氯（Cl）是元素周期表中的第17号元素，位于第3周期VII A族，属于卤素族，原子量为35.45，常见化合价为-1、+1、+3、+4、+5、+6和+7。氯在常温常压下是一种黄绿色的气体，具有强烈的刺激性气味。氯化学性质活泼，易与许多元素和化合物反应。氯的自然存在形式主要是氯化钠（食盐）和其他矿物盐。氯在水中的溶解度较高，并且可形成氯化氢（HCl）和其他氯化物。

人们很早就认识到氯化物的存在，古希腊时代人们就知道食盐在饮食上的应用，中国最早使用的调味品便是盐，而食盐的主要成分是氯化钠（NaCl）。中国盐的发现可追溯到原始氏族社会时期和传说中的“三皇五帝”时代。

1774年，瑞典化学家舍勒（Scheele）在从事软锰矿的研究时发现：软锰矿与盐酸混合后加热就会生成一种令人窒息的黄绿色气体。当时，大化学家拉瓦锡认为氧是酸性的起源，一切酸中都含有氧，舍勒及许多化学家都坚信拉瓦锡的观点。他们认为这种黄绿色的气体是一种由氧和盐酸形成的化合物，所以舍勒称它为“氧化盐酸”。1785年，法国化学家贝托雷（Berthollet）发现这种黄绿色气体的水溶液在阳光下会分解出盐酸和氧气，所以将这种气体叫作“氧化盐酸”，并赞同了拉瓦锡的理论。1805年，诺斯莫尔（Northmore）将这种气体液化。1809年，法国科学家盖-吕萨（Gay-Lussac）和泰纳（Taine）用实验推翻了贝托雷“氧化盐酸”的说法，但仍然坚持拉瓦锡所说的酸中有氧的理论。

但英国化学家戴维却持有不同的观点，他想尽了一切办法也不能从氧化盐酸中把氧夺取出来，均告失败，因此他怀疑氧化盐酸中根本就没有氧存在。直到1810年，戴维（Davy）以无可辩驳的事实证明了所谓的氧化盐酸不是一种化合物，而是一种化学元素的单质。1811年，德国化学家什维盖尔根据氯气可以与碱金属反应成盐的特点将其命名为“卤素”（Chlorine，希腊文原意是“淡绿色”。中文译名为氯）。1823年，法拉第首次制得了液态氯。

氯在地壳中的质量分数约为0.031%，在所有元素中位居第20位，在地幔、陆壳、洋壳与海洋均有存储，在地壳地幔中的平均浓度约为1.7×10-53[1,2]。氯元素大多数以化合物的形式存在于海水、土壤、空气和矿石（氯磷灰石和方钠石等）中 ，以氯离子或络合物形式在自然界中存在与迁移，其中海水是氯的最主要来源，1kg海水里约含有18.97g氯离子。仅有火山气体中有氯气以游离态存在。

英文名称Chlorine来自于希腊文khlros（淡绿色），中文取该气体为绿色之意译成“氯”字。

无机氯化物：无机氯化物有氯化氢、氯化钠、氯化铵、氯化钙、氯化铁、氯化钾、氯的氧化物、硫化物和氯酸盐类等。有机氯化物：氯有机氯化物包括三氯乙烯、氯乙酸甲酯、三氯甲烷（氯仿）、四氯化碳、氯苯、氯霉素和氯乙醇等。

氯有24种同位素，从28Cl到51Cl，其中10种放射性同位素有：32Cl、33Cl、34mCl、34Cl、36Cl、38mCl、38Cl、39Cl、40mCl，因为36Cl会衰变成36Ar，所以可用36Ar/36Cl的比值测定地球年龄。氯元素有35Cl和37Cl两种稳定同位素。最外层电子构型都为3s23p5。相对原子质量分别为34.968 852和36.965 903。天然丰度分别为75.77%和24.23%。

外观：常温常压下氯气为黄绿色气体，在低温和加压条件下，氯气可转变为液态和固态。

密度： 3.214g/L（0℃）

熔点：−101.0℃

沸点：−34.4℃

蒸汽压：5atm(10.3℃)，20atm(65℃)

