Clor gazos: Formula, efectele, utilizările și riscurile

Gazul de clor (diclor, clorul diatomic, clorul molecular sau simplu clorul) este un gaz galben-verzuie, cu un miros plin de miros și sufocare, necombustibil la temperatura camerei și la presiunea atmosferică.

Este elementul cu cea mai mare afinitate electronică și cea de-a treia cea mai înaltă electronegativitate, în spatele oxigenului și fluorului. Este extrem de reactiv și un agent puternic de oxidare.

Potențialul de oxidare ridicat al clorului elementar a dus la dezvoltarea de substanțe chimice de înălbire și dezinfectanți, precum și un reactiv pentru multe procese din industria chimică.

Sub formă de ioni de clor, clorul este necesar pentru toate speciile de viață cunoscute. Dar clorul elementar la concentrații ridicate este extrem de periculos și otrăvitor pentru toate organismele vii, motiv pentru care a fost folosit în primul război mondial ca primul agent chimic de război chimic.

Este toxic prin inhalare. Pe termen lung, inhalarea concentrațiilor scăzute sau inhalarea pe termen scurt a concentrațiilor mari de gaz clor are efecte nocive asupra sănătății.

Vaporii sunt mult mai grei decât aerul și au tendința de a se stabili în zonele joase. Nu arde, ci susține arderea.

Este puțin solubil în apă. Contactul cu lichide neconfigurate poate cauza înghețarea prin răcire prin evaporare.

Se folosește pentru purificarea apei, pentru albirea pulpei de lemn și pentru fabricarea altor substanțe chimice.

formulă

Formula : Cl-Cl

Număr CAS : 7782-50-5

2D

caracteristici

Proprietăți fizice și chimice

Gazul de clor aparține grupului reactiv de agenți oxidanți puternici. Acești compuși reacționează adesea viguros cu alți compuși.

Clorul gazos aparține, de asemenea, grupului reactiv de agenți de halogenare puternici, care transferă unul sau mai mulți atomi de halogen la compusul cu care aceștia reacționează.

Agenții de halogenare sunt, în general, acide și, prin urmare, reacționează, în unele cazuri violent, cu bazele.

Mulți dintre acești compuși sunt reactivi la apă și reactivi la aer. Halogenii sunt foarte electonegativi și sunt oxidanți puternici.

Alerte de reactivitate

Gazul de clor este un agent puternic de oxidare. Reacționează cu apă. Apa dizolvă clorul gazos, formând un amestec de acid clorhidric și acizi hipoclorici.

caracter inflamabil

Poate aprinde alte materiale combustibile (lemn, hârtie, ulei, etc.). Amestecarea cu combustibili poate provoca explozie. Containerul poate exploda în contact cu focul. Există riscul de explozie (și otrăvire) din cauza acumulării vaporilor în interior, în canale sau în aer liber.

Amestecurile de hidrogen și clor (5-95%) pot exploda prin acțiunea aproape a oricărei forme de energie (căldură, lumină solară, scântei etc.).

Emite fumuri foarte toxice atunci când sunt încălzite. Atunci când este combinat cu apă sau cu aburi produce vapori toxici și corozivi de acid clorhidric.

reactivitate

Clorul reacționează exploziv cu (sau susține arderea) numeroase materiale comune.

Clorul aprinde oțelul la 100 ° C în prezența funinginii, ruginii, carbonului sau a altor catalizatori.
Vată de oțel ușoară uscată la 50 ° C.
Porniți sulfurile la temperatura camerei.
Lichid (în formă lichidă) cauciuc natural și sintetic.
Porniți trialchilboranul și dioxidul de tungsten.
Se aprinde în contact cu hidrazina, hidroxilamină și nitrură de calciu.
Este aprins sau exploatat cu arsină, fosfină, silan, diboran, stibniți, fosfor roșu, fosfor alb, bor, carbon activ, siliciu, arsen.
Aceasta provoacă aprinderea și o explozie moale atunci când bulează prin metanol rece.
Se explodează sau se aprinde dacă se amestecă excesiv cu amoniacul și se încălzește.
Formeaza triclorura de azot exploziv la contactul cu reactivul Biuret contaminat cu acid cianuric.
Formează cu ușurință derivați explozivi de N-clor cu aziridină.

