Applications[edit]
Both chlorine and bromine are used as disinfectants for drinking water, swimming pools, fresh wounds, spas, dishes, and surfaces. They kill bacteria and other potentially harmful microorganisms through a process known as sterilization. Their reactivity is also put to use in bleaching. Sodium hypochlorite, which is produced from chlorine, is the active ingredient of most fabric bleaches, and chlorine-derived bleaches are used in the production of some paper products. Chlorine also reacts with sodium to create sodium chloride, which is another name for table salt.
Halogen lamps are lighted by tungsten filaments in bulbs that are filled with small amounts of iodine and bromine gas. This enables the production of lamps that are much smaller than incandescent lightbulbs at the same wattage. The gas reduces the thinning of the filament and blackening of the inside of the bulb resulting in a bulb that has a much greater life. Halogen lamps burn at a higher temperature (2800 to 3400 Kelvin) with a whiter color than incandescent bulbs. However, this requires bulbs to be manufactured from fused quartz rather than silica glass to reduce breakage.[22]
In drug discovery, the incorporation of halogen atoms into a lead drug candidate results in analogues that are usually more lipophilic and less water-soluble.[23] As a consequence, halogen atoms are used to improve penetration through lipid membranes and tissues. It follows that there is a tendency for some halogenated drugs to accumulate in adipose tissue.
The chemical reactivity of halogen atoms depends on both their point of attachment to the lead and the nature of the halogen. Aromatic halogen groups are far less reactive than aliphatic halogen groups, which can exhibit considerable chemical reactivity. For aliphatic carbon-halogen bonds, the C-F bond is the strongest and usually less chemically reactive than aliphatic C-H bonds. The other aliphatic-halogen bonds are weaker, their reactivity increasing down the periodic table. They are usually more chemically reactive than aliphatic C-H bonds. As a consequence, the most common halogen substitutions are the less reactive aromatic fluorine and chlorine groups.
Biological role[edit]
Fluoride anions are found in ivory, bones, teeth, blood, eggs, urine, and hair of organisms. Fluoride anions in very small amounts are essential for humans. There are 0.5 milligrams per liter of fluorine in human blood. Human bones contain 0.2 to 1.2% fluorine. Human tissue contains approximately 50 parts per billion of fluorine. A typical 70-kilogram human contains 3 to 6 grams of fluorine.[1]
Chloride anions are essential to a large number of species, humans included. The concentration of chlorine in the dry weight of cereals is 10 to 20 parts per million, while in potatoes the concentration of chloride is 0.5%. Plant growth is adversely affected by chloride levels in the soil falling below 2 parts per million. Human blood contains an average of 0.3% chlorine. Human bone contains typically contains 900 parts per million of chlorine. Human tissue contains approximately 0.2 to 0.5% chlorine. There is a total of 95 grams of chlorine in a typical 70-kilogram human.[1]
Some bromine in the form of the bromide anion is present in all organisms. A biological role for bromine in humans has not been proven, but some organisms contain organobromine compounds. Humans typically consume 1 to 20 milligrams of bromine per day. There are typically 5 parts per million of bromine in human blood, 7 parts per million of bromine in human bones, and 7 parts per million of bromine in human tissue. A typical 70-kilogram human contains 260 milligrams of bromine.[1]
Humans typically consume less than 100 micrograms of iodine per day. Iodine deficiency can cause intellectual disability. Organoiodine compounds occur in humans in some of the glands, especially the thyroid gland, as well as the stomach, epidermis, and immune system. Foods containing iodine include cod, oysters, shrimp, herring, lobsters, sunflower seeds, seaweed, and mushrooms. However, iodine is not known to have a biological role in plants. There are typically 0.06 milligrams per liter of iodine in human blood, 300 parts per billion of iodine in human bones, and 50 to 700 parts per billion of iodine in human tissue. There are 10 to 20 milligrams of iodine in a typical 70-kilogram human.[1]
