Як хімічний елемент хлор був виділений у XVIII столітті, проте його найвідоміша хімічна сполука – кухонна сіль, використовувалася людьми ще в давнину. Ще близько 6000 років тому в країнах Середземномор'я видобували сіль і широко використовували її в повсякденному житті- Навчившись, перш за все, консервувати з її допомогою продукти - рибу, м'ясо, овочі.
Використання кам'яної солі описано ще Геродот; у середні віки алхіміки, проводячи свої досліди, теж отримували хлор, хоча не знали про його властивості; в XIX столітті англійські та французькі хіміки нарешті розібралися, що за речовина виділяється при нагріванні мінералу піролюзиту з соляною кислотою, і дали йому назву - хлорин, за його жовто-зелений колір. Пізніше цей елемент стали для стислості називати хлором, а також з'ясували, що він є і в нашому організмі – переважно в іонізованому стані. Найбільше хлору - від 30 до 60% - міститься в нашій шкірі, тому що вона має здатність накопичувати цей елемент, але він є і в інших тканинах: входить до складу шлункового соку, крові, кісток, спинномозкової та міжклітинної рідини, і тому приймає участь у процесі водно-сольового обміну – він допомагає організму утримувати у тканинах воду.
Сьогодні вчені зрозуміли, що хлор теж відноситься до незамінних елементів, що постійно присутні в рослинних і тваринних тканинах, і взаємодіє в організмі з іншими речовинами, разом з ними підтримуючи в нормі безліч фізико-хімічних процесів – наприклад, кислотно-лужний баланс та осмотичний тиск.
Потреба у мікроелементі хлор
На добу людині достатньо від 2 до 4 г хлору, і зазвичай ми отримуємо його з їжею, причому навіть більше, ніж це необхідно, якщо ми звикли вживати багато солоних страв.
Де міститься хлор
Продуктами, багатими на хлор, вважаються в основному кухонна сіль (якщо її можна вважати продуктом) і хліб. Якась кількість хлору є також у молоці та м'ясі, буряках, оливах, бобових, крупах; в інших овочах, а також у фруктах його менше.
Є також кальцій-хлор – добавка до їжі, але приймати такі добавки слід лише за рекомендацією лікаря. Не варто також солити їжу тільки для того, щоб одержувати хлор, тому що в інших продуктах він також є.
Роль хлору в організмі: навіщо потрібний хлор
Розповімо трохи докладніше про дію хлору та його роль у нашому організмі. Рівноваги, які підтримують хлор – це баланс між еритроцитами та плазмою, кров'ю та тканинами організму, а також водний баланс. Якщо цей баланс порушений, з'являються набряки.
Разом з калієм та натрієм хлор забезпечує нормальний водно-сольовий обмін, і може знімати набряки різного походження, наводячи норму артеріальний тиск. Співвідношення цих елементів завжди має бути збалансованим, оскільки вони підтримують нормальний осмотичний тиск міжклітинної рідини. Кислотно-лужний дисбаланс, який може виникнути внаслідок порушення рівноваги між цими елементами, викликає різні захворювання.
Хлор важливий для нормального травлення, тому що він бере участь в утворенні соляної кислоти, що є основним компонентом шлункового соку, а також стимулює активність амілази – ферменту, що сприяє розщепленню та засвоєнню вуглеводів. При деяких захворюваннях шлунково-кишкового тракту, що супроводжуються запальними процесами, кількість хлору в організмі зменшується
Поліпшуючи роботу печінки, хлор допомагає клітинам і тканинам позбавлятися шлаків, а також своєчасно виводить із організму вуглекислий газ.
Для спортсменів важливо, щоб у їхньому організмі завжди дотримувався баланс хлору, так само, як натрію та калію: хлор необхідний суглобам – він дозволяє їм довше зберігати гнучкість, а м'язам допомагає залишатися сильними.
