniz suyu buharlaşmasıyla oluşan halit (\(\text{NaCl}\)), silvit (\(\text{KCl}\)) ve karnalit (\(\text{KMgCl}_3 \cdot 6\text{H}_2\text{O}\)) gibi evaporit minerallerinde bulunur.^[29] Tortul kayaçlar, özellikle tuz kubbeleri ve katmanlı evaporitler, kloru kabuksal ortalamaların çok üzerinde konsantre eder; Permiyen Zechstein Havzası veya Michigan Havzası’ndakiler gibi yataklar, eski deniz tuzlu sularından türetilen önemli uzun vadeli havuzları temsil eder.^[37] Magmatik ve metamorfik kayaçlar, tipik olarak 10–50 ppm gibi daha düşük seviyeler içerir; apatit (\(\text{Ca}_5(\text{PO}_4)_3\text{Cl}\)), biyotit ve amfiboller gibi aksesuar minerallere veya sıvılardaki kapanımlara ve tane sınırlarına dahil edilmiştir.^[38]

Üst manto yaklaşık 100 ppm klor tutar; bu klorun büyük ölçüde uyumsuz olduğu ve kısmi erime sırasında sıvılara bölündüğü, manto ksenolitlerinden ve okyanus adası bazaltlarından elde edilen kanıtların, deniz suyu değişimiyle zenginleşen batmış okyanusal litosfer yoluyla geri dönüşüme işaret ettiği görülmektedir.^[29] Okyanusal kabuk, deniz suyu ile hidrotermal değişim nedeniyle değişime uğramış bazaltlarda ve tortularda yüksek klor (birkaç yüz ppm’e kadar) sergiler ve bu da yitim zonu transferini mantoya geri kolaylaştırır.^[39] Atmosferik ve pedosferik klor ihmal edilebilir düzeydedir; deniz tuzu aerosolleri ve küçük volkanik HCl, topraklara veya okyanuslara çökmeden önce geçici olarak katkıda bulunur.^[40]

Rezervuar	Yaklaşık Klor Konsantrasyonu	Birincil Form/Konakçı
Deniz Suyu	19.000 ppm (%1,94 ağırlıkça)	Çözünmüş \(\text{Cl}^-\) iyonları[35]
Kıta Kabuğu	180 ppm	Evaporitler (örn. halit), aksesuar silikatlar[29]
Üst Manto	100 ppm	Sıvı kapanımları, ismen susuz mineraller[29]
Okyanusal Kabuk (değişime uğramış)	100–500 ppm	Hidrotermal olarak değişmiş bazaltlar, gözenek sıvıları[39]

Tarihçe

Keşif ve Erken Gözlemler

Klor ilk olarak 1774’te İsveçli kimyager Carl Wilhelm Scheele tarafından mangan(IV) oksitin (pirolusit) hidroklorik asit ile reaksiyonu yoluyla izole edildi ve boğucu bir kokuya ve ağartma özelliklerine sahip olduğu tanımlanan yeşilimsi sarı bir gaz elde edildi.^[1][10] Scheele, bu maddeyi hidroklorik asidin oksijenle bir bileşiği olduğuna inandı ve o dönemde yaygın olan filojiston teorisiyle tutarlı olarak “deflojistike muriatik asit” olarak adlandırdı.^[1]

1810’da İngiliz kimyager Humphry Davy, muriatik asit (sulu HCl) ve ilgili bileşikler üzerinde elektroliz deneyleri yaparak, gazın daha fazla ayrılamayacağını ve önceki varsayımların aksine oksijen içermediğini gösterdikten sonra kloru ayrı bir element olarak tanıdı.^[4] Davy, elemente kendine özgü rengini yansıtacak şekilde Yunanca “yeşilimsi sarı” anlamına gelen khloros kelimesinden türetilen “klor” adını verdi.^[1] Kloru, hidrojenle asitler oluşturan, organik maddeleri oksijenasyon yerine oksidatif bozunma yoluyla ağartan ve soy gazlar ve inert maddeler hariç çoğu elementle şiddetli bir şekilde birleşen oldukça reaktif bir gaz olarak karakterize etti.^[4]

Davy ve çağdaşlarının erken karakterizasyon çalışmaları, yaklaşık -34°C’lik kaynama noktası, havanınkinin yaklaşık 2,5 katı yoğunluğu ve suda çözünerek hidroklorik ve hipokloröz asitler oluşturması dahil olmak üzere klorun fiziksel özelliklerini belirledi.^[1] Kimyasal analizler, iki atomlu yapısını (\(\text{Cl}_2\)) ve grupta aşağı inildikçe reaktivitesi azalan bir halojen olarak konumunu doğruladı, ancak kesin atom ağırlığı belirlemesi 19. yüzyıldaki spektroskopik ve elektrokimyasal yöntemleri bekledi.^[10] Bu bulgular, klorun elementel statüsünü sağlamlaştırdı ve onu Fransız kimyagerler tarafından varsayılan oksimuriatik asit gibi bileşiklerden ayırdı.^[4]

Endüstriyel ve Bilimsel Dönüm Noktaları

1799’da İskoç kimyager Charles Tennant, klor gazının kuru sönmüş kireç ile reaksiyona sokularak kalsiyum hipoklorit oluşturduğu bir ağartma tozu üretim sürecinin patentini aldı; bu süreç tekstil ürünleri için verimli kuru ağartmayı mümkün kıldı ve büyük ölçekli klor kullanımının başlangıcını işaret etti.^[45] Tennant’ın Glasgow’daki St. Rollox kimya tesisleri üretimi hızla artırarak 1820’lerde yıllık 100 tonun üzerine çıktı ve gelişmekte olan kimya endüstrisinin temel taşı haline geldi; ancak HCl ve \(\text{MnO}_2\)’den küçük ölçekli klor üretimine bağımlıydı.^[46]

19. yüzyılın ortalarındaki yenilikler, Leblanc soda külü işleminden kaynaklanan HCl yan ürünlerini ele alarak klor geri kazanımını sağladı. Walter Weldon tarafından 1866–1870 civarında geliştirilen Weldon işlemi, HCl’yi \(\text{MnO}_2\) ile reaksiyona sokarak klor üretirken manganezi kireç işlemiyle yeniden oluşturdu, atığı azalttı ancak önemli miktarda yakıt gerektirdi.^[47] 1868’de Henry Deacon, HCl’yi 400–450°C’de bakır klorür üzerinde hava ile oksitleyerek %80’e varan klor dönüşümü sağlayan ve endüstriyel uygulamalar için doğrudan gaz üretimini kolaylaştıran katalitik Deacon işlemiyle bunu ilerletti.^[48][49]

Elektrolitik yöntemler, 19. yüzyılın sonlarında tuzlu suyun doğrudan ayrıştırılmasıyla üretimi dönüştürdü. 1890’da tanıtılan Castner-Kellner işlemi, NaCl elektrolizinden sodyum amalgam oluşturmak için cıva katotları kullandı; bu işlem anotta kloru serbest bıraktı ve HCl atığı olmadan eşleşmiş kostik soda üretimine olanak sağladı. Bu cıva hücresi yaklaşımı önem kazandı ve ilk ABD ticari elektrolitik klor tesisi, 1892’de Rumford Falls, Maine’de çamaşır suyu üretimi için faaliyete geçti.^[41] 1924 yılına gelindiğinde, Kuzey Amerika klor kapasitesi yıllık yaklaşık 180.000 tona ulaştı ve verimli, ölçeklenebilir elektrolize geçişin altını çizdi.^[41]

Üretim

Kloralkali Elektroliz Süreçleri

Kloralkali işlemi, sulu sodyum klorürün (tuzlu su) elektrolizi yoluyla endüstriyel klor gazı üretimi için birincil yöntemdir; anotta klor, katotta hidrojen gazı ve yan ürün olarak sodyum hidroksit verir.^[50] Genel reaksiyon \(2\text{NaCl} + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Cl}_2 + \text{H}_2 + 2\text{NaOH}\) şeklindedir; klorür iyonlarının anodik oksidasyonu (\(2\text{Cl}^- \rightarrow \text{Cl}_2 + 2e^-\)) ve suyun katodik indirgenmesi (\(2\text{H}_2\text{O} + 2e^- \rightarrow \text{H}_2 + 2\text{OH}^-\)) gerçekleşirken, sodyum iyonları yük dengesini korumak için göç eder.^[51] Bu elektrolitik bozunma, doğru akım gerektirir ve ürünleri ayırmak ve yeniden birleşmeyi önlemek için özel hücrelerde çalışır.^[52]

Tarihsel olarak süreç, 19. yüzyılın başlarındaki deneylere dayanır; William Cruikshank 1800’de klor için tuzlu su elektrolizini göstermiştir, ancak endüstriyel ölçekli uygulama 1880’lerde dinamik hücreler ve daha sonra 1890’larda patentlenen elektrolitik hücreler kullanılarak başlamıştır.^[53] Üç ana hücre teknolojisi hakim olmuştur: cıva katotlu hücreler, diyaframlı hücreler ve membran hücreleri; bunların her biri katot tasarımı, ürün ayırma ve çevresel etki açısından farklılık gösterir.^[54]

19. yüzyılın sonlarında tanıtılan cıva hücreleri, bir sodyum amalgam oluşturmak için sıvı cıva katodu kullanır; bu amalgam daha sonra saf sodyum hidroksit üretmek için ayrıştırılır, ancak daha yüksek voltaj (yaklaşık 4,5 V) gerektirir. 2010’lardan bu yana, su yollarını kirleten ve balıklarda biyobirikim yapan cıva emisyonları nedeniyle küresel olarak büyük ölçüde kullanımdan kaldırılmıştır.^[51][55] Anot ve katot bölmelerini ayırmak için asbest veya polimer diyafram kullanan diyaframlı hücreler, daha az saf tuzlu su hammaddesi ile daha düşük voltajlarda (yaklaşık 3,5 V) çalışır ancak klorür ile kirlenmiş sodyum hidroksit üretir, bu da daha fazla saflaştırma gerektirir ve asbest sağlık riskleri nedeniyle kısıtlamalarla karşı karşıyadır.^[54][56]

1970’lerde sodyum iyonlarına seçici iyon değişim membranları ile geliştirilen membran hücreleri artık hakim durumdadır; daha yüksek enerji verimliliği, daha saf sodyum hidroksit (tipik olarak %32-35 konsantrasyon ve düşük tuz içeriği) sunar ve cıva veya asbest kullanımı gerektirmez, ancak membran kirlenmesini önlemek için ultra saf tuzlu su gerektirir.^[57][58] Bu hücreler %95’in üzerinde akım verimliliği ve yaklaşık 3-3,5 V voltaj düşüşü elde ederek elektrik tüketimini, eski teknolojilerdeki 3.200-3.500 kWh’ye kıyasla ton klor başına yaklaşık 2.200-2.500 kWh’ye düşürür.^[59] Son tahminlere göre yıllık 70 milyon metrik tonu aşan küresel klor üretiminin yaklaşık %95’i kloralkali elektrolizine dayanmaktadır ve Avrupa ve Kuzey Amerika gibi bölgelerde kapasitenin %80’inden fazlasını membran teknolojisi oluşturmaktadır.^[60][61]

Alternatif Üretim Yöntemleri ve Yenilikler

Deacon işlemi, özellikle kimya endüstrisindeki organik klorlama reaksiyonlarından elde edilen hidrojen klorür yan ürününün geri dönüştürülmesi için, klor üretimi amacıyla kloralkali elektrolizine önemli bir alternatif teşkil eder. 1868’de Henry Deacon tarafından geliştirilen yöntem, HCl gazının atmosferik oksijenle katalitik oksidasyonunu içerir: \(4\text{HCl} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{Cl}_2 + 2\text{H}_2\text{O}\). Genellikle 400–450°C’de bakır klorür (\(\text{CuCl}_2\)) katalizörü kullanılarak gerçekleştirilir.^[62] Bu yöntem, reaksiyonun ekzotermikliği ve tersinirliği nedeniyle geçiş başına yaklaşık %60–70 denge sınırlı dönüşümler elde eder, bu da uygulanabilirlik için birden fazla aşama veya ürün ayrımı gerektirir ve entegre tesislerde toplam klor çıktısının %10–15’ini geri kazanmak için endüstriyel olarak uygulanmıştır.^[63]

Deacon işlemindeki modern yenilikler, 2004 civarında ticari olarak tanıtılan rutenyum oksit (\(\text{RuO}_2\)) bazlı katalizörler kullanarak su oluşumu ve sinterlemeden kaynaklanan katalizör deaktivasyonunu ele almıştır; bu katalizörler, klasik varyantlara kıyasla daha düşük sıcaklıklarda (300–400°C), %90’ı aşan iyileştirilmiş seçicilikle ve daha uzun katalizör ömrüyle çalışır.^[64] Bu katalizörler, HCl ayrışması, klor desorpsiyonu ve oksit yüzeyinde oksijen aktivasyonunu içeren bir Mars-van Krevelen mekanizmasıyla çalışarak enerji taleplerini azaltır.^[64] Diğer gelişmeler arasında, HCl oksidasyonunu orta sıcaklıklarda bakır oksiklorür ara maddeleri ile kolaylaştıran \(\text{KCl}-\text{CuCl}_2\) elektrolitleri gibi erimiş tuz sistemleri yer alır; bu sistemler, HCl açısından zengin akışlardan yan ürün geri kazanımı gibi niş uygulamalarda daha yüksek verimlilik potansiyeli sunar.^[65]

Sürdürülebilir klor üretimi için doğrudan HCl oksidasyonuna alternatif elektrokimyasal yöntemler araştırılmış, gaz fazı süreçlerindeki oksijenin kütle transferi sınırlamalarını aşmayı hedeflemiş, ancak 2025 itibariyle ölçekte ticarileşmemiştir. Bunlar arasında bölünmüş hücrelerde anot güdümlü \(\text{Cl}^-\) oksidasyonu yer alır; bu yöntem teorik verimlere yakın sonuçlar verir ancak saf HCl beslemeleri gerektirir ve klorür eriyiklerinden kaynaklanan korozyon zorluklarıyla karşılaşır.^[63] Genel olarak, kloralkali elektrolizi küresel klor üretiminin %95’inden fazlasını oluştururken, Deacon türevi yöntemler, katalizör dayanıklılığına ve oksijen sıkıştırma ve ısıtmadan kaynaklanan \(\text{CO}_2\) emisyonlarını azaltmak için yenilenebilir hidrojen kaynaklarıyla entegrasyona odaklanan yeniliklerle ekonomik olarak uygulanabilir geri dönüşüm yolları sağlar.^[62]

