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Chlore

chlore

Caractéristiques du chlore

    Identification du Chlore :

  • Nom UICPA :
  • Synonymes : Cl, chlore moléculaire, chlorine, bertholite
  • N° CAS : 7782-50-5
  • N° ECHA : 100.029.053
  • N° CE : 231-959-5
  • Code ATC :
  • PubChem : 24526
  • ChEBI : 29310
  • FEMA :
  • SMILES :[Cl]
  • InChl : 1S/Cl

Propriétés chimiques :

  • Formule : Cl
  • Masse molaire : 22,062×10-3 m3.mol-1
  • pKa :

Propriétés physiques :

  • T° Fusion : 101,5 °C
  • Solubilité : 1,46 g/100 ml d’eau à 0 °C ; 0,7 g/100 ml d’eau à 20 °C ; 0,57 g/100 ml d’eau à 30 °C
    Solubilité dans l’eau à 25 °C avec formation de Cl2 aqueux (0,062 M), HOCl (0,030 M), ion chlorure (0,030 M) ; solubilité totale : 0,092 M ; plus soluble dans les alcalis
    Dans l’eau, 6 300 mg/L à 25 °C

Propriétés biochimiques :

  • Codons :
  • pH isoélectrique :
  • Acide aminé essentiel :
  • Occurrence chez les vertébrés : entre 100 et 110 mmol/L dans le sang chez l’humain

Propriétés optiques :

  • Pouvoir rotatoire :

Précautions :

  • SIMDUT : H270, H314, H330

Tout savoir sur le chlore : ses caractéristiques, son historique, sa structure et ses propriétés, sa nutrition, ses applications et ses effets indésirables

Le chlore occupe une place essentielle dans la vie quotidienne de l’Homme. Il est majoritairement présent dans le corps humain sous forme de chlorure de sodium (sel). L’essentiel de ce minéral est surtout apporté par le sel de table. Par conséquent, tous les aliments salés en contiennent. Les olives, les produits de charcuterie, les poissons fumés et le parmesan en sont de bons exemples.

La description du chlore

L’élément chlore, avec le numéro atomique 17 et le symbole Cl, appartient au groupe des halogènes. Cet élément chimique se reconnaît à sa couleur vert jaunâtre et à son odeur particulièrement irritante et suffocante. Soumis à une basse température ou sous pression, il se transforme en liquide. 

En raison de sa grande réactivité, le chlore n’existe pas à l’état libre dans la nature. En revanche, il se retrouve dans l’eau de mer sous forme d’ion chlorure, où il représente 1,8 % en masse. Dans la croûte terrestre, il est présent sous forme de sel à hauteur de 0,03 % en masse. Lors des éruptions volcaniques, il se propage dans l’atmosphère en prenant l’apparence de chlorure d’hydrogène (0,5 à 11 Mt/an) et de chlorure de méthyle (5 Mt/an) issus d’algues marines.

L’histoire du chlore

Le chlorure de sodium (NaCl) était déjà utilisé depuis l’Antiquité par les Égyptiens. Ils laissaient l’eau de mer s’évaporer pour le récupérer. Une autre forme du bertholite est apparue en 1648. Il s’agit de l’acide chlorhydrique (HCl), extrait à partir du sel chauffé et du vitriol (H2SO4). Le chimiste suédois allemand Carl Wilhelm Scheele était le premier à isoler cet élément en 1774.

Le mot « chlore » vient du grec khlôros, signifiant « vert pâle », en référence à sa couleur. Il a été reconnu comme un élément en 1810. Il est le premier halogène exploitable dans le domaine de la chimie. Cet élément abondant sur Terre, particulièrement accessible, est facile à obtenir à l’état pur. Son atout majeur est son coût de production moins élevé comparé aux autres halogènes. C’est la raison pour laquelle il prédomine dans la chimie par rapport aux autres éléments dans sa catégorie. 

La structure et les propriétés du chlore

Ce gaz s’obtient par la réaction du dioxyde de manganèse avec de l’acide chlorhydrique. Le tout produit un gaz vert nommé dichlore Cl2 qui est plus dense que l’air, à hauteur de 2,5 %. 