Нестача хлору в організмі: причини та симптоми
Дефіцит хлору в організмі може виникнути у разі зневоднення – так часто буває. Це може бути сильне потовиділення; блювота та пронос при отруєннях; нефропатія, за якої людина втрачає солі; адренокортикальна недостатність – стан, у якому знижується функція кори надниркових залоз; порушення кислотно-основної рівноваги. Деякі ліки, навіть звичайні проносні або сечогінні препарати, теж спричиняють зменшення вмісту цього елемента в організмі.
Якщо нестача хлору помірна, то людина відчуває млявість і сонливість, у нього погіршується пам'ять, слабшають м'язи, з'являється сухість у роті, знижується апетит і втрачається здатність розрізняти смак продуктів. Хронічні захворювання, зумовлені недоліком хлору, зазвичай супроводжуються ураженнями шкіри, випаданням волосся та зубів.
Гострий дефіцит цього елемента, про важливість якого багато століть вчені навіть не підозрювали, може викликати найважчі стани, аж до коми, і навіть закінчитися смертю, якщо вчасно не відновити його баланс в організмі.
Надлишок хлору в організмі: чим небезпечний хлор
Однак надлишок хлору в організмі, особливо різкий, не менший, а може і небезпечніший, ніж його дефіцит. Таке можливе, якщо людина працює у певній сфері виробництва: хімічної чи фармацевтичної промисловості, на целюлозно-паперовому комбінаті чи іншому місці, де може вдихнути концентровані пари хлору. У цьому випадку людина може загинути від хімічного опіку, який спричиняє гальмування дихального центру в головному мозку та зупинку дихання.
При отруєннях, що викликають зневоднення, і порушення роботи нирок, теж може виникнути надлишок хлору, як і його дефіцит. Збільшення кількості хлору може бути спровоковано прийомом багатьох препаратів при лікуванні захворювань, тому слід завжди оцінювати свій стан і не приймати жодних ліків без призначення лікаря.
Надлишок хлору може призвести до накопичення води в тканинах організму, а потім різкого підвищення кров'яного тиску. При різкому збільшенні кількості хлору в організмі з'являється різь в очах та кашель, течуть сльози, виникає головний біль та біль у грудях, розлади травлення; можливий розвиток важкого запалення бронхів, висока температура та токсичний набряк легень.
Про те, що хлор використовується для знезараження питної води, Відомо сьогодні кожній людині. І про його токсичну дію на організм теж знають усі, але замислюватися про це всерйоз почали недавно.
Хлор, який при нормальному вмісті в організмі людини стає його захисником, при взаємодії з іншими речовинами, що знаходяться у воді, утворює сполуки, що становлять серйозну небезпеку для здоров'я та життя. Не кажучи вже про гастрити та респіраторно-вірусні захворювання, вони можуть не тільки провокувати розвиток онкології – зокрема, раку печінки та нирок, а й викликають генні мутації.
Звичайно, багато людей активно захищаються від надлишку хлору – використовують фільтри, кип'ятять, відстоюють та заморожують питну воду, проте у ванній далеко не у кожної людини стоїть фільтр.
А тим часом, при прийомі гарячого душу або ванни можна отримати стільки хлору, скільки міститься в 2-х літрах нефільтрованої хлорованої води. При диханні під час прийняття водних процедур хлору в організм потрапляє більше, ніж вбирається з водою через шкіру.
Симптоми отруєння хлором можуть виникнути, якщо в організм людини потрапить понад 15 г цієї речовини.
Хлор здатний руйнувати вітамін Е, тому, якщо ви включаєте в раціон продукти з цим вітаміном, сподіваючись поправити своє здоров'я, і при цьому п'єте хлоровану воду, то не принесете собі жодної користі.
Надлишок хлору також вбиває кишкову флору, тому потрібно намагатися частіше їсти живі йогурти та приймати препарати, що містять біфідумбактерії.
В 1774 Карл Шееле, хімік зі Швеції, вперше отримав хлор, але вважалося, що це не окремий елемент, а різновид соляної кислоти (calorizator). Елементарний хлор був отриманий на початку XIX століття Г. Деві, який розклав кухонну сіль на хлор та натрій шляхом електролізу.