Kimya ve Bileşikler

İkili Klorürler ve Hidrojen Klorür

Hidrojen klorür (\(\text{HCl}\)), hidrojen ve klor atomlarının bağlanmasıyla oluşan iki atomlu kovalent bir moleküldür. Standart koşullarda renksiz bir gaz olarak bulunur ve milyonda 0,5 parça kadar düşük konsantrasyonlarda algılanabilen keskin, batıcı bir koku sergiler. Moleküler ağırlığı 36,461 g/mol, kaynama noktası -85,05 °C ve erime noktası -114,22 °C’dir.^[66] Suda çözündüğünde, HCl tamamen iyonlaşarak hidronyum iyonları ve klorür iyonları oluşturur ve metaller, bazlar ve oksitlerle şiddetli reaksiyona giren, \(pK_a \approx -6,3\) değerine sahip güçlü bir monoprotik asit olan hidroklorik asidi meydana getirir.^[67]

Hidrojen klorür endüstriyel olarak öncelikle hidrojen ve klor gazlarının doğrudan, ekzotermik birleşimiyle hazırlanır: \(\text{H}_2 + \text{Cl}_2 \rightarrow 2\text{HCl}\); reaksiyonun şiddetini yönetmek için genellikle katalize edilir ve kontrol edilir.^[68] Laboratuvar veya daha küçük ölçekli alternatif bir yöntem, sodyum klorürün konsantre sülfürik asit ile ısıtılmasını içerir: \(\text{NaCl} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{NaHSO}_4 + \text{HCl}\) (daha düşük sıcaklıklarda), ardından daha yüksek verim için \(\text{Na}_2\text{SO}_4 + 2\text{HCl}\) oluşturmak üzere daha fazla ısıtılır.^[69] Gaz suda oldukça çözünürdür (20 °C’de hacim başına 720 hacme kadar), ancak çözünürlüğü artan sıcaklıkla azalır ve konsantre çözeltilerin ısıtılmasıyla HCl gazı çıkışına yol açar.^[70] Reaksiyonlarda HCl, metallerle tuzlar oluşturarak (örneğin, \(\text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2\)) ve suya olan afinitesi nedeniyle nemli havada hidroliz veya dumanlanma davranışlarına katılarak klorür iyonları ve proton kaynağı olarak işlev görür.^[71]

İkili klorürler, klorun tek bir diğer elementle olan bileşiklerini kapsar; tipik olarak elektropozitif metallerle iyonik karakter veya benzer elektronegatifliğe sahip elementlerle kovalent karakter sergiler. Alkali ve toprak alkali metallerin (örneğin, \(\text{NaCl}\), \(\text{MgCl}_2\)) iyonik ikili klorürleri, katyonlar ve \(\text{Cl}^-\) anyonları arasındaki elektrostatik çekimlerle stabilize edilen örgü yapılarına sahiptir; bu da yüksek erime noktaları (örneğin, \(\text{NaCl}\) için 801 °C) ve iyonlarına ayrıştıkları su gibi polar çözücülerde çözünürlük ile sonuçlanır. Bunlar genellikle metal oksitlerin veya hidroksitlerin HCl ile nötralizasyonu veya metalin klor gazı ile doğrudan birleşmesiyle hazırlanır.^[72]

Kovalent ikili klorürler p-blok elementleri arasında baskındır; daha zayıf moleküller arası kuvvetler ve suyun nükleofilik saldırısına yatkın polar Cl-E bağları nedeniyle moleküler yapılar, uçuculuk ve genellikle hidrolitik kararsızlık sergilerler. Örnekler arasında fosfor triklorür (\(\text{PCl}_3\), kaynama noktası 76 °C), fosfor pentaklorür (\(\text{PCl}_5\), 160 °C’de süblimleşir), silikon tetraklorür (\(\text{SiCl}_4\), kaynama noktası 57 °C) ve kükürt diklorür (\(\text{SCl}_2\), kaynama noktası 59 °C) bulunur; bunlar doğrudan klorlama yoluyla hazırlanır (örneğin, \(2\text{P} + 3\text{Cl}_2 \rightarrow 2\text{PCl}_3\) veya \(\text{P}_4 + 10\text{Cl}_2 \rightarrow 4\text{PCl}_5\)).^[72] Bu bileşikler, 3. periyot elementleri boyunca iyonik bağdan kovalent bağa geçiş yapar; alüminyum klorür (\(\text{AlCl}_3\)), 180 °C’de süblimleşen ve ekzotermik olarak hidrolize olan dimerik bir katı (\(\text{Al}_2\text{Cl}_6\)) olarak köprü kurar. \(\text{FeCl}_3\) veya \(\text{TiCl}_4\) gibi geçiş metali klorürleri genellikle karışık iyonik-kovalent özellikler gösterir; \(\text{TiCl}_4\), Lewis asitliği nedeniyle sentezde kullanılan uçucu bir sıvıdır (kaynama noktası 136 °C).^[72] Genel olarak, ikili klorürlerin özellikleri, elektronegatiflik farklarını ve koordinasyon geometrilerini yansıtarak inorganik sentezde klorlama ajanları veya ara maddeler olarak rollerini etkiler.^[73]

İnterhalojen ve Poliklor Bileşikleri

İnterhalojen bileşikleri, kovalent olarak bağlanmış iki veya daha fazla farklı halojen elementinin atomlarından oluşur; daha az elektronegatif olan halojen tipik olarak merkez atom olarak görev yapar. Klor, özellikle flor, brom ve iyot ile bu tür birkaç bileşikte yer alır; bunun nedeni, klorun genişletilmiş oktet yeteneğinin bazı durumlarda beş veya yediye kadar koordinasyon sayılarına izin vermesidir. Bu bileşikler genellikle ana halojenlerden daha reaktiftir; güçlü oksitleyici özellikler ve orantısızlaşma veya su, organik malzemeler ve metallerle şiddetli reaksiyona girme eğilimi gösterirler.^[74]

Klor florürler, klor içeren en kararlı ve iyi karakterize edilmiş interhalojenleri temsil eder. Klor monoflorür (\(\text{ClF}\)), klor ve flor gazlarının yaklaşık 300 °C’de 1:1 oranında doğrudan birleşmesiyle sentezlenir; -100 °C kaynama noktasına ve -156 °C erime noktasına sahip soluk sarı bir gaz verir. Doğrusal bir yapı benimser ve organik sentezde florlama ajanı olarak görev yapar, ancak yüksek reaktivitesi kullanımı özel ekipmanlarla sınırlar. Klor triflorür (\(\text{ClF}_3\)), yaklaşık 300 °C’de klor veya ClF ile aşırı florun reaksiyonuyla hazırlanır; 11 °C’de sıvılaşan ve -76 °C’de katılaşan renksiz bir gazdır; T-şeklindeki moleküler geometrisi, klor üzerinde iki ortaklanmamış çift içeren trigonal bipiramidal elektron düzeninden kaynaklanır. \(\text{ClF}_3\) kötü şöhretli derecede reaktiftir; temas halinde hidrokarbonları, asbesti ve camı tutuşturur ve roket yakıtı oksitleyicisi olarak ve mikroelektronik için plazma aşındırmada kullanılmıştır. Klor pentaflorür (\(\text{ClF}_5\)), 350–400 °C’de daha fazla aşırı flor ile benzer şekilde oluşturulur; renksiz bir gaz veya soluk sarı bir sıvı (kaynama noktası 12 °C) olarak bulunur, kare piramidal bir yapıya sahiptir; güçlü bir florlayıcı olarak hareket eder ancak belirli koşullar altında patlayıcı bir şekilde bozunur.^[74][75]

Klor ayrıca brom ve iyot ile interhalojenler oluşturur, ancak bunlar florürlerden termal olarak daha az kararlıdır. Brom monoklorür (\(\text{BrCl}\)), brom ve klor gazlarının denge reaksiyonundan kaynaklanır; 10 °C’nin üzerinde elementlerine ayrışan koyu kırmızı bir gaz üretir; doğrusal bir yapıya sahiptir ve analitik kimyada bromlama ve klorlama ajanı olarak işlev görür. İyot monoklorür (\(\text{ICl}\)), katı iyotun gaz halindeki klor ile reaksiyonuyla elde edilir; siyah iğneler veya kırmızı bir sıvı (erime noktası 27 °C, kaynama noktası 97 °C) olarak görünür ve doğrusal bir geometri sergiler; iyodometrik titrasyonlarda ve diğer iyot klorürlerine kıyasla orta derecede kararlılığı nedeniyle organik reaksiyonlarda katalizör olarak kullanılır. İyot triklorür (\(\text{ICl}_3\)), genellikle ICl ve \(\text{Cl}_2\) ile dengede veya katı halde dimerik \([\text{ICl}_2]^+[\text{ICl}_4]^-\) olarak bulunur, monomerde düzlemsel bir yapı benimser ve halojenasyon süreçlerinde hizmet eder, ancak nemli havada kolayca hidrolize olur.^[74][75]

İki atomlu \(\text{Cl}_2\)’nin ötesinde birbirine bağlanmış birden fazla klor atomuna sahip türleri kapsayan poliklor bileşikleri, zayıf Cl-Cl bağ kuvvetleri (yaklaşık 243 kJ/mol) ve yüksek koordinasyondaki itme nedeniyle nötr formda nadir ve kararsızdır. Nötr triklor (\(\text{Cl}_3\)), gaz fazı spektroskopik çalışmalarında geçici olarak gözlemlenmiştir ancak izole edilebilir karakterden yoksundur. Daha kararlı poliklor varlıkları, asetonitril gibi susuz çözücülerde \(\text{Cl}_2\) ile klorür tuzlarının çözeltilerinde zayıf bir şekilde oluşan ve yaklaşık 2,0 Å Cl-Cl bağ uzunluklarına sahip bükülmüş bir yapı sergileyen triklorür anyonu \(\text{Cl}_3^-\) gibi iyonik polihalojenür formlarında görülür; ancak kolayca \(\text{Cl}^-\) ve \(\text{Cl}_2\)’ye ayrışır. Klor içeren karışık polihalojenürler, örneğin \([\text{ICl}_2]^-\) (doğrusal, iyot merkezli) ve \([\text{BrCl}_2]^-\), tetraalkilamonyum veya alkali metal türevleri gibi tuzlarda bulunur ve \(\text{Cl}_2\)’nin ICl veya BrCl’ye eklenmesinden kaynaklanır; katı halde daha fazla kararlılık sergilerler ancak suda hipoklorit ve halojenür iyonlarına hidrolize olurlar. Bu polihalojenürler, halojen değişim reaksiyonlarında ara maddeler olarak görev yapar ve kükürt veya karbona kıyasla klorun sınırlı zincirleme (katenasyon) eğilimini vurgular.^[74]

Oksitler, Oksoasitler ve Oksianyonlar

Klor; diklor monoksit (\( Cl_2O \)), klor dioksit (\( ClO_2 \)), diklor trioksit (\( Cl_2O_3 \)), diklor heksoksit (\( Cl_2O_6 \)) ve diklor heptoksit (\( Cl_2O_7 \)) dahil olmak üzere çeşitli ikili oksitler oluşturur; bu bileşiklerde klor +1’den +7’ye kadar değişen oksidasyon basamakları sergiler. Bu bileşikler genellikle kararsız, endotermik ve güçlü oksitleyicidirler; patlayarak bozunma veya su ve organiklerle şiddetli reaksiyona girme eğilimindedirler. Örneğin, \( Cl_2O \) hidrolize olarak hipokloröz asit ve hidroklorik asit oluştururken, 11 °C kaynama noktasına sahip sarı-yeşil bir gaz olan \( ClO_2 \), radikal yapısı nedeniyle 300 °C’nin üzerinde veya konsantre çözeltilerde patlar.^[76][77] Oda sıcaklığında yağlı bir sıvı olan \( Cl_2O_7 \), perklorik asidin anhidritidir ve suyla reaksiyona girerek iki eşdeğer \( HClO_4 \) oluşturur.^[78]

Klorun oksoasitleri bu oksitlerden hidroliz yoluyla türetilir ve şunları içerir: hipokloröz asit (\( HClO \), +1 oksidasyon basamağı), kloröz asit (\( HClO_2 \), +3), klorik asit (\( HClO_3 \), +5) ve perklorik asit (\( HClO_4 \), +7). Oksidasyon basamağı arttıkça kararlılık ve asit kuvveti artar: \( HClO \), \( Cl_2 \) ve \( O_2 \)’ye kolayca bozunan zayıf bir asittir (\( pK_a \approx 7.5 \)) ve sulu çözeltilerde öncelikle dezenfeksiyon süreçlerinde bir oksidan olarak işlev görür.^[79] Renksiz bir sıvı olan \( HClO_3 \), yanmayı hızlandıran ve metalleri aşındıran güçlü bir asittir; \( ClO_2 \)’nin sıcak suda çözülmesiyle veya klorat çözeltilerinin elektroliziyle hazırlanır.^[80] En güçlü mineral asitler arasında yer alan \( HClO_4 \) (\( pK_a \approx -10 \)), %70’in üzerindeki konsantrasyonlarda renksiz, dumanlı bir sıvıdır ve organikleri tutuşturabilen güçlü bir sıcak oksitleyici olarak hareket eder, ancak seyreltik çözeltileri kararlıdır.^[81]

