氯氣（氯），是氯元素形成的一種單質，化學式為Cl2，是一種有強烈刺激性的有毒黃綠色氣體，有窒息性臭味，對呼吸器官有強烈的刺激性。其可溶于水和堿溶液，易溶于四氯化碳、二硫化碳等有機溶劑，難溶于飽和食鹽水；是氯堿工業的主要產品之一，能與有機物和無機物進行取代反應和加成反應生成多種氯化物，也可用作為強氧化劑，在空氣中不燃燒，但能助燃，且能與大多數元素或化合物反應，在日光下與其他易燃氣體混合時會發生燃燒或爆炸，也能與乙炔、松節水、乙醚、氨、烴、大多數塑料及某些金屬粉末劇烈反應，發生爆炸生成爆炸性產物。
工業上，氯氣由電解食鹽水溶液制得，實驗室中用鹽酸和二氧化錳制備，可用于生成漂白粉和漂白液、用于自來水消毒，廣泛應用于化工、電子、醫藥及農業等領域。
氯氣被列入《危險化學品名錄》，并按照《危險化學品安全管理條例》管控。當氯氣中混合的氫氣體積分數超過5%時，遇到強光照射可能會引發爆炸。低濃度時氯氣僅作用于眼和普通感冒，高濃度時還作用于下呼吸道，極高濃度時可刺激迷走神經，引起反射性心搏驟停。吸入少量氯氣會使鼻、喉等黏膜受到刺激而發炎，引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量氯氣會中毒致死；實驗室內嗅聞氯氣時，應用手輕輕在氯氣瓶口扇動，只使極少量的氯氣飄入鼻孔。
氯氣是破壞臭氧的主要單質之一，氯原子在陽光下會與臭氧分子發生化學反應，破壞臭氧分子。且氯氣對植物也有一定的危害，氯氣進入植物組織后，對葉肉細胞有很強的殺傷力，能很快破壞葉綠素，嚴重時使全葉漂白、枯卷，甚至脫落。
研究歷史
1774年，瑞典杰出的化學家卡爾·舍勒發現了氯氣。他研究軟錳礦（主要成分是MnO2）時發現，如果把濃鹽酸倒入盛有“這種黑色粉末”的燒瓶里并加熱時，便會生成一種窒息的、使肺部極為難受的黃綠色氣體。舍勒稱這種氣體為“無燃素的鹽酸”。氯雖被發現了，但當時不認為是新元素。
直到1810年，戴維經過大量實驗研究確認這種氣體是由一種化學元素組成的物質。他將這種元素命名為chlorine，這個名稱來自希臘文，有"綠色的"意思。1823年，氯氣第一次被英國科學家邁克爾·法拉第所液化。1836年，古薩格發明了一種焦化塔，用來吸收路布藍法生產純堿（Na?CO?）的過程中排出的氯化氫氣體（以前這種含氯化氫的氣體被認為是一種廢氣，從古薩格開始，才得到了充分利用）得到鹽酸，從此鹽酸才成為一種比較便宜的酸，可以廣為利用。舍勒發明的生產氯氣的方法，經過改進，到此時才成為大規模生產氯氣的方法。
物化性質
物理性質
氯氣，相對分子質量70.9，熔點101 ℃，沸點34.04 ℃，相對蒸氣密度（空氣為1）2.49，亨利定律常數時為 0104.25 Pa·m3/摩爾（0 °C） ，外觀呈黃綠色，是有強烈刺激性氣味，比空氣重，易液化，微溶于水，1體積水溶解2體積的氯氣，易溶于四氯化碳、二硫化碳等有機溶劑。
化學性質
氯氣有毒，有劇烈的刺激性，溶于水會生成鹽酸和次氯酸。氯氣的化學性質很活潑，是一種活潑的非金屬單質，和金屬、非金屬、有機化合物、堿等都可以發生反應。
與水反應
氯氣能與水發生歧化反應生成鹽酸和次氯酸，而次氯酸具有強氧化性，具有漂白性，同時也有消毒作用。
與金屬反應
與鈉的反應：鈉在氯氣里劇烈燃燒，產生大量的白煙，放熱。
與金屬銅的反應：
與非金屬反應
與氫氣反應：
與磷的反應：
與有機物反應
與甲烷反應：
與乙烷反應：
與乙炔反應：
與苯發生取代反應：
與堿反應
氯氣與堿溶液反應，生成次氯酸鹽、金屬氯化物和水，由于次氯酸鹽比次氯酸穩定，容易保存，故工業上常用氯氣和氫氧化鈣作用制取漂白粉（也稱含氯石灰），其反應如下：
制備方法
舍勒法
此工藝由瑞典化學家卡爾·舍勒發明，將二氧化錳與濃鹽酸反應制得氯氣，但由于需要大量鹽酸，此法僅限于實驗室制取氯氣，其反應方程式如下：
貝托雷法
法國化學家貝托雷把氯化鈉、軟錳礦和濃硫酸的混合物裝入鉛蒸餾器中，加熱制得氯氣，其反應方程式如下：
狄肯法
1868年，狄肯和洪特發明了以氯化銅為催化劑，加熱時用空氣中的氧氣來氧化氯化氫氣體制取氯氣的方法，反應方程式如下：
電解法
應用領域
