נוסח השאלה המלא: רציתי לשאול באיזה תצורה כימית הכלור מסב לנו נזק? האם זה Cl או Cl2? כמו כן, איך זה שאנו אוכלים מזונות שמומס בהם מלח בישול והם מכילים למעשה יוני כלור – וזה לא פוגע בנו? מסקרן אותי גם לדעת איך הגוף סופח כלור כדי לייצר חומצת מימן כלורי לקיבה בלי להיפגע ממנו.
כלור במצב טהור הוא גז בצבע ירוק צהבהב, והוא מאוד תוקפני כשבני אדם באים איתו במגע: הוא גורם כוויות כימיות בכל רקמה שנחשפת אליו – בעור, בריריות הפה והעיניים ובדרכי הנשימה. אם לא ניתן טיפול מיידי, חשיפה לכמות גדולה של כלור תוביל למוות.
במלחמת העולם הראשונה נעשה השימוש הראשון בעולם בנשק כימי, שהיה למעשה גז כלור טהור. בהתקפה על הצרפתים בשנת 1915 פיזרו הגרמנים טון אחד של גז כלור, שהרג כ-5,000 חיילים צרפתים ופגע בעוד 15 אלף חיילים, כך שברור שכלור בהחלט אינו גז שנעים להיתקל בו. בריכוזים נמוכים יש לכלור שימושים שמועילים לאדם: אקונומיקה, למשל, היא תמיסה של תרכובות כלור שמשחררת כלור למים וכך מחטאת ומלבינה. תרכובות שמשחררות כלור למים משמשות גם לטיהור מי שתייה ובריכות שחייה מחיידקים.
בקבוקון זכוכית המכיל גז כלור | התמונה לקוחה מוויקיפדיה; צולמה בידי W. Oelen
מבחינה כימית הסמל של אטום הכלור הוא Cl, אולם לא מוצאים אותו באופן יציב כאטום בודד, אלא הוא יוצר קשר קוולנטי עם אטום כלור נוסף והופך איתו למולקולה Cl2. כלומר, בעיקרון התשובה לשאלה הראשונה היא ש-Cl2 היא המולקולה שמסבה את הנזק לגוף, כי היא זו שנמצאת בטבע במצב יציב. אולם במבט שני מגלים שלא המולקולה עצמה היא זו שמסווה נזק, ומה שתוקף את הגוף הם אטומי הכלור הפעילים עצמם – כלומר כשמולקולת הכלור נוגעת בגוף, היא מתפרקת ואטומי הכלור שבה מתרכבים עם מולקולות שונות בגוף וגורמים לכוויה הכימית.
בהקשר הזה מעניין לציין ששני החומרים הנפוצים ביותר שמשמשים כגז מדמיע – CS (או (2-chlorobenzalmalononitrile) ו-CN (או Phenacyl chloride) – הם תרכובות של כלור שאפקט הצריבה שלהם, שגורם לנו לדמוע, נוצר כי הם משחררים אטומים של כלור בבואם במגע עם הריריות.
לסיכום הנושא הזה אפשר לומר שכל מולקולה שמשחררת לגוף כלור אטומי בודד, שמכונה גם "רדיקל כלור", גורמת לו נזק.
מבנה מולקולות הגזים המדמיעים הנפוצים בשימוש בימינו – CS (מימין) ו-CN (משמאל). משחררים אטומי כלור צורבים במגע עם ריריות הגוף | התרשימים לקוחים מוויקיפדיה
מלח בישול (כלומר נתרן כלורי, NaCl) הוא כבר סיפור אחר, מפני שהכלור נמצא בו כבר במצב יוני – יון שמטענו החשמלי שלילי אחרי שקיבל אלקטרון בודד (שמטענו שלילי) מאטום הנתרן (לפירוט על התהליך כדאי לראות את הכתבה באתר על הקשר היוני). אחרי שהכלור מקבל אלקטרון, מספר האלקטרונים שלו עולה מ-17 ל-18 והיערכות האלקטרונים שלו משתווה לזו של הארגון (Ar), האטום שנמצא אחריו במערכה המחזורית (אטום בעל 18 אלקטרונים). הארגון הוא גז אציל ואינרטי (כלומר אדיש מבחינה כימית) שאינו מגיב עם חומרים אחרים. בהתאם לכך, גם יון הכלור Cl- (כלוריד) הוא יון יציב כימית ואינרטי מאוד שלא מגיב כמעט עם שום דבר ולכן לא פוגע בנו.
אגב, גם הנתרן – האטום השני של מלח הבישול – הופך ליון, וגם הוא משתנה ממתכת פעילה שמתפוצצת במגע עם מים לחומר אדיש מבחינה כימית.
לגבי החומצה המימן-כלורית (HCl) שנמצאת בקיבה, כאן הגוף שלנו עושה "טריק" שבו הוא מייצר את החומצה בלי לייצר את התרכובת ממש. מה שקורה הוא שכשדוגמים את מיצי הקיבה מגלים שהם מכילים כ-0.5 אחוז חומצה מימן-כלורית ("חומצת מלח") ושדרגת ה-pH של מיצי הקיבה חומצית מאוד: קרוב ל-2. אולם כיוון שהחומצה מימן-כלורית היא חומצה חזקה, היא מתפרקת לחלוטין במים, כלומר לא נמצאת בקיבה כתרכובת של מימן וכלור אלא רק כיונים נפרדים של כלור (Cl-), ושל מימן (H+, שמגיב מיד עם מים, H2O, ליצירת היון H3O+).
כך גם הגוף מיצר את החומצה במצב מפורק, בלי שהוא מייצר את הגז HCl עצמו. יוני הכלור מגיעים בעיקר ממלח הבישול שאנו אוכלים ויוני המימן מגיעים באמצעות פעולה של משאבות מיוחדות שנמצאות בתאי הקיבה ומכונות משאבות פרוטונים מסוג מימן-אשלגן-ATP, ששואבות יוני מימן לתוך הקיבה. אגב, מעניין לציין שתרופות מודרניות נגד צרבת עוצרות את פעולת המשאבות המיניאטוריות הללו וכך מונעות מהקיבה לפתח חומציות.
בומרנג - חזרה אליך: איזה איבר בגוף אחראי על רמות הכלוריד בדם? כיצד נפטר הגוף מעודפי כלוריד?
ד"ר אבי סאייג
מכון דוידסון לחינוך מדעי
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.