味道：有强烈的刺激性气味

溶解性：微溶于水，易溶于碱液，易溶于四氯化碳、二硫化碳等有机溶剂

同位素：氯有26种同位素，只有35Cl和37Cl是稳定的，其余同位素均具有放射性[4]。

原子半径：99 pm

核外电子排布：[Ne]3s23p5

化合价：±1, 3, 5, 7

晶体结构：斜方晶系

电负性：3.16（鲍林标度）

第一电离能：1251.2 kJ/mol

氯的最外层电子排布是3s23p5，最外层p轨道有七个电子，未充满，容易得到一个电子，所以在自然界多呈-1价，还有+1、+3、+4、+5、+6和+7价等价态存在。

氯气具有强氧化性，能与大多数金属和非金属发生化合反应。

氯气遇水歧化为盐酸和次氯酸，次氯酸不稳定易分解放出游离氧，其中次氯酸具有漂白性（比SO2强且加热不恢复原色）

与金属反应

2Na+Cl2 2NaCl （产生白烟）

2Fe+3Cl2 2FeCl3 （产生棕褐色烟）

Cu+Cl2 CuCl （产生棕黄色烟）

与非金属单质反应

H2+Cl2 2HCl （苍白色火焰，集气瓶口产生白雾。可用于氢气和氯气相互鉴别）

2P+3Cl2 3PCl3 （无色液体）

2P+5Cl2 3PCl5 （白色固体）

与水反应

此反应可逆：

H2O+Cl2 HCl+HClO

离子方程式：

H2O+Cl2 H++Cl-+HClO

注：液氯是纯净物，氯水是混合物

氯水的成分及其性质（“三分子四离子”）：Cl2使氯水呈浅黄绿色；HClO使氯水具有不稳定性、强氧化性和漂白性（永久）

与碱反应

2NaOH+Cl2 =NaCl + NaClO +H2O（可用于制漂白液、除去多余氯气）

2CaOH+2Cl2 =CaCl2 + Ca(ClO)2 +2H2O（可用于制漂白粉）

与还原性物质反应

2FeCl2+Cl2 =2FeCl3

SO2+Cl2+2H2O =H2SO4+2HCl

2KI+Cl2 =2KCl+I2

①次氯酸（HClO）

弱酸性：次氯酸是一种一元弱酸。

强氧化性：次氯酸能氧化还原性物质(如：KI、FeCl2等)，还可以使有色布条、品红溶液、石蕊溶液褪色。常用作消毒剂、漂白剂。

不稳定性：在光照或加热条件下易分解，

HClO HCl+O2

保存方法：密封避光保存在棕色试剂瓶中

②次氯酸钙（Ca(ClO)2）

次氯酸钙为白色粉末，是漂白粉的主要成分，稳定性强于次氯酸，可溶于水。

与稀盐酸反应：

Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2 + 2HClO

与浓盐酸反应 ：

Ca(ClO)2+4HCl（浓）=CaCl2 + 2H2O+ 2Cl2

漂白粉漂白原理：生成次氯酸，

Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3 +2HClO

实验室检验水中是否含有氯离子可以向其中加入可溶的银离子（硝酸银）（加入酸性硝酸银可以排除其他离子干扰），银离子和氯离子反应会生成氯化银白色沉淀。再取白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，则说明含氯离子。反应方程式为：

Ag++Cl-→AgCl↓

也可直接应用氯离子检测试纸或者氯离子检测仪进行直接检测。

氯气的实验室制备所需试剂为二氧化锰和浓盐酸，相应反应方程式为：

MnO2+4HCl MnCl2+2H2O+Cl2

反应装置如下图：

① 净化装置：用饱和食盐水除去氯气当中混有的氯化氢：盛有饱和食盐水洗瓶、防倒吸装置；然后用浓硫酸除去水：装有浓硫酸的洗瓶

② 收集：向上集气法、排饱和食盐水法

验满：把碘化钾淀粉试纸湿润，放到集气瓶口上方，若试纸变蓝色，则氯气已收集满

③ 尾气处理：用氢氧化钠除去多余的氯气，防止污染环境。

注：如果将过量的二氧化锰与足量的浓盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于理论值，可能的原因有：