Bu oksoasitlerin konjuge bazları oksianyonları oluşturur: hipoklorit (\( ClO^- \)), klorit (\( ClO_2^- \)), klorat (\( ClO_3^- \)) ve perklorat (\( ClO_4^- \)). Bu tetrahedral anyonlar, oksijen atomlarına bağlı klor içerir; perklorat, delokalize yük nedeniyle en yüksek kararlılığı sergiler. Sodyum hipoklorit çözeltileri (yaklaşık %5-15 mevcut klor), zamanla orantısızlaşarak klorat ve klorüre dönüşürken, perkloratlar ortam koşullarında inerttir ancak yanıcı maddelerle kuru haldeyken patlayıcı karışımlar oluşturur. Kloratlar ve perkloratlar piroteknik ve itki sistemlerinde kullanılır; amonyum perklorat, katı roket yakıtlarında 250-300 saniyelik özgül itici kuvvet (specific impulse) sağlar.^[82][83]

Organoklorlu Bileşikler

Organoklorlu bileşikler, klorlu alkanlar, alkenler, aromatikler ve polimerler dahil olmak üzere çok çeşitli yapıları kapsayan, en az bir karbon-klor bağına sahip sentetik organik moleküllerdir.^[84][85] Bu bileşikler tipik olarak yüksek kimyasal kararlılık, düşük suda çözünürlük, yüksek lipit çözünürlüğü ve biyolojik bozunmaya karşı direnç sergiler; bu özellikler çevrede kalıcılıklarını ve organizmaların yağ dokularında biyobirikimlerini (bioaccumulation) kolaylaştırır.^[86][87] Sentez genellikle hidrokarbonların serbest radikal klorinasyonunu, doymamış bağlara klor veya hipoklorit katılmasını veya ikame reaksiyonlarını içerir ve sıklıkla saflaştırma gerektiren karışımlar verir.^[88]

Öne çıkan örnekler arasında, yanmazlıkları ve solvent etkinlikleri nedeniyle tarihsel olarak yağ giderme, ekstraksiyon ve soğutucu akışkan olarak kullanılan kloroform (\( CHCl_3 \)) ve karbon tetraklorür (\( CCl_4 \)) gibi basit klorlu çözücüler yer alır.^[89] Metan veya asetonun klorinasyonu yoluyla üretilen kloroform, hepatotoksik ve kanserojen etkileri (akut maruziyetlerde merkezi sinir sistemi depresyonu ve karaciğer hasarı ile kanıtlanmıştır) kısıtlamalara yol açana kadar anestezi ve kimyasal sentezde kullanılmıştır.^[90][91] Metan klorinasyonundan türetilen karbon tetraklorür, kuru temizlemede ve yangın söndürücülerde yaygın olarak kullanılmış, ancak 1970’lerde hepatotoksisite, nefrotoksisite ve toksik radikallere sitokrom P450 aracılı metabolizma yoluyla muhtemel insan kanserojenliği ile ilişkilendirilmesinin ardından aşamalı olarak kaldırılmıştır.^[92][93] Her iki bileşiğin uçuculuğu ve toprakta kalıcılığı, anaerobik koşullarda on yılları aşan yarı ömürleri ile yeraltı suyu kirliliğine katkıda bulunmuştur.^[94]

DDT (diklorodifeniltrikloroetan) gibi organoklorlu pestisitler, II. Dünya Savaşı sonrası tarımsal uygulamalara örnek teşkil etmiş, sıtma gibi vektör kaynaklı hastalıkları önemli ölçüde azaltmış ve sinir sodyum kanalı bozulması yoluyla böcek öldürücü etki göstererek mahsul verimini artırmıştır.^[95][96] Bununla birlikte, lipofiliklikleri (yağda çözünürlükleri), besin zincirlerinde biyomagnifikasyona (biyolojik büyütme) olanak sağlamış; yırtıcı kuşlarda yumurta kabuğu incelmesi ve sucul türlerde endokrin bozulması gibi ampirik gözlemlerle ilişkilendirilmiştir. Bu durum, 1970’ler ve 1980’lerde Stockholm Sözleşmesi gibi çerçeveler kapsamında birçok ülkede yasaklanmalarına neden olmuş ve çoğu Kalıcı Organik Kirletici (KOK) olarak sınıflandırılmıştır.^[86][97][98] Eski kalıntılar tortularda ve biyotada varlığını sürdürmektedir; atmosferik taşınım nedeniyle uzak Arktik örneklerinde DDT metabolitlerini tespit eden çalışmalar, yasaklama sonrası konsantrasyonlardaki düşüşlerin düzenleyici etkinliği doğruladığını göstermektedir.^[99][100]

Polivinil klorür (PVC) gibi polimerler, etilenin klor gazı ile oksiklorinasyonuyla üretilen vinil klorür monomerinin serbest radikal polimerizasyonuyla (yaklaşık %80’i süspansiyon yöntemleriyle) oluşturulan ve borular, zemin kaplamaları ve tıbbi cihazlar için reçineler veren yüksek hacimli organoklorlardır.^[101] Küresel üretim yıllık 40 milyon metrik tonu aşmaktadır; PVC, tokluğu, aşınma direnci, alev geciktiriciliği ve asitlere/bazlara karşı direnci nedeniyle değerlidir, ancak kırılganlığı azaltmak için plastikleştiriciler ve stabilizatörler eklenir.^[102][103] Üretim veya bozunma sırasında eser miktarda vinil klorür salınımı kanserojen riskler oluşturur, ancak mühendislik ürünü PVC formülasyonları, düzenlenmemiş tarihsel kullanımlara kıyasla bu emisyonları en aza indirir.^[104] Genel olarak, organoklorların endüstride ve haşere kontrolündeki faydası ekonomik kazanımlar sağlarken, uzun mesafeli taşınım ve trofik büyütmede belirgin olan çevresel inatçılıkları, uçucu ve biyobirikimli alt tipler için riske dayalı aşamalı kaldırmaları zorunlu kılmış ve mümkün olduğunda daha az kalıcı alternatiflere geçişi sağlamıştır.^[105][106]

Uygulamalar

Dezenfeksiyon, Sanitasyon ve Halk Sağlığı

Klor bileşikleri, özellikle hipoklorit çözeltileri ve klor gazı, belediye su kaynaklarında, atık su arıtımında ve rekreasyonel su sistemlerinde patojenik mikroorganizmaları oksidasyon yoluyla etkisiz hale getirerek birincil dezenfektan görevi görür.^[107] Süreç, klorun suda çözünerek tipik 7.2–7.8 pH seviyelerinde baskın aktif tür olan hipokloröz asidi (\( HOCl \)) oluşturmasıyla başlar; bu asit mikrobiyal hücre duvarlarına nüfuz eder ve proteinler, enzimler ve nükleik asitler gibi temel hücresel bileşenleri oksitleyerek hızlı inaktivasyona yol açar.^[108] Bu mekanizma, 0.2–1.0 mg/L artık konsantrasyonlarda dakikalar içinde Escherichia coli gibi bakterilerde ve virüslerde logaritmik azalmalar sağlar ve büyük nüfuslar için maliyet ve ölçeklenebilirlik açısından kaynatma gibi alternatifleri çok geride bırakır.^[109]

Klorlamanın benimsenmesi, kamu sanitasyonunda çok önemli bir ilerlemeye işaret etmiştir; ilk deneysel belediye uygulaması 1897’de İngiltere’nin Maidstone kentinde kalsiyum hipoklorit kullanılarak yapılmış, bunu 1905’te bir tifo salgını sırasında İngiltere’nin Lincoln kentindeki kalıcı uygulama izlemiştir.^[110] Amerika Birleşik Devletleri’nde, New Jersey’deki Jersey City, 26 Şubat 1908’de mühendis George W. Fuller ve doktor John L. Leal yönetiminde sürekli klorlamayı başlatarak Boonton Rezervuarı kaynağını arıtmış ve yıllık 1.000’in üzerindeki tifo vakasını yıllar içinde neredeyse sıfıra indirmiştir.^[111] 1914 yılına gelindiğinde, 100’den fazla ABD şehri bu uygulamayı benimsemiş ve bu durum, 1900’de 100.000’de 36 olan tifo ölüm oranlarının 1920’ye kadar 100.000’de 4’ün altına düşmesiyle ilişkilendirilmiştir.^[111]

İçme suyu ve atık su sistemlerinde, klor artıkları dağıtım ağları boyunca dezenfeksiyonu sürdürerek, tarihsel olarak milyonlarca ölüme neden olan Vibrio cholerae ve Salmonella typhi gibi patojenlerin yeniden çoğalmasını önler; modern klorlama, arıtılmış sistemlerde kolera ve tifoyu neredeyse tamamen ortadan kaldırmış ve müdahale çalışmalarına göre yüksek riskli bölgelerde beş yaş altı çocuk ölümlerinin tahmini %6-11’ini önlemiştir.^[112][113] Rekreasyonel sanitasyon için, yüzme havuzlarında 1–3 mg/L seviyesindeki klor, dışkı maddesi ve ter dahil olmak üzere yüzücülerden gelen kirleticileri oksitleyerek, CDC sürveyans verilerine göre arıtılmamış suya kıyasla kriptosporidiyoz ve E. coli enfeksiyonu salgınlarını %95’in üzerinde azaltır.^[114]

Klordan türetilen %5–6’lık bir sodyum hipoklorit çözeltisi olan ev tipi çamaşır suyu, sanitasyonu yüzeylere ve çamaşırlara kadar genişletir; dezenfektan etkinliği 1847’de Avusturya’da tıbbi kullanım için tanınmış ve o zamandan beri 1:10–1:100 seyreltmelerde, 10 dakika içinde Clostridium difficile sporları gibi dirençli patojenler de dahil olmak üzere bakterilere, virüslere ve mantarlara karşı %99.9 oranında etkili olduğu kanıtlanmıştır.^[115][116] Genel olarak bu uygulamalar, su kaynaklı hastalık bulaşmasını engelleyerek halk sağlığını dönüştürmüş ve klorlama, sadece filtrasyonla eşleşemeyen ölçeklenebilir, kalıcı koruma sayesinde 1900’den bu yana dünya çapında milyarlarca hayatı kurtarmasıyla kredilendirilmiştir.^[117]

Endüstriyel Kimyasal Sentez

Klor, organoklorlu bileşiklerin endüstriyel sentezinde, özellikle hidrokarbonlara veya diğer öncül maddelere klor atomlarının eklendiği doğrudan klorinasyon reaksiyonları yoluyla birincil hammadde olarak hizmet eder. Küresel klor üretiminin yaklaşık %40’ı, vinil klorür yolu üzerinden polivinil klorür (PVC) üretimine yönlendirilmektedir.^[118] İşlem, klorun etilene ekzotermik katılmasıyla başlar ve 1,2-dikloroetan (\( C_2H_4 + Cl_2 \rightarrow ClCH_2CH_2Cl \)) verir; bu işlem genellikle radikal zincir reaksiyonlarını kontrol etmek için 50–100°C’de ışık veya katalizör başlatması altında yürütülür.^[119] Bu ara ürün, vinil klorür monomeri (\( CH_2=CHCl \)) üretmek ve atığı en aza indirmek için dengeli süreçlerde geri dönüştürülen hidrojen klorürü yeniden oluşturmak üzere 400–500°C’de oksiklorinasyon veya termal dehidroklorinasyona tabi tutulur.^[120] Vinil klorür daha sonra borularda, filmlerde ve kaplamalarda kullanılan çok yönlü bir termoplastik olan PVC reçinesini oluşturmak üzere serbest radikal polimerizasyonuna uğrar.^[121]

Fosgen (\( COCl_2 \)) sentezi, karbon monoksit ve klor gazının (\( CO + Cl_2 \rightarrow COCl_2 \)) 50–150°C’de aktif karbon üzerinde katalitik kombinasyonunu içeren ve sürekli akış reaktörlerinde neredeyse kantitatif verimler elde edilen bir diğer önemli klor tüketen reaksiyondur.^[122] Küresel fosgen üretimi yıllık 12 milyon tonu aşmaktadır; birincil olarak, köpükler, kaplamalar ve elastomerler için poliüretanlara hidrolize edilen veya daha fazla reaksiyona sokulan toluen diizosiyanat (TDI) ve metilen difenil diizosiyanat (MDI) için bir ara ürün olarak kullanılır.^[123] Alt akım fosgenleme adımlarından (örneğin aminlerle) elde edilen hidrojen klorür yan ürünü genellikle nötralize edilir veya geri dönüştürülür, ancak fosgenin yüksek reaktivitesi ve toksisitesi nedeniyle süreç güvenliği inert işlemeyi gerektirir.^[124]

Klor ayrıca, metan fotoklorinasyonu (\( CH_4 + 3Cl_2 \rightarrow CHCl_3 + 3HCl \)) yoluyla kloroform (\( CHCl_3 \)) veya metan ve klordan karbon tetraklorür (\( CCl_4 \)) gibi klorlu çözücülerin ve ara ürünlerin üretimini kolaylaştırır; ancak hacimler, ozon tüketen maddeler için 1990’lardaki Montreal Protokolü aşamalı kaldırma sürecinden bu yana keskin bir şekilde düşmüştür.^[125] Farmasötik sentezde klor, kloramfenikol gibi antibiyotikler veya herbisitler için ara ürünlerin üretiminde olduğu gibi, aromatik halkaların veya yan zincirlerin seçici klorinasyonunu sağlar; bu, moleküler gücü aşırı yan ürünler olmadan artırmak için kontrollü koşullar altında elektrofilik aromatik sübstitüsyondan yararlanır.^[126] Bu süreçler, HCl’nin geri dönüşümünün atom ekonomisini iyileştirmek için sıklıkla entegre edildiği çeşitli polimer ve ince kimyasal zincirlerini mümkün kılmada klorun rolünü vurgulamaktadır.^[127]

Diğer Ticari ve Teknik Kullanımlar

Klor, titanyum dioksit pigmenti üretmek için klorür işleminde kullanılır; burada rutil veya sentetik rutil, yüksek sıcaklıklarda (yaklaşık 900–1000°C) klor gazı ve karbon ile reaksiyona sokularak uçucu titanyum tetraklorür (\( TiCl_4 \)) oluşturulur, bu daha sonra \( TiO_2 \)’ye oksitlenir ve saflaştırılır, klor ise geri dönüştürülür.^[128] Bu yöntem, küresel \( TiO_2 \) üretiminin önemli bir bölümünü oluşturur ve sülfat süreçlerine göre saflık ve verimlilik avantajları sunar, ancak aşındırıcı ara ürünlerin işlenmesini gerektirir.^[129] Benzer şekilde, Kroll işlemi ile titanyum metali üretiminde, titanyum cevherinin klorinasyonundan elde edilen \( TiCl_4 \), magnezyum ile indirgenerek havacılık ve tıbbi uygulamalar için kritik olan hafif alaşımların üretilmesini sağlar.^[130]

