Gasformig klor: Formel, effekter, bruksområder og risiko

Klorgass (diklor, diatomisk klor, molekylært klor eller bare klor) er en grønngul gass med en skarp og strammende lukt, ikke brennbar ved romtemperatur og atmosfærisk trykk.

Det er elementet med den høyeste elektroniske affiniteten og den tredje høyeste elektronegativitet, bak bare oksygen og fluor. Det er ekstremt reaktivt og et sterkt oksidasjonsmiddel.

Det høye oksidasjonspotensialet av elementalklor ledde til utvikling av kommersielle blekemidler og desinfeksjonsmidler, samt et reagens for mange prosesser i kjemisk industri.

I form av kloridioner er klor nødvendig for alle kjente livsarter. Men elementært klor i høye konsentrasjoner er ekstremt farlig og giftig for alle levende organismer, og derfor ble den brukt i første verdenskrig som den første kjemiske krigsmidlet.

Det er giftig ved innånding. På lang sikt har innånding av lave konsentrasjoner, eller kortvarig innånding av høye konsentrasjoner av klorgass, skadelige helseeffekter.

Damper er mye tyngre enn luft og har en tendens til å bosette seg i lave områder. Det brenner ikke, men støtter forbrenning.

Det er litt løselig i vann. Kontakt med ubegrensede væsker kan forårsake frysing ved fordampning av kjøling.

Det er vant til å rense vann, hvite tremasse og å lage andre kjemikalier.

formel

Formel : Cl-Cl

CAS nummer : 7782-50-5

2D struktur

funksjoner

Fysiske og kjemiske egenskaper

Klorgass tilhører den reaktive gruppen sterke oksidasjonsmidler. Disse forbindelsene reagerer ofte kraftig med andre forbindelser.

Gassklor hører også til den reaktive gruppen sterke halogeneringsmidler, som overfører ett eller flere halogenatomer til forbindelsen som de reagerer med.

Halogeneringsmidlene er generelt sure og reagerer derfor, i noen tilfeller voldsomt, med basene.

Mange av disse forbindelsene er reaktive mot vann og reaktive overfor luft. Halogener er svært elektronegative og er sterke oksidanter.

Reaktivitetsvarsler

Klorgass er et sterkt oksidasjonsmiddel. Reagerer med vann. Vann oppløser gassformig klor, som danner en blanding av saltsyre og hypoklorsyrer.

brennbar

Det kan antennes andre brennbare materialer (tre, papir, olje, etc.). Blanding med drivstoff kan forårsake eksplosjon. Beholderen kan eksplodere når den kommer i kontakt med brannen. Det er fare for eksplosjon (og forgiftning) på grunn av opphopning av dampene innendørs, i kloakker eller i friluft.

Blandinger av hydrogen og klor (5-95%) kan eksplodere ved hjelp av nesten hvilken som helst form for energi (varme, sollys, gnister, etc.).

Utslipp av svært giftige dampe ved oppvarming. Når det kombineres med vann eller damp, produserer det giftige og korroderende damper av saltsyre.

reaktivitet

Klor reagerer eksplosivt med (eller støtter brenning av) mange vanlige materialer.

  • Klor antenner stålet ved 100 ° C i nærvær av sot, rust, karbon eller andre katalysatorer.
  • Lett stålull tørr ved 50 ° C.
  • Slå på sulfidene ved romtemperatur.
  • Lys (i flytende form) naturlig og syntetisk gummi.
  • Slå på trialkylboran og wolframdioxyd.
  • Det antennes i kontakt med hydrazin, hydroksylamin og kalsiumnitrid.
  • Det antennes eller utnyttes med arsin, fosfin, silan, diboran, stibnitt, rødt fosfor, hvitt fosfor, bor, aktivt karbon, silisium, arsen.
  • Det forårsaker tenning og en myk eksplosjon når den bobler gjennom kald metanol.
  • Den eksploderer eller antennes hvis den blander for mye med ammoniakk og oppvarmer seg.
  • Dann eksplosiv nitrogentriklorid ved kontakt med Biuret-reagens forurenset med cyanurinsyre.
  • Danner enkelt eksplosive derivater av N-klor med aziridin.