Хлор (від грецького χλωρός – зелений) є елементом XVII групи періодичної таблиці хімічних елементів Д.І. Менделєєва має атомний номер 17 і атомну масу 35,452. Прийняте позначення Cl (від латинського Chlorum).
Знаходження у природі
Хлор є найпоширенішим у земної коригалогеном, найчастіше у вигляді двох ізотопів. З хімічної активності зустрічається лише як сполук багатьох мінералів.
Хлор є отруйним жовто-зеленим газом, має різкий неприємний запахі солодкуватий смак. Саме хлор після його відкриття запропонували називати галогеномУ однойменну групу він входить як один з найбільш хімічно активних неметалів.
Добова потреба у хлорі
У нормі доросла здорова людина повинна отримувати на добу 4-6 г хлору, потреба в ньому зростає за активних фізичних навантаженьабо спекотній погоді (при підвищеному потовиділенні). Зазвичай добову нормуорганізм отримує із продуктів харчування при збалансованому раціоні.
Основним постачальником хлору в організм є кухонна сіль – особливо, якщо вона не піддається термічній обробці, тому краще солити вже готові страви. Також хлор містять , морепродукти, м'ясо, і , і , .
Взаємодія з іншими
Кислотно-лужний і водний баланс організму регулюється і хлором.
Ознаки нестачі хлору
Нестача хлору викликана процесами, що призводять до зневоднення організму - сильне потовиділення в спеку або при фізичних навантаженнях, блювання, діарея та деякі захворювання сечовидільної системи. Ознаками нестачі хлору є млявість та сонливість, слабкість у м'язах, явна сухість у роті, втрата смакових відчуттів, відсутність апетиту.
Ознаки надлишку хлору
Ознаками надлишку хлору в організмі є: підвищення кров'яного тиску, сухий кашель, головний біль і в грудях, різь в очах, сльозотеча, розлади діяльності шлунково-кишкового тракту. Як правило, надлишок хлору може бути викликаний вживанням звичайної води з-під крану, яка проходить процес дезінфекції хлором і трапляється у працівників тих галузей промисловості, які безпосередньо пов'язані з використанням хлору.
Хлор в організмі людини:
- регулює водний та кислотно-лужний баланс,
- виводить рідину та солі з організму в процесі осморегуляції,
- стимулює нормальне травлення,
- нормалізує стан еритроцитів,
- очищає печінку від жиру.
Основне застосування хлору - хімічна промисловість, де з його допомогою виготовляють полівінілхлорид, пінопласт, матеріали для пакування, а також бойові отруйні речовини та добрива для рослин. Знезараження питної води хлором – практично єдиний доступний спосібочищення води.
Водний обмін: перебуваючи в організмі людини у формі солей (хлоридів), макроелемент здійснює функцію електроліту - нормалізацію водного балансу. Підтримуючи постійність об'єму рідин, прибирає набряки, у тому числі навколо серця, приводить до норми артеріальний тиск.
Кислотно-лужний баланс: будучи одним з головних елементів водно-сольового обміну (крім нього ще натрій і ) і перебуваючи в певному закладеному на генетичному рівні рівновазі, хлор підтримує кислотно-лужний баланс.
Травна система: активує фермент амілазу, у поєднанні з воднем синтезує соляну кислоту - найважливіший компонент шлункового соку. Покращує роботу печінки. Рівень хлору в організмі обумовлений кислотністю травного соку: вища кислотність – більше витрати хлору. Запальні процеси (виразки, перитоніт) призводять до зменшення кількості хлору в організмі.
Клітинні мембрани: хлор знаходиться у складі міжклітинної рідини, регулює її осмотичний тиск у тканинах та клітинах. У ході осморегуляції виводяться води та солі, в основному хлористого натрію, а також проводиться затримка та перерозподіл їх в організмі, що забезпечує сталість осмотичного тиску у внутрішньому середовищі – у внутрішньоклітинній рідині, у лімфі, у крові. Відповідний нормі рівень хлору підтримує нормальний артеріальний тиск.
