تاریخ کشف کلر

انسان در دوران باستان بعضی از ترکیبات کلردار مانند کلرید سودیوم (NaCl) کلرید آمونیوم (NH4Cl) را می‌شناخت. بعدها اسید ئیدروکلریک (HCL) نیز شناخته شد و در مقیاس وسیعی مورد استفاده قرار گرفت. تعدادی زیادی از ترکیبات کلر از جانب پژوهشگران مورد بررسی قرار گرفت و شکی نیست که در کار با این ترکیبات، کلر آزاد نیز مکرراً حاصل شده است. دانشمندان برجسته و مشهوری موفق به مشاهده‌ی کلر آزاد نیز مکرراً حاصل شده است. دانشمندان برجسته و مشهوری موفق به مشاهده‌ی کلر آزاد شده بودند، از جمله گلاوبر (1) (که نمک گلاوبر نیز به نام وی مشهور است)، وان هلمونت، و بویل. اما حتی اگر این گاز عجیب زرد مایل به سبز توجه این دانشمندان را به خود جلب می‌کرد، نمی‌توانستند اطلاع دقیقی از ماهیت آن کسب کنند.
شیمیدان سوئدی، شله، نیز در اشتباه بود. وی کلر را به همان روشی که در کتابهای درسی امروز تشریح می‌شود تهیه کرد: به وسیله‌ی اثر دادن اسید کلریدریک بر اکسید منگنز (شله از سنگ معدن پیرولوزیت، که اکسید طبیعی منگنز است، استفاده کرد). بدون شک، دانشمند مزبور این روش را به طور تصادفی انتخاب نکرده بود. شله می‌دانست که معمولاً از واکنش اسید کلریدریک با اکسید طبیعی منگنز، هوای اشتعال‌پذیر (که امروزه به نام ئیدروژن معروف است) حاصل می‌شود. در حقیقت، گازی آزاد می‌شد اما کوچکترین تشابهی با هوای اشتعال‌پذیر نداشت. گاز حاصل بوی زننده‌ای داشت و رنگش نیز ناخوشایند بود (زرد مایل به سبز). این گاز جدید چوب پنبه را می‌خورد و گلها و برگها را بی‌رنگ می‌کرد. دارای فعالیت شیمیایی شدیدی بود. با بیشتر فلزات ترکیب می‌شد، و از واکنش آن با آمونیاک دود غلیظی (کلرید آمونیوم) حاصل می‌گردید. قابلیت حل شدن آن در آب ضعیف بود. شله عبارت «یک عنصر شیمیایی جدید» را به کار نبرد، اگرچه عملاً در آستانه‌ی کشف قرار داشت و می‌توانست زنجیره‌ی منطقی پژوهشهایش را در خصوص ماهیت عنصری این گاز دنبال کند. این شیمیدان، که متعصبانه از نظریه‌ی ذات آتش پیروی می‌کرد، گاز کشف شده‌اش را اسید کلریدریکی نامید که ذات آتش خود را از دست داده است. سرانجام، شله گاز یاد شده را «اسید کلریدریک غیر آتشین یا اسید موریک غیر آتشین» (HCL، اسید موریک نامیده می‌شد و از کلمه‌ی لاتین «موریا»، به معنی آب نمک، گرفته شده است) نامید. در آن زمانع شله با کوندیش و دانشمندان دیگر، در این مورد که هوای اشتعال‌پذیر (ئیدروژن) همان «ذات آتش» است هم عقیده بود. بدین ترتیب، نتیجه این بود که گاز جدید بایستی یک جسم ساده باشد (اسید کلریدریک منهای ذات آتش)، اما شله به چنین نتیجه‌ی ظاهراً مسلمی دست نیافت. اگرچه همه تاریخ کشف این گاز جدید را سال 1774 می‌دانند، سالها گذشت تا ماهیت آن به طور صحیح شناسایی شد.
لاووازیه نظریه‌ی ذات آتش را از اعتبار انداخت. حتی نام «اسید موریک غیر آتشین» اعتراض وی را بشدت برانگیخت. به عقیده‌ی وی، اسید تهیه شده توسط شله ترکیبی از اسید موریک (کلریدریک) و اکسیژن بود. اسید موریک اکسید شده، همان چیزی است که ما امروزه به نام عنصر کلر می‌شناسیم. شیمیدان فرانسوی عقیده داشت که می‌بایستی تمام اسیدها حاوی اکسیژنی در حالت ترکیب با عنصری دیگر باشند. لاووازیه، اسید موریک را عنصر «موریوم» نامید و آن را در «جدول اجسام ساده» خود جای داد (بنیان موریوم).