Astatine has no biological role.[1]
Toxicity[edit]
The halogens tend to decrease in toxicity towards the heavier halogens.[24]
Fluorine gas is extremely toxic; breathing fluorine gas at a concentration of 0.1% for several minutes is lethal. Hydrofluoric acid is also toxic, being able to penetrate skin and cause highly painful burns. In addition, fluoride anions are toxic, but not as toxic as pure fluorine. Fluoride can be lethal in amounts of 5 to 10 grams. Prolonged consumption of fluoride above concentrations of 1.5 mg/L is associated with a risk of dental fluorosis, an aesthetic condition of the teeth.[25] At concentrations above 4 mg/L, there is an increased risk of developing skeletal fluorosis, a condition in which bone fractures become more common due to the hardening of bones. Current recommended levels in water fluoridation, a way to prevent dental caries, range from 0.7-1.2 mg/L to avoid the detrimental effects of fluoride while at the same time reaping the benefits.[26] People with levels between normal levels and those required for skeletal fluorosis tend to have symptoms similar to arthritis.[1]
Chlorine gas is highly toxic. Breathing in chlorine at a concentration of 3 parts per million can rapidly cause a toxic reaction. Breathing in chlorine at a concentration of 50 parts per million is highly dangerous. Breathing in chlorine at a concentration of 500 parts per million for a few minutes is lethal. Breathing in chlorine gas is highly painful.[24] Hydrochloric acid is a dangerous chemical.[1]
Pure bromine is somewhat toxic, but less toxic than fluorine and chlorine. One hundred milligrams of bromine are lethal.[1] Bromide anions are also toxic, but less so than bromine. Bromide has a lethal dose of 30 grams.[1]
Iodine is somewhat toxic, being able to irritate the lungs and eyes, with a safety limit of 1 milligram per cubic meter. When taken orally, 3 grams of iodine can be lethal. Iodide anions are mostly nontoxic, but these can also be deadly if ingested in large amounts.[1]
Astatine is very radioactive and thus highly dangerous.[1]
Applications[edit]
Both chlorine and bromine are used as disinfectants for drinking water, swimming pools, fresh wounds, spas, dishes, and surfaces. They kill bacteria and other potentially harmful microorganisms through a process known as sterilization. Their reactivity is also put to use in bleaching. Sodium hypochlorite, which is produced from chlorine, is the active ingredient of most fabric bleaches, and chlorine-derived bleaches are used in the production of some paper products. Chlorine also reacts with sodium to create sodium chloride, which is another name for table salt.
Halogen lamps are lighted by tungsten filaments in bulbs that are filled with small amounts of iodine and bromine gas. This enables the production of lamps that are much smaller than incandescent lightbulbs at the same wattage. The gas reduces the thinning of the filament and blackening of the inside of the bulb resulting in a bulb that has a much greater life. Halogen lamps burn at a higher temperature (2800 to 3400 Kelvin) with a whiter color than incandescent bulbs. However, this requires bulbs to be manufactured from fused quartz rather than silica glass to reduce breakage.[22]
In drug discovery, the incorporation of halogen atoms into a lead drug candidate results in analogues that are usually more lipophilic and less water-soluble.[23] As a consequence, halogen atoms are used to improve penetration through lipid membranes and tissues. It follows that there is a tendency for some halogenated drugs to accumulate in adipose tissue.
The chemical reactivity of halogen atoms depends on both their point of attachment to the lead and the nature of the halogen. Aromatic halogen groups are far less reactive than aliphatic halogen groups, which can exhibit considerable chemical reactivity. For aliphatic carbon-halogen bonds, the C-F bond is the strongest and usually less chemically reactive than aliphatic C-H bonds. The other aliphatic-halogen bonds are weaker, their reactivity increasing down the periodic table. They are usually more chemically reactive than aliphatic C-H bonds. As a consequence, the most common halogen substitutions are the less reactive aromatic fluorine and chlorine groups.