Також хлор сприяє виведенню шлаків із організму, сечовини.
Хлор у продуктах харчування
Фактично все харчові продуктимістять хлор від 2 до 160 мг%. Особливо багаті на макроелемент м'ясні продукти, молочна продукція, хліб.
Хлор у продуктаххарчування:
- харчова сіль;
- оливи;
- келп і т.д.
Всмоктується хлор головним чином товстому кишечнику.
Норма хлоруне встановлено, немає розроблених рекомендацій, визначається емпірично - 1,5 - 2г, задовольняється за рахунок споживання середньої кількості солі (до 90%). Звичайний раціон містить 7 – 10 г – надмірна кількість: приблизно 4 г у хлібі, 1,5 – 4 – у кухонній солі.
Нестача хлору
Нестача хлорувивчався лише у клінічних випробуваннях на лабораторних тваринах.
Основними причинами нестачі хлоруу людини є незначна кількість надходження з їжею та порушення обміну хлору. Дефіцит хлору зустрічається у дітей на штучному вигодовуванні.
Симптоми нестачі хлору:
- анорексія;
- запори;
- випадання зубів та волосся;
- набряковий синдром;
- підвищення артеріального тиску;
- алкалоз (один із видів порушення).
Надлишок хлору
Вживання більше 15 г хлору може спровокувати негативні токсичні ефекти, макроелемент та його сполуки є дуже токсичними. Основний прояв надлишку хлору- придушення зростання.
Хлор - найважливіший макроелемент водно-сольового обміну в організмі людини.
У здорових людей з'єднання міститься практично у всіх клітинах тіла, проте найбільша концентрація зосереджена в шкірному покриві, міжклітинній рідині, кістковій тканині, крові та лімфі. Крім регуляції кислотно – лужного балансу, хлор бере участь у підтримці осмотичного рівноваги всередині кожної клітини.
Цей елемент – ефективний антисептик, який використовується для очищення води від збудників інфекційних хвороб: холери, гепатиту, черевного тифу. При тривалому відстоюванні (8 – 10 годин) або кип'ятінні хлор випаровується.
Фізичні та хімічні властивості
Хлор – хімічний елемент головної підгрупи VII групи періодичної системи Д. І. Менделєєва, з атомарним номером 17. Вперше з'єднання у чистому вигляді виділено у 1774 році німецьким хіміком Карлом Вільгельмом Шееле у Швеції. Цей елемент – хімічно активний неметал, що входить до групи галогенів. Елементарний хлор за нормальних умов (0 градусів) – отруйний газ жовто – зеленого кольоруз різким «задушливим» запахом, який у 3 рази «важчий» за повітря.
З'єднання входить у реакцію практично з усіма хімічними елементами, утворюючи хлориди (крім азоту, кисню, вуглецю, інертних газів) При розчиненні в лугах або , він дисмутує, переходячи в хлоруватий і соляну кислоти.
У природі хлор зустрічається лише у складі мінеральних сполук: сильвіну KCl, галіту NaCl, сильвініту KCl · NaCl, карналіту KCl·MgCl2·6Н2O, бішофіту MgCl2·6H2O, каїніту KCl·MgSO4·3Н2О. При цьому основні його запаси зосереджені в солях морських та океанічних вод, вміст яких стартує від 19 грам на літр.
У здоровому організмі дорослої людини з масою тіла 80 кілограм присутні не менше 95 грам хлору.
Біологічна роль
Першорядне «завдання» хлору – підтримання постійного осмотичного тиску в крові, лімфі, внутрішньоклітинних рідинах, що потенціює виведення з організму надлишку відпрацьованих речовин та розподіл корисних сполук у тканинах, клітинах та судинах.