Propriétés physiques 

Le dichlore est la forme pure du chlore. Il peut passer à l’état liquide à une température de -34 °C. À l’instar de l’oxygène, le dichlore est un excellent comburant. Il est capable d’initier une réaction de combustion. Par exemple, il peut être associé à des composés organiques comme les hydrocarbures. Une partie du carburant brûle et le reste demeure sous forme de suie. 

Le Cl est électronégatif, donc réactif, ce qui signifie qu’il peut se combiner avec d’autres molécules. Cette particularité concerne tous les éléments issus de la famille des halogènes. L’iode, le brome et le fluor en font partie. Le chlore perd sa consistance en se désagrégeant dans l’eau.

chlore

Propriétés chimiques

Il entre dans la composition de plusieurs additifs alimentaires, dont en voici quelques-uns :

  • Chlorure de calcium (E509) : il est utilisé pour dégivrer et dépoussiérer les routes de gravier. Il joue le rôle d’agent absorbant dans les produits alimentaires et dans les dessicants.
  • Chlorure de potassium (E508) : il est exploité dans le traitement des déséquilibres électrolytiques et des hypokaliémies (manque de potassium). 
  • Chlorure d’étain (E512) : il sert d’agent sensibilisant dans le processus de fabrication du plastique ou du verre pour la métallisation. 
  • Chlorure de magnésium (E511) : ce minéral est important pour le système nerveux, la régénération cellulaire et la fixation du calcium. 

Le chlore entre dans de nombreuses fonctions de l’organisme. D’une part, il transporte le dioxyde de carbone dans le sang. De l’autre, il est impliqué dans l’équilibre acido-basique dans le corps. Par ailleurs, il est le principal composant du liquide dans le cerveau : le liquide cérébro-spinal.

Isotopes

Le Cl possède 24 isotopes, dont le nombre de masse est compris entre 28 et 51. Ses deux principaux isotopes, le Cl 35 et le Cl 37, sont stables, avec une présence respective de 75,77 % et de 24,23 %. Le Cl 36, son radioisotope, dispose d’une longue durée de vie et d’une demi-vie de 310 000 années. Toutefois, il est présent à l’état de trace. Les autres ont une longévité limitée. À titre d’exemple, le Cl 30 peut durer 30 nanosecondes, contre 20 nanosecondes pour le Cl 29 .

Le chlore en nutrition

Il faut savoir qu’il n’existe pas d’apports journaliers recommandés pour ce minéral. L’idéal est d’avoir une alimentation équilibrée et variée afin de combler les besoins au quotidien. 

Le chlore se retrouve en faible quantité dans les aliments tels que les œufs, les viandes, les fruits et les légumes. Les produits qui en renferment le plus sont les sauces, les fromages, les pains et les aliments en saumure. Pour rappel, 1 g de chlorure de sodium correspond à 60 % de chlorure et 40 % de sodium. 

Source nutritionnelle

Ce tableau informe sur quelques aliments qui en contiennent :

AlimentsTeneur en chlore pour 100 g d’aliments (en mg)
Sel blanc alimentaire (avec ou sans fluor)60 800
Sel gris (sans iode et sans fluor)53 200
Légumes pot-au-feu et bouillon de viande 28 400
Anchois à l’huile6 090
Anchois mariné5 310
Olive noire à l’huile4 610
Hareng fumé à l’huile4 610
Ventrèche demi-sel3 330
Jambon cru3 210
Œufs de lompe3 000
Saucisson sec3 000
Salami sec 2 990
Moutarde à l’ancienne 2 920
Hareng fumé 2 910
Jambon de Bayonne2 720
Feuille de brick avec 0% de matière grasse2 710
Roquefort2 600
Chorizo doux ou fort2 480
Truite fumée (en élevage)2 460
Hareng fumé, doux, filet2 310
Crevette cuite1 510
Parmesan 1 820
Ketchup1 810
Biscuit apéritif1 420
Jambon cuit1 330

Certains éléments comme le pain de seigle en contiennent aussi (150 mg pour 100 g de matière).