Tekstil endüstrisinde, klor gazı yün liflerini çekme direnci için işlemek amacıyla kullanılır; bu işlem, yün kütikülleri üzerindeki pul yapısını kısmen bozarak yıkama sırasında keçeleşmeyi azaltır; bunu genellikle dayanıklılığı artırmak için Hercosett gibi reçinelerin uygulanması izler.^[131] Klorlama adımı tipik olarak, lif mukavemetine verilen zararı en aza indirirken yün giysilerin makinede yıkanabilirliğini artırmak için yünün kontrollü pH ve sıcaklık altında seyreltik klor çözeltilerine (%0.5–2 mevcut klor) maruz bırakılmasını içerir.^[132] Atık sudaki adsorbe edilebilir organik halojenlerle ilgili çevresel kaygılara rağmen, bu yöntem enzimatik veya plazma alternatiflerine kıyasla maliyet etkinliği nedeniyle standart bir ticari yaklaşım olmaya devam etmektedir.^[133]

n-alkanların doğrudan klorinasyonu ile üretilen klorlu parafinler, metal işleme sıvılarında aşırı basınç katkı maddeleri olarak hizmet eder ve metal yüzeylerde koruyucu klorürler oluşturarak yüksek yükler altında yağlamayı artırır.^[134] Ayrıca esnek PVC, kauçuk, boyalar ve sızdırmazlık malzemelerinde ikincil plastikleştiriciler ve alev geciktiriciler olarak kullanılırlar; burada yüksek klor içerikleri (%30–70) yangın direnci ve esneklik kazandırır; kısa zincirli varyantlar (C10–13) tarihsel olarak baskındı ancak kalıcılık nedeniyle bazı bölgelerde kısıtlandı.^[135] Orta ve uzun zincirli parafinler bu rollerde devam ederek kablo, konveyör bant ve yapıştırıcı uygulamalarını desteklemektedir.^[136]

Yarı iletken üretiminde, klor bazlı plazmalar, reaktif iyon aşındırma (RIE) sistemlerinde silikon, III-V bileşikleri ve metallerin anizotropik aşındırılması (etching) için kullanılır; burada \( Cl_2 \) ayrışması, kimyasal ve fiziksel püskürtme (sputtering) mekanizmaları yoluyla malzemeyi seçici olarak kaldıran reaktif klor atomları ve iyonları üretir.^[137] Aşındırma oranları, \( Cl_2/BCl_3 \) karışımlarına sahip indüktif eşleşmiş plazmalarda silikon için 1000–2000 Å/dak’ya ulaşabilir ve transistörler ile optoelektronik cihazlar için hassas desenlemeye olanak tanır, ancak alttan oymayı (undercutting) önlemek için son nokta tespiti ve pasivasyon kontrolü kritiktir.^[138] Bu teknik uygulama, klorun uçuculuğunun kalıntısız süreçlere yardımcı olmasıyla gelişmiş nod üretimini destekler.^[139]

Biyolojik Rol

Fizyolojide Klorür İyonu

Klorür iyonu (\( Cl^- \)), yaklaşık 155 mM konsantrasyonla insan hücre dışı sıvısındaki temel anyondur ve toplam hücre dışı anyonların yaklaşık %66’sını oluşturur.^[140] Sodyum gibi katyonları dengeleyerek elektronötraliteyi korur, ozmotik basınç düzenlemesine katkıda bulunur ve vücut bölmeleri arasında sıvı ve asit-baz dengesini destekler.^[141] Normal serum klorür seviyeleri 98 ila 107 mEq/L arasında değişir ve bu da plazma ve interstisyel sıvıdaki bolluğunu yansıtır.^[142]

Mide fizyolojisinde klorür iyonları, mide zarındaki paryetal hücreler tarafından protonlarla eşleşmek üzere aktif olarak taşınır ve protein sindirimi, patojen inaktivasyonu ve besin emilimi için hayati önem taşıyan 160 mM’ye kadar konsantrasyonlarda hidroklorik asit (\( HCl \)) oluşturur.^[143] Bu süreç, CFTR gibi kanallar aracılığıyla klorür iletkenliğine bağlıdır ve hücre dışı \( Cl^- \) yokluğunda inhibe edilerek asit salgılanmasını durdurur.^[144]

Klorür, iyonotropik GABA_A reseptörleri aracılığıyla nöronal uyarılabilirlikte kilit bir rol oynar; burada GABA bağlanması, \( Cl^- \) geçirgen kanalları açarak, tipik olarak zarı hiperpolarize eden ve aksiyon potansiyeli ateşlemesini inhibe eden \( Cl^- \) girişine izin verir, böylece hızlı sinaptik inhibisyona aracılık eder.^[145] NKCC1 ve KCC2 gibi taşıyıcılar tarafından düzenlenen hücre içi \( Cl^- \) konsantrasyonu, GABAerjik akımlar için ters potansiyeli (reversal potential) belirler ve olgunlaşmamış nöronlarda depolarize ediciden olgun nöronlarda hiperpolarize ediciye kayar.^[146]

Klorür homeostazındaki bozulmalar, genellikle kusma gibi gastrointestinal kayıplardan veya diüretikler yoluyla böbrek kaybından kaynaklanan, göreceli \( HCO_3^- \) fazlalığı nedeniyle metabolik alkaloza yol açan hipokloremi (serum \( Cl^- \) <98 mEq/L) veya dehidrasyon, tuzlu su yüklemesi veya hiperkloremik metabolik asidozu teşvik eden renal tübüler asidoz ile bağlantılı hiperkloremi (>107 mEq/L) olarak kendini gösterir.^[147][148]

Kistik fibroziste, cAMP ile düzenlenen bir \( Cl^- \) kanalını kodlayan CFTR genindeki mutasyonlar, epitelyal \( Cl^- \) salgılanmasını bozar, hava yolu yüzey sıvı hacmini azaltır, mukosiliyer temizliği bozar ve akciğerlerde ve diğer organlarda kronik enfeksiyonları ve iltihaplanmayı teşvik eder.^[149] Bu kusur, klorürün salgı epitellerindeki kritik taşıma işlevini örneklemektedir.^[150]

Elementel Klor Rolünün Yokluğu

Elementin iki atomlu gaz formu olan elementel klorun (\( Cl_2 \)), canlı organizmalarda yerleşik bir biyolojik rolü yoktur. Elektrolit dengesi, sinir impulsu iletimi ve mide asidi üretimi gibi temel fizyolojik süreçlere dahil edilen klorür iyonunun (\( Cl^- \)) aksine, \( Cl_2 \) herhangi bir enzimatik reaksiyona, yapısal biyomoleküle veya metabolik yola katılmaz.^[151][152] Yokluğu, sulu biyolojik ortamlardaki doğal kimyasal kararsızlığından kaynaklanır; \( Cl_2 \) suda hızla hidrolize olarak hidroklorik asit (\( HCl \)) ve hipokloröz asit (\( HOCl \)) oluşturur; bunların her ikisi de yaşam işlevlerini desteklemek yerine hücresel zarları, proteinleri ve DNA’yı bozan güçlü oksidanlardır.^[153][154]

Memeli bağışıklık tepkilerinde klor türevli oksidanların geçici üretimi gerçekleşse de—örneğin patojenlerle savaşmak için nötrofil miyeloperoksidaz tarafından \( HOCl \) üretimi—kararlı \( Cl_2 \) moleküllerinin biyolojik sistemlere işlevsel bir şekilde dahil edildiğine dair bir kanıt yoktur. Organizmalar, sitotoksisiteye neden olmadan \( Cl_2 \)’yi sentezleme, depolama veya kullanma mekanizmalarından yoksundur; çünkü yüksek elektronegatifliği ve oksitleme gücü (iki atomlu halojenler arasında en yüksek elektron ilgisine sahip olması), biyokimyaya güvenli entegrasyonunu engeller.^[1] Düşük konsantrasyonlarda bile \( Cl_2 \)’ye maruz kalmak, akut solunum tahrişine ve doku hasarına neden olur ve bu da onun hayati süreçlerle uyumsuzluğunun altını çizer.^[16][155]

Toksisite ve Sağlık Etkileri

Akut Maruziyet Mekanizmaları

Klor gazı, havadan daha yoğun olduğu ve alçak alanlarda birikme eğiliminde olduğu için, solunum yoluyla hızlı emilimi kolaylaştırarak öncelikle soluma yoluyla akut toksik etkiler gösterir.^[156] Nemli mukozal yüzeylerle temas ettiğinde, klor (\( Cl_2 \)) hidrolize uğrar: \( Cl_2 + H_2O \rightarrow HCl + HOCl \), her ikisi de aşındırıcı olan ve ani doku tahrişine katkıda bulunan hidroklorik asit ve hipokloröz asit üretir.^[157] Hipokloröz asit güçlü bir oksidan olarak hareket eder, hava yollarının epitelyal astarındaki amino asitler, proteinler ve lipitler gibi hücresel bileşenlerle reaksiyona girerek hücrelerin denatürasyonuna ve dökülmesine yol açar.^[154]

Bu ilk kimyasal yaralanma, nötrofilleri ve makrofajları toplayan sitokinleri ve kemokinleri serbest bırakan, oksidatif stres ve proteaz aktivitesi yoluyla hasarı şiddetlendiren bir enflamatuar kaskadı tetikler.^[158] Üst hava yollarında, düşük konsantrasyonlar (5 ppm’nin altında) trigeminal sinir uçlarının uyarılması nedeniyle duyusal tahrişe, göz yaşarmasına (lakrimasyon) ve burun akıntısına (rinore) neden olurken, daha yüksek seviyeler (15 ppm’nin üzerinde) vagal refleksler ve doğrudan düz kas etkileri yoluyla bronkokonstriksiyonu indükler.^[154][156]

Alt solunum yollarında, klorun orta derecede suda çözünürlüğü, alveollere nüfuz etmesine izin verir; burada yüzey aktif madde (surfactant) işlevini bozar ve vasküler geçirgenliği artırır, bu da sıvı birikimi ve bozulmuş gaz değişimi ile karakterize edilen kardiyojenik olmayan pulmoner ödem ile sonuçlanır.^[159] Şiddetli maruziyetler (örneğin, 30 dakika boyunca 400 ppm), telafi edici mekanizmaları bunaltabilir, alveolar su baskını, hipoksi ve potansiyel asfiksi yoluyla akut solunum sıkıntısı sendromuna (ARDS) neden olabilir.^[154] Klor gazına veya sıvısına oküler ve dermal maruziyet benzer asit aracılı yanıklara neden olur; konjonktival ödem ve HOCl’nin kornea stromasına nüfuz etmesinden kaynaklanan kornea ülserasyonu görülür.^[159] Bu mekanizmalar, klorun sistemik bir zehirden ziyade doğrudan etkili bir tahriş edici olarak rolünü vurgular; etkiler, herhangi bir aerosol formunun konsantrasyonu, süresi ve parçacık boyutu ile orantılıdır.^[156]

Kronik Maruziyet ve Yan Ürünler

Klor-alkali tesisleri veya su arıtma tesisleri gibi mesleki ortamlarda karşılaşılan, tipik olarak 1-3 ppm’nin altındaki düşük seviyeli klor gazına kronik maruziyet, öncelikle solunum sistemini etkiler; inatçı göz ve boğaz tahrişi, öksürük ve azalmış hava akışı olarak kendini gösterir.^[6] Uzun süreli maruz kalan işçilerde kronik bronşit, nefes darlığı ve obstrüktif akciğer hastalığı paternleri kanıtlanmış, ayrıca gazın asiditesi nedeniyle diş korozyonu da rapor edilmiştir.^[160][161] Düşük doz kronik inhalasyonla ilgili epidemiyolojik çalışmalar, özellikle hassas bireylerde şiddetlenmiş astım ve saman nezlesi ile ilişkiler olduğunu göstermektedir, ancak nedensellik kesin olarak kurulmamıştır ve daha yüksek akut ataklar olmaksızın ciddi pulmoner değişiklikler nadirdir.^[162][163]

Kapalı yüzme havuzları gibi rekreasyonel ortamlarda, ter, idrar ve amonyak ile reaksiyonla oluşan klor türevli kloraminlere kronik düşük seviyeli maruziyet, düzenli yüzücüler ve cankurtaranlar arasında mukus hipersekresyonu, oksidatif stres ve azalmış akciğer fonksiyonu dahil olmak üzere solunum semptomlarıyla ilişkilidir.^[164][165] Düşük doz klor (yaklaşık 0.4 ppm) üzerine 2021 tarihli bir hayvan modeli çalışması, artan bronşiyal reaktiviteye dair insan gözlemlerini yansıtacak şekilde kötüleşmiş inflamasyon ve mukus üretimini göstermiştir.^[164] Bu etkiler, klorun epitelyal bariyerlere zarar veren bir oksidan olarak rolünden kaynaklanmaktadır ve çocuklar gibi hassas popülasyonlar yüksek duyarlılık göstermektedir.^[166]

İçme suyu dezenfeksiyonunda kullanılan klor; doğal organik madde, bromür ve azotlu bileşiklerle reaksiyona girerek, kloroform gibi trihalometanlar (THM’ler) ve dikloroasetik asit gibi haloasetik asitler (HAA’lar) dahil olmak üzere dezenfeksiyon yan ürünleri (DBP’ler) üretir; bunlar ağırlıkça halojenli DBP’lerin %50-75’ini oluşturur.^[167] Oluşum, hümik maddelerin klorinasyonu yoluyla gerçekleşir ve seviyeler su kaynağı kalitesine ve arıtmaya göre değişir; tipik THM konsantrasyonları klorlu sistemlerde 20-100 μg/L arasında değişir.^[168] EPA maksimum kirletici seviyelerini (toplam THM’ler için 80 μg/L, HAA5 için 60 μg/L) aşan suyun on yıllar boyunca kronik olarak yutulması, kohort çalışmalarında karaciğer, böbrek ve merkezi sinir sistemi sorunları riskinin artmasıyla ve yüksek maruziyet gruplarında 1.2-1.9 potansiyel mesane kanseri olasılık oranlarıyla (odds ratios) ilişkilendirilmiştir.^{[168][169][170]}

