KLORGAS: FORMEL, VIRKNINGER, ANVENDELSER OG RISICI - KEMI - 2025

Den chlorgas (dichlor, diatomisk chlor, molekylært chlor eller chlor blot) er en grønlig - gul gas med en ikke - brændbar hot kvælende lugt ved stuetemperatur og atmosfærisk tryk.

Det er elementet med den højeste elektronaffinitet og den tredje højeste elektronegativitet, kun bag ilt og fluor. Det er ekstremt reaktivt og et stærkt oxidationsmiddel.

Det høje oxidationspotentiale ved grundchlor førte til udviklingen af ​​kommercielle blegemidler og desinfektionsmidler samt et reagens til mange processer i den kemiske industri.

I form af chloridioner er klor nødvendigt for alle kendte arter af liv. Men elementært klor i høje koncentrationer er ekstremt farligt og giftigt for alle levende organismer, hvorfor det blev brugt i første verdenskrig som det første gasformige kemiske krigsføringsagent.

Klorgas i en flaske

Det er giftigt ved indånding. På lang sigt har indånding af lave koncentrationer eller kortvarig inhalation af høje koncentrationer af klorgas skadelige virkninger på sundheden.

Dampe er meget tungere end luft og har en tendens til at slå sig ned i lave områder. Det brænder ikke, men understøtter forbrænding. Det er let opløseligt i vand. Kontakt med ukonfinkterede væsker kan forårsage fordamper køling frostskader.

Det bruges til at rense vand, bleget træmasse og til at fremstille andre kemikalier.

Formel

Formel: Cl-Cl

CAS-nummer: 7782-50-5

2D struktur

Klorgas

Klorgas / molekylær model af kugler

egenskaber

Fysiske og kemiske egenskaber

Klorgas hører til den reaktive gruppe af stærke oxidationsmidler. Disse forbindelser reagerer ofte kraftigt med andre forbindelser.

Klorgas hører også til den reaktive gruppe af stærke halogeneringsmidler, der overfører et eller flere halogenatomer til forbindelsen, som de reagerer med.

Halogeneringsmidler er generelt sure og reagerer derfor, i nogle tilfælde voldsomt, med baser.

Mange af disse forbindelser er reaktive over for vand og reaktive over for luft. Halogener er meget elektronegative og er stærke oxidanter.

Reaktivitetsalarmer

Klorgas er et stærkt oxidationsmiddel. Reagerer med vand. Vand opløser klorgas og danner en blanding af saltsyre og hypochlorsyrer.

Antændelighed

Det kan antænde andre brændbare materialer (træ, papir, olie osv.). Blanding med brændstof kan forårsage en eksplosion. Beholderen kan eksplodere ved kontakt med ild. Der er risiko for eksplosion (og forgiftning) fra ophobning af dens dampe indendørs, i kloak eller udendørs.

Hydrogen- og klorblandinger (5-95%) kan eksplodere ved virkning af næsten enhver form for energi (varme, sollys, gnister osv.).

Det udsender meget giftige dampe, når det opvarmes. Når det kombineres med vand eller damp, producerer det giftige og ætsende saltsyredampe.

Reaktivitet

Chlor reagerer eksplosivt med (eller understøtter forbrænding af) mange almindelige materialer.

• Chlor antænder stål ved 100 ° C i nærvær af sod, oxid, kulstof eller andre katalysatorer.
• Drej den tørre ståluld til 50 ° C.
• Tænd sulfiderne ved stuetemperatur.
• Antændes (i sin flydende form) naturligt og syntetisk gummi.
• Antænd trialkylboraner og wolframdioxid.
• Det antændes i kontakt med hydrazin, hydroxylamin og calciumnitrid.
• Det antændes eller eksploderer med Arsine, Phosphine, Silane, Diborane, Stibine, Red Phosphorus, White Phosphorus, Bor, Active Carbon, Silicon, Arsen.
• Det forårsager antændelse og en blød eksplosion, når der bobles gennem kold methanol.
• Det eksploderer eller antændes, hvis det blandes overdreven med ammoniak og opvarmes.
• Danner eksplosivt nitrogentrichlorid ved kontakt med Biurets reagens forurenet med cyanurinsyre.
• Danner let eksplosive derivater af N-chlor med aziridin.