Biological role[edit]
Fluoride anions are found in ivory, bones, teeth, blood, eggs, urine, and hair of organisms. Fluoride anions in very small amounts are essential for humans. There are 0.5 milligrams per liter of fluorine in human blood. Human bones contain 0.2 to 1.2% fluorine. Human tissue contains approximately 50 parts per billion of fluorine. A typical 70-kilogram human contains 3 to 6 grams of fluorine.[1]
Chloride anions are essential to a large number of species, humans included. The concentration of chlorine in the dry weight of cereals is 10 to 20 parts per million, while in potatoes the concentration of chloride is 0.5%. Plant growth is adversely affected by chloride levels in the soil falling below 2 parts per million. Human blood contains an average of 0.3% chlorine. Human bone contains typically contains 900 parts per million of chlorine. Human tissue contains approximately 0.2 to 0.5% chlorine. There is a total of 95 grams of chlorine in a typical 70-kilogram human.[1]
Some bromine in the form of the bromide anion is present in all organisms. A biological role for bromine in humans has not been proven, but some organisms contain organobromine compounds. Humans typically consume 1 to 20 milligrams of bromine per day. There are typically 5 parts per million of bromine in human blood, 7 parts per million of bromine in human bones, and 7 parts per million of bromine in human tissue. A typical 70-kilogram human contains 260 milligrams of bromine.[1]
Humans typically consume less than 100 micrograms of iodine per day. Iodine deficiency can cause intellectual disability. Organoiodine compounds occur in humans in some of the glands, especially the thyroid gland, as well as the stomach, epidermis, and immune system. Foods containing iodine include cod, oysters, shrimp, herring, lobsters, sunflower seeds, seaweed, and mushrooms. However, iodine is not known to have a biological role in plants. There are typically 0.06 milligrams per liter of iodine in human blood, 300 parts per billion of iodine in human bones, and 50 to 700 parts per billion of iodine in human tissue. There are 10 to 20 milligrams of iodine in a typical 70-kilogram human.[1]
Astatine has no biological role.[1]
Toxicity[edit]
The halogens tend to decrease in toxicity towards the heavier halogens.[24]
Fluorine gas is extremely toxic; breathing fluorine gas at a concentration of 0.1% for several minutes is lethal. Hydrofluoric acid is also toxic, being able to penetrate skin and cause highly painful burns. In addition, fluoride anions are toxic, but not as toxic as pure fluorine. Fluoride can be lethal in amounts of 5 to 10 grams. Prolonged consumption of fluoride above concentrations of 1.5 mg/L is associated with a risk of dental fluorosis, an aesthetic condition of the teeth.[25] At concentrations above 4 mg/L, there is an increased risk of developing skeletal fluorosis, a condition in which bone fractures become more common due to the hardening of bones. Current recommended levels in water fluoridation, a way to prevent dental caries, range from 0.7-1.2 mg/L to avoid the detrimental effects of fluoride while at the same time reaping the benefits.[26] People with levels between normal levels and those required for skeletal fluorosis tend to have symptoms similar to arthritis.[1]
Chlorine gas is highly toxic. Breathing in chlorine at a concentration of 3 parts per million can rapidly cause a toxic reaction. Breathing in chlorine at a concentration of 50 parts per million is highly dangerous. Breathing in chlorine at a concentration of 500 parts per million for a few minutes is lethal. Breathing in chlorine gas is highly painful.[24] Hydrochloric acid is a dangerous chemical.[1]
Pure bromine is somewhat toxic, but less toxic than fluorine and chlorine. One hundred milligrams of bromine are lethal.[1] Bromide anions are also toxic, but less so than bromine. Bromide has a lethal dose of 30 grams.[1]
Iodine is somewhat toxic, being able to irritate the lungs and eyes, with a safety limit of 1 milligram per cubic meter. When taken orally, 3 grams of iodine can be lethal. Iodide anions are mostly nontoxic, but these can also be deadly if ingested in large amounts.[1]
Astatine is very radioactive and thus highly dangerous.[1]
การแปล กรุณารอสักครู่..