Epidemiyolojik kanıtlar, uzun süreli DBP maruziyetini, hücresel onarımı bozan genotoksik ve sitotoksik mekanizmalara atfedilen düşük doğum ağırlığı ve erken doğum gibi üreme etkileri ve kardiyovasküler hastalıklarla ilişkilendirmektedir.^[170][171] Duş alma veya yüzme sırasında soluma ve dermal emilim DBP alımını artırır; uçucu THM’ler, doğrudan klor etkilerine benzer şekilde hava yolu tahrişine katkıda bulunur.^[172] ABD EPA’nın 2006’da uygulanan Aşama 2 Dezenfektanlar ve Dezenfeksiyon Yan Ürünleri Kuralı da dahil olmak üzere düzenleyici çerçeveler, mikrobiyal güvenliği korurken DBP oluşumunu engellemek için izleme ve gelişmiş pıhtılaşma (koagülasyon) gibi arıtma optimizasyonlarını zorunlu kılmaktadır.^[173] Bu önlemlere rağmen, organik maddesi yüksek kaynak sularında kalıntı riskler devam etmektedir ve bu da THM oluşumunu azaltan ancak diğer azotlu DBP’leri üreten kloraminasyon gibi alternatifleri teşvik etmektedir.^[174]

Riskler ve Faydalar Üzerine Epidemiyolojik Kanıtlar

Epidemiyolojik çalışmalar, içme suyunun yaygın olarak klorlanmasının su kaynaklı hastalıklardan kaynaklanan ölümleri önemli ölçüde azalttığını göstermektedir. 1900 ile 1936 yılları arasında klorlama ve filtrasyonu benimseyen ABD şehirlerinde, bu müdahaleler toplam ölüm oranındaki toplam düşüşün neredeyse yarısını oluşturmuş; bebek ölümlerinde %74 ve 10 yaş altı çocuk ölüm oranlarında %67’lik düşüşler dahil olmak üzere %43’lük bir genel azalma sağlanmıştır.^[175] Benzer şekilde, sadece su filtrasyonu tifo ateşi ölümlerini ortalama %46 oranında azaltarak, hastalığın 1936 yılına kadar neredeyse tamamen ortadan kaldırılmasına katkıda bulunmuştur.^[176] Gelişmekte olan bağlamlarda, klorlama programları, öncelikle ishalli hastalıkların önlenmesi yoluyla tüm nedenlere bağlı beş yaş altı ölümlerini %6-11 oranında düşürmüştür.^[113] ABD Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri (CDC), su klorlamasını 20. yüzyılın en büyük 10 halk sağlığı başarısından biri olarak kabul etmekte ve 1908’de başlayan benimsenmesinin ardından kolera, tifo ve diğer salgınlardaki dramatik düşüşleri buna bağlamaktadır.^[177]

Klorlama sırasında oluşan trihalometanlar (THM’ler) gibi dezenfeksiyon yan ürünleri (DBP’ler), kohort ve vaka kontrol çalışmalarında belirli kanserlerin mütevazı ölçüde yüksek riskleriyle ilişkilendirilmiştir. Meta-analizler, klorlu suyun uzun süreli tüketicileri için mesane kanseri riskinin yaklaşık 1.2-1.4 olduğunu ve kloroform ve bromodiklorometan gibi THM’ler için doza bağlı ilişkiler olduğunu göstermektedir.^[178][179] Kolorektal ve endometriyal kanserler için kanıtlar daha zayıf ve tutarsızdır; bazı çalışmalar karıştırıcı faktör düzeltmesinden sonra önemli bir bağlantı göstermemektedir.^[180][179] Uluslararası Kanser Araştırmaları Ajansı (IARC), makul toksikolojik mekanizmalara rağmen nedensellik konusunda yetersiz kanıt olması nedeniyle klorlu içme suyunu Grup 3 (insanlarda kanserojenliği sınıflandırılamaz) olarak sınıflandırmaktadır.^[181]

Nicel risk-fayda değerlendirmeleri, özellikle ilişkili kanserlerin düşük mutlak insidansı (örneğin, yüksek maruziyetli popülasyonlarda mesane kanseri için atfedilebilir oranların %5’in altında olması) göz önüne alındığında, klorlamanın bulaşıcı hastalık ölümlerini önlemedeki faydalarının DBP ile ilgili risklerden çok daha ağır bastığını tutarlı bir şekilde doğrulamaktadır.^[182] CDC ve Dünya Sağlık Örgütü gibi düzenleyici kurumlar, 4 mg/L’ye kadar kalıntı kloru mikrobiyal kontrol için güvenli ve etkili olarak onaylamakta, DBP düzenlemeleri (örneğin, ABD’de THM’ler için maksimum kirletici seviyeleri 80 μg/L) dezenfeksiyon etkinliğinden ödün vermeden potansiyel tehlikeleri azaltmaktadır.^[109] Tarihsel karşılaştırmalar, klorlamadan vazgeçilmesinin, Vibrio cholerae ve Salmonella typhi gibi patojenlerden kaynaklanan ölümlerin, DBP’ye atfedilebilecek herhangi bir etkiden kat kat daha yüksek olmasıyla sonuçlanacağını öne sürmektedir.^[183]

Askeri ve Silah Uygulamaları

Kimyasal Savaş Tarihi

Klor, 22 Nisan 1915’te İkinci Ypres Muharebesi sırasında, Alman kuvvetlerinin Fransız sömürge birlikleri ve Kanada tümenleri tarafından tutulan Müttefik mevzilerine karşı 6 kilometrelik bir cephe boyunca konumlandırılmış 5.730 silindirden yaklaşık 168 ton gaz salmasıyla büyük ölçekte bir kimyasal silah olarak ilk kez kullanıldı.^[8] Havadan daha yoğun olan yeşilimsi sarı bulut, elverişli rüzgar koşulları altında düşman hatlarına doğru sürüklendi ve akciğer nemiyle reaksiyona girerek hidroklorik asit oluşturması suretiyle şiddetli solunum tahrişine, akciğer ödemine ve boğulmaya neden oldu. Bu ilk saldırı, etkili maskelerden yoksun hazırlıksız birlikler arasında yaklaşık 5.000 ani ölüm ve 10.000’den fazla kayıpla sonuçlandı, ancak kesin rakamlar kaotik geri çekilmeler ve eksik kayıtlar nedeniyle değişmektedir.^[184] Kimyager Fritz Haber tarafından denetlenen bu konuşlandırma, klorun endüstriyel mevcudiyetinden ve 400 ppm kadar düşük konsantrasyonlardaki toksisitesinden yararlanarak Batı Cephesi’ndeki çıkmazı kırmak için gaz savaşına doğru taktiksel bir değişime işaret etti.^[185]

Alman kuvvetleri, 2 Mayıs 1915’te Wieltje de dahil olmak üzere I. Dünya Savaşı’nda sonraki klor salımlarını gerçekleştirdi, ancak öngörülemeyen rüzgarların gazı kendi hatlarına geri dağıtması ve Müttefiklerin idrarla ıslatılmış bezler ve ilkel maskeler gibi karşı önlemleri hızla benimsemesi nedeniyle etkinlik azaldı. 1915’in sonlarında Müttefikler Loos’ta klorla misilleme yaparak 140 ton saldılar ancak olumsuz hava koşulları nedeniyle sınırlı başarı elde ettiler; bu durum, fosgen gibi daha sonraki ajanlara kıyasla klorun lojistik zafiyetlerinin altını çizdi. Klorla başlayan kimyasal silahlar, savaş boyunca yaklaşık 1,3 milyon zayiata ve 90.000 ölüme neden oldu, ancak karışımlar ve tahriş edici maddeler klorun yerini aldıkça klora özgü ölümler azaldı.^[186] Bu saldırılar uluslararası tepkiye yol açarak, 17 Haziran’da 38 ülke tarafından imzalanan ve savaşta “boğucu, zehirli veya diğer gazların” kullanımını yasaklayan ancak üretim ve stoklamayı yasaklamayan veya yaptırım mekanizmaları olmayan 1925 Cenevre Protokolü’ne katkıda bulundu.^[187][9]

I. Dünya Savaşı sonrası savaşlarda klor uygulamaları düzensiz ve genellikle doğaçlamaydı. 1980-1988 İran-Irak Savaşı sırasında Irak, bazı saldırılarda hardal ve sinir gazlarının yanı sıra klor kullandı, ancak belgeler ikincisinin baskınlığını vurgulamaktadır; on binlerce zayiata neden olan daha geniş kimyasal harekatların ortasında kesin klor olayları daha az doğrulanmış durumdadır. Irak’taki El Kaide, 2006 sonu ile 2007 ortası arasında Anbar Eyaleti’ndeki güvenlik güçlerini ve sivilleri hedef alan yaklaşık 20 kamyon bombasında klor kullandı ve kesintiler bu çabaları durdurmadan önce patlamayla dağılan gaz yoluyla düzinelerce kişiyi öldürdü ve yüzlercesini yaraladı.^[188][189]

Suriye İç Savaşı’nda, OPCW Gerçekleri Araştırma Misyonu tarafından numune analizi, tanık ifadeleri ve yörünge kanıtları yoluyla belirlendiği üzere, rejim güçleri tarafından helikopterden atılan varil bombaları yoluyla en az 14 doğrulanmış veya muhtemel olayda klor kullanıldı; dikkate değer vakalar arasında 7 Nisan 2018’de Duma’da toksik soluma yoluyla 43 kişinin öldüğü ve 500’den fazla kişinin yaralandığı saldırılar yer almaktadır. OPCW’nin Soruşturma ve Tanımlama Ekibi, muhalefet yetenekleriyle tutarsız teslimat yöntemlerine atıfta bulunarak bunları Suriye Hava Kuvvetleri saldırılarına bağladı, ancak Suriye katılımı reddetti ve numune gözetim zincirlerine itiraz etti. Bu tür kullanımlar, 1997 Kimyasal Silahlar Sözleşmesi’nin kapsamlı yasaklarına rağmen uygulama zorluklarını vurgulayarak, OPCW gözetimi altındaki 2013 imha anlaşmasını ihlal etti.^{[190][191][192]}

Modern Kısıtlamalar ve Alternatifler

17 Haziran 1925’te imzalanan Boğucu, Zehirli veya Diğer Gazların ve Bakteriyolojik Savaş Yöntemlerinin Savaşta Kullanımının Yasaklanmasına İlişkin Cenevre Protokolü, klorun 1,3 milyondan fazla zayiata neden olduğu I. Dünya Savaşı’ndaki yoğun kullanımına yanıt olarak, klor ve benzeri boğucu ajanların savaş zamanı konuşlandırılmasını açıkça yasaklayan ilk uluslararası anlaşmayı işaret etti.^[187][193] 140’tan fazla devlet tarafından onaylanan bu protokol, bu tür gazları yasaklamakta ancak üretim veya stoklamayı ele almamakta, bu da daha sonraki çerçevelere kadar sınırlı yaptırıma yol açmaktaydı.^[194]

1993’te kabul edilen ve 29 Nisan 1997’de yürürlüğe giren Kimyasal Silahlar Sözleşmesi (CWC), savaş amaçlı bir toksik madde olarak konuşlandırıldığında klor dahil olmak üzere kimyasal silahların geliştirilmesini, üretilmesini, edinilmesini, stoklanmasını, transferini ve kullanımını yasaklayarak kapsamlı kısıtlamalar getirmektedir.^[195] Kimyasal Silahların Yasaklanması Örgütü (OPCW) tarafından yönetilen anlaşma, kloru sivil bağlamlarda doğrudan yasaklanacak planlı bir kimyasal olarak sınıflandırmaz, ancak kasıtlı olarak bir silah olarak salınmasını (mühimmat veya kasıtlı dağıtma yoluyla) bir ihlal olarak kabul eder; 2025 itibariyle 193 taraf devlet bulunmaktadır.^[196][197] Bu yasaklara rağmen ihlaller devam etmektedir; OPCW soruşturmaları, Suriye hükümet güçlerinin 7 Nisan 2018 Duma olayı ve 24-25 Mart 2017 Ltamenah saldırıları gibi saldırılarda klor gazı kullandığını doğrulamıştır.^{[191][198][199]} Son iddialar arasında, uyumlu olmayan devletlerdeki yaptırım zorluklarını vurgulayan, 2025 çatışmalarında Sudan ordusunun klor konuşlandırması yer almaktadır.^[200]

Yaptırım, 2023 yılına kadar küresel beyan edilen kimyasal silahların %98’inden fazlasının ortadan kaldırıldığı beyan edilen stokların imhası ve şüpheli durum denetimleri dahil olmak üzere OPCW doğrulama rejimlerine dayanmaktadır; ancak klorun çift kullanımlı doğası (endüstriyel olarak yılda 70 milyon ton üretilmektedir) düzenlemeyi karmaşıklaştırmaktadır.^[201][202] İhlaller, Duma sonrası Suriye tesislerine yönelik 2018 ABD liderliğindeki saldırılarda olduğu gibi yaptırımları, BM Güvenlik Konseyi’ne sevk edilmeyi veya askeri yanıtları tetikler.^[191]

Bu yasaklara yanıt olarak ordular, kimyasal konuşlandırmanın ayrım gözetmeyen etkilerinden ve uluslararası damgalamasından kaçınarak, alan reddi veya kalabalık kontrolü için klor benzeri boğucu ajanlardan hassas konvansiyonel mühimmatlara, dronlara ve ölümcül olmayan etkisiz hale getiricilere geçiş yapmıştır.^[202] Tarihsel alternatifler arasında fosgen veya diğer pulmoner tahriş ediciler vardı, ancak bunlar da CWC yasakları kapsamına girmektedir; modern doktrinler, çoğu devletin 2023 yılına kadar OPCW gözetimi altında stoklarını imha etmesiyle, yalnızca eski bağlamlarda kinetik silahlara veya ikili sinir gazlarına (bunlar da yasaktır) vurgu yapmaktadır.^[195][203] Hidrojen florür veya amonyak gibi toksik endüstriyel kimyasallar doğaçlama tehditler olarak kabul edilmiştir ancak klorun dağılabilirliğinden yoksundur ve silah haline getirildiğinde benzer yasal engellerle karşılaşır.^[204] Genel olarak, anlaşma uyumu, doğrulanabilir, atfedilebilir konvansiyonel alternatifleri tercih ederek gaz bazlı savaşa olan güveni azaltmıştır.^[197]