自來水消毒
自來水消毒多采用氯氣和漂白粉。液氯主要用于城市自來水的消毒；次氯酸是一種很強的氧化劑，能殺死水中的細菌，所以常用氯氣來消毒飲用水；次氯酸還能使染料氧化成無色的化合物，使其褪色，所以氯氣可以用作布匹和紙等的漂白劑；工業上用氯氣和氫氧化鈣作用來制取漂白粉，漂白粉是帶有與氯氣相似刺激性氣味的白色粉末，具有極強的氧化性，受光受熱易分解，放人水中后也能分解產生少量的次氯酸，次氯酸再分解便放出氧氣，漂白粉比較穩定，容易保存。
化工領域
氯氣是一種重要的化工原料，除用于制作氯、鹽酸及漂白消毒系列，還可制造一系列無機化合物氯產品（如無機氯化物氯化鋁、氯化銨、氯化鋅等），也可制造三氯甲烷、四氯化碳等有機溶劑。次氯酸鈉、液氯等用于紙漿及棉纖維、化學纖維的漂白，氯化紙漿的制造；還用于氣體冶煉，將一些元素的礦物制得氯化物，然后還原成產品，制造無機及有機氯化物等。
電子領域
氯氣可用于干法蝕刻、集成電路、光纖、高溫超導等方面的應用；高純氯用作半導體材料的氣體刻蝕劑，特別是與三氯化硼一起時可用于鋁的刻蝕。還可用于MCVD、VAD、PCVD等三種光導纖維制造中以及半導體生產中的晶體生長、熱氧化學工藝中。
其他行業
氯氣在醫藥上具有廣泛的應用，可用于合成一些常參與含氯藥物，如馬來酸氨氯地平片、氯磺丙脲等；氯氣也可應用于冶金工業，生成金屬鎂等；還可用于合成農藥，用于制造某些高效低毒的有機含氯農藥，如速滅威、含氯菊酯等。
安全事宜
儲存與運輸
氯氣應儲放在低溫、通風場所，防止日曬；與易燃氣體、金屬粉末、氨氣鋼瓶分開儲存。裝運時要捆扎牢固，防止滾動，搬運時輕拿輕放，切勿損壞鋼瓶及瓶閥。
毒理學
空氣中氯氣最高允許濃度為2 mg/m3，如空氣中氯氣濃度達200 mg/m3，人暴露其中1分鐘即可致死。
健康安全
氯氣為黃綠色有強烈刺激性的氣體，主要通過呼吸道侵入人體（尤其易溶解在上呼吸道黏膜所含的水分里），可溶于水，與水生成次氯酸和鹽酸，次氯酸再分解成鹽酸和氧氣，對黏膜有刺激和氧化作用，導致黏膜充血、水腫和壞死。低濃度時僅作用于眼和上呼吸道，高濃度時除以上外還作用于下呼吸道，極高濃度時可刺激迷走神經，引起反射性心搏驟停。吸入少量氯氣會使鼻、喉等黏膜受到刺激而發炎，引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量氯氣會中毒致死；實驗室內嗅聞氯氣時，應用手輕輕在氯氣瓶口扇動，只使極少量的氯氣飄入鼻孔。
環境危害
氯氣是破壞臭氧層的主要單質之一，氯氣會分解臭氧分子，而氯原子在陽光下又會與臭氧分子發生化學反應，破壞臭氧分子。氯氣對植物也有一定的危害，氯氣進入植物組織后，與水作用生成次氯酸，它是強氧化劑，有較大的破壞作用，對葉肉細胞有很強的殺傷力，能很快破壞葉綠素，使葉片產生褪色傷斑，嚴重時使全葉漂白、枯卷，甚至脫落。
泄漏現場氯氣中毒預防措施
1.發生氯氣泄漏后，要做好個體防護工作，如配戴防毒面具、防毒口罩、氧氣呼吸器，穿防化衣，用濕毛巾或濕衣物捂住口鼻等。
2.做好個體防護的同時向上風向疏散，不要在低洼處滯留。
3.若吸入少量氯氣，可用碳酸氫鈉溶液漱口，若吸入過多的氯氣，立即送往醫院治療。
4.應急搶險人員做好個體防護的同時進行氯氣捕消和堵漏，防止事故擴大，并且要兩人以上同行，不得單獨行動。
5.按照事故泄漏量的大小設置隔離區，防止無關人員進入導致中毒事故。
急救措施
皮膚接觸：立即脫去污染的衣著，用大量流動清水沖洗，并迅速進行醫務處理。
眼睛接觸：提起眼瞼，立即用流動清水或生理鹽水沖洗至少15分鐘，并迅速進行醫務處理。
吸入：必須將人員移到空氣清新處，若呼吸困難，給予吸氧，若停止呼吸，則人工呼吸。吸入后有癥狀者至少觀察12h，對癥處理。吸入量較多者應臥床休息，吸氧，給舒喘靈氣霧劑、喘樂寧（Ventolin）或5%碳酸氫鈉加地塞米松等霧化吸入。
參考資料 >
Chlorine.pubchem.2023-03-07
易制毒、易制爆、劇毒化學品名錄.浙江化工大學.2024-03-16
氯氣泄漏應急措施.烏海市應急管理局.2023-01-10
關于氯氣中毒的急救方法.文小秘.2023-01-10