Khí clo lần đầu tiên được phát hiện bởi nhà hóa học Thụy Điển Carl Wilhelm Scheele vào năm 1774. Ngày nay, dung dịch clo là một trong những hóa chất sản xuất nhiều nhất trên thế giới với sự ứng dụng vào vô số các sản phẩm. Clo liên quan chặt chẽ đến nhiều ngành công nghiệp ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày của con người.
Người ta thường sản xuất ra dung dịch clo bằng cách điện phân nước muối natri clorua(NaCl). Khí clo thu được sẽ được sử dụng để tạo ra các hợp chất clo khác được sử dụng để khử trùng, tẩy trắng, sản xuất chất dẻo và các sản phẩm liên quan.
Trong các hồ bơi, dung dịch clo dùng để khử nước hồ khỏi các vi khuẩn có thể nguy hại cho con người. Clo diệt vi khuẩn qua một phản ứng hóa học khá đơn giản. Dung dịch clo khi hòa vào trong nước sẽ phân hủy thành axit hypoclorơ (HOCl) và ion hypoclorit (OCl-). Cả hai chất này giết chết các vi sinh vật và vi khuẩn bằng cách tấn công vào lớp lipid của thành tế bào rồi phá hủy các enzym và các cấu trúc bên trong tế bào khiến chúng bị ôxi hóa, trở nên vô hại. Sự khác biệt giữa HOCl và OCl- là tốc độ ôxi hóa của chúng. Axit hypoclorơ có khả năng ôxi hóa các vi sinh vật chỉ trong vài giây, trong khi các ion hypoclorit có thể mất đến 30 phút.
Hoạt tính của HOCl và OCl- thay đổi theo độ pH của hồ bơi. Nếu độ pH quá cao, không đủ lượng HOCl trong hồ bơi thì quá trình làm sạch có thể mất nhiều thời gian hơn bình thường. Độ pH lý tưởng nhất trong hồ bơi khoảng giữa 7 – 8 mà 7,4 là lý tưởng nhất vì đây cũng chính là độ pH trong nước mắt con người.
Sau khi HOCl và OCl- đã hoàn tất quá trình làm sạch các hồ bơi, chúng sẽ kết hợp với hóa chất khác, như một hợp chất có nitơ hay amoniắc hoặc chia thành các nguyên tử đơn và mất hoạt tính. Ánh sáng mặt trời cũng góp phần làm tăng tốc độ các quá trình này. Chính vì thế, người ta cần phải tiếp tục thêm clo vào hồ bơi để quá trình làm sạch diễn ra liên tục. Ngoài ra, clo còn có vị trí quan trọng trong công nghệ xử lý nước uống khử các vi khuẩn và tảo trong nước bẩn, làm thuốc tẩy trắng quần áo và đồ dùng.
Tuy nhiên, bên cạnh đặc tính khử vi khuẩn rất hữu ích của clo, nó cũng có một số tác dụng phụ có thể gây phiền nhiễu cho con người thậm chí có thể gây nguy hiểm. Clo có mùi rất đặc biệt khá khó chịu thậm chí với nồng độ cao gây khó thở. Ngoài ra, clo còn có thể gây kích ứng cho một số loại da gây ngứa, rát. Các ion hypoclorit làm cho nhiều loại vải bạc màu và sờn nhanh chóng nếu không gột sạch ngay sau khi rời khỏi hồ bơi.
Chính vì vậy, ngày nay, một số công ty đã phát triển một số loại hóa chất khác để thay thế cho clo. Tuy nhiên, cho đến nay clo vẫn là giải pháp tối ưu cho việc khử trùng, tẩy trắng với hiệu quả cao và giá rẻ.