Tehlikeler ve Çevresel Hususlar

Malzeme Bozunması ve Reaktivite Riskleri

Güçlü bir oksitleyici ajan olan klor, çok çeşitli malzemelerle şiddetli reaksiyona girerek korozyon, gevşeme veya yanma yoluyla bozulmaya yol açar. Kuru gaz veya sıvı formunda klor, karbon çeliğine karşı nispeten düşük koroziflik sergiler ve susuz koşullarda bu tür kaplarda depolanmasına izin verir.^[205] Bununla birlikte, eser miktarda nemin varlığı bile kloru hidrolize ederek hidroklorik asit (\( HCl \)) ve hipokloröz asit (\( HOCl \)) oluşturur; bu da demir içeren metaller üzerinde tekdüze korozyonu, çukurlaşmayı ve çatlak saldırısını hızlandırarak ekipman ömrünü yıllardan aylara potansiyel olarak azaltır.^[206][207]

Tip 304 ve 316 gibi paslanmaz çelikler, kuru klorda iyileştirilmiş direnç sunar ancak 50°C’nin üzerindeki nemli ortamlarda, klorür iyonlarının pasif oksit katmanlarına nüfuz ederek çekme stresi altında hızla yayılan çatlakları başlattığı gerilmeli korozyon çatlamasına (SCC) karşı hassas kalır.^[206] Hastelloy C-276 gibi nikel alaşımları, çukurlaşmayı engelleyen yüksek molibden içerikleri nedeniyle ıslak klor hizmetinde üstün performans sağlar, ancak daha maliyetlidirler ve uzun süreli maruziyette yine de bozunurlar.^[205] Titanyum gibi reaktif metallerden kuru klorda tamamen kaçınılmalıdır, çünkü temas halinde titanyum tetraklorür oluşturarak patlayıcı bir şekilde tutuşurlar.^[208]

Polimerler ve elastomerler, doğal kauçuk, neopren ve Buna-N gibi malzemelerin karbon-hidrojen bağlarının klorlanması nedeniyle şişmesi, çatlaması veya çözünmesi ile klordan oksidatif bozunmaya uğrar.^[209] PTFE (Teflon) gibi floropolimerler, nüfuz etmeye ve kimyasal saldırıya direnerek mükemmel uyumluluk sergilerken, PVC ve polipropilen konsantre klor çözeltilerinde ciddi şekilde bozunarak HCl salar ve yapısal bütünlüğü tehlikeye atar.^[210] Bu etkileşimler, uyumsuzluğun sızıntılara katkıda bulunduğu boru tesisatı, vanalar ve contalarda riskleri artırır; örneğin, klor işleme sistemlerinde korozyon kaynaklı arızalar, genellikle nem girişiyle şiddetlenen, 1992’den beri 1 tonu aşan 40’tan fazla büyük salınıma yol açmıştır.^[211]

Klor, organiklerin yanmasını desteklediğinden ve ajanları indirgediğinden, yağlar veya amonyak gibi kirleticilerle temas halinde patlayıcı karışımlar veya yangınlar oluşturma potansiyeli taşıdığından reaktivite riskleri tutuşma tehlikelerine kadar uzanır.^[212] Endüstriyel yönergeler, kalıntıları gidermek için ekipmanın kapsamlı pasivasyonunu ve erken bozulmayı tespit etmek için düzenli denetimleri zorunlu kılar; bu da malzeme seçiminin, feci arızaları azaltmak için operasyonel koşulları hesaba katması gerektiğinin altını çizer.^[213]

Emisyon Kontrolleri ve Yan Ürün Oluşumu

Klor gazı üreten veya işleyen endüstriyel tesisler (özellikle klor-alkali prosesi yoluyla), kaçak \( \text{Cl}_2 \) ve \( \text{HCl} \) emisyonlarını yakalamak ve nötralize etmek için sodyum hidroksit gibi alkali çözeltilerle reaksiyona sokan ıslak yıkayıcılar (scrubbers) kullanır ve birçok sistemde %99’u aşan giderme verimliliği elde eder.^[214] Oda havasını genellikle her dakika değiştiren yüksek hava değişim oranlarına sahip havalandırma sistemleri, sensörler aracılığıyla sürekli izleme ile birleştirilerek kapalı alanlarda birikimi önler ve sızıntılar için alarmları tetikler.^[215][216] Klor-alkali tesislerinde, elektrolitik hücrelerden ve ayrıştırıcılardan kaynaklanan emisyonlar, havalandırma gazlarının dahili olarak yeniden kullanılması veya kalıntıların alkali yıkayıcılarda nötralize edilmesiyle en aza indirilir; toplam kaçak \( \text{Cl}_2 \) kayıpları tipik olarak üretimin %0,5’inin altındadır.^[217]

ABD EPA’nın 40 CFR 266.107 kapsamındaki standartları gibi düzenleyici çerçeveler, baca yüksekliği ve arazi yapısının fonksiyonları olarak hesaplanan sağlık temelli tarama sınırlarının altında baca emisyonlarını sürdürmek için toplam klor ve klorür besleme oranlarını sınırlayarak tehlikeli atık yakma tesislerinden kaynaklanan klor emisyonlarını kontrol eder.^[218] Cıvalı hücre kullanan klor-alkali tesisleri için EPA, hem cıva hem de klor kayıplarını azaltan membran hücre teknolojisine geçişi yansıtacak şekilde, cıva emisyonlarının aşamalı olarak kaldırılmasının yanı sıra kontrolsüz salınımları ele almak için kaçak \( \text{Cl}_2 \) emisyon standartları önermiştir.^[219] OSHA ve WorkSafeBC gibi kurumlar tarafından zorunlu kılınan maruziyet kontrol planları, çalışan ve ortam maruziyetlerini 1 ppm’lik izin verilen tavan değerlerinin altında tutmak için acil durum kapatmaları ve kişisel koruyucu ekipman dahil olmak üzere tesise özgü prosedürler gerektirir.^[220][221]

Yan ürün oluşumu, klorun su dezenfeksiyonunda kullanımı sırasında belirgin bir şekilde ortaya çıkar; burada \( \text{Cl}_2 \), hümik asitler gibi doğal organik maddelerle (NOM) reaksiyona girerek kloroform gibi trihalometanlar (THM’ler) ve haloasetik asitler (HAA’lar) dahil olmak üzere dezenfeksiyon yan ürünleri (DBP’ler) üretir.^[168] Bu reaksiyonlar elektrofilik sübstitüsyon ve katılma mekanizmaları yoluyla gerçekleşir; DBP verimleri pH, sıcaklık, temas süresi ve NOM konsantrasyonuna bağlıdır; örneğin, 2-5 mg/L TOC (Toplam Organik Karbon) içeren yüzey sularının klorlanması 50-200 μg/L THM oluşturabilir.^[222][169] Özellikle bromlu THM’ler olmak üzere belirli DBP’ler genotoksisite sergiler ve epidemiyolojik çalışmalarda yüksek mesane kanseri riski ile ilişkilendirilmiştir, ancak nedensellik kanıtlanmamış olup sigara içme gibi faktörlerle karıştırılmaktadır.^[178][223]

Endüstriyel bağlamlarda, klor üretim yan ürünleri arasında, kontrol edilmediği takdirde kalıcı kirleticiler oluşturma potansiyeline sahip tuzlu su hammaddelerindeki safsızlıklardan kaynaklanan eser miktarda organoklorürler bulunurken, atık su klorlaması atık sularda toksik ilaç türevli DBP’ler üretir.^[224] DBP’ler için azaltma stratejileri, klorlamadan önce öncüleri gidermek için geliştirilmiş pıhtılaşma (koagülasyon) veya aktif karbon adsorpsiyonunu içerir; bunun yanı sıra EPA’nın Ulusal Birincil İçme Suyu Yönetmelikleri kapsamında TTHM’leri (Toplam Trihalometanlar) 80 μg/L ve HAA5’i 60 μg/L (yıllık ortalama) ile sınırlayan düzenlemeler uygulanır.^[225] Ampirik değerlendirmeler, klorlamanın patojen inaktivasyon faydalarının (işlenmemiş sistemlerde %10’u aşan tarihsel ölüm oranlarından sorumlu su kaynaklı hastalıkların önlenmesi), düzenlenmiş seviyelerdeki DBP risklerinden daha ağır bastığını ve uyumlu maruziyetlerden kaynaklanan nüfus düzeyinde zarara dair kesin bir kanıt bulunmadığını göstermektedir.^[168] Kloraminler gibi alternatif dezenfektanlar THM oluşumunu azaltır ancak N-nitrosodimetilamin artışına neden olabilir, bu da yan ürün profillerindeki ödünleşimleri (trade-offs) vurgular.^[226]

Düzenleyici Çerçeveler ve Azaltma

Mesleki Güvenlik ve Sağlık İdaresi (OSHA), 29 CFR 1910.1000 uyarınca işyeri klor gazı maruziyetini düzenler ve 8 saatlik zaman ağırlıklı ortalama olarak 0,5 ppm (milyonda bir kısım) İzin Verilen Maruziyet Sınırı (PEL) ve 15 dakika için 1 ppm Kısa Süreli Maruziyet Sınırı (STEL) belirler.^[227] Çevre Koruma Ajansı (EPA), OSHA ile koordinasyon içinde, endüstriyel kullanımlar için kloru Toksik Maddeler Kontrol Yasası (TSCA) kapsamında ele alır ve salınımlar için risk değerlendirmeleri ve kontroller gerektirir; ancak klorun kendisi, karbon tetraklorür gibi belirli klorlu çözücülerle aynı aşamalı kaldırma zorunluluklarına tabi değildir.^[6] Kamu su sistemleri için, EPA’nın 16 Aralık 1998’de kesinleşen 1. Aşama Dezenfektanlar ve Dezenfeksiyon Yan Ürünleri Kuralı (DBPR), klor için 4,0 mg/L Maksimum Kalıntı Dezenfektan Seviyesi (MRDL) ve toplam trihalometanlar (TTHM’ler) için 80 μg/L ile haloasetik asitler (HAA5) için 60 μg/L Maksimum Kirletici Seviyeleri (MCL’ler) belirlemiştir; 2006’daki 2. Aşama DBPR iyileştirmeleri, yan ürün maruziyetindeki değişkenliği azaltmak için maksimum oluşum noktalarında iyileştirilmiş izlemeyi zorunlu kılmıştır.^[173][228]

Klorun taşınması, ABD Ulaştırma Bakanlığı (DOT) Tehlikeli Maddeler Yönetmelikleri (49 CFR Bölüm 100-185) kapsamına girer. Klor, UN 1017 olarak sınıflandırılır; oksitleyici (5.1) ve aşındırıcı (8) ikincil risklerine sahip Bölüm 2.3 zehirli gazdır. Bu sınıflandırma; araçlarda işaretleme yapılmasını, 49 CFR 173.314 uyarınca emniyet valfleri ve eriyebilir tapalarla donatılmış tonluk konteynerler veya tank vagonları gibi özel ambalajlamayı ve kısa süreler hariç boşaltma sırasında yetkili bir kişinin hazır bulunmasını gerektirir.^[229][19] Uluslararası alanda, Birleşmiş Milletler Model Düzenlemeleri (20. gözden geçirilmiş baskı, 2023), Küresel Uyumlaştırılmış Sistem (GHS) aracılığıyla DOT ile uyumludur ve toksisite ile oksidasyon için tehlike piktogramlarını zorunlu kılarken, Uluslararası Denizcilik Tehlikeli Mallar (IMDG) Kodu klor sevkiyatları için ayrıştırma ve havalandırma şartlarını belirtir.^[230]

Azaltma stratejileri, kişisel koruyucu ekipmanlara güvenmek yerine mühendislik kontrollerine öncelik verir. Endüstriyel tesislerde emisyon kontrolleri, klor gazını hipoklorit çözeltilerine nötralize etmek için sodyum hidroksit kullanan ıslak yıkayıcıları (Temiz Hava Yasası izinleri kapsamında %99’un üzerinde yakalama verimliliği sağlar) ve OSHA PEL değerlerine göre kalibre edilmiş elektrokimyasal sensörlerle sürekli izlemeyi içerir.^[231] Su arıtımında, DBP oluşumu; klorlamadan önce şap (alum) dozlamasıyla (tipik olarak 20-50 mg/L) güçlendirilmiş pıhtılaşma yoluyla öncülerin giderilmesiyle veya kloraminler (1-4 mg/L toplam klor kalıntısı korunarak) gibi alternatif dezenfektanlara geçilmesiyle hafifletilir. Ayrıca, klorlu yan ürünler oluşturmadan THM verimini %90’a kadar azaltan 20-40 mJ/cm² dozlarında ultraviyole (UV) ışınlama da bir seçenektir.^[232][233] Klor Enstitüsü (Chlorine Institute) tarafından önerilenler gibi acil durum müdahale protokolleri, derhal alanın tahliyesini, rüzgar yönünde korumayı ve 10 poundu (yaklaşık 4,5 kg) aşan dökülmeler için %10 sodyum karbonat çözeltileriyle nötralizasyonu önerir.^[234] Bu önlemler, klorun elektronegatifliği ve 1,36 V oksidasyon potansiyeline dayanan reaktivitesinin nedensel olarak sınırlandırılmasına öncelik verirken, kaza analizlerinden elde edilen ampirik veriler, 2005 sonrası demiryolu vagonu standartlarının sızıntı olasılıklarını azaltması örneğinde olduğu gibi, büyük ölçekli salınımları önlemedeki etkinliklerini doğrulamaktadır.^[235]

