Dujinis chloras: formulė, efektai, naudojimo būdai ir pavojai

Chloro dujos (dichloras, diatominis chloras, molekulinis chloras arba tiesiog chloras) yra žalsvai geltonos dujos, turinčios aštrų ir uždusančią kvapą, nedegią kambario temperatūroje ir atmosferos slėgyje.

Tai yra elementas, turintis didžiausią elektroninį afinitetą ir trečiąjį aukščiausią elektronegatyvumą, kuris yra tik deguonies ir fluoro atžvilgiu. Jis yra labai reaktyvus ir stiprus oksidatorius.

Dėl didelio oksiduojančio elementinio chloro potencialo atsirado komercinių balinimo ir dezinfekavimo priemonių, taip pat reagentas daugeliui chemijos pramonės procesų.

Chloro jonų forma yra reikalinga visiems žinomiems gyvybės rūšims. Bet elementinė chloro koncentracija yra labai pavojinga ir nuodinga visiems gyviems organizmams, todėl ji buvo naudojama Pirmajame pasauliniame kare kaip pirmasis dujinis cheminis karo agentas.

Jis yra toksiškas įkvėpus. Ilgainiui mažos koncentracijos įkvėpimas arba didelės chloro dujų koncentracijos trumpalaikis įkvėpimas turi žalingą poveikį sveikatai.

Garai yra daug sunkesni už orą ir linkę įsikurti žemose vietose. Jis nedega, bet palaiko degimą.

Jis šiek tiek tirpsta vandenyje. Susilietimas su nekonfigūruotais skysčiais gali užšalti garinimo būdu.

Jis naudojamas vandens valymui, medienos masės balinimui ir kitų cheminių medžiagų gamybai.

Formulė

Formulė : Cl-Cl

CAS numeris : 7782-50-5

2D struktūra

Savybės

Fizinės ir cheminės savybės

Chloro dujos priklauso stiprių oksiduojančių medžiagų reaktyviai grupei. Šie junginiai dažnai aktyviai reaguoja su kitais junginiais.

Dujinis chloras taip pat priklauso stiprių halogeninimo agentų reaktyviai grupei, kuri perneša vieną ar daugiau halogeno atomų prie junginio, su kuriuo jie reaguoja.

Halogeninimo agentai paprastai yra rūgštūs ir todėl kai kuriais atvejais smarkiai reaguoja su bazėmis.

Daugelis šių junginių reaguoja į vandenį ir reaguoja į orą. Halogenai yra labai elektronegatyvūs ir yra stiprūs oksidatoriai.

Reaktyvumo įspėjimai

Chloro dujos yra stiprus oksidatorius. Reaguoja su vandeniu. Vanduo ištirpsta dujinį chlorą, sudarant druskos rūgšties ir hipochloro rūgščių mišinį.

Degumas

Jis gali užsiliepsnoti kitomis degiomis medžiagomis (mediena, popierius, aliejus ir tt). Maišymas su degalais gali sukelti sprogimą. Susilietus su ugnimi, konteineris gali sprogti. Esama sprogimo (ir apsinuodijimo) pavojaus dėl garų patekimo patalpose, kanalizacijos sistemose arba lauke.

Vandenilio ir chloro mišiniai (5-95%) gali sprogti beveik bet kokios energijos (šilumos, saulės spindulių, kibirkščių ir tt) veikimu.

Šildant susidaro labai toksiški dūmai. Kartu su vandeniu ar garais susidaro toksiški ir koroziniai druskos rūgšties garai.

Reaktingumas

Chloras sprogiai reaguoja su daugeliu bendrų medžiagų (arba palaiko jų deginimą).

• Chloras užsidega plieną 100 ° C temperatūroje, esant suodžių, rūdžių, anglies ar kitiems katalizatoriams.
• Lengva plieno vata išdžiovinama 50 ° C temperatūroje.
• Įjunkite sulfidus kambario temperatūroje.
• Šviesos (skystos formos) natūrali ir sintetinė guma.
• Įjunkite trialkilboraną ir volframo dioksidą.
• Jis užsidega sąlytyje su hidrazinu, hidroksilaminu ir kalcio nitridu.
• Jis užsidega arba naudojamas su arsinu, fosfinu, silanu, diboranu, stibnitu, raudonu fosforu, baltuoju fosforu, boru, aktyvia anglimi, siliciu, arsenu.
• Jis sukelia uždegimą ir minkštą sprogimą, kai jis burbuliuoja per šaltą metanolį.
• Ji sprogsta arba užsidega, jei ji per daug susimaišo su amoniaku ir įkaista.
• Sudėtyje su biureto reagentu, užterštu cianuro rūgštimi, susidaro sprogus azoto trichloridas.
• Lengvai sudaro sprogius N-chloro darinius su aziridinu.

