Formulace plynného chloru, účinky, použití a rizika



plynný chlor (dichlor, diatomový chlor, molekulární chlor nebo jednoduše chlor) je zelenavě žlutý plyn, s pronikavým a dusivým zápachem, nespalitelný při pokojové teplotě a atmosférickém tlaku. 

Je to prvek s nejvyšší elektronickou afinitou a třetí nejvyšší elektronegativitou, pouze za kyslíkem a fluorem. Je extrémně reaktivní a silné oxidační činidlo.

Vysoký oxidační potenciál elementárního chloru vedl k vývoji komerčních bělidel a dezinfekčních prostředků, jakož i činidla pro mnoho procesů v chemickém průmyslu..

Ve formě chloridových iontů je chlor nezbytný pro všechny známé druhy života. Elementární chlor ve vysokých koncentracích je však extrémně nebezpečný a jedovatý pro všechny živé organismy, proto byl v první světové válce používán jako první plynný chemický bojový prostředek..

Je toxický při vdechování. V dlouhodobém horizontu má inhalace nízkých koncentrací nebo krátkodobá inhalace vysokých koncentrací plynného chloru škodlivé účinky na zdraví..

Páry jsou mnohem těžší než vzduch a mají tendenci usazovat se v nízkých oblastech. Nehoří, ale podporuje spalování.

Je mírně rozpustný ve vodě. Kontakt s nekontrolovanými kapalinami může způsobit zamrznutí odpařovacím chlazením.

Používá se k čištění vody, bělení buničiny a výrobě dalších chemických výrobků.

Vzorec

VzorecCl-Cl

Číslo CAS: 7782-50-5

2D struktura

Vlastnosti

Fyzikální a chemické vlastnosti

Plynný chlor patří do reaktivní skupiny silných oxidačních činidel. Tyto sloučeniny často silně reagují s jinými sloučeninami.

Plynný chlor také patří do reaktivní skupiny silných halogenačních činidel, která přenášejí jeden nebo více atomů halogenu na sloučeninu, se kterou reagují..

Halogenační činidla jsou obecně kyselá, a proto reagují v některých případech násilně se zásadami.

Mnohé z těchto sloučenin jsou reaktivní s vodou a reaktivní se vzduchem. Halogeny jsou vysoce elektronegativní a jsou silnými oxidanty.

Upozornění na reaktivitu

Plynný chlor je silné oxidační činidlo. Reaguje s vodou. Voda rozpouští plynný chlor, tvořící směs kyseliny chlorovodíkové a kyseliny chlorné.

Hořlavost

Může zapálit jiné hořlavé materiály (dřevo, papír, olej atd.). Míchání s palivy může způsobit výbuch. Nádoba může při kontaktu s ohněm explodovat. Hrozí nebezpečí výbuchu (a otravy) z nahromadění par v interiéru, v kanálech nebo venku..

Směsi vodíku a chloru (5-95%) mohou explodovat působením téměř jakékoliv formy energie (teplo, sluneční světlo, jiskry atd.).

Při zahřívání vydává vysoce toxické výpary. V kombinaci s vodou nebo párou vytváří toxické a korozivní výpary kyseliny chlorovodíkové.

Reaktivita

Chlor explozivně reaguje s (nebo podporuje hoření) mnoha běžných materiálů.

  • Chlor zapálí ocel při 100 ° C v přítomnosti sazí, rzi, uhlíku nebo jiných katalyzátorů.
  • Lehká suchá ocelová vlna při 50 ° C.
  • Sulfidy se převedou na teplotu místnosti.
  • Lehká (ve své tekuté formě) přírodní a syntetický kaučuk.
  • Zapněte trialkylboran a oxid wolframu.
  • Zapálí se v kontaktu s hydrazinem, hydroxylaminem a nitridem vápenatým.
  • Je zapálen nebo explodován arsinem, fosfinem, silanem, diboranem, stibnitem, červeným fosforem, bílým fosforem, borem, aktivním uhlíkem, křemíkem, arsenem..
  • Způsobuje vznícení a měkký výbuch, když proniká chladným methanolem.
  • To exploduje nebo vznítí jestliže to se mísí nadměrně s čpavkem a ohřívá.
  • Při kontaktu s činidlem Biuret kontaminovaným kyselinou kyanurovou vytvořit výbušný chlorid dusíku.
  • Snadno vytváří výbušné deriváty N-chloru s aziridinem.