Ekonomik ve Toplumsal Boyutlar

Küresel Üretim ve Pazar Eğilimleri

Küresel klor üretimi, modern tesislerde ağırlıklı olarak membran hücre teknolojisinin kullanıldığı klor-alkali prosesi tarafından domine edilmektedir ve toplam üretimin 2025 yılında 80,62 milyon metrik tona ulaşacağı tahmin edilmektedir.^[236] Asya Pasifik, hızlı sanayileşme ve polivinil klorür (PVC) gibi alt ürünlere olan talep nedeniyle küresel kapasitenin yarısından fazlasını oluşturarak en büyük üretici ve tüketici bölge olarak lider konumdadır. En büyük üretici olan Çin, Amerika Birleşik Devletleri, Avrupa ve Japonya ile birlikte dünya üretiminin yaklaşık %85’ini temsil etmektedir.^[237] Avrupa’da üretim 2023 yılında yaklaşık 10 milyon metrik ton olarak gerçekleşmiş olup, Almanya 2022 itibarıyla yaklaşık 5,5 milyon metrik ton ile en yüksek kapasiteye sahiptir.^[238][239]

Başlıca üreticiler arasında, kostik soda ve hidrojen ortak üretimiyle entegre büyük ölçekli tesisler işleten Olin Corporation, Occidental Petroleum, Ineos AG ve Hanwha Chemical gibi şirketler bulunmaktadır.^[240] Amerika Birleşik Devletleri, PVC dahil olmak üzere klor türevlerine odaklanan Westlake Corporation gibi firmalar aracılığıyla önemli bir üretimi sürdürmektedir.^[60] İhracat dinamikleri, 2023 yılında 140 milyon dolarlık sevkiyatla Kanada’yı lider ihracatçı olarak öne çıkarmakta, onu Meksika ve Fransa izlemektedir; bu durum Kuzey Amerika ve Avrupa pazarlarına yakınlığın etkilediği bölgesel ticaret modellerini yansıtmaktadır.^[241]

Pazar eğilimleri, su dezenfeksiyonu, farmasötikler ve plastik üretimindeki genişleyen uygulamaların etkisiyle 2030’a kadar yaklaşık %4-5’lik bir bileşik yıllık büyüme oranı (CAGR) ile istikrarlı bir büyümeye işaret etmektedir.^[236] Küresel pazar değerinin 2025’te 44,05 milyar dolar olduğu tahmin edilmekte olup, inşaat ve ambalajlamadaki PVC talebinin kilit faktörler olmasıyla 2033’e kadar 68,11 milyar dolara yükselmesi beklenmektedir.^[242] Zorluklar arasında elektroliz için yüksek enerji maliyetleri ve emisyonlar üzerindeki düzenleyici baskılar yer almakta, bu da eski cıva hücreleri yerine enerji verimli membran proseslerine geçişi teşvik etmektedir.^[243] 2022’de Avrupa’daki enerji krizinin ortaya çıkardığı gibi tedarik zinciri kırılganlıkları, üretimin kısıtlanmasına yol açarak emtianın hammadde tuzu mevcudiyetine ve elektrik fiyatlarına olan duyarlılığını vurgulamıştır.^[244]

Halk Sağlığına ve Endüstriye Katkılar

Klor, 28 Ocak 1908’de Jersey City, New Jersey’de su kaynaklı patojenlerle mücadele için yaygın klorlamanın başlangıcını işaret eden ilk belediye uygulamasıyla başlayarak, su dezenfeksiyonundaki kullanımıyla halk sağlığında çok önemli bir rol oynamıştır.^[245] Bu yenilik, tifo, kolera ve dizanteri gibi hastalıkların görülme sıklığını büyük ölçüde azaltmıştır; 20. yüzyılın ortalarına gelindiğinde klorlama, sadece Amerika Birleşik Devletleri’nde tahminen 9 milyar su kaynaklı hastalık vakasının önlenmesine katkıda bulunmuştur.^[246] 20. yüzyılın başlarındaki ABD hayati istatistiklerinden elde edilen ampirik veriler, klorlama dahil olmak üzere su sanitasyonundaki iyileştirmelerin, 1900 ile 1940 yılları arasında bebek ölüm oranlarındaki düşüşün yaklaşık %75’ini ve çocuk ölüm oranlarındaki düşüşün %66’sını oluşturduğunu göstermektedir.^[176] Gelişmekte olan bölgelerde, kullanım noktasında klorlama benzer şekilde etkinlik göstermiş, meta-analizler beş yaş altı çocuklarda ishal riskinde %29’luk bir azalma olduğunu ortaya koymuştur.^[247] Bu sonuçlar, klorun kalıntı bırakmayan alternatiflerin aksine dağıtım sistemlerinde mikrobiyal kontrolü sürdüren kalıcı dezenfektan özelliklerinden kaynaklanmaktadır.^[109]

İçme suyunun ötesinde, klor bileşikleri yüzme havuzlarında ve atık su arıtımında sanitasyonu mümkün kılarak rekreasyonel su hastalıklarının salgınlarını önler; örneğin, uygun klorlama 1-3 mg/L serbest klor kalıntısını koruyarak Escherichia coli gibi bakterileri ve virüsleri etkili bir şekilde inaktive eder. Sodyum hipoklorit çözeltileri gibi hane halkı düzeyindeki uygulamalar, bu faydaları düşük kaynaklı ortamlara daha da yaymaktadır; randomize çalışmalar, kirlenmiş kaynaklardan kaynaklanan çocuk morbiditesinde (hastalanma oranı) sürekli düşüşler olduğunu doğrulamaktadır.

Endüstride klor, temel bir kimyasal hammadde olarak hizmet eder; son tahminlere göre küresel üretim yıllık 80 milyon metrik tonu aşmakta olup, bu üretim öncelikle sodyum hidroksit de üreten klor-alkali prosesi yoluyla gerçekleştirilir.^[60] Temel uygulamalar arasında, 2006 yılında ABD klor üretiminin yaklaşık %36’sını boru tesisatı, inşaat ve ambalaj malzemeleri için tüketen ve milyarlarca dolar değerinde olan polivinil klorür (PVC) sentezi yer alır.^[248] Diğer sektörler, inorganik bileşiklerin (örneğin, metal asitleme için hidroklorik asit) ve solventler ile ilaçlar gibi organiklerin üretimi için klordan yararlanarak, 2023’te 35,75 milyar ABD dolarından 2030’a kadar %5,9 CAGR ile 53,88 milyar ABD dolarına çıkması öngörülen pazarları desteklemektedir.^[61] ABD’de klor türevli ürünler ve süreçler, tekstil, kağıt ve dezenfektanlarda gelişmiş üretim verimliliği yoluyla yıllık 46 milyar doları aşan doğrudan katkılarla birlikte, 175 milyar doların üzerinde ekonomik çıktıyı ve 441.000 işi desteklemektedir.^[249][250] Bu endüstriyel roller, steril tıbbi cihazları ve hijyen ürünlerini mümkün kılarak halk sağlığını dolaylı olarak güçlendirirken, kostik soda ortak üretimi alüminyum rafinasyonunu ve sabun üretimini kolaylaştırır.^[251]