①加热时温度过高，导致大量的盐酸挥发；

②随着反应的进行，浓盐酸变稀，稀盐酸不能与二氧化锰反应

工业上通常采用饱和食盐水电解法、熔盐电解法制备氯气。

电解食盐水法反应式如下

2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2+H2

电解熔融氯化钠制取氯气反应式如下

2NaCl 2Na+Cl2

氯是人体必需常量元素之一，是维持体液和电解质平衡中所必需的，也是胃液的一种必需成分。自然界中常以氯化物形式存在，最普通形式是食盐。氯在人体含量平均为1.17g/kg，总量约为82～100g，占体重的0.15%，广泛分布于全身。主要以氯离子形式与钠、钾化合存在。其中氯化钾主要在细胞内液，而氯化钠主要在细胞外液中。氯离子是引起咸味的原因。

膳食氯几乎完全来源于氯化钠，仅少量来自氯化钾。因此食盐及其加工食品酱油、腌制肉或烟熏食品、酱菜类以及咸味食品等都富含氯化物。体内的氯通常是经肠道从食物中的氯化钠摄取的，主要由尿液排出，少量经粪便排出。氯通常以离子状态存在于细胞外液中，发挥重要的调节作用。

氯离子（Cl-）在维持人体内渗透压中扮演着关键的角色。渗透压是指液体中溶质颗粒对水分子施加的压力，是维持细胞形状和功能的重要因素。细胞内的钠离子（Na+）和钾离子（K+）作为主要的正离子，与氯离子共同作用，维持细胞外液和细胞内液之间的渗透平衡。

在细胞外液中，钠离子是最主要的阳离子，而氯离子作为其主要的阴离子，与钠离子共同作用于细胞外液的渗透压；同时，氯离子也是细胞内液的重要成分之一，在细胞内外液体的平衡中同样不可或缺。氯离子通过参与形成各种溶液的电解质平衡，与其他离子共同作用，确保细胞内外的渗透压稳定。

如果渗透压发生变化，可能会导致细胞出现胀大或收缩的现象，从而引起细胞损伤或死亡。例如，当细胞外液渗透压下降时，细胞会因内水分大量进入而肿胀，甚至出现爆裂；反之，若细胞外液渗透压升高，细胞则会因失水而收缩，从而对细胞内的生化反应与结构完整性产生负面影响。氯离子的适当浓度和分布能够有效地防止这些不利后果，维护细胞的正常功能。此外，氯离子在肾脏的再吸收过程中也起着重要作用，通过调整氯的排泄和再吸收，帮助维持全身的水盐平衡和渗透压的稳定。。

人体内部的酸碱平衡由多种离子共同调节，其中氯离子和碳酸氢根离子（HCO3-）之间的相互制约关系尤为显著。两者之间的浓度保持在一定的比例，使得细胞外液的 pH 值稳定在一个较为适宜的范围内，从而保障细胞的正常功能和组织的健康。

当机体发生大量呕吐时，氯离子的浓度会显著降低，进而导致体内的电解质失衡。由于氯离子在维持细胞外液渗透压及调节酸碱平衡中担当着不可或缺的角色，其减少会导致身体对酸性或碱性物质的调节能力下降。这时，碳酸氢根离子的浓度相对增加，可能引发碱中毒等情况。碱中毒会对神经系统及其他重要器官造成一定影响，甚至引发严重的健康问题。

氯离子（Cl-）在食物消化过程中发挥着至关重要的作用，主要体现在其作为盐酸（HCl）组成成分的基础上。胃液的酸性环境对食物的消化和营养吸收具有深远的影响，而氯离子则是维持这种酸性环境的关键元素。

在胃壁细胞中，氯离子与氢离子结合形成盐酸，盐酸的分泌不仅能杀灭进入胃中的病原微生物，保护消化系统的健康，还能激活胃蛋白酶元，促进蛋白质的分解和水解。胃蛋白酶元在胃酸的作用下转变为活跃形式的胃蛋白酶，从而有效地分解食物中的蛋白质，这是消化过程中不可或缺的一步。