การใช้งาน [ แก้ไข ]
ทั้งคลอรีนและโบรมีนที่ใช้เป็นสารฆ่าเชื้อสำหรับน้ำดื่ม สระว่ายน้ำ แผลสด , สปา , อาหาร , และพื้นผิว พวกเขาฆ่าแบคทีเรียและจุลินทรีย์ที่อาจเป็นอันตรายอื่น ๆ ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการฆ่าเชื้อ ปฏิกิริยาของพวกเขายังใช้ในการฟอกขาว โซเดียมไฮโปคลอไรต์ ซึ่งผลิตจากคลอรีนเป็นส่วนประกอบของคลอรีนฟอกขาวผ้ามากที่สุด และได้ฟอกขาวที่ใช้ในการผลิตของผลิตภัณฑ์กระดาษ คลอรีนยังทำปฏิกิริยากับโซเดียมสร้างโซเดียมคลอไรด์ ซึ่งเป็นอีกชื่อหนึ่งของเกลือ
มีแสงสว่างจากหลอดไฟฮาโลเจนหลอดไฟไส้ทังสเตนในที่เต็มไป ด้วยจำนวนเงินขนาดเล็กของไอโอดีนและก๊าซโบรมีน .นี้จะช่วยให้การผลิตของโคมไฟที่ถูกมากขนาดเล็กกว่าหลอดไส้หลอดไฟที่วัตต์เท่ากัน ก๊าซลดผอมบางของเส้นใยและ blackening ของด้านในของหลอดไฟ ( หลอดไฟที่มีชีวิตมากขึ้น หลอดฮาโลเจนเผาที่อุณหภูมิสูง ( 2 , 800 ถึง 3400 เคลวิน ) กับสีขาวกว่าหลอดไส้ อย่างไรก็ตามนี้ต้องใช้หลอดไฟเป็นผลิตภัณฑ์ที่ผลิตจาก fused ควอตซ์แทนที่แก้วซิลิกา เพื่อลดความแตกแยก [ 22 ]
ในการค้นพบยาเสพติด , การรวมตัวกันของอะตอมฮาโลเจนในนำยาผู้สมัครผลในผลที่มักจะลิโพฟิลิกและละลายน้อยกว่า [ 23 ] ผลที่ตามมา , ฮาโลเจนอะตอมใช้ปรับปรุงการเจาะผ่านเมมเบรน ไขมันและเนื้อเยื่อมันเป็นไปตามที่มีแนวโน้มบางเฮโลจิยาสะสมในเนื้อเยื่อไขมัน
เคมีปฏิกิริยา ของอะตอมฮาโลเจนขึ้นอยู่กับพวกเขาทั้งสองจุดของสิ่งที่แนบมากับตะกั่วและธรรมชาติของธาตุโลหะ กลุ่มฮาโลเจนหอมไกลน้อยกว่าปฏิกิริยาจากกลุ่มฮาโลเจนอะลิฟาติกซึ่งสามารถแสดงปฏิกิริยาทางเคมีมาก สำหรับพันธบัตรคาร์บอนฮาโลเจนแอลิการ c-f เป็นพันธบัตรที่แข็งแกร่งและมักจะน้อยกว่าปฏิกิริยาทางเคมีมากกว่าพันธบัตร c-h . อีกทาง ฮาโลเจน พันธบัตรจะลดลงประสิทธิภาพของพวกเขาเพิ่มลงในตารางธาตุ พวกเขามักจะมีปฏิกิริยาทางเคมีมากกว่าพันธบัตร c-h ตาตุ่ม . อย่างไรก็ดี การเปลี่ยนหลอดฮาโลเจนทั่วไปมากที่สุดคือน้อยกว่าฟลูออรีนและปฏิกิริยาหอม
กลุ่มคลอรีนชีวภาพบทบาท [ แก้ไข ]