Clorul (sub formă lichidă sau gazoasă) reacționează cu:

Alcooli (explozie)
Aluminiu turnat (explozie)
Silane (explozie)
Pentafluorura de brom
Disulfură de carbon (explozie catalizată de fier)
Clor-2-propină (excesul de clor provoacă o explozie)
Dibutil ftalat (explozie la 118 ° C)
Eterul dietilic (aprins)
Dietil zinc (aprins)
Glicerol (explozie la 70-80 ° C)
Metanul pe oxid galben de mercur (explozie)
Acetilena (explozie declanșată de lumina soarelui sau de încălzire)
Etilena pe mercur, oxid de mercur (I) sau oxid de argint (I) (explozie cauzată de căldură sau de lumină)
Benzina (reacția exotermică și apoi detonarea)
Amestec de hidroxid de sodiu și nafta (explozie violentă)
Clorura de zinc (reacție exotermă)
Ceară (explozie)
Hidrogen (explozie inițiată de lumină)
Carbură de fier
Uraniu și zirconiu
Hidruri de sodiu, potasiu și cupru
staniu
Praf de aluminiu
Pudră de vanadiu
Tabla din aluminiu
beteală
Foaie de cupru
Praf de calciu
Fire de fier
Pulbere de mangan
potasiu
Pulbere de antimoniu
bismut
germaniu
magneziu
sodiu
zinc

toxicitate

Gazul de clor este otrăvitor și poate fi fatal dacă este inhalat. Contactul poate provoca arsuri la nivelul pielii și ochilor, precum și bronșită sau afecțiuni pulmonare cronice.

aplicații

Aproximativ 15.000 de compuși de clor sunt utilizați astăzi în comerț. Clorura de sodiu este de departe cel mai obișnuit compus cloric și este principala sursă de clor și acid clorhidric pentru industria chimică enormă de clor.

Din totalul clorului elementar produs, aproximativ 63% se utilizează în fabricarea compușilor organici, 18% în fabricarea compușilor de clor anorganici, iar restul de 19% clor produs este utilizat pentru produsele de înălbire și dezinfectare.

Printre cei mai semnificativi compuși organici din punct de vedere al volumului de producție se numără 1, 2-dicloretanul și clorura de vinil (intermediari în producția de PVC), clorura de metil, clorura de metilen, cloroformul, clorura viniliden, printre altele.

Principalii compuși anorganici includ HCI, Cl20, HCI, NaCI03, AlCl3, SiCI4, SnCl4, PCI3, PCl5, POCl3, AsCI3, SbCI3, SbCI5, BiCI3, S2CI2, SCI2, SOCI2, ClF3, ICI, ICI3, TiCl3, TiCl4, , FeCl3, ZnCl2 și multe altele.

Gazul de clor este utilizat în operațiile de înălbire industrială, tratarea apelor uzate, fabricarea tabletelor pentru clorinarea bazinelor de înot sau în războiul chimic.

Gazul de clor (cunoscut ca bertholit) a fost folosit pentru prima dată ca armă în primul război mondial de către Germania.

După prima utilizare, ambele părți ale conflictului au folosit clorul ca armă chimică, dar au fost înlocuite în curând cu fosgen și gaz de muștar, care sunt mai degrabă mortale.

Gazul de clor a fost de asemenea utilizat în timpul războiului din Irak în provincia Anbar în 2007.