此外，盐酸还发挥着促进多糖及蛋白质水解的作用，使得食物中的营养物质得以更好地被人体利用。同时，适当的酸性环境对于维生素B12和铁的吸收也至关重要，盐酸能帮助保持这些营养物质的稳定性和生物利用度，从而提高其吸收率。

氯离子（Cl-）在稳定细胞膜电位方面具有重要作用，尤其是在维持细胞的静息电位和调节细胞的兴奋性方面。细胞膜的静息电位是细胞内负电、细胞外正电的状态，主要由膜内外离子的分布和运动所决定。在大多数细胞中，细胞内部的氯离子浓度相对较低，而外部的氯离子浓度较高，这种分布为膜电位的稳定提供了基础。

由于大多数细胞膜缺乏针对氯离子的初级转运系统，氯离子主要通过多种转运机制在细胞内外进行交换。例如，Cl--HCO3- 交换、HCO3--HCl 交换、Na+-K+-2Cl- 联合转运、K+-Cl- 转运以及氯通道的开放等过程，使得氯离子能够穿过细胞膜。这些交换和转运机制使氯离子在细胞内外的浓度变化，影响膜电位。

在兴奋性细胞中，Cl-通道的活性有助于稳定膜电位，抑制动作电位的产生。当细胞处于静息状态时，氯的内外浓度差促进Cl-的内流，这种内流使得细胞膜更加负电，从而提高了细胞抵抗兴奋的能力。相反，当细胞受到刺激时，Cl-的内外交换能够帮助迅速调整膜电位，避免过度激活。

在非兴奋性细胞如肥大细胞中，氯离子通过维持负膜电位，促进膜外钙离子（Ca2+）的进入。。氯离子转运失调会导致囊胞性纤维症、先天性肌强直、遗传性肾结石病等。

氯离子（Cl-）在血液中二氧化碳（CO2）运输的过程中发挥着重要的作用，尤其是在红细胞内与碳酸氢根离子（HCO3-）的相互转移中，氯离子起到了促进和调节的作用。

当组织产生的二氧化碳进入血液后，CO2在酶的催化下与水结合生成碳酸（H2CO3），随后碳酸会迅速解离为氢离子（H+）和碳酸氢根离子（HCO3-）。这种转化不仅使二氧化碳以更易运输的形式存在，还增加了血液中的酸性，影响了pH值。在红细胞内，HCO3-的形成伴随而来的是内部氯离子的浓度变化。

为维持电荷平衡，当HCO3-从红细胞释放到血浆中，氯离子会状态选择性地进入红细胞。这一过程被称为“氯离子移位”或“氯-重碳酸盐交换”，是通过氯离子与碳酸氢根的相互转运来实现的。氯离子的转移不仅能够稳定细胞内的电解质平衡，同时也支持红细胞对二氧化碳的运输。

此外，H2CO3和HCO3-都是毒素运输与缓冲的重要形式，氯的转移直接促进了红细胞内CO2的高效运输，因此对于二氧化碳的有效清除至关重要。在肺泡中，随着CO2的释放，HCO3-重新转化为CO2并运输到肺部，从而完成了气体交换。。

在光合作用中，氯作为锰的辅助因子参与水的光解反应。水光解反应是光合作用最初的光化学反应，氯的作用位点在光系统II。研究工作表明，在缺氯条件下，植物细胞的增殖速度降低，叶面积减少，生长量明显下降（大约60%），但氯并不影响植物体中光合速率。由此可见，氯对水光解放O2反应的影响不是直接作用，氯可能是锰的配合基，有助于稳定锰离子，使之处于较高的氧化状态。氯不仅为希尔反应放O2所必需，它还能促进光合磷酸化作用。

氯对气孔的开张和关闭有调节作用。当某些植物叶片气孔开张时，K+流入是由有机酸阴离子（主要是苹果酸根）作为陪伴离子，这些离子在代谢过程中是靠消耗淀粉产生的；但是对某些淀粉含量不多的作物（如洋葱），当K+流入保卫细胞时，由于缺少苹果酸根则需由Cl-作为陪伴离子。缺氯时，洋葱的气孔就不能自如地开关，而导致水分过多地损失。由于氯在维持细胞膨压、调节气孔运动方面的明显作用，从而能增强植物的抗旱能力。