Klor (i flytende eller gassformet form) reagerer med:

  • Alkoholer (eksplosjon)
  • Støpt aluminium (eksplosjon)
  • Silaner (eksplosjon)
  • Brompentafluorid
  • Karbon disulfid (eksplosjon katalysert av jern)
  • Klor-2-propyn (overflødig klor forårsaker en eksplosjon)
  • Dibutylftalat (eksplosjon ved 118 ° C)
  • Dietyleter (lit)
  • Dietyl sink (lit)
  • Glycerol (eksplosjon ved 70-80 ° C)
  • Metan på gult kvikksølvoksyd (eksplosjon)
  • Acetylen (eksplosjon initiert av sollys eller oppvarming)
  • Etylen på kvikksølv, kvikksølvoksyd (I) eller sølvoksid (I) (eksplosjon forårsaket av varme eller lys)
  • Bensin (eksoterm reaksjon og deretter detonasjon)
  • Blanding av natriumhydroksyd og nafta (voldelig eksplosjon)
  • Sinkklorid (eksoterm reaksjon)
  • Voks (eksplosjon)
  • Hydrogen (eksplosjon initiert av lys)
  • Jernkarbid
  • Uran og zirkonium
  • Natrium-, kalium- og kobberhydrider
  • tinn
  • Aluminiumpulver
  • Vanadiumpulver
  • Aluminiumsark
  • tinsel
  • Kobberark
  • Kalsiumpulver
  • Jerntråd
  • Manganpulver
  • kalium
  • Antimonpulver
  • vismut
  • germanium
  • magnesium
  • natrium
  • sink

toksisitet

Klorgass er giftig, og kan være dødelig ved innånding. Kontakt kan forårsake forbrenning i hud og øyne, samt bronkitt eller kroniske lungesykdommer.

søknader

Omtrent 15 000 klorforbindelser brukes kommersielt i dag. Natriumklorid er langt den vanligste klorforbindelsen, og er den viktigste kilden til klor og saltsyre for den enorme kjemiske industrien av klor.

Av alt elementært klor som produseres, benyttes ca. 63% ved fremstilling av organiske forbindelser, 18% ved fremstilling av uorganiske klorforbindelser, og de resterende 19% klor produsert brukes til bleke- og desinfeksjonsprodukter.

Blant de mest betydningsfulle organiske forbindelser i form av produksjonsvolum er 1, 2-dikloretan og vinylklorid (mellomprodukter ved fremstilling av PVC), metylklorid, metylenklorid, kloroform, klorid vinyliden, blant andre.

De viktigste uorganiske forbindelser inkluderer HCI, Cl20, HC1, NaClO, AlCl3, SiCl4, SnCl4, PC13, PCl5, POCl3, AsCl3, SbCl3, SbCl5, BiCl3, S2Cl2, SC12, SOCI2, ClF3, IC1, IC13, TiCl3, TiCl4, MoCl5, FeCl3, ZnCl2 og mange flere.

Klorgass brukes til industriell bleking, rensing av avløpsvann, fremstilling av tabletter for klorering av svømmebassenger eller kjemisk krigføring.

Klorgass (kjent som bertholitt) ble først brukt som et våpen i verdenskrig av Tyskland.

Etter den første bruken brukte begge sider i konflikten klor som et kjemisk våpen, men det ble snart erstattet av fosgen- og sennepsgass, som er dødeligere.

Klorgass ble også brukt i Irak-krigen i Anbar-provinsen i 2007.

Kliniske effekter

Klorgass er en av de vanligste yrkesmessige og miljømessige irriterende eksponeringene ved innånding. Nylige studier har rapportert at blandingen av blekemiddel (blekemiddel, hovedsakelig basert på natriumhypokloritt) med andre rengjøringsprodukter, er den vanligste årsaken (21% tilfeller) av enkelt eksponering ved innånding rapportert i toksikologiske sentre av USA.