Chloras (skystoje arba dujinėje formoje) reaguoja su:

• Alkoholiai (sprogimas)
• Aliuminio liejimas (sprogimas)
• Silanes (sprogimas)
• Bromo pentafluoridas
• Anglies disulfidas (geležies katalizavimas)
• Chloras-2-propinas (chloro perteklius sukelia sprogimą)
• Dibutilftalatas (sprogimas 118 ° C temperatūroje)
• Dietilo eteris (apšviestas)
• Dietilo cinkas (apšviestas)
• Glicerolis (sprogimas 70-80 ° C temperatūroje)
• Metanas ant geltonojo gyvsidabrio oksido (sprogimas)
• Acetilenas (sprogimas pradedamas nuo saulės spindulių arba šildymo)
• Etilenas ant gyvsidabrio, gyvsidabrio oksidas (I) arba sidabro oksidas (I) (karščio ar šviesos sukeltas sprogimas)
• Benzinas (egzoterminė reakcija ir detonacija)
• Natrio hidroksido ir pirminio benzino mišinys (smarkus sprogimas)
• Cinko chloridas (egzoterminė reakcija)
• Vaškas (sprogimas)
• Vandenilis (sprogimas, kurį inicijuoja šviesa)
• Geležies karbidas
• Uranas ir cirkonis
• Natrio, kalio ir vario hidridai
• Alavas
• Aliuminio milteliai
• Vanadžio milteliai
• Aliuminio lakštai
• Tinsel
• Vario lakštai
• Kalcio milteliai
• Geležies viela
• Mangano milteliai
• Kalis
• Antimono milteliai
• Bismutas
• Germanium
• Magnis
• Natrio
• Cinkas

Toksiškumas

Chloro dujos yra nuodingos ir įkvėpus gali būti mirtinos. Kontaktas gali sukelti odos ir akių nudegimus, bronchitą ar lėtines plaučių ligas.

Naudojimas

Šiandien komerciniais tikslais naudojamas maždaug 15 000 chloro junginių. Natrio chloridas yra labiausiai paplitęs chloro junginys, kuris yra pagrindinis chloro ir druskos rūgšties šaltinis milžiniškam chloro chemijos pramonei.

Iš visų pagamintų elementinių chlorų maždaug 63% yra naudojami organinių junginių gamybai, 18% - neorganinių chloro junginių gamybai, o likusieji 19% pagaminto chloro yra naudojami balinimo ir dezinfekavimo produktams.

Tarp svarbiausių organinių junginių pagal gamybos apimtį yra 1, 2-dichloretanas ir vinilo chloridas (tarpiniai produktai PVC gamyboje), metilchloridas, metileno chloridas, chloroformas, chloridas. vinilidenas.

Pagrindiniai neorganiniai junginiai yra HCl, Cl2O, HCl, NaClO3, AlCl3, SiCl4, SnCl4, PCl3, PC5, POCl3, AsCl3, SbCl3, SbCl5, BiCl3, S2Cl2, SCl2, SOCI2, ClF3, ICl, IC3, TiCl3, TiCl4, IC3, TiCl3, TiCl4, , FeCl3, ZnCl2 ir daug daugiau.

Chloro dujos naudojamos pramoninėms balinimo operacijoms, nuotekų valymui, tablečių, skirtų plaukimo baseinų chloravimui arba cheminiam karui, gamybai.

Pirmąjį pasaulinį karą pirmą kartą pasaulyje kaip ginklą naudojo chloro dujos (žinomos kaip bertholitas).

Po pirmojo naudojimo abi konflikto pusės naudojo chlorą kaip cheminį ginklą, tačiau netrukus ją pakeitė fosgenas ir garstyčių dujos, kurios yra labiau mirtinos.

Chloro dujos taip pat buvo naudojamos Irako karo metu Anbaro provincijoje 2007 m.

Klinikinis poveikis

Chloro dujos yra viena iš labiausiai paplitusių dirginančių ir dirginančių įkvepiančių medžiagų. Naujausi tyrimai parodė, kad baliklio (baliklio, pagaminto daugiausia iš natrio hipochlorito) mišinys su kitais valymo produktais yra dažniausia vienkartinio poveikio įkvėpus (21% atvejų) priežastis, apie kurią pranešta toksikologijos centruose. JAV.