Chlor (v kapalné nebo plynné formě) reaguje s:

  • Alkoholy (výbuch)
  • Litý hliník (výbuch)
  • Silany (výbuch)
  • Pentafluorid bromu
  • Sírouhlík (exploze katalyzovaná železem)
  • Chlor-2-propin (přebytek chloru způsobuje výbuch)
  • Dibutylftalát (exploze při 118 ° C)
  • Diethylether (rozsvícený)
  • Diethyl zinek (osvětlen)
  • Glycerol (exploze při 70-80 ° C)
  • Metan na žlutém oxidu rtuťnatém (výbuch)
  • Acetylen (výbuch iniciovaný slunečním zářením nebo ohřevem)
  • Ethylen na rtuť, oxid rtuťnatý (I) nebo oxid stříbrný (I) (výbuch způsobený teplem nebo světlem)
  • Benzín (exotermní reakce a poté detonace)
  • Směs hydroxidu sodného a nafty (prudký výbuch) \ t
  • Chlorid zinečnatý (exotermní reakce)
  • Vosk (výbuch)
  • Vodík (výbuch iniciovaný světlem)
  • Karbid železa
  • Uran a zirkonium
  • Hydridy sodíku, draslíku a mědi
  • Cín
  • Hliníkový prášek
  • Vanadový prášek
  • Hliníkový plech
  • Pozlátko
  • Měděný plech
  • Vápník
  • Železný drát
  • Manganový prášek
  • Draslík
  • Antimonový prášek
  • Bismut
  • Germanium
  • Hořčík
  • Sodík
  • Zinek

Toxicita 

Plynný chlor je jedovatý a může být smrtelný při vdechování. Kontakt může způsobit popáleniny kůže a očí, kromě bronchitidy nebo chronických plicních stavů.

Použití

Komerčně se dnes používá přibližně 15 000 sloučenin chlóru. Chlorid sodný je zdaleka nejběžnější sloučeninou chloru a je hlavním zdrojem chloru a kyseliny chlorovodíkové pro obrovský chemický průmysl chloru..

Ze všech vyrobených elementárních chlorů se přibližně 63% používá při výrobě organických sloučenin, 18% při výrobě anorganických sloučenin chloru a zbývajících 19% vyrobeného chloru se používá pro bělicí a dezinfekční přípravky..

Mezi nejvýznamnější organické sloučeniny z hlediska objemu výroby patří 1,2-dichlorethan a vinylchlorid (meziprodukty při výrobě PVC), methylchlorid, methylenchlorid, chloroform, chlorid. vinylidenu.

Hlavní anorganické sloučeniny zahrnují HCl, Cl2O, HClO, NaClO 3, AICI3, SiCl4, SnCl4, PCI3, PCI5, POCI3, AsCl3, SbCl3, SbCl5, BiCl 3, S2Cl2, SCl2, SOCI2, ClF3 ICL, ICl3, TiCl3, TiCl4, MoCl5 , FeCl3, ZnCl2 a mnoho dalších.

Plynný chlor se používá v průmyslových bělících provozech, čištění odpadních vod, výrobě tablet pro chlorování bazénů nebo v chemické válce..

Plynný chlor (známý jako bertholite), byl nejprve použit jako zbraň v první světové válce Německem.

Po jeho prvním použití, obě strany v konfliktu používaly chlór jako chemická zbraň, ale to bylo brzy nahrazené fosgenem a hořčičným plynem, který být více smrtící..

Plynný chlor byl také používán během války Iráku v provincii Anbar v roce 2007.

Klinické účinky

Plynný chlor je jednou z nejběžnějších expozic vdechování při práci a životního prostředí. Nedávné studie uvádějí, že směs bělidla (bělidlo, vyrobené hlavně na bázi chlornanu sodného) s jinými čisticími prostředky, je nejčastější příčinou (21% případů) jednorázové expozice inhalací uváděné v toxikologických centrech Spojené státy.

Hlavní toxické účinky jsou způsobeny spíše lokálním poškozením tkáně než systémovou absorpcí. Předpokládá se, že buněčné poškození je důsledkem oxidace funkčních skupin v buněčných složkách; reakce s vodou tkání za vzniku kyseliny chlorné a kyseliny chlorovodíkové; a generování kyslíkových volných radikálů (i když tato myšlenka je nyní kontroverzní).

V mírné intoxikace středně nastane: kašel, dušnost, bolesti na hrudi, pