Kada je 1808. godine engleski kemičar John Dalton objavio prvu tablicu simbola kemijskih elemenata, njihovih relativnih atomskih masa („atomskih težina“) te formula jednostavnih kemijskih spojava u njoj se pojavila i formula soline, ili kako su je onda zvali rasolne kiseline (muriatic acid). Kada njegove kružiće prevedemo na jezik modernih kemijskih simbola, za formulu solne kiseline ne dobivamo HCl, H₂Cl, HCl₂ (ili nešto slično tome) nego HO₃. Gdje je tu klor?

Odgovor na pitanje zašto se u formuli klorovodika (HCl) ne nalazi klor nego kisik, naći ćemo ako odgovorimo na pitanje zašto se kisik zove kisik – ili kiselik, kiseonik, kislorod, oxygen, Sauerstoff, ili tko zna kako sve ne na bezbrojnim svjetskim jezicima. Bez obzira na oblik riječi, njihov je korijen uvijek isti – to je riječ „kiseo“ ili „kiselina“ (grč oxys, njem. sauer itd.). Razlog toj jezičnoj zavrzlami je u činjenici da je Lavoisier mislio kako kiseline moraju nužno sadržavati kisik. Pa kako je solna kiselina (očito) kiselina, i ona mora sadržavati kisik. No koliko kisika i što osim kisika?

I opet se u priču uplela (još jedna) kriva teorija. Dalton je naime smatrao da se kisik u zraku sastoji od atoma kisika (O), a ne od njegovih dvoatomnih molekula, O₂ – što su kemičari utvrdili istom 1860. godine. Iz toga slijedi da formula vode nije H₂O nego HO. Kako je u vodi maseni omjer vodika prema kisiku 1:8, proizlazi da je relativna atomska masa kisika 8. Dodamo li tome pogreške u mjerenju, dolazimo do Daltonove vrijednosti A_r(O) = 5,7.  I sad, ono najvažnije: M_r(HO₃) = 3 × A_r(O) + A_r(H) = 3 × 5,7 + 1 = 18,1, a to je gotovo pola vrijednosti relativne atomske mase klorovodika (36,5/2 = 18,3). Sve štima, samo su relativne atomske mase svih kemijskih elemenata (osim mase vodika) upola manje, a usto HCl ne sadrži klor nego kisik!

Ova je povijesna zgoda poučna svakome tko misli da se znanost temelji samo na eksperimentu. Eksperiment vrijedi upravo onoliko koliko vrijedi teorija koja ga podržava. Ili, da to kažemo riječima Frana Bubanovića, našeg najvećeg popularizatora kemije u prošlom stoljeću, „teorija je aparatus u kojem kemičar radi svoj pokus“.

No, vratimo se kemiji. Kemija klora počinje u 17. stoljeću kada je njemački kemičar Johannes Glauber djelovanjem sumporne kiseline na kuhinjsku sol dobio klorovodik. (Još su međutim prije njega alkemičari dobivali klorovodik žarenjem soli s glinom.) Dobio ga je dobio, ali ga nije trebao. Klorovodik je naime bio samo nusprodukt, otpad pri proizvodnji natrijeva sulfata, njegove „čudesne soli“ (sal mirabilis), kojom je Glauber liječio sve bolesti. Budući da nikom nije trebao, klorovodik se ispuštao u zrak bez ikakva obzira prema ljudima koji su živjeli u blizini tvornice. Rješenje je pronađeno istom 1773. godine kada je Karl Wilhelm Scheele otkrio da reakcijom solne kiseline i „crne magnezije“ (manganova dioksida, MnO₂) nastaje „deflogistonirana solna kiselina“ – kojoj je Dalton pripisao formulu HO₄. Tek će 1810. jedan drugi engleski kemičar, Humphrey Davy, raspršiti maglu rekavši da se iza solne kiseline i njezina „oksida“ krije novi kemijski element. Nadjenu mu je ime chlorine, prema grčkoj riječi chloros = zelen.

Kako bilo da bilo, kemičari su dobili još jedan moćan reagens. Jer žutozeleni plin koji se zove klor (Cl₂) jako je oksidacijsko sredstvo. No kakve to ima veze s ispuštanjem klorovodika u zrak? Njegovom oksidacijom u klor nije se, rekli bismo, ništa dobilo jer je klor otrovniji od klorovodika, toliko otrovan da se u Prvom svjetskom ratu koristio kao (prvi) bojni otrov. Tako bi i bilo da su ga, poput klorovodika, ispuštali u zrak. Umjesto toga uvodili su ga u gašeno vapno, kalcijev hidroksid, da bi nastalo klorno vapno, smjesa kalcijeva klorida i hipoklorita, CaCl₂ i Ca(OCl)₂. Klorno se vapno pokazalo kao izuzetno djelotvorno dezinfekcijsko sredstvo, ali – još važnije – i kako sredstvo za izbjeljivanje tkanina. Tako su jednim udarcem pale dvije muhe: kemijska se industrija riješila opasnog otpada, a tekstilna industrija dobila bolji postupak za proizvodnju bijeloga platna.

Danas malo tko upotrebljava klorno vapno. Umjesto klornog vapna, kalcijeva hipoklorita, upotrebljava se natrijev hipoklorit, NaClO, koji se u obliku vodene otopine prodaje pod imenom varekina ili varikina. No i sama je hipoklorasta kiselina, HClO, jako oksidacijsko sredstvo. Ona se dobiva uvođenjem klora u vodu. Tako nastaje klorna voda koja služi poglavito za dezinfekciju vode u bazenima.

Sve su to jednostavne sinteze, ne treba činiti ništa drugo nego uvoditi klor u vodu ili lužinu (vapnenu vodu ili natrijevu lužinu), ali samo dok se ne pozabavimo onime što nastaje tim jednostavnim postupkom. Klor se naime lako spaja s kisikom, pa ovisno o temperaturi i koncentraciji lužine nastaju ne samo soli hipokloraste kiseline, HClO, nego i soli drugih klornih kiselina: HClO₂, HClO₃ i HClO₄. Svima je, vjerujem, poznat kalijev klorat, KClO₃, grijanjem kojeg se na satu kemije dobiva kisik. Amonijev perklorat, NH₄ClO₄, služi pak – u smjesi s aluminijevim prahom – kao kruto raketno gorivo. Nije da klor ima formulu HO₄, kako je mislio John Dalton, ali da klor ima veze s kisikom, a još više s oksidacijom – to nitko ne može poreći.

Nenad Raos, rođen u Zagrebu 1951., je kemičar, znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, sada u mirovini. Bio je pročelnik Sekcije za izobrazbu Hrvatskog kemijskog društva, glavni urednik časopisa Priroda i urednik rubrike Kemija u nastavi u časopisu Kemija u industriji. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Piše za časopis Čovjek i svemir, te mrežne stranice Panopticum i, naravno, Bug-online. Autor je 16 znanstveno-popularnih knjiga, od kojih treba izvojiti „Kemijski leksikon u stripu“, „Metali života – metali smrti“ te „Kemičar u kući – kemija svakodnevnog života“.