Apport nutritionnel

Les besoins de l’Homme en ce minéral diffèrent selon son mode de vie, ses habitudes alimentaires et son âge. D’autres facteurs comme les variations climatiques sont également pris en compte. D’une manière générale, les apports nutritionnels conseillés ou ANC sont exprimés en milligrammes par jour :

ÂgeApport conseillé 
Entre 0 et 6 mois180 mg/j
Entre 7 et 12 mois570 mg/j
Entre 1 et 3 ans1 500 mg/j
Entre 4 et 8 ans1 900 mg/j
Entre 8 et 50 ans2 300 mg/j
Entre 51 et 70 ans2 000 mg/j
70 ans et plus1 800 mg/j
Femmes enceintes et/ou allaitantes2 300 mg/j

Les sportifs d’endurance et les travailleurs, qui interviennent en plein air, sont exposés à la chaleur et perdent beaucoup d’eau en transpirant. Par conséquent, leurs besoins en chlore et en sodium sont légèrement plus élevés. Pour compenser cette perte, il est conseillé de s’hydrater avec une eau enrichie en NaCl (soit 1 200 mg/L).

Les applications du chlore

Le Cl est indispensable au bon fonctionnement du corps humain. 

Digestion facile 

Selon les scientifiques, il dispose d’un pouvoir antiseptique et d’une vertu digestive. Le Cl améliore la digestion des aliments grâce à son action sur les sucs gastriques. Il collabore avec l’hydrogène pour y arriver. 

Contraction musculaire

Il est nécessaire dans la transmission du message nerveux qui encourage la contraction musculaire. Son rôle est crucial au niveau des muscles du cœur, car il favorise leur relâchement et leur contraction.

Transmission nerveuse

Le chlore assure la transmission des impulsions nerveuses. Pour cette raison, il joue un rôle d’antidépresseur et peut améliorer le sommeil. 

Régulation du flux sanguin

Il est impliqué dans la régularisation et la coagulation sanguine. Il s’occupe du transport du dioxyde dans le sang. 

Chlore et sodium

La combinaison de ces minéraux assure l’intégrité de la structure membranaire. 

Le Cl se prête à d’autres champs d’applications dans des domaines variés, tels que la fabrication : 

  • de tissu ;
  • de papier ;
  • d’eau de Javel ;
  • de chloroforme ;
  • du gaz moutarde (gaz de combat).

Il est également exploité dans le traitement de l’eau de la piscine afin de réduire la quantité de micro-organismes présents. Ces derniers sont néfastes pour l’Homme. 

Les effets indésirables liés à la consommation de chlore

D’une manière générale, la consommation de ce minéral ne représente aucun danger pour la santé. Toutefois, certaines précautions sont à prendre, notamment par rapport au dosage. Le taux normal dans l’organisme est situé entre 4,5 et 6 g/L dans le sang. Un excès ou un manque de chlore peut avoir des effets indésirables.

Les risques en cas d’excès

Une augmentation de la tension artérielle apparaît lorsque le taux de chlorure de sodium est élevé. Cela se remarque surtout chez les diabétiques, les personnes âgées et les obèses. L’OMS préconise un apport maximal de 5 g de sel par jour, tandis que l’Efsa le fixe à 6 g par jour. 

Selon certaines sources, l’excès de NaCl augmente les risques de maladies cardiovasculaires et de cancer de l’estomac. En irritant la muqueuse gastrique, le sel favorise l’apparition du germe responsable de l’ulcère de l’estomac (Helicobacter Pylori). 

Un apport important en chlorure de potassium peut provoquer de l’inconfort gastrique ou des troubles gastro-intestinaux. Cependant, ces informations n’ont pas encore été confirmées par des études scientifiques. 

Les risques en cas de carence

Le risque en cas de déficit en chlore est rare, car le corps ingère la quantité dont il a besoin chaque jour. Toutefois, celui-ci n’est pas impossible. Le cas échéant, les symptômes se manifestent par des vomissements prolongés, des crampes et une grande fatigue.

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