Referanslar

1. https://periodic-table.rsc.org/element/17/chlorine
2. https://www.chlorineinstitute.org/chlorine-chemical-properties
3. https://winter.group.shef.ac.uk/webelements/chlorine/history.html
4. https://pubsapp.acs.org/cen/80th/print/chlorine.html
5. https://wwwn.cdc.gov/TSP/PHS/PHS.aspx?phsid=683&toxid=36
6. https://www.epa.gov/sites/default/files/2016-09/documents/chlorine.pdf
7. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10717538/
8. https://www.theworldwar.org/learn/about-wwi/spotlight-first-usage-poison-gas
9. https://www.sciencehistory.org/stories/magazine/a-brief-history-of-chemical-war/
10. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/element/Chlorine
11. https://www.open.edu/openlearn/mod/oucontent/view.php?id=72187&section=2.1
12. https://www.sisweb.com/referenc/source/exactmas.htm
13. https://hobart.k12.in.us/ksms/PeriodicTable/chlorine.htm
14. https://www.isotopes.gov/products/chlorine
15. https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry/An_Introduction_to_Mass_Spectrometry_%28Van_Bramer%29/06%253A_INTERPRETATION/6.04%253A_Isotope_Abundance
16. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Chlorine
17. https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Inorganic_Chemistry/Supplemental_Modules_and_Websites_%28Inorganic_Chemistry%29/Descriptive_Chemistry/Elements_Organized_by_Block/2_p-Block_Elements/Group_17%253A_The_Halogens/Z017_Chemistry_of_Chlorine_%28Z17%29
18. https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/chlorine
19. https://cameochemicals.noaa.gov/chemical/2862
20. https://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp172-c4.pdf
21. https://pilgaardelements.com/Chlorine/Physicals.htm
22. https://byjus.com/chemistry/chlorine-gas/
23. https://chem.libretexts.org/Ancillary_Materials/Reference/Reference_Tables/Electrochemistry_Tables/P1%253A_Standard_Reduction_Potentials_by_Element
24. https://webelements.com/chlorine/compound_properties.html
25. https://sciencedemonstrations.fas.harvard.edu/presentations/photochemical-reaction-hydrogen-and-chlorine
26. https://fctemis.org/notes/10944_chlorides.pdf
27. https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C7782505&Mask=1
28. https://www.knowledgedoor.com/2/elements_handbook/element_abundances_in_the_earth_s_crust.html
29. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0016703767900968
30. https://www.webelements.com/chlorine/
31. https://www.lenntech.com/composition-seawater.htm
32. https://ei.lehigh.edu/envirosci/watershed/wq/wqbackground/chloridebg.html
33. https://www.chemicool.com/elements/chlorine.html
34. https://periodictable.com/Properties/A/OceanAbundance.an.log.html
35. https://www.mbari.org/wp-content/static/chemsensor/cl/chlorine.html
36. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2002GC000392
37. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0883292706003040
38. https://link.springer.com/chapter/10.1007/1-4020-4496-8_52
39. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0012821X95000177
40. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7854439/
41. https://www.chlorineinstitute.org/history
42. https://www.frontiersin.org/news/2022/03/18/children-in-science-carl-wilhelm-scheele-the-forgotten-chemist
43. https://journals.physiology.org/doi/10.1152/ajplung.00223.2014
44. https://pilgaardelements.com/Chlorine/History.htm
45. https://www.soci.org/about-us/history/notable-scientists-and-inventors/charles-tennant
46. https://www.erih.net/how-it-started/stories-about-people-biographies/biography/tennant
47. https://www.unacademy.com/content/upsc/study-material/chemistry/a-brief-guide-to-the-weldon-process/
48. https://vula.uct.ac.za/access/content/group/9eafe770-4c41-4742-a414-0df36366abe6/Chem%2520Ind%2520Resource%2520Pack/html/learner-sheets/C/LS_C3.pdf
49. https://www.unacademy.com/content/upsc/study-material/chemistry/an-explanation-on-the-deacon-process/
50. https://www.epa.gov/sites/default/files/2020-09/documents/8.11_chlor-alkali.pdf
51. https://chem.libretexts.org/Courses/Mount_Royal_University/Chem_1202/Unit_6%253A_Electrochemistry/6.8%253A_Industrial_Electrolysis_Processes
52. https://chemicaltweak.com/fundamentals-of-electrolysis/
53. https://www.ineos.com/businesses/ineos-electrochemical-solutions/electrolysers/chlor-alkali-process/
54. https://www1.eere.energy.gov/manufacturing/resources/chemicals/pdfs/profile_chap6.pdf
55. https://www.ifc.org/content/dam/ifc/doc/1990/chloralkali-ppah.pdf
56. https://www.rsc.org/images/PDF1_tcm18-40417.pdf
57. https://www.eurochlor.org/wp-content/uploads/2021/09/WCC-CA-Manufacturing-Processes-brochure.pdf
58. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5789859/
59. https://elchemy.com/blogs/chemical-market/optimizing-the-chlor-alkali-process-best-practices-for-cost-reduction-and-product-quality
60. https://www.epa.gov/system/files/documents/2023-03/Chlorine%2520Supply%2520Chain%2520Profile_0.pdf
61. https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/chlorine-market
62. https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/deacon-process
63. https://www.electrochem.org/dl/interface/fal/fal98/IF8-98-Pages32-36.pdf
64. https://iciq.org/publication/mechanism-of-hcl-oxidation-deacon-process-over-ruo2/
65. https://cara.berkeley.edu/wp-content/uploads/2018/07/Industrial-Engineering-Chemistry-Research-2018-Su.pdf
66. https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C7647010
67. https://www.geeksforgeeks.org/chemistry/hydrogen-chloride-definition-preparation-properties-uses/
68. https://www.vedantu.com/chemistry/hydrogen-chloride
69. https://allen.in/jee/chemistry/hydrogen-chloride
70. https://freechemistryonline.com/hydrochloric-acid-preparation-and-properties.html
71. https://labproinc.com/blogs/chemicals-and-solvents/unveiling-the-chemistry-hydrochloric-acids-properties-and-reactions
72. https://www.ibchem.com/IB25/s3.15.php
73. https://arts-sciences.buffalo.edu/news-and-events/recent-news/2022/november/lacy-manganese-trichloride.html
74. https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Inorganic_Chemistry/Supplemental_Modules_and_Websites_%28Inorganic_Chemistry%29/Descriptive_Chemistry/Elements_Organized_by_Block/2_p-Block_Elements/Group_17%253A_The_Halogens/1Group_17%253A_General_Reactions/Interhalogens
75. https://byjus.com/chemistry/interhalogen-compounds/
76. https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Inorganic_Chemistry/Chemistry_of_the_Main_Group_Elements_%28Barron%29/10%253A_The_Halogens/10.03%253A_Compounds_of_Chlorine
77. https://www.acs.org/molecule-of-the-week/archive/c/chlorine-dioxide.html
78. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Chlorine-oxide-_Cl2O7
79. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Hypochlorous-Acid
80. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Chloric-acid
81. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Perchloric-Acid
82. https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Inorganic_Chemistry/Chemistry_of_the_Main_Group_Elements_%28Barron%29/10%253A_The_Halogens/10.04%253A_Oxyacids_of_Chlorine
83. https://www.embibe.com/exams/oxoacids-of-chlorine/
84. https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/organochlorine-compound
85. https://www.coastalwiki.org/wiki/Organochlorine_compounds
86. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5464684/
87. https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/organochlorine
88. https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry/Supplemental_Modules_%28Analytical_Chemistry%29/Analytical_Sciences_Digital_Library/Contextual_Modules/Environmental_Analysis__Lake_Nakuru_Flamingos/Pesticides/03_Gas_Chromatography
89. https://www.jchemrev.com/article_196184.html
90. https://ehjournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12940-017-0286-5
91. https://accessmedicine.mhmedical.com/Content.aspx?bookid=2284&sectionid=248383906
92. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK598011/
93. https://www.epa.gov/sites/default/files/2020-10/documents/1_ccl4_risk_evaluation_for_carbon_tetrachloride.pdf
94. https://www.canada.ca/content/dam/canada/health-canada/migration/healthy-canadians/publications/healthy-living-vie-saine/water-carbon-tetrachloride-tetrachlorure-carbone-eau/alt/water-carbon-tetrachloride-tetrachlorure-carbone-eau-eng.pdf
95. https://www.nature.com/articles/s41598-021-97286-4
96. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10603819/
97. https://wa.water.usgs.gov/pubs/fs/fs170-96/
98. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0147651320311568
99. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0269749121013518
100. https://iwaponline.com/ws/article/18/3/853/38291/Historical-records-of-organochlorine-pesticides-in
101. https://www.kentelastomer.com/polyvinyl-chloride-what-it-is-how-its-made/
102. https://www.specialchem.com/plastics/guide/polyvinyl-chloride-pvc-plastic
103. https://pvc.org/about-pvc-old/pvcs-physical-properties/
104. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9332854/
105. https://www.clinmedjournals.org/articles/ijtra/international-journal-of-toxicology-and-risk-assessment-ijtra-4-013.php?jid=ijtra
106. https://www.heraldopenaccess.us/openaccess/polycyclic-aromatics-hydrocarbons-and-organochlorine-pesticides-in-the-environment-sources-routes-effects-and-fate
107. https://www.safewater.org/fact-sheets-1/2017/1/23/what-is-chlorination
108. https://www.lenntech.com/processes/disinfection/chemical/disinfectants-chlorine.htm
109. https://www.cdc.gov/drinking-water/about/about-water-disinfection-with-chlorine-and-chloramine.html
110. https://waterdepot.com/a-history-of-water-chlorination/
111. https://www.asdwa.org/2018/09/26/history-of-chlorination/
112. http://fbaum.unc.edu/lobby/015_Disinfectant_Byproducts/Organizational_Statements/C3/C3_Drinking_Water_Chlorination.htm
113. https://www.givewell.org/international/technical/programs/water-quality-interventions
114. https://www.chemicalsafetyfacts.org/health-and-safety/how-chlorine-keeps-pools-safe-for-summertime-fun/
115. https://home.howstuffworks.com/bleach.htm
116. https://www.cdc.gov/infection-control/hcp/disinfection-sterilization/chemical-disinfectants.html
117. https://www.cloroxpro.com/blog/busting-myths-about-bleach/
118. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10779931/
119. https://sybridge.com/know-your-materials-polyvinyl-chloride/
120. https://www.echemi.com/cms/522351.html
121. https://www.longdom.org/open-access/chlorine-is-a-fundamental-component-in-the-production-of-polyvinyl-chloride-104839.html
122. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.iecr.1c00088
123. https://acs.digitellinc.com/p/s/phosgene-synthesis-catalysis-an-atom-economic-perspective-593089
124. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK208308/
125. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.0c00709
126. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7111421/
127. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0959652612004854
128. https://www.kronosww.com/wp-content/uploads/2023/04/kronos-chloride-process.pdf
129. https://www.vynova-group.com/blog/chlorine-chemistry-and-titanium-dioxide
130. https://www.americanchemistry.com/content/download/11439/file/The-Economic-Benefits-of-Chlorine-Chemistry-in-Titanium-and-Titanium-Dioxide-in-the-US-and-Canada.pdf
131. https://www.researchgate.net/publication/267434101_Recent_advances_in_shrinkproofing_of_wool
132. https://agresearchmag.ars.usda.gov/2005/may/wool/
133. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0959652623034340
134. https://ntp.niehs.nih.gov/sites/default/files/ntp/roc/content/profiles/chlorinatedparaffins.pdf
135. https://www.eurochlor.org/term/chlorinated-paraffins/
136. https://chm.pops.int/Implementation/Alternatives/AlternativestoPOPs/ChemicalslistedinAnnexA/Shortchainchlorinatedparaffins%28SCCPs%29/tabid/5986/Default.aspx
137. https://pubs.aip.org/avs/jvb/article/41/4/042205/2896759/Silicon-etching-by-chlorine-plasma-Validation-of
138. https://pnf.uchicago.edu/equipment/detail/plasma-therm-icp-chlorine-etch/
139. https://iopscience.iop.org/article/10.1143/JJAP.37.373
140. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11065649/
141. https://jps.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12576-023-00889-x
142. https://emedicine.medscape.com/article/2087713-overview
143. https://teachmeanatomy.info/physiology/gastrointestinal-system/gastric-acid-production/
144. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/198324/
145. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3518440/
146. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0149763418300149
147. https://www.webmd.com/a-to-z-guides/what-is-hypochloremia
148. https://www.medicalnewstoday.com/articles/319801
149. https://www.cff.org/research-clinical-trials/basics-cftr-protein
150. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8616376/
151. https://www.thoughtco.com/chlorine-element-facts-606518
152. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Chloride
153. https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/elemental-chlorine
154. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK537213/
155. https://www.britannica.com/science/chlorine
156. https://wwwn.cdc.gov/TSP/MMG/MMGDetails.aspx?mmgid=198&toxid=36
157. https://medlineplus.gov/ency/article/002772.htm
158. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3136961/
159. https://emedicine.medscape.com/article/832336-overview
160. https://www.michigan.gov/-/media/Project/Websites/mdhhs/Folder1/Folder23/Chlorine_fact_sheet.pdf?rev=9554e6cee85442ae8519902c91bd066e
161. https://www.tn.gov/health/cedep/environmental/environmental-health-topics/eht/chlorine.html
162. https://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp172-c3.pdf
163. https://www.atsjournals.org/doi/10.1513/pats.201001-008SM
164. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0024320520316714
165. https://www.frontiersin.org/journals/physiology/articles/10.3389/fphys.2024.1473302/pdf
166. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5063681/
167. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK590834/
168. https://doh.wa.gov/community-and-environment/drinking-water/disinfection/disinfection-byproducts
169. https://www.sac-isc.gc.ca/eng/1563307885242/1563307933110
170. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsestwater.3c00664
171. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2213343721014883
172. https://www.tceq.texas.gov/drinkingwater/chemicals/dbp
173. https://www.epa.gov/dwreginfo/stage-1-and-stage-2-disinfectants-and-disinfection-byproducts-rules
174. https://www.mass.gov/doc/factsheet-haloacetic-acids-and-total-trihalomethane-in-drinking-water-information-for-consumers/download
175. https://scholar.harvard.edu/files/cutler/files/cutler_miller_cities.pdf
176. https://www.prb.org/resources/clean-waters-historic-effect-on-u-s-mortality-rates-provides-hope-for-developing-countries/
177. https://archive.cdc.gov/www_cdc_gov/healthywater/drinking/history.html
178. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.7b05440
179. https://dceg.cancer.gov/news-events/news/2022/disinfection-byproducts-drinking-water
180. https://academic.oup.com/jnci/article/115/12/1597/7238786
181. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11750417/
182. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32213849/
183. https://voxdev.org/topic/health/urban-water-disinfection-and-mortality-decline-evidence-mexico
184. https://www.history.com/this-day-in-history/june-25/germans-release-statement-on-use-of-poison-gas-at-ypres
185. https://www.warmuseum.ca/firstworldwar/history/battles-and-fighting/weapons-on-land/poison-gas/
186. https://www.kumc.edu/school-of-medicine/academics/departments/history-and-philosophy-of-medicine/archives/wwi/essays/medicine/gas-in-the-great-war.html
187. https://2009-2017.state.gov/t/isn/4784.htm
188. https://thebulletin.org/2024/07/iraq-once-devasted-iran-with-chemical-weapons-as-the-world-stood-by-governments-still-struggle-to-respond-to-chemical-warfare/
189. https://www.the-trench.org/chlorine-isil
190. https://www.opcw.org/media-centre/news/2023/01/opcw-releases-third-report-investigation-and-identification-team
191. https://press.un.org/en/2023/sc15194.doc.htm
192. https://www.armscontrol.org/blog/2019-03-12/opcw-confirms-chlorine-use-%25E2%2580%2599s-time-assign-blame
193. https://www.britannica.com/event/Geneva-Gas-Protocol
194. https://www.opcw.org/about-us/history
195. https://www.armscontrol.org/factsheets/chemical-weapons-frequently-asked-questions
196. https://www.opcw.org/chemical-weapons-convention/annexes/annex-chemicals/annex-chemicals
197. https://www.icrc.org/en/document/effective-killer-five-things-you-need-know-about-chemical-weapons
198. https://www.armscontrol.org/act/2023-03/news/opcw-confirms-more-syrian-chemical-weapons-use
199. https://www.opcw.org/media-centre/news/2018/06/opcw-confirms-use-sarin-and-chlorine-ltamenah-syria-24-and-25-march-2017
200. https://www.hrw.org/news/2025/10/09/disturbing-reports-of-sudans-military-using-chlorine-gas
201. https://www.opcw.org/media-centre/news/2024/12/opcw-urges-syria-fulfil-chemical-weapons-convention-obligations
202. https://www.csis.org/analysis/emerging-trends-chemical-weapons-usage-middle-east
203. https://www.denix.osd.mil/rcwmprogram/history/
204. https://www.nti.org/analysis/articles/industrial-chemicals-weapons-chlorine/
205. https://nickelinstitute.org/media/8da1c603db456db/hydrochloricacid-hydrogenchloride-chlorine_10020.pdf
206. https://bssa.org.uk/bssa_articles/selection-of-stainless-steels-for-handling-chlorine-cl2-and-chlorine-dioxide-clo2/
207. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10058086/
208. https://www.chlorineinstitute.org/chlorine-other-hazards
209. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.8b00515
210. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10574910/
211. https://www.aria.developpement-durable.gouv.fr/wp-content/files_mf/chlorineaccidentology.pdf
212. https://www.airgas.com/msds/001015.pdf
213. https://www.nrt.org/sites/2/files/NRT%2520WMD%2520CHEM%2520UPDATE%2520Chlorine%2520Gas%2520CL%2520QRG_FINAL%25202015%252007%252010.pdf
214. https://www.machengineering.com/applications/cl2-scrubber/
215. https://www.denora.com/Blog/Technical-Data—Safe-Handling-of-Chlorine-Gas.html
216. https://www.indsci.com/en/blog/cl2-gas-understanding-monitoring-chlorine-industrial-environments
217. https://www.epa.gov/sites/default/files/2020-09/documents/final_background_document_for_chlor-alkali_section_8.11.pdf
218. https://www.ecfr.gov/current/title-40/chapter-I/subchapter-I/part-266/subpart-H/section-266.107
219. https://www.federalregister.gov/documents/2021/01/08/2021-00174/national-emission-standards-for-hazardous-air-pollutants-mercury-cell-chlor-alkali-plants-residual
220. https://www.osha.gov/sites/default/files/methods/osha-id101.pdf
221. https://www.worksafebc.com/resources/health-safety/books-guides/safe-work-practices-chlorine?lang=en&direct
222. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969724084547
223. https://www.ewg.org/tapwater/reviewed-disinfection-byproducts.php
224. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8799444/
225. https://www.epa.gov/ground-water-and-drinking-water/national-primary-drinking-water-regulations
226. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304389406012878
227. http://www.osha.gov/chemicaldata/650
228. https://www.epa.gov/sites/default/files/2020-06/documents/dbpr_plain_english_guide_final_508.pdf
229. https://www.fmcsa.dot.gov/regulations/hazardous-materials/how-comply-federal-hazardous-materials-regulations
230. https://www.law.cornell.edu/cfr/text/49/177.840
231. https://blog.msasafety.com/fgfd-chlorine-in-industry-safety-solutions-for-workplace-protection/
232. https://sensorex.com/disinfection-industrial-water/
233. https://www.trojantechnologies.com/en/applications/industrial/chlorine-chloramines-reduction
234. https://nj.gov/health/eoh/rtkweb/documents/fs/0367.pdf
235. https://files.dep.state.pa.us/water/bpnpsm/WastewaterOperations_Assistance/WastewaterOperatorResources/CourseMaterials/RespCWProf_7122/Resources/Chlorine/Pamphlet66-Edition4-December2007.pdf
236. https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/chlorine-market
237. https://saltmarketinfo.com/around-the-world-with-chlor-alkali/
238. https://www.statista.com/statistics/1186170/production-capacity-chlorine-europe-by-country/
239. https://www.statista.com/statistics/922361/europe-chlorine-production-volume/
240. https://www.expertmarketresearch.com/blogs/top-chlorine-companies
241. https://oec.world/en/profile/hs/chlorine
242. https://straitsresearch.com/report/chlorine-market
243. https://www.eurochlor.org/wp-content/uploads/2024/08/Chlor_Alkali_Industry_Review_2023_2024.pdf
244. https://www.eurochlor.org/news/june-2024-chlorine-production/
245. https://worldchlorine.org/the-chlorine-revolution-water-disinfection-and-the-fight-to-save-lives/
246. https://wcponline.com/2000/04/15/chlorination-drinking-water-benefits-issues-future/
247. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3516252/
248. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK598752/
249. https://downloads.regulations.gov/EPA-HQ-OPPT-2021-0057-0024/attachment_2.pdf
250. https://www.chlorineinstitute.org/benefits-of-chlorine
251. https://www.americanchemistry.com/content/download/11434/file/The-Economic-Benefits-of-Chlorine-Chemistry-in-Bleaches-and-Disinfectants-in-the-US-and-Canada.pdf