نتیجه مبهم بود. لاووازیه، در کوشش برای روشن کردن ماهیت گاز کشف شده توسط شله موضوع را پیچیده‌تر کرده بود. احتمالاً، این روند در تاریخچه‌ی کلر در سایه‌ی مفاهیم نظری جدید، اجتناب‌ناپذیر بود. بعضی از شیمیدانان سعی کردند موریوم آزاد را تهیه کنند اما این کوششها بی‌ثمر بود و ماهیت گاز جدید روشنتر نگردید.
دیوی در سال 1807، با انجام آزمایشاتی بر روی اسید موریک مشهور، کوشید مسئله را حل کند. وی سعی کرد با روش الکتریکی این اسید را تجزیه کند. اما هیچ‌گونه تجزیه‌ای مشاهده نشد. نیاز به توضیح بیشتر نیست که وی به طور استادانه بر روی اسید اکسی موریک کار کرد، مسئله این است که به هر حال موفق به تهیه‌ی آب یا آزاد کردن اکسیژن نشد. در یک کلام، اسید مثل یک ماده‌ی ساده عمل می‌کرد. مضافاً اینکه، اثر آن بر روی فلزات یا اکسید آنها نمکهای مشخصی به وجود می‌آورد. در اینجا تنها کاری که دیوی باید انجام می‌داد این بود که دریابد اسید اکسی موریک تنها حاوی یک ماده‌ی ساده است؛ یعنی تشخیص دهد گازی که بیش از سی سال پیش توسط شله کشف شده بود ماهیت عنصری دارد. وی انجام این کار را طی گزارشی در 19 نوامبر 1810 به اطلاع انجمن سلطنتی رساند.
دیوی نام کلر این را برای این عنصر پیشنهاد کرد. این عنوان از کلمه‌ی یونانی کلوروس (2) به معنی «زرد مایل به سبز» اقتباس شده بود. دو، سال بعد در 1812، شیمیدان فرانسوی، گیلوساک، نام «کلر» را برای این عنصر پیشنهاد کرد (این نام از جانب بسیاری از ممالک، بجز کشورهای انگلیسی زبان، پذیرفته شد).
گیلوساک با همکاری تنار، و تقریباً همزمان با دیوی، شروع به مطالعه‌ی اسید اکسی موریک کرد. ابتدا، آنان می‌خواستند ثابت کنند که این ماده فاقد اکسیژن است. دو دانشمند اسید را از میان لوله‌ی چینی سرخ شده بر روی زغال سنگ گذراندند. اگر در گاز کشف شده توسط شله اکسیژن وجود داشت، باید به وسیله‌ی زغال سنگ جذب می‌شد. اگرچه ترکیب گاز ورودی و خروجی بدون تغییر ماند، این آزمایش اعتقاد پیروان لاووازیه را در مورد ترکیب اسید اکسی موریک متزلزل نکرد.
با اینهمه، آزمایشات دیوی بشدت بر روی جامعه‌ی علمی معاصرش، که می‌رفت تا قبول کند که موریوم در واقع همان کلر است، اثر گذارد. گیلوساک و تنار، در سال 1813 نظرات دیوی را تأیید کردند. تنها برزلیوس بود که تا مدتها بعد نیز در شک خود نسبت به عنصر بودن کلر ثابت قدم باقی ماند، اما سرانجام مجبور به پذیرش واقعیت شد. ماهیت عنصری کلر تنها پس از کشف و مطالعه‌ی یود و بروم به صورت حقیقتی انکارناپذیر درآمد.
در سال 1811، شیمیدان آلمانی، شوایگر (3)، پیشنهاد کرد که کلریک «هالوژن» نامیده شود (هالوژن در زابن یونانی به معنی نمکزاست). دلیل پیشنهاد این بود که کلر به آسانی با فلزات قلیایی ترکیب می‌شد و نمک تولید می‌کرد. در آن زمان، این نام پذیرفته نشد ولی بعدها اصطلاح مذکور به گروه عناصر مشابه با کلر یعنی، فلوئور، کلر، بروم، و یود اطلاق گردید. برای اولین بار، در سال 1823، کلر به شکل مایع توسط فاراده تهیه گردید.

پی‌نوشت‌:

1. Clauber .
2. Chloros .
3. Schweiger .

منبع مقاله :
تریفونوف، دیمیتری نیکولایویچ ، تریفونوف، ولادیمیر؛ (1390)، تاریخچه‌ی کشف عناصر شیمیایی، برگردان: عبدالله زرافشان، تهران: شرکت انتشارات علمی و فرهنگی، چاپ چهارم