ฟลูออไรด์ไอออน พบในงา กระดูก ฟัน เลือด , ไข่ , ปัสสาวะและเส้นผมของสิ่งมีชีวิต ฟลูออไรด์ไอออนในปริมาณที่น้อยมากที่จำเป็นสำหรับมนุษย์ มี 0.5 มิลลิกรัมต่อลิตรของฟลูออรีนในเลือดของมนุษย์ กระดูกของมนุษย์ประกอบด้วยฟลูออรีน 0.2 1.2 เปอร์เซ็นต์ . เนื้อเยื่อมนุษย์ประกอบด้วยประมาณ 50 ส่วนในพันล้านของฟลูออรีน .มนุษย์ 70 กิโลกรัม โดยทั่วไปมี 3 - 6 กรัมของฟลูออรีน [ 1 ]
คลอไรด์ไอออนจะสรุปตัวเลขขนาดใหญ่ของสายพันธุ์มนุษย์รวม ความเข้มข้นของคลอรีนในน้ำหนักแห้งธัญพืชอยู่ที่ 10 ถึง 20 ส่วนในล้านส่วน ในขณะที่ฝรั่งความเข้มข้นของคลอไรด์เป็น 0.5% การเจริญเติบโตของพืช คือ ผลกระทบจากระดับคลอไรด์ในดินลดลงต่ำกว่า 2 ppmเลือดมนุษย์มีเฉลี่ย 0.3% คลอรีน กระดูกของมนุษย์ประกอบด้วยมักจะมี 900 ต่อล้านของคลอรีน ส่วน เนื้อเยื่อมนุษย์ประกอบด้วยประมาณ 0.2 - 0.5 % คลอรีน มีทั้งหมด 95 กรัมของคลอรีนในมนุษย์ทั่วไป 70 กิโลกรัม [ 1 ]
บางโบรมีนในรูปแบบของโบรไมด์ไอออนอยู่ในสิ่งมีชีวิต บทบาททางชีวภาพสำหรับโบรมีนในมนุษย์ยังไม่ได้พิสูจน์แต่สิ่งมีชีวิตประกอบด้วยสารประกอบ organobromine . มนุษย์มักจะบริโภค 1 ถึง 20 มิลลิกรัม โบรมีน ต่อวัน มีด้วยกัน 5 ต่อล้านของโบรมีนในเลือดมนุษย์ส่วน 7 ต่อล้านของโบรมีนในมนุษย์กระดูกชิ้นส่วนและ 7 ต่อล้านของโบรมีนในเนื้อเยื่อของมนุษย์ส่วน มนุษย์ 70 กิโลกรัมโดยทั่วไปประกอบด้วย 260 มิลลิกรัมของโบรมีน [ 1 ]
มนุษย์มักจะบริโภคไอโอดีนน้อยกว่า 100 ไมโครกรัมต่อวัน โรคขาดสารไอโอดีนสามารถทำให้เกิดความพิการทางปัญญา organoiodine สารประกอบเกิดขึ้นในมนุษย์ในบางส่วนของต่อมโดยเฉพาะอย่างยิ่งต่อมไทรอยด์ เป็นกระเพาะ หนังกำพร้า และระบบภูมิคุ้มกัน อาหารที่มีไอโอดีนได้แก่ ปลา , หอย , กุ้ง , ปลาแฮร์ริ่ง , กุ้งก้ามกราม , เมล็ดทานตะวัน , สาหร่าย และเห็ด อย่างไรก็ตามไอโอดีนที่ไม่เป็นที่รู้จักที่จะมีบทบาททางชีวภาพในพืช มีมักจะ 0.06 มิลลิกรัมต่อลิตรของไอโอดีนในเลือดมนุษย์ , 300 ส่วน ต่อล้านของไอโอดีนในมนุษย์กระดูก และ 50 ถึง 700 ชิ้นต่อล้านของไอโอดีนในเนื้อเยื่อของมนุษย์ มี 10 - 20 มิลลิกรัมไอโอดีนในมนุษย์ทั่วไป 70 กิโลกรัม [ 1 ]
หลับปุ๋ย ไม่มีบทบาททางชีวภาพ [ 1 ]
[ ]