以往人们了解较多的是原生质上的H+-ATP酶，它受K+的激活。而在液泡膜上也存在有H+-ATP酶。与原生质上的H+-ATP酶不同，这种酶不受一价阳离子的影响，而专靠氯化物激活。该酶可以把原生质中的H+转运到液泡内，使液泡膜内外产生pH梯度（胞液，pH>7；液泡，pH<<6）。缺氯时，植物根的伸长严重受阻，这可能和氯的上述功能有关。因为缺氯时，影响活性溶质渗入液泡内，从而使根的伸长受到抑制。

施用含氯肥料对抑制病害的发生有明显作用。据报道，2013以前至少有10种作物的15个品种，其叶、根病害可通过增施含氯肥料而明显减轻。例如冬小麦的全蚀病、条锈病，春小麦的叶锈病、枯斑病，大麦的根腐病，玉米的茎枯病，马铃薯的空心病、褐心病等。根据研究者的推论，氯能抑制土壤中铵态氮的硝化作用。当施入铵态氮肥时，氯使大多数铵态氮不能被转化，而迫使作物吸收更多的铵态氮；在作物吸收铵态氮肥的同时，根系释放出H+离子，使根际酸度增加。许多土壤微生物由于适宜在酸度较大的环境中大量繁衍，从而抑制了病菌的滋生，如小麦因施用含氯肥料而减轻了全蚀病病害的发生。还有一些研究者从Cl-和NO3-存在吸收上的竞争性来解释。施含氯肥料可降低作物体内NO3-的浓度，一般认为NO3-含量低的作物很少发生严重的根腐病。

在许多阴离子中，Cl-是生物化学性质最稳定的离子，它能与阳离子保持电荷平衡，维持细胞内的渗透压。植物体内氯的流动性很强，输送速度较快，能迅速进入细胞内，提高细胞的渗透压和膨压。渗透压的提高可增强细胞吸水，并提高植物细胞和组织束缚水分的能力。这就有利于促进植物从外界吸收更多的水分。在干旱条件下，也能减少植物丢失水分。提高膨压后可使叶片直立，延长功能期。作物缺氯时，叶片往往失去膨压而萎蔫。氯对细胞液缓冲体系也有一定的影响。氯在离子平衡方面的作用，可能有特殊的意义。

氯对酶活性也有影响。氯化物能激活利用谷氨酰胺为底物的天冬酰胺合成酶，促进天冬酰胺和谷氨酸的合成。氯在氮素代谢过程中有重要作用。

适量的氯有利于碳水化合物的合成和转化。

氯主要用于化学工业尤其是有机合成工业上，以生产塑料、合成橡胶、染料及其他化学制品或中间体，还用于漂白剂、消毒剂、合成药物等。氯气亦用作制造漂白粉、漂白纸浆和布匹、合成盐酸、制造氯化物、饮水消毒、合成塑料和农药等。提炼稀有金属等方面也需要氯气。

氯在水处理中的应用非常广泛，主要用作消毒剂。自20世纪初以来，氯成为了饮用水和废水处理过程中最常用的消毒剂之一，以杀灭水中的细菌和其他病原微生物。氯溶于水可生成次氯酸，次氯酸的强氧化性具有杀菌作用，可用于生活用水、游泳池、医院的消毒，处理工业废水时可将有毒物质硫化氢、氰化物等转化为无毒物质。氯的使用显著降低了水传播疾病的发生率，例如霍乱和伤寒。

氯在清洁产品中的应用主要体现在漂白水、消毒液和清洁剂中。其主要功能是去除衣物上的污渍，特别是那些顽固的蛋白质污渍，如血迹或汗渍。此外，漂白水还可以有效消灭细菌、病毒和其他微生物。例如，用漂白水处理厨房和浴室的表面，可以有效消除霉菌和异味。洗衣粉中的氯化成分可以增强衣物的亮白度，使其在多次洗涤后依然保持鲜艳和清新。氯化剂也被广泛用于漂白木浆，氯气或其化合物（如二氧化氯）通过与木浆中的木质素反应，以去除天然木材中的色素和杂质，从而获得洁白的纸张。