Інші властивості макроелемента:
- бере участь у механізмах транспортування речовин у клітини;
- покращує травлення, за рахунок присутності у шлунковому соку;
- "відповідає" за повноцінну роботу головного мозку, у тому числі передачу нервових імпульсів;
- потенціює розщеплення жирів;
- регулює кислотно-лужний баланс в організмі;
- запобігає появі набряклості;
- нормалізує артеріальний тиск;
- активує амілазу;
- покращує функціонування серцево-судинної системи;
- захищає організм від зневоднення;
- підтримує нормальний рівень рН клітин;
- підтримує життєздатність еритроцитів;
- потенціює виведення з клітин та тканин вуглекислого газу, шлаків, токсинів;
- покращує функціональний стан печінки;
- допомагає суглобовій тканині залишатися гнучкою та еластичною.
Біохімічні реакції в організмі людини, в яких беруть участь іони натрію та калію, відбуваються тільки в присутності хлору.
Добова норма
Для здорових людей добова потреба у хлорі – 4000 – 6000 міліграм.
При збалансованому харчуванні з'єднання необхідному обсязі надходить з їжею. На сьогодні верхня допустима межа споживання хлору не встановлена, проте мінімальне дозування становить не менше 800 міліграм на день.
Для дітей добова потребау хлоридах варіюється від 300 до 2300 міліграм залежно від віку дитини.
Денне дозування макроелемента становить:
- для немовлят до 3 місяців – 300 міліграм;
- для немовлят 4 – 6 місяців – 450 міліграм;
- для малюків до року – 550 міліграм;
- для дітей віком від 1 до 3 років – 800 міліграм;
- для дошкільнят (5 – 7 років) – 1100 міліграм;
- для школярів від 7 до 11 років – 1700 міліграм;
- для підлітків до 14 років – 1900 міліграм;
- для юнаків від 14 до 17 років – 2300 міліграм.
Потреба в хлорі зростає при спекотній погоді, інтенсивних заняттях спортом, підвищеному споживанні води, рясному потовиділенні.
Недостатність та надлишок хлору в організмі
Враховуючи, що заготовлені продукти містять сіль, а очищення водопровідної води виконується за допомогою хлору, брак хлоридів у здоровому організмі - рідкісне явище. Проте часто дефіцит виникає на тлі патологічної дисфункції внутрішніх органів.
Причини, що провокують недостатність хлору в організмі:
- тривале дотримання дієт без солі, голодування;
- підвищене потовиділення:
- стани, що супроводжуються зневодненням організму (блювання, часте сечовипускання);
- зловживання проносними, кортикостероїдами та діуретиками;
- штучне вигодовування немовлят;
- порушення роботи надниркових залоз;
- запалення травного тракту (перфоративні виразки дванадцятипалої кишки та шлунка, перитоніт);
- патології, пов'язані із збільшенням концентрації міжклітинної речовини;
- андренокортикальна недостатність.
Зазначені фактори, у 80% випадків провокують дестабілізацію кислотно – лужної рівноваги, що тягне за собою порушення обмінних процесівв організмі.
Симптоми гіпохлоремії:
- сонливість, млявість;
- м'язова слабкість;
- випадання волосся;
- уповільнення розумових здібностей;
- "крошення" зубів;
- набряки;
- зниження артеріального тиску;
- втрата апетиту, ваги;
- нудота блювота;
- підвищення залишкової концентрації азоту у крові;
- судоми;
- сухість в роті;
- «провали» у пам'яті;
- порушення сечовипускання.
Різке зменшення хлору у крові і натомість гострої гипохлоремии чревато розвитком важкого стану до коми чи летального результату.
Надлишок хлору, у 80% випадків, виникає у людей, що працюють у фармацевтичній, хімічній, целюлозно-паперовій та текстильній промисловості. Пам'ятайте, вдихання концентрованої хлорної пари надає згубний вплив на організм людини через гальмування дихального центру та випалювання «бронхіального стовбура».
У повсякденному житті передозування макроелемента практично неможливе, оскільки 90-95% речовини виводиться із сечею, 4–8 % – з калом, 1–2 % – з потом.