Efecte clinice

Gazul de clor este una dintre cele mai frecvente expuneri de inhalare iritante la locul de muncă și în mediu. Studii recente au arătat că amestecul de înălbitor (înălbitor, produs în principal pe bază de hipoclorit de sodiu) cu alte produse de curățare este cea mai frecventă cauză (21% din cazuri) de expunere unică prin inhalare raportată în centrele de toxicologie din Statele Unite.

Principalele efecte toxice se datorează mai degrabă leziunilor tisulare locale decât absorbției sistemice. Se crede că leziunea celulară rezultă din oxidarea grupărilor funcționale în componentele celulare; la reacțiile cu apa țesuturilor pentru a forma acid hipocloros și acid clorhidric; și generarea de radicali liberi de oxigen (deși această idee este acum controversată).

În caz de intoxicație ușoară până la moderată, tuse, dificultăți de respirație, durere toracică, senzație de arsură în zona gâtului și retrosternală, greață sau vărsături, iritație oculară și nazală, asfixie, slăbiciune musculară, amețeli, disconfort abdominal și dureri de cap.

La otrăvire severă, există: edem al căilor respiratorii superioare, laringospasm, edem pulmonar sever, pneumonie, hipoxemie persistentă, insuficiență respiratorie, leziuni pulmonare acute și acidoză metabolică.

Expunerea cronică la gazul de clor este una dintre cele mai frecvente cauze ale astmului ocupațional. Poate provoca dispnee, palpitații, dureri toracice, disfuncții reactive ale tractului respirator superior, eroziunea smalțului dinților și creșterea prevalenței sindroamelor virale. Expunerea cronică la 15 ppm produce tuse, hemoptizie, dureri în piept și durere în gât.

Expunerea cutanată poate provoca eritem, durere, iritație și arsuri ale pielii. Expunerea severă poate provoca colaps cardiovascular și stop respirator. În concentrații mari, pot să apară sincopă și moarte aproape imediată. Clorul (ca hipoclorit) este teratogen la animale experimentale.

Securitate și riscuri

Fraze de pericol ale Sistemului global armonizat de clasificare și etichetare a produselor chimice (SGA).

Sistemul global armonizat pentru clasificarea și etichetarea produselor chimice (SGA) este un sistem convenit la nivel internațional, creat de Națiunile Unite, menit să înlocuiască diversele standarde de clasificare și etichetare utilizate în diferite țări prin utilizarea unor criterii globale consecvente United, 2015).

Clasele de pericol (și capitolul corespunzător din GHS), standardele de clasificare și etichetare și recomandările privind clorul gazos sunt următoarele (Agenția Europeană pentru Produse Chimice, 2017, Organizația Națiunilor Unite, 2015, PubChem, 2017):

Clasele de pericol ale GHS

H270: Poate cauza sau intensifica incendiul; Oxidant [Gazele de oxidare periculoase - Categoria 1]

H280: Conține gaz sub presiune; Poate exploda daca se incalzeste [Avertizare Gaze sub presiune - Gaz comprimat, Gaz lichefiat, Gaz dizolvat]

H315: Provoacă iritarea pielii [Avertisment Corodarea / iritarea pielii - Categoria 2]

H319: Provoacă o iritare gravă a ochilor [Avertisment Lezarea gravă a ochilor / iritarea ochilor - Categoria 2A]

H330: Fatal prin inhalare [Pericol Toxicitate acută, inhalare - Categoria 1, 2]

H331: Toxic prin inhalare [Pericol Toxicitate acută, inhalare - Categoria 3]

H335: Poate provoca iritații ale tractului respirator [Avertizare Toxicitate asupra unui organ țintă specific, expunere unică; Iritarea tractului respirator - Categoria 3]

H400: Foarte toxic pentru mediul acvatic [Avertisment Periculos pentru mediul acvatic, pericol acut - Categoria 1]

H410: Foarte toxic pentru organismele acvatice, cu efecte adverse de lungă durată [Avertisment Periculos pentru mediul acvatic, pericol pe termen lung - Categoria 1]

(PubChem, 2017)

Codurile consiliilor prudențiale

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