氯化碳化合物，尤其是氯氟烃（CFCs），在制冷剂的应用中发挥了重要作用，这些化合物因其良好的热性质和稳定性，使得它们曾广泛用于家用电器、空调和冰箱等设备。氯氟烃是一种由氯、氟和碳组成的化合物，具有低蒸汽压和高蒸发热，良好化学稳定性、无腐蚀性等特性，使得 CFCs 成为了制冷设备的理想选择。在20世纪50年代到80年代，CFCs 的使用达到了峰值。它们被广泛应用于多个领域，包括现代冰箱、冷冻柜和空调设备等家用电器，还用于泡沫塑料的生产及作为清洗剂和溶剂，为电子元件清洁和去油。

尽管 CFC s的应用带来了便利，但 CFCs 在大气中的释放引起了臭氧层破坏和全球变暖问题。1987年，各国签署了《蒙特利尔议定书》，该协议旨在逐步淘汰生产和使用CFCs气体。在此背景下，氢氟碳化合物（HFCs）以及氨、二氧化碳等天然制冷剂被开发出来，逐渐成为制冷行业的新选择。

氯在制药行业也扮演着重要角色，许多药物的合成过程需要氯化反应。比如抗生素的生产，氯常用作某些反应步骤的试剂，以增加分子的活性或改善其生物相容性。一些重要的药物，如抗病毒药物和抗癌药物，通常需要在合成时引入氯基团，从而提高其药效。氯的使用不仅限于活性成分的合成，还涉及氯的中间体，这些中间体有助于提高合成效率。例如，某些抗生素的氯化衍生物显示出更强的抗菌活性，通过改进药物的化学结构，使其在治疗各种感染时更为有效。氯的这种生物医学应用对现代医学有着重要的促进作用。

氯的另一个重要应用领域在农药的合成。许多农药和除草剂的分子结构中都包含氯元素，氯的引入可以显著增强这些化学品的生物活性。例如，氯噻啉经常被用作防治多种作物害虫的杀虫剂。它的杀虫原理在于干扰昆虫的神经系统，从而达到快速灭杀的效果。此外，氯基农药的耐久性也使其在土壤中能保持较长时间的活性，从而提高了作物的产量。由于氯化合物在农业上的有效性，这些农药在全球范围内被广泛使用，帮助农民获得更好的收成，增强了全球食品安全。

氯化合物在材料科学中的应用日益广泛，尤其是在制备阻燃材料和耐腐蚀等特殊涂料方面。通过引入氯化合物，可以显著改善材料的耐火性和耐腐蚀性。许多氯化聚合物，如聚氯乙烯（PVC）和氯化聚氨酯，因其本身的化学结构而具有良好的阻燃特性，这些材料常被应用于建筑装潢、电线电缆、地板材料等领域，确保建筑和设备的安全。四溴联苯等化合物作为添加剂融入到各种基材中，从而提升其阻燃性能。氯化铝和氯化钙等无机物也常作为阻燃剂应用于塑料和木材等材料中。它们在高温下能够释放氯气，形成保护性的氯化层，限制氧气与燃料的接触，从而减缓燃烧过程。

氯化合物同样用于开发耐腐蚀涂料。例如，氯化聚合物（如氯化聚乙烯和氯化聚氨酯）常被用作船舶、海洋结构以及化学储罐的表面涂层。这些涂料能够有效抵御海洋环境中的盐水、酸性及碱性物质，延长使用寿命，降低维护成本。氯化物在水性涂料中的应用也在不断增加。相较于传统的溶剂型涂料，水性涂料使用的氯化聚合物能减小挥发性有机物（VOCs）排放，对环境影响较小。同时，这些涂料具备优良的附着力和抗污染能力。

此外，氯化合物的使用还与其他材料（如金属、陶瓷、合成纤维等）协同作用，不仅提升了材料的阻燃和耐腐蚀性能，还改善了其外观和物理属性，推动了新型复合材料的发展。

在化学实验室中，氯及其化合物作为重要的试剂和工具，被广泛应用于诸多化学反应和研究领域。氯的反应性以及其化合物的多样性使得它们在合成化学、分析化学以及材料科学等领域扮演着不可或缺的角色。