Розглянемо, які фактори провокують гіперхлоремію (надмірне підвищення концентрації хлору в крові).
- Гостра ниркова недостатність.
- Нецукровий діабет.
- Тривалий пронос.
- Отруєння саліцилатами.
- Ацидоз ниркових канальців.
- Гіперфункція кори надниркових залоз.
- Пошкодження гіпоталамуса.
- Зловживання андрогенами, кортикостероїдами, естрогенами, тіазидами.
Крім цього, дезінфекція питної води за допомогою хлору призводить до утворення канцерогенних сполук (хлороформу, хлорфенолу, хлоридів) у ній, які провокують розвиток респіраторних захворювань, гастритів, пневмоній.
Ознаки гіперхлоремії:
- їдкий сухий кашель;
- біль у грудях;
- різь у власних очах;
- диспепсичні розлади;
- сльозотеча;
- сильний головний біль;
- сухість в роті;
- тяжкість у ділянці шлунка;
- метеоризм;
- нудота, печія.
Якщо тривалий час не усунути гіперхлоремію, відбувається накопичення води в тканинах і органах, що веде до стійкого підвищення кров'яного тиску. У важких випадках надлишок речовини в організмі супроводжується підйомом температури тіла та токсичним набряком легень. Стабілізувати водно-сольовий баланс допоможе зменшення кількості споживаної солі, а також контроль якості води, що випивається.
Для знехлорення рідини доцільно використовувати механізми багаторівневого очищення, вугільні фільтри, кип'ятити або відстоювати протягом 6 – 8 годин.
Джерела хлору
Природним джерелом макроелемента, крім хлорованої води, є хлорид натрію або звичайна кухонна вода. З цим продуктом в організм людини надходить до 90% денної норми з'єднання. Крім того, він присутній у морепродуктах, злаках, тваринах, овочах, фруктах та зелені.
| Найменування продукту | Вміст хлору в 100 г продукту, міліграм |
|---|---|
| Сіль харчова кухонна | 59 000 |
| Житній хліб | 1020 |
| Сир твердий | 880 |
| Хліб білий | 620 |
| Вершкове масло | 325 |
| Язик яловичий | 250 |
| Нирки свинячі | 185 |
| Риба (хек, мойва, мінтай, сайра, оселедець) | 170 |
| Устриці | 165 |
| Сир 9% | 150 |
| Оливки | 136 |
| Рис | 133 |
| Коров'яче молоко (цілісне) 3 – 4 % | 115 |
| Кефір (домашній) 3 – 4 % | 110 |
| Куряче яйце | 105 |
| Молоко пастеризоване | 100 |
| Вівсяна каша | 70 |
| Гречка | 95 |
| Буряк відварений | 60 |
| Горох | 55 |
| Картопля відварна | 40 |
| Морква відварена | 35 |
| Капуста | 30 |
| Яблука | 25 |
| Груші | 10 |
Цікаво, що додавання щіпки солі до готової страви підвищує концентрацію хлору в їжі в 3 – 5 разів.
Висновок
Хлор - найважливіший біогенний елемент для людського організму, який входить до складу практично всіх клітин шкіри, крові та кісткової тканини.
Ця речовина бере участь у освіті шлункового соку, стимулюванні ферментів, формуванні плазми крові. З'єднання відіграє ключову роль у підтримці кислотно-лужної та осмотичної рівноваги в лімфі, крові, спинномозковій рідині. Поряд із цим, хлориди потенціюють відкладення глікогену в тканинах печінки, внаслідок чого підвищується енергетичний потенціал організму, особливо при фізичних навантаженнях.
Дисбаланс хлору в організмі, у 80% випадків, супроводжується погіршенням загального самопочуття та появою вторинних ускладнень, пов'язаних із нервово-м'язовими розладами або серцевою недостатністю.
Найбільший вміст хлору у звичайній кухонної солі, через що гіпохлоремія в людей – рідкісне явище.