都知道84洁厕灵不能一起用，但这种“毒”元素早已遍布生活…

而你知道吗，氯是出了名的有毒危险品，在百年前的世界大战中还被当毒气用，这样一种可怕的元素，现在已经在我们的生活中处处可见……

有毒的它，生活中处处有？

1915年4月22日下午，第一次世界大战期间的比利时伊普尔战场。从战壕里探出头的法军士兵发现，大团黄绿色烟雾正顺着风，从对面德军方向吹来。起初大家不以为意，但随着浓烟笼罩阵地，法军士兵纷纷感到口鼻和双眼剧痛，呼吸困难，许多人痛苦地掐住脖子窒息而亡！浓烟散去，头戴防毒面具的德国步兵慢慢逼近……

第一次世界大战期间，氯气在这场战争中大开杀戒，但它易溶于水，影响施放效果，毒性也“不够强”。一战期间，又有光气、芥子气等更猛烈的毒气投入战场，和氯气共同造成了上百万人伤亡。直到1997年，《禁止化学武器公约》才在国际上正式生效。

这是人类首次大规模使用化学武器，所用毒气便是氯元素常温下的单质形态——氯气（Cl₂）。氯气的密度比空气大，能轻松沉入战壕和散兵坑中；遇到水分，便能反应生成强氧化性的次氯酸、强刺激性的盐酸，破坏人体器官黏膜。

氯气被人发现的历史，其实比这早得多。1774年，瑞典化学家舍勒通过加热浓盐酸（氯化氢的水溶液）和软锰矿（主要成分是二氧化锰）的混合物，制取出了这种黄绿色、有刺激性的气体。1810年，英国化学家戴维证明氯是一种元素。“一战”爆发后，曾发明氨肥的德国化学家哈伯，提议把氯气作为毒气使用，开启了化学战的“潘多拉魔盒”。

氯在常温下的单质形态是黄绿色气体，每个氯气分子由两个氯原子构成。图源：chemistrylearner

然而我们也不用谈氯色变，因为氯元素在我们身边，无处不在：天天吃的食盐、日常用的塑料制品，都含有氯。

氯是元素周期表第17号元素，元素符号CI，英文名Chlorine 意为“黄绿色的”。氯和之前介绍的氟同属周期表VIIA族，该族元素的原子最外层都有7个电子，再“抢”来一个电子就能形成8电子稳定结构。因此该族元素都倾向于与金属元素反应，生成各种“盐”，故又称“卤族元素”，简称卤素（“卤” 字在古代指盐水）。

锈迹斑斑的报废海船。在海水中，溶于水的食盐（氯化钠）电解为氯离子和钠离子。其中氯离子会在一定条件下，与铁、铝、铜等金属发生电化学反应，加速船舶等金属设备的锈蚀。

化学上“盐”的概念，远比我们平时吃的“盐”宽泛得多。我们平时吃的盐是食盐，主要成分是氯化钠（NaCl），不论海盐、岩盐、粗盐、细盐都是如此。

而在化学上，只要是金属阳离子、酸根阴离子（酸电离过程中释放出的阴离子，如氯离子 CI 就是盐酸的酸根，此外还有硫酸根SO₄²¯、硝酸根NO₃⁻、碳酸根CO₃等）相结合的物质，一律统称为盐。比如石灰石的主要成分碳酸钙、常用于净化水质的明矾（十二水硫酸铝钾），都是金属盐。当然，绝大部分的“盐”都不能吃，很多还有毒。

石盐（岩层中的氯化钠晶体）

氯的化学性质虽不如“同族大哥”氟那么活泼，但也很容易和大多数金属发生反应，生成各种氯盐。而钠也是一种非常活泼的金属，和氯可谓天造地设的一对，只要相遇就紧密结合在一起。在氯化钠（食盐）中，钠离子、氯离子通过强力的静电相互作用结合，在炒菜的高温下也不会分开，所以不用担心“食盐变氯气”。

氯的毒性源自它的强氧化性，如果让它“掉转枪口”，也能造福于人。18世纪舍勒刚发现氯元素时，就意识到氯气有漂白效果。相关技术很快用于纺织业和造纸业，雪白光洁的白布、白纸从此开始普及。后来人们又把氯气通入氢氧化钠溶液，生成氧化性更强的次氯酸钠（NaCIO），它就是沿用至今的漂白剂。

次氯酸钠对细菌和病毒有很强杀灭作用，像新冠病毒、流感病毒、结核杆菌等大部分常见病原体，遇上高浓度的次氯酸钠溶液都得一命呜呼。“84”等常用消毒液，主要成分就是次氯酸钠。

84和洁厕灵不能一起用大家都知道了吧！

请写出反应化学式——

自来水和游泳池的消毒，也用氯。传统方式是把少量氯气或次氯酸钠注入水中，现代则多用杀毒效果更好、对人体毒副作用较小的二氧化氯（ClO₂）。但自来水最好还是煮开再饮用，让其中的含氯杀毒剂挥发。

但游泳池的浅蓝色和氯无关哈！

是用抑制藻类生长的硫酸铜“染”的

1939年，瑞士化学家米勒发现一种名为“双对氯苯基三氯乙烷”的物质，有很强的杀虫效果。这种物质就是著名农药“DDT”，对防治农业病虫害、减少蚊蝇肆虐贡献巨大，米勒也因此获得诺贝尔化学奖。但20世纪后期，DDT污染环境、威胁野生动物生存的副作用逐渐显现，很多国家和地区现已禁止使用。