氯及其化合物在有机合成中常用作反应试剂和催化剂。氯的强氧化性和高反应性使其成为许多重要化学反应的核心成分.如氯化聚合等氯化反应，通过控制聚合反应条件，可以调节所生成聚合物的性质，如其耐热性、刚性及柔韧性等。氯化合物同样在标记化学中发挥着重要作用。科研人员在合成过程中常使用氯化合物进行同位素标记或结构分析。如氯同位素（如氯-35和氯-37）被用于追踪化合物在生物体或反应体系中的分布和转化过程。通过将样品中的氯化合物进行离子化，用于质谱分析便于科学家能够准确分析化合物的分子量、结构特色和含量。这些技术能够帮助科学家理解化学反应机理，为分析药物成分、环境污染物等提供强有力的数据支持。

氯化合物的独特化学性质使其在一些领域，包括军用化学武器中，具有潜在的危险性和应用价值。在历史上，某些氯化合物被用作军事武器，尤其是在第一次和第二次世界大战时期。如苯氯乙酮（C6H5COCH2Cl）和2-邻氯苯亚甲基丙二腈（C6H4ClCH=C(CN)COOH）被广泛用于先前的军事冲突中。这些化合物因其剧烈刺激性和毒性而被用作催泪剂。吸入苯氯乙酮后，可迅速作用于呼吸系统，破坏呼吸道黏膜引发强烈的不适感，致使咳嗽、喉咙痛、呼吸困难，甚至可能引起呼吸道水肿和窒息。高浓度情况下，暴露时间过长会导致晕厥和更严重的健康问题。光气（化学名：碳酰氯）是一种在常温下无色气体，有着甜腥气味，其毒性极高，吸入后会迅速对呼吸系统造成伤害。芥子气（化学名：二氯乙基硫）呈现出淡黄色、油状液体的外观。在一战中，芥子气对战场造成了巨大伤害。它能迅速穿透皮肤和粘膜，导致细胞损伤和肺部水肿。它对生物体造成持久性伤害，受害者在接触后可能经历皮肤和呼吸系统的炎症、灼伤甚至癌变。由于氯化合物作为化学武器的潜在危害，国际社会对其使用进行了严格的监管。《禁止化学武器公约》（CWC）于1992年生效，禁止使用和发展任何类型的化学武器。这一公约旨在保护人类和环境，消除化学武器带来的威胁。各国政府和国际组织正努力追踪和销毁这类武器，防止其在军备竞赛中被滥用。

严加密闭，提供充分的局部排风和全面通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴空气呼吸器，穿带面罩式胶布防毒衣，戴橡胶手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。远离易燃、可燃物。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与醇类接触。搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。

储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不超过30℃，相对湿度不超过80%。应与易燃物（可燃物）、醇类、食用化学品分开存放，切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备。应严格执行极毒物品“五双”管理制度。

氯气对眼、呼吸道粘膜有刺激作用，能引起流泪、咳嗽、咳少量痰、胸闷、气管炎和支气管炎、肺水肿等呼吸道症状，严重的会导致休克、死亡。一战时曾经被用作化学武器（窒息性毒剂）。

氯气对环境有严重危害，对水体可造成污染。

同时，氯气可助燃，湿润的氯气具有强腐蚀性。

所以接触氯气时，需注意全身严格防护，严禁直接嗅闻、接触氯气，不得将含氯气的废气直接排放到大气中。

中国的《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）规定，氯化物限值为250mg/L，氯气及游离氯制剂（游离氯）与水接触时间至少30分钟、出厂水中限值为4mg/L，出厂水中余氯量≥0.3mg/L，管网末稍水中余氯量≥0.05mg/L。

《工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素》（GBZ 2.1-2007）中规定，氯的最高容许浓度（MAC）为1mg/m3，氯化氢及盐酸MAC均为7.5mg/m3。

美国职业安全与健康管理局规定氯允许接触限值为3mg/m3。

美国国家职业安全与卫生研究所和美国政府工业卫生学家协会建议氯短时间接触阈限值为2.9mg/m3，时间加权平均阀限值为1.5mg/m3。