De viktigste toksiske effektene skyldes lokal vevskader i stedet for systemisk absorpsjon. Det antas at cellulær skade skyldes oksydasjon av funksjonelle grupper i cellulære komponenter; til reaksjonene med vevets vann for å danne hypoklorsyre og saltsyre; og genereringen av frie oksygenradikaler (selv om denne ideen nå er kontroversiell).

Ved mild til moderat forgiftning, hoste, kortpustethet, brystsmerter, brennende følelse i halsen og retrosternalområdet, kvalme eller oppkast, øye og neseirritasjon, asfyksi, muskelsvikt, svimmelhet, ubehag i buken og hodepine.

Ved alvorlig forgiftning er det: øvre luftveisødem, laryngospasme, alvorlig lungeødem, lungebetennelse, vedvarende hypoksemi, respirasjonsfeil, akutt lungeskade og metabolisk acidose.

Kronisk eksponering for klorgass er en av de hyppigste årsakene til yrkeshormon. Det kan forårsake dyspné, hjertebank, brystsmerter, reaktiv dysfunksjon i øvre luftveier, erosjon av tannemalje og økt forekomst av virussyndrom. Kronisk eksponering til 15 ppm gir hoste, hemoptysis, brystsmerter og ondt i halsen.

Hudkontakt kan forårsake erytem, ​​smerte, irritasjon og hudforbrenning. Alvorlig eksponering kan forårsake kardiovaskulær kollaps og åndedrettsstanse. I høye konsentrasjoner kan synkope og nesten umiddelbar død forekomme. Klor (som hypokloritt) er teratogent i forsøksdyr.

Sikkerhet og risiko

Fareuttalelser av det globalt harmoniserte systemet for klassifisering og merking av kjemiske produkter (SGA).

Det globalt harmoniserte systemet for klassifisering og merking av kjemikalier (SGA) er et internasjonalt avtalt system som er opprettet av De forente nasjoner, og som er utformet for å erstatte de ulike klassifikasjons- og merkingsstandardene som brukes i forskjellige land gjennom bruk av konsekvente globale kriterier (FN United, 2015).

Fareklassene (og deres tilhørende kapittel i GHS), klassifikasjons- og merkingsstandardene og anbefalingene for gassformig klor er følgende (European Chemicals Agency, 2017, United Nations, 2015, PubChem, 2017):

Fareklasser i GHS

H270: Kan forårsake eller intensivere brann; Oksidant [Fare oksidasjonsgasser - Kategori 1]

H280: Inneholder gass under trykk; Det kan eksplodere hvis det oppvarmes [Advarselsgasser under trykk - Komprimert gass, flytende gass, oppløst gass]

H315: Forårsaker hudirritasjon [Advarsel Hudkorrosjon / irritasjon - Kategori 2]

H319: Forårsaker alvorlig øyeirritasjon [Advarsel Alvorlig øyeskader / øyeirritasjon - Kategori 2A]

H330: Fatal ved innånding [Fare Akutt toksisitet, innånding - Kategori 1, 2]

H331: Giftig ved innånding [Fare Akutt toksisitet, innånding - Kategori 3]

H335: Kan forårsake irritasjon i luftveiene [Advarsel Spesifik målorgantoksisitet, enkelt eksponering; Irritasjon av luftveiene - Kategori 3]

H400: Meget giftig for vannlevende organismer [Advarsel Farlig for vannmiljøet, akutt fare - Kategori 1]

H410: Meget giftig for vannlevende organismer, med langvarige bivirkninger [Advarsel Farlig for vannmiljøet, langvarig fare - Kategori 1]

(PubChem, 2017)

Kodes for tilsynsrådene

P220, P304 + P340, P305 + P351 + P338, P310, P311, P312, P320, P321, P332 + P313, P337 + P313, P334, P260, P362, P370 + P376, P391, P403, P403 + P233, P405, P410 + P403 og P501.