ก๊าซคลอรีนเป็นรูปแบบของธาตุคลอรีนที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรม นอกจากนี้ยังเป็นก๊าซพิษสูง สารประกอบนี้เป็นก๊าซพิษตัวแรกที่ใช้ระหว่างสงครามโลกครั้งที่ 1
ที่ความดันบรรยากาศและอุณหภูมิห้องคลอรีนธาตุเป็นก๊าซ มันมีสีเขียวอมเหลืองและมีกลิ่นเฉพาะตัวของสารฟอกขาว ก๊าซคลอรีนมีความหนาแน่นมากกว่าอากาศจึงมีแนวโน้มที่จะเกาะใกล้กับพื้นดิน เมื่อระบายความร้อนและแรงดันสารประกอบกลายเป็นของเหลวซึ่งอำนวยความสะดวกในการขนส่งและการเก็บรักษา หากปล่อยออกมาจะเปลี่ยนกลับเป็นก๊าซที่แพร่กระจายอย่างรวดเร็วใกล้พื้นดิน
หนึ่งในเหตุผลที่ก๊าซนี้เป็นพิษมากคือมันมีปฏิกิริยาสูงกับน้ำในเยื่อเมือกของปอดและดวงตา สิ่งนี้นำไปสู่การผลิตกรดไฮโดรคลอริกและกรดไฮโปคลอรัสซึ่งทำหน้าที่คล้ายกันกับการระคายเคืองตาและปอดเนื้อเยื่อที่สึกกร่อน หากมีใครสัมผัสกับก๊าซคลอรีนก็ควรไปพบแพทย์ทันที ไม่มียาแก้พิษสำหรับการสัมผัสกับก๊าซนี้ดังนั้นการรักษาอย่างรวดเร็วเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง
นอกเหนือจากการสัมผัสกับคลอรีนในอุตสาหกรรมแล้ววิธีการที่ใช้กันทั่วไปอย่างหนึ่งของการสัมผัสกับคลอรีนคือส่วนผสมของสารฟอกขาวในครัวเรือนกับสารทำความสะอาดอื่น ๆ ที่มีกรดหรือแอมโมเนีย สิ่งนี้สามารถผลิตก๊าซพิษและนำไปสู่การเยี่ยมชมศูนย์ควบคุมพิษหลายแห่ง นอกจากก๊าซคลอรีนแล้วยังสามารถผลิตก๊าซแอมโมเนียและคลอรีนได้อีกด้วย น้ำยาฟอกขาวในครัวเรือนด้วยตัวเองไม่เป็นพิษต่อมนุษย์
การใช้ก๊าซคลอรีนโดยเจตนาในสงครามได้รับการแนะนำในฝรั่งเศสในปี 1915 โดยกองทัพเยอรมันและได้รับความเสียหายเนื่องจากกองทัพไม่ได้มีหน้ากากป้องกันแก๊สพิษ การใช้งานถูกแทนที่ในภายหลังในสงครามโดยก๊าซพิษที่มีโหมดการทำงานที่แตกต่างกัน เมื่อไม่นานมานี้มีการใช้ระเบิดคลอรีนในสงครามอิรัก
ธาตุคลอรีนมีสูตรทางเคมีของ Cl 2 และเป็นสมาชิกของกลุ่มองค์ประกอบฮาโลเจน พันธะที่อ่อนแอระหว่างอะตอมทั้งสองทำให้โมเลกุลมีปฏิกิริยามาก เป็นสารออกซิไดซ์ที่แรงและทำให้เกิดการออกซิเดชั่นโดยการรับอิเล็กตรอนจากสารประกอบ มันสามารถทำให้เกิดการเผาไหม้ด้วยสารประกอบอินทรีย์เช่นแอมโมเนีย, น้ำมันสน, และก๊าซธรรมชาติ
ปฏิกิริยานี้นำไปสู่การใช้งานเป็นหนึ่งในสารเคมีอุตสาหกรรมที่พบมากที่สุดที่ผลิตในสหรัฐอเมริกาและทั่วโลก มันถูกใช้เป็นสื่อกลางในการสังเคราะห์สารเคมีหลายชนิดรวมถึงโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) สารกำจัดศัตรูพืชและผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดในครัวเรือน นอกจากนี้ยังใช้ในการฟอกกระดาษและสิ่งทอ สารประกอบคลอรีนมักใช้ในการฆ่าเชื้อในน้ำดื่มสระว่ายน้ำและในระบบบำบัดน้ำเสีย
สารประกอบคลอรีนที่ใช้บ่อยที่ใช้ในรูปของเหลวและก๊าซคือคลอรีนไดออกไซด์ ClO 2 ในฐานะที่เป็นแก๊สมันมีความไม่แน่นอนสูงที่อุณหภูมิห้องและมีแนวโน้มที่จะเกิดการระเบิดดังนั้นจึงไม่ได้รับอนุญาตให้ขนส่งในประเทศสหรัฐอเมริกาและประเทศอื่น ๆ อีกมากมาย ด้วยเหตุผลนี้มันถูกสร้างขึ้นในสถานที่เมื่อมีความจำเป็นโดยปฏิกิริยาทางเคมีของโซเดียมคลอไรต์
ก๊าซคลอรีนไดออกไซด์ใช้เป็นสารฆ่าเชื้อสำหรับอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการและอุปกรณ์การผลิตห้องสะอาดและเครื่องมือ การฆ่าเชื้อโรคเกิดขึ้นในพื้นที่ปิดผนึก หลังจากผ่านไปหลายชั่วโมงก๊าซจะถูกบำบัดด้วยโซเดียมไบซัลไฟต์เพื่อทำให้เป็นกลาง การใช้คลอรีนไดออกไซด์เพียงครั้งเดียวเป็นการรักษาผลที่ตามมาจากการโจมตีของผู้ก่อการร้าย หลังจากชุดของการโจมตีของโรคระบาดในสหรัฐอเมริกาก๊าซนี้ถูกใช้ในการฆ่าเชื้ออาคารสำนักงานของรัฐบาลและจดหมายที่ปนเปื้อนด้วยสารชีวภาพโรคระบาด
ก๊าซคลอรีนไดออกไซด์ก็เป็นอันตรายต่อมนุษย์เช่นกันซึ่งทำให้เกิดอาการระคายเคืองต่อปอดและดวงตาอย่างรุนแรง การได้รับสารเรื้อรังอาจทำให้เกิดภาวะอวัยวะและหลอดลมอักเสบ นอกจากนี้การสลายตัวของคลอรีนไดออกไซด์สามารถปล่อยก๊าซคลอรีน
เช่นเดียวกับคลอรีนคลอรีนไดออกไซด์จะถูกใช้เพื่อฆ่าเชื้อน้ำดื่ม ใช้เป็นขั้นตอนก่อนการฆ่าเชื้อคลอรีนเพื่อกำจัดไตรฮาโลมีเทนซึ่งเป็นผลพลอยได้จากการก่อมะเร็งของคลอรีนที่เกิดจากปฏิกิริยากับสารอินทรีย์ การใช้คลอรีนไดออกไซด์ที่พบมากที่สุดคือการฟอกเส้นใยเยื่อกระดาษที่ผลิตจากไม้