Klor (i flydende eller gasform) reagerer med:

• Alkoholer (eksplosion)
• Smeltet aluminium (eksplosion)
• Silanes (eksplosion)
• Brom pentafluorid
• Carbondisulfid (jernkatalyseret eksplosion)
• Klor-2-propyn (overskydende klor forårsager en eksplosion)
• Dibutylphthalate (eksplosion ved 118 ° C)
• Diethylether (tændt)
• Diethyl zink (tændt)
• Glycerol (eksplosion ved 70-80 ° C)
• Metan på gult kviksølvoxid (eksplosion)
• Acetylen (eksplosion initieret af sollys eller opvarmning)
• Ethylen på kviksølv, kviksølv (I) oxid eller sølv (I) oxid (eksplosion forårsaget af varme eller lys)
• Benzin (eksoterm reaktion og derefter detonation)
• Naphtha-natriumhydroxidblanding (voldsom eksplosion)
• Zinkchlorid (eksoterm reaktion)
• Voks (eksplosion)
• Hydrogen (eksplosion initieret af lys)
• Jernkarbid
• Uran og zirkonium
• Natrium, kalium og kobberhydrider
• Tin
• Aluminiumspulver
• Vanadiumpulver
• Sølvpapir
• tinsel
• Kobberfolie
• Calciumpulver
• Jerntråd
• Manganpulver
• Kalium
• Antimonpulver
• Bismuth
• Germanium
• Magnesium
• Natrium
• Zink

Toksicitet

Klorgas er giftig og kan være dødelig ved indånding. Kontakt kan forårsage forbrændinger på hud og øjne samt bronchitis eller kroniske lungetilstand.

Det tyske WWI-gasangreb på østfronten

Applikationer

Cirka 15.000 chlorforbindelser bruges kommercielt i dag. Natriumchlorid er langt den mest almindelige klorforbindelse og er den vigtigste kilde til klor og saltsyre i den enorme klorkemiske industri.

Af alt produceret elementært chlor anvendes ca. 63% til fremstilling af organiske forbindelser, 18% til fremstilling af uorganiske chlorforbindelser, og de resterende 19% produceret chlor anvendes til blegemidler og desinfektionsmidler.

Genanvendelse af råvarer, PVC

Blandt de mest markante organiske forbindelser med hensyn til produktionsvolumen er 1,2-dichlorethan og vinylchlorid (mellemprodukter til fremstilling af PVC), methylchlorid, methylenchlorid, chloroform, chlorid af vinyliden, blandt andre.

De vigtigste uorganiske forbindelser inkluderer HCl, Cl20, HOCl, NaCl03, AlCl3, SiCl4, SnCl4, PCl3, PCl5, POCl3, AsCl3, SbCl3, SbCl5, BiCl3, S2Cl2, SCl2, SOCI2, ClF3, ICl, ICl3, MoCl3, TiCl, FeCl3, ZnCl2 og mange flere.

Klorgas bruges til industriel blegning, spildevandsrensning, fremstilling af tabletter til chlorering i swimmingpoolen eller i kemisk krigsførelse.

Klorgas (kendt som bertholit) blev først brugt som et våben i første verdenskrig af Tyskland.

Efter dens første brug brugte begge sider i konflikten chlor som et kemisk våben, men det blev snart erstattet af fosgen og sennepsgas, som er mere dødbringende.

Klorgas blev også brugt under Irak-krigen i Anbar-provinsen i 2007.

Kliniske virkninger

Klorgas er en af ​​de mest almindelige erhvervsmæssige og miljømæssige udsættelser for irritation af enkelt indånding. Nylige undersøgelser har rapporteret, at blandingen af ​​blegemiddel (blegemiddel, der hovedsageligt er baseret på natriumhypochlorit) med andre rengøringsprodukter, er den hyppigste årsag (21% af tilfældene) til eksponering for enkelt inhalation rapporteret i giftcentre. fra USA.