Pagrindinis toksinis poveikis atsiranda dėl vietinių audinių pažeidimų, o ne dėl sisteminės absorbcijos. Manoma, kad ląstelių pažeidimas atsiranda dėl funkcinių grupių oksidacijos ląstelių komponentuose; į reakcijas su audinių vandeniu, kad susidarytų hipochlorinė rūgštis ir druskos rūgštis; ir laisvųjų deguonies radikalų generavimas (nors ši idėja dabar yra prieštaringa).

Lengvas ar vidutinio sunkumo apsinuodijimas, kosulys, dusulys, krūtinės skausmas, degimo pojūtis gerklėje ir retrosterinėje srityje, pykinimas ar vėmimas, akių ir nosies dirginimas, asfiksija, raumenų silpnumas, galvos svaigimas, diskomfortas pilvo srityje. ir galvos skausmas.

Sunkus apsinuodijimas yra: viršutinių kvėpavimo takų edema, laringgospazmas, sunki plaučių edema, pneumonija, nuolatinė hipoksemija, kvėpavimo nepakankamumas, ūminis plaučių pažeidimas ir metabolinė acidozė.

Lėtinis chloro dujų poveikis yra viena dažniausių profesinės astmos priežasčių. Tai gali sukelti dusulį, širdies plakimą, krūtinės skausmą, reaktyvią viršutinių kvėpavimo takų disfunkciją, dantų emalio eroziją ir padidėjusį virusinių sindromų paplitimą. Lėtinis poveikis 15 ppm sukelia kosulį, hemoptizę, krūtinės skausmą ir gerklės skausmą.

Poveikis odai gali sukelti eritemą, skausmą, dirginimą ir odos nudegimus. Sunkus poveikis gali sukelti širdies ir kraujagyslių kolapsą ir kvėpavimo sustojimą. Didelėje koncentracijoje gali atsirasti sinkopė ir beveik nedelsiant mirti. Chloras (kaip hipochloritas) eksperimentiniuose gyvūnuose yra teratogeninis.

Saugumas ir rizika

Visuotinai suderintos cheminių produktų klasifikavimo ir ženklinimo sistemos (SGA) pavojingumo frazės.

Pasauliniu mastu suderinta cheminių medžiagų klasifikavimo ir ženklinimo sistema (SGA) yra tarptautiniu mastu suderinta sistema, kurią sukūrė Jungtinės Tautos ir kuria siekiama pakeisti įvairius klasifikavimo ir ženklinimo standartus, naudojamus įvairiose šalyse, taikant nuoseklius pasaulinius kriterijus (Jungtinių Tautų Organizacija). United, 2015).

Pavojaus klasės (ir jų atitinkamas GHS skyrius), klasifikavimo ir ženklinimo standartai ir rekomendacijos dujiniam chlorui yra šios (Europos cheminių medžiagų agentūra, 2017 m., Jungtinės Tautos, 2015, PubChem, 2017):

GHS pavojingumo klasės

H270: Gali sukelti arba sustiprinti gaisrą; Oksidantas [Pavojinga oksiduojančios dujos - 1 kategorija]

H280: Sudėtyje yra slėgio dujų; Šildant ji gali sprogti [Įspėjimas Dujos, kurių slėgis - Suslėgtos dujos, Suskystintos dujos, Ištirpusios dujos]

H315: Dirgina odą [Įspėjimas Odos ėsdinimas / dirginimas - 2 kategorija]

H319: Sukelia smarkų akių dirginimą [Įspėjimas Sunkus akių pažeidimas / akių dirginimas - 2A kategorija]

H330: mirtinas įkvėpus [Pavojus Ūmus toksiškumas, įkvėpus - 1, 2 kategorijos]

H331: Toksiška įkvėpus [Pavojus Ūmus toksiškumas, įkvėpus - 3 kategorija]

H335: Gali dirginti kvėpavimo takus [Įspėjimas Specifinis toksiškumas konkrečiam organui, vienkartinis poveikis; Kvėpavimo takų dirginimas - 3 kategorija]

H400: Labai toksiška vandens organizmams [Įspėjimas Pavojinga vandens aplinkai, ūmus pavojus - 1 kategorija]

H410: Labai toksiška vandens organizmams, turintiems ilgalaikį neigiamą poveikį [Įspėjimas Pavojinga vandens aplinkai, ilgalaikis pavojus - 1 kategorija]

(PubChem, 2017)

Prudencinių tarybų kodai

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