Газов хлор: Формула, ефекти, употреба и рискове

Хлорният газ (дихлор, двуатомни хлор, молекулен хлор или просто хлор) е зелено-жълт газ, с остра и задушаваща миризма, не горим при стайна температура и атмосферно налягане.

Това е елементът с най-висок електронен афинитет и третата най-висока електронегативност, зад единствено кислород и флуор. Той е изключително реактивен и силен окислител.

Високият окислителен потенциал на елементарния хлор доведе до разработването на търговски белина и дезинфектанти, както и като реагент за много процеси в химическата промишленост.

Под формата на хлорни йони хлорът е необходим за всички известни видове живот. Но елементарният хлор при високи концентрации е изключително опасен и отровен за всички живи организми, поради което е бил използван в Първата световна война като първи газообразен химически военен агент.

Той е токсичен при вдишване. В дългосрочен план вдишването на ниски концентрации или краткотрайно вдишване на високи концентрации на хлорен газ имат вредно въздействие върху здравето.

Парите са много по-тежки от въздуха и са склонни да се заселват в ниски зони. Не гори, но поддържа горенето.

Той е слабо разтворим във вода. Контактът с неограничени течности може да причини замръзване чрез изпарително охлаждане.

Използва се за пречистване на вода, избелване на дървесен пулп и за производство на други химикали.

формула

Формула : С1-С1

CAS номер : 7782-50-5

2D структура

функции

Физични и химични свойства

Хлорният газ принадлежи към реактивната група от силни окислителни агенти. Тези съединения често реагират енергично с други съединения.

Газовият хлор също принадлежи към реактивната група от силни халогениращи агенти, които прехвърлят един или повече халогенни атоми към съединението, с което те реагират.

Халогениращите агенти са обикновено кисели и следователно реагират, в някои случаи силно, с основите.

Много от тези съединения са реактивни към водата и реагират на въздуха. Халогените са силно електроотрицателни и са силни оксиданти.

Сигнали за реактивност

Хлорният газ е силен окислител. Реагира с вода. Водата разтваря газообразен хлор, образувайки смес от солна киселина и хипохлорни киселини.

запалимост

Той може да запали други горими материали (дърво, хартия, масло и др.). Смесването с горива може да причини експлозия. Контейнерът може да експлодира при контакт с огъня. Съществува опасност от експлозия (и отравяне) поради натрупването на неговите изпарения на закрито, в канализацията или на открито.

Смеси от водород и хлор (5-95%) могат да експлодират от действието на почти всяка форма на енергия (топлина, слънчева светлина, искри и др.).

Излъчва силно токсични изпарения при нагряване. Когато се комбинира с вода или пара, той произвежда токсични и корозивни пари на солна киселина.

реактивност

Хлорът реагира експлозивно с (или поддържа изгарянето) множество общи материали.

  • Хлорът запалва стоманата при 100 ° С в присъствието на сажди, ръжда, въглерод или други катализатори.
  • Леката стомана вълна се изсушава при 50 ° С.
  • Включва се сулфидите при стайна температура.
  • Светлина (в течна форма) естествен и синтетичен каучук.
  • Включва се триалкилборан и волфрамов диоксид.
  • Запалва се в контакт с хидразин, хидроксиламин и калциев нитрид.
  • Запалва се или се експлоатира с арсин, фосфин, силан, диборан, стибнит, червен фосфор, бял фосфор, бор, активен въглен, силиций, арсен.
  • Той предизвиква запалване и мека експлозия, когато се разбърква през студен метанол.
  • Той експлодира или се запалва, ако се смесва прекалено с амоняк и се нагрява.
  • При контакт с реактив на биурет, замърсен с цианурова киселина, се образува експлозивен азотен трихлорид.
  • Лесно образува експлозивни производни на N-хлоро с азиридин.

Хлорът (в течна или газообразна форма) реагира с:

  • Алкохоли (експлозия)
  • Алуминиева отливка (експлозия)
  • Силани (експлозия)
  • Бром пентафлуорид
  • Въглероден дисулфид (експлозия, катализирана от желязо)
  • Хлор-2-пропин (излишъкът от хлор предизвиква експлозия)
  • Дибутилфталат (експлозия при 118 ° C)
  • Диетилов етер (светещ)
  • Диетил цинк (светещ)
  • Глицерол (експлозия при 70-80 ° C)
  • Метан върху жълт живачен оксид (експлозия)
  • Ацетилен (експлозия, предизвикана от слънчева светлина или отопление)
  • Етилен върху живак, живачен оксид (I) или сребърен оксид (I) (експлозия, причинена от топлина или светлина)
  • Бензин (екзотермична реакция и след това детонация)
  • Смес от натриев хидроксид и нафта (силна експлозия)
  • Цинков хлорид (екзотермична реакция)
  • Восък (експлозия)
  • Водород (експлозия, инициирана от светлина)
  • Железен карбид
  • Уран и цирконий
  • Натриеви, калиеви и медни хидриди
  • калай
  • Алуминиев прах
  • Ванадиев прах
  • Алуминиева ламарина
  • сърма
  • Меден лист
  • Калциев прах
  • Желязна тел
  • Манганов прах
  • калий
  • Антимон прах
  • бисмут
  • германиум
  • магнезиев
  • натрий
  • цинк

токсичност

Хлорният газ е отровен и може да бъде фатален при вдишване. Контактът може да причини изгаряния на кожата и очите, както и бронхит или хронични белодробни състояния.

приложения

Днес в търговската мрежа се използват приблизително 15 000 хлорни съединения. Натриевият хлорид е най-разпространеното хлорно съединение и е основният източник на хлор и солна киселина за огромната химическа промишленост на хлора.