De vigtigste toksiske virkninger skyldes lokal vævsskade snarere end systemisk absorption. Celleskade antages at skyldes oxidation af funktionelle grupper på cellulære komponenter; til reaktioner med vand i væv til dannelse af hypochlorsyre og saltsyre; og generering af iltfrie radikaler (selvom denne idé nu er kontroversiel).

Mild til moderat forgiftning giver: hoste, åndenød, brystsmerter, brændende fornemmelse i halsen og i det retrosternale område, kvalme eller opkast, øjen- og næseirritation, asfyksi, muskelsvaghed, svimmelhed, ubehag i maven og hovedpine.

Ved alvorlig forgiftning er der: øvre luftvejsødem, laryngospasme, svær lungemoder, lungebetændelse, vedvarende hypoxæmi, åndedrætssvigt, akut lungeskade og metabolisk acidose.

Kronisk eksponering for klorgas er en af ​​de mest almindelige årsager til erhvervsmæssig astma. Det kan forårsage dyspnø, hjertebanken, smerter i brystet, reaktivt dysfunktionssyndrom i øvre luftveje, erosion af tandemaljen og en øget udbredelse af virale syndromer. Kronisk eksponering for 15 ppm forårsager hoste, hæmoptyse, brystsmerter og ondt i halsen.

Dermal eksponering kan forårsage hud erytem, ​​smerter, irritation og forbrændinger. Svær eksponering kan forårsage hjerte-kar-kollaps og åndedrætsstop. I høje koncentrationer kan synkope og næsten øjeblikkelig død forekomme. Chlor (som hypochlorit) er teratogent hos forsøgsdyr.

Sikkerhed og risici

Faresætninger fra det globalt harmoniserede system til klassificering og mærkning af kemiske produkter (GHS).

Det globalt harmoniserede system for klassificering og mærkning af kemikalier (GHS) er et internationalt aftalt system, skabt af De Forenede Nationer, designet til at erstatte de forskellige klassificerings- og mærkningsstandarder, der bruges i forskellige lande ved hjælp af konsistente kriterier på globalt niveau (nationer) Nationerne, 2015).

Fareklasserne (og deres tilsvarende kapitel i GHS), klassificerings- og mærkningsstandarder og anbefalingerne for klorgas er som følger (European Chemicals Agency, 2017; United Nations, 2015; PubChem, 2017):

GHS-fareklasser

H270: Kan forårsage eller intensivere brand; oxidant

H280: Indeholder gas under tryk; Kan eksplodere, hvis det er opvarmet

H315: Forårsager hudirritation

H319: Forårsager alvorlig øjenirritation

H330: Dødelig ved indånding

H331: Giftig ved indånding

H335: Kan forårsage irritation i luftvejene

H400: Meget giftig for vandlevende organismer

H410: Meget giftig for vandlevende liv med langvarige virkninger

(PubChem, 2017)

Forsigtighedserklæringskoder

P220, P244, P260, P261, P264, P271, P273, P280, P284, P302 + P352, P304 + P340, P305 + P351 + P338, P310, P311, P312, P320, P321, P332 + P313, P337 P31 P362, P370 + P376, P391, P403, P403 + P233, P405, P410 + P403 og P501.

Referencer

1. Benjah-bmm27 (2007). Dichlorine-gas-3D-VDW. Gendannet fra: commons.wikimedia.org.
2. Bundesarchiv (1915). Deutsche Soldaten versprühen künstlichen Nebel. Gendannet fra: commons.wikimedia.org.
3. ChemIDplus (2017) 3D-struktur af 7782-50-5 - Klor gendannes fra: chem.nlm.nih.gov.
4. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Reaktivt gruppedatablad. Oxiderende stoffer, stærk. Silver Spring, MD. EU; Gendannes fra: cameochemicals.noaa.gov.
5. Oelen, W., (2005). Klorgas i en flaske. Gendannet fra: commons.wikimedia.org.
6. Sargent, J., (1918). Gasset. Gendannet fra: en.wikipedia.org.
7. Tomia (2006). Plastic-recyc-03. Gendannet fra: commons.wikimedia.org.
8. Wikipedia (2017). Klor. Gendannet fra: en.wikipedia.org.