แก้ไขความเป็นพิษธาตุแฮโลเจนมีแนวโน้มที่จะลดความเป็นพิษต่อธาตุหนัก [ 24 ]
ฟลูออรีนแก๊สเป็นสิ่งเป็นพิษ ; หายใจก๊าซฟลูออรีนที่ความเข้มข้น 0.1% นานหลายนาที จะตาย กรดไฮโดรฟลูออริกยังเป็นพิษ สามารถที่จะเจาะผิวหนังและก่อให้เกิดการลุกไหม้อย่างเจ็บปวด นอกจากนี้ ฟลูออไรด์ไอออนเป็นพิษ แต่ไม่เป็นพิษเป็นบริสุทธิ์ ฟลูออรีน .ฟลูออไรด์สามารถตายในจํานวน 5 ถึง 10 กรัม การบริโภคเป็นเวลานานของความเข้มข้นของฟลูออไรด์สูงกว่า 1.5 มิลลิกรัมต่อลิตร มีความเกี่ยวข้องกับความเสี่ยงของโรคฟัน เป็นภาพความงามของฟัน [ 25 ] ที่ความเข้มข้นสูงกว่า 4 มก. / ล. มีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นของการพัฒนาฟันตกกระ เงื่อนไขที่กระดูกหักกลายเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้นเนื่องจากการชุบแข็งของกระดูกปัจจุบันระดับที่แนะนำในน้ำ fluoridation , วิธีการป้องกันฟันผุ , ช่วงจาก 0.7-1.2 มิลลิกรัมต่อลิตร เพื่อหลีกเลี่ยงผลเสียฟลูออไรด์ในขณะที่ในเวลาเดียวกันผลประโยชน์ . [ 26 ] คนที่มีระดับระหว่างระดับปกติและผู้ที่จำเป็นสำหรับกระดูกตกกระมักจะมีอาการคล้ายคลึงกับโรคไขข้ออักเสบ [ 1 ]
แก๊สคลอรีนเป็นอย่างสูงที่เป็นพิษการหายใจในคลอรีนที่ความเข้มข้น 300 ppm อย่างรวดเร็วสามารถเกิดปฏิกิริยาที่เป็นพิษ การหายใจในคลอรีนที่ความเข้มข้น 50 ส่วนในล้านส่วนจะเป็นอันตรายอย่างมาก การหายใจในคลอรีนที่ความเข้มข้น 500 ppm สำหรับไม่กี่นาทีเป็นตาย หายใจก๊าซคลอรีนเป็นอย่างสูงที่เจ็บปวด [ 24 ] กรดเกลือเป็นสารเคมีอันตราย [ 1 ]
โบรมีนบริสุทธิ์เป็นพิษค่อนข้างน้อย แต่เป็นพิษกว่าฟลูออรีนและคลอรีน 100 มิลลิกรัมของโบรมีนจะตาย [ 1 ] โบรไมด์ไอออนยังเป็นพิษ แต่น้อยกว่าโบรมีน โบรไมด์ได้ทำให้เสียชีวิตได้ 30 กรัม [ 1 ]
ไอโอดีนค่อนข้างเป็นพิษ สามารถระคายเคืองปอดและตาที่มีความปลอดภัยสูงสุด 1 มิลลิกรัม ต่อ ลูกบาศก์เมตร เมื่อนำมารับประทาน , 3 กรัมของไอโอดีนที่สามารถทำให้ถึงตายได้ไอโอไดด์ไอออนส่วนใหญ่จะไม่เป็นพิษ แต่เหล่านี้ยังสามารถได้หากได้รับในปริมาณมาก . [ 1 ]
แอสทาทีนเป็นสารกัมมันตรังสี และจึงขออันตราย [ 1 ]
การแปล กรุณารอสักครู่..