除了与金属元素结合，氯还能与大多数非金属元素（氧、氮和稀有气体除外）发生反应，形成对应的氯化物。与硫酸、硝酸并称三大无机强酸的盐酸（氯化氢 HCI），就是氢的氯化物。

在纸片的不同位置上事先分别滴上了浓盐酸和浓氨水，在空气中相遇也会形成氯化铵，营造出烟雾效果。

在我们身边，还有一种无处不在的含氯物质——聚氯乙烯（英文简称 PVC）。它是当今产量第三大的合成聚合物塑料，防火耐热性能优异，被大量用于制造管道、电线和光纤外皮等产品。但聚氯乙烯难以自然降解，燃烧还会产生剧毒物质二噁英，因此有一定环境隐患。

除了食盐，现代人生活中最常见的氯元素形态

卤族“四小弟”

溴（xiù）是元素周期表第35号元素，座次排在氯的“楼下”，元素符号 Br。在常温下，溴是具有刺激性气味的红棕色液体，与汞（水银）同为仅有的两种液态元素。1824年，22岁的法国药学学生巴拉尔，想研究盐湖水如果把食盐提取走之后，剩余卤水里还有什么物质。他向卤水中通入氯气，得到了一种红棕色、有臭味的液体。

图源：woelen.homescience

由于无法进一步分离这种液体，巴拉尔认为它是一种新元素，称它为“muride（盐水）”。两年后，法国科学院认可了他的研究，但将元素改名为“Bromine”，意为“公山羊的恶臭”。中文翻译时，又加上了代表液态的“氵”字旁，故名“溴”。

和当时新发现的许多元素一样，溴元素很快走进了医生的药箱。英国维多利亚女王的医生洛科克爵士，认为溴盐能让人精神平静、安定，可用来治疗癫痫。、

但19世纪欧美贵妇们常随身携带、晕倒后闻一下就能醒的那种药物是“嗅盐”主要成分是能释放氨气的碳酸铵，和溴元素无关。图源：电影《乱世佳人》

其实一些溴盐确实可以抑制大脑活动，有镇定功效。但溴元素进入人体后不易排出，过量累积会造成中毒。如今溴盐早已被其他镇定剂取代，不过溴化物在防火、消毒和新能源电池等领域仍应用广泛。

碘是第53号元素，在元素周期表上位于溴的“楼下”，元素符号I。它的原子量比溴大，常温下单质形态是紫黑色固体。

图源：lijingcarbon.en

和氯、溴一样，地球表面的碘主要存在于海洋中。海藻体内常会富集碘，估计你小时候就被家长教育过“多吃海带，这个补碘”。碘当初被人类发现，就是通过海藻。

确实是日常补碘的好方法

1811年，法国硝石商人库尔图瓦为增加产量，用廉价的海藻来提取钾（硝石的主要成分是硝酸钾）。有一次，他在海藻废渣中加入硫酸，发现锅里冒出了奇怪的紫色烟雾，凝结后形成了紫黑色粉末。后来化学家盖•吕萨克确定它是一种新元素，根据其颜色命名为“lodine”，意为“紫罗兰”，中文音译为“碘”。

每当你受伤擦破了皮，碘就以碘酊（俗称碘酒）的形态出场，在你的龇牙咧嘴声中把伤口抹成黄褐色。与另几位卤族元素一样，碘也有毒性，低浓度下可以杀菌消毒。由于它只能微溶于水，通常泡在酒精（乙醇）溶液中，所以叫“碘酒”。

已经想起那个酸爽的感觉了

既然碘有毒，为何还要补？人体甲状腺需要碘才能维持健康，而内陆地区由于日常饮食缺乏碘，容易导致甲状腺肿大（俗称“大脖子病”）。因此我国从1994年起，在上市销售的食盐中加入碘，也就是碘盐。不过如果吃盐太多、摄入碘过量，也会引起甲状腺结节等疾病。

19 世纪门捷列夫制定元素周期表时，许多元素还没被发现。但他通过总结规律，预测出了多种未知元素的存在、以及它们在周期表上的位置。其中一种元素被门捷列夫预测为“类碘”，在周期表上位于碘的下方。

1940年，物理学家塞格雷和同事用氦原子核轰击铋原子核，终于找到了“类碘”，也就是砹（ài，元素符号 At）。这是一种放射性元素，排在元素周期表第85号。但它只能短时间存在，哪怕最稳定的砹-210，半衰期也只有8.1小时（8.1个小时后有一半衰变为其他元素）。因此它被命名为“Astatine”，意为“不稳定的”，80多年来也从未在自然界被发现。

砹元素发现者之一、美籍意大利裔物理学家埃米利奥•塞格雷（1905~1989）。他还和同事一起发现了第43号元素锝（dé，元素符号 Tc），并因发现“反质子”获得了 1959年诺贝尔物理学奖。

砹并不是卤族元素的小老弟，2010年科学家又发现了它的“弟中弟”—第117号元素（tián，鿬，元素用字，）。与砹类似，也是一种人工生成的放射性元素，以相关研究机构所在的美国田纳西州命名。它的寿命极其短暂，半衰期只有80毫秒，相当于智能手机触摸屏的延迟时间！

目前元素周期表已经排到了118号元素，几大元素主族都集齐了 6~7名成员。许多化学家认为，元素的名单并没有写完，还有更新、更重的元素等待人类去发现！

撰文 | 徐欣宇

部分图片 | 图虫创意

微信编辑 | 赵之遇

本文原载于《博物》杂志2025年2月刊