От всички произведени елементарни хлори, приблизително 63% се използват в производството на органични съединения, 18% при производството на неорганични хлорни съединения, а останалите 19% от произведения хлор се използват за белина и дезинфекционни продукти.

Сред най-значимите органични съединения по производствен обем са 1, 2-дихлороетан и винилхлорид (междинни продукти при производството на PVC), метилхлорид, метиленхлорид, хлороформ, хлорид. винилиден, между другото.

Основните неорганични съединения включват НС1, С12О, НС1, NaClO3, AlCl3, SiCl4, SnCl4, PCI3, PCI5, РОС13, AsCl3, SbCl3, SbCl5, BiCl3, S2Cl2, SCI2, SOCI2, ClF3, ICl, ICI3, TiCl3, TiCl4, MoCl5 FeCl3, ZnCl2 и много други.

Хлорният газ се използва в индустриални избелващи операции, пречистване на отпадъчни води, производство на таблетки за хлориране на плувни басейни или при химическа война.

Хлорният газ (известен като бертолит) за първи път е използван като оръжие в Първата световна война от Германия.

След първото му използване, двете страни в конфликта използват хлор като химическо оръжие, но скоро е заменен от фосген и иприт, които са по-смъртоносни.

Хлорният газ беше използван и по време на войната в Ирак в провинция Анбар през 2007 г.

Клинични ефекти

Хлорният газ е едно от най-често срещаните професионални и екологични дразнители при вдишване. Последните проучвания сочат, че сместа от белина (белина, направена основно на основата на натриев хипохлорит) с други почистващи продукти е най-честата причина (21% от случаите) на еднократна експозиция при вдишване, докладвана в токсикологични центрове. на САЩ.

Основните токсични ефекти се дължат по-скоро на локално увреждане на тъканите, отколкото на системна абсорбция. Счита се, че клетъчното увреждане е резултат от окислението на функционални групи в клетъчните компоненти; към реакциите с водата на тъканите за образуване на хипохлорна киселина и солна киселина; и генерирането на свободни кислородни радикали (въпреки че тази идея сега е спорна).

При леки до умерени отравяния, кашлица, задух, болка в гърдите, усещане за парене в гърлото и ретростерналната област, гадене или повръщане, дразнене на очите и носа, асфиксия, мускулна слабост, замаяност, абдоминален дискомфорт и главоболие.

При тежко отравяне има: оток на горните дихателни пътища, ларингоспазъм, тежък белодробен оток, пневмония, персистираща хипоксемия, дихателна недостатъчност, остро белодробно увреждане и метаболитна ацидоза.

Хроничното излагане на хлорен газ е една от най-честите причини за професионална астма. Той може да причини диспнея, сърцебиене, болка в гърдите, реактивна дисфункция на горните дихателни пътища, ерозия на зъбния емайл и повишена честота на вирусни синдроми. Хроничната експозиция до 15 ppm предизвиква кашлица, хемоптиза, болка в гърдите и болки в гърлото.

Кожната експозиция може да причини еритема, болка, дразнене и кожни изгаряния. Тежката експозиция може да доведе до сърдечно-съдов колапс и дихателен арест. При високи концентрации може да настъпи синкоп и почти незабавна смърт. Хлорът (като хипохлорит) е тератогенен при опитни животни.

Сигурност и рискове

Предупреждения за опасност на Глобалната хармонизирана система за класификация и етикетиране на химически продукти (РГО).

Глобалната хармонизирана система за класифициране и етикетиране на химикали (МГО) е международно съгласувана система, създадена от Организацията на обединените нации, предназначена да замени различните стандарти за класификация и етикетиране, използвани в различни страни чрез използването на последователни глобални критерии (Организация на обединените нации) United, 2015).

Класовете на опасност (и съответната им глава от GHS), стандартите за класификация и етикетиране и препоръките за газообразен хлор са следните (Европейска агенция по химикали, 2017, Организация на обединените нации, 2015, PubChem, 2017):

Класове на опасност от GHS

H270: Може да предизвика или засили пожар; Оксидант [Опасност Оксидиращи газове - Категория 1]

H280: Съдържа газ под налягане; Може да експлодира при нагряване [Предупреждение Газове под налягане - Сгъстен газ, Втечнен газ, Разтворен газ]

H315: Предизвиква дразнене на кожата [Предупреждение Корозивност / дразнене на кожата - Категория 2]

H319: Предизвиква сериозно дразнене на очите [Предупреждение Сериозно увреждане на очите / дразнене на очите - Категория 2A]

H330: Смърт при вдишване [Опасност Остра токсичност, вдишване - Категория 1, 2]

H331: Токсичен при вдишване [Опасност Остра токсичност, вдишване - Категория 3]

H335: Може да причини дразнене на дихателните пътища [Предупреждение Специфична токсичност за определени органи, еднократна експозиция; Дразнене на дихателните пътища - Категория 3 |

H400: Силно токсичен за водните организми [Предупреждение Опасно за водната среда, остра опасност - Категория 1]

H410: Силно токсичен за водни организми, с дълготрайни неблагоприятни ефекти [Предупреждение Опасно за водната среда, дългосрочна опасност - Категория 1]

(PubChem, 2017)

Кодекси на пруденциалните съвети

P220, P244, P260, P261, P264, P271, P273, P280, P284, P302 + P352, P304 + P340, P305 + P351 + P338, P310, P311, P312, P320, P321, P332 + P313, P337 + P313, P362, P370 + P376, P391, P403, P403 + P233, P405, P410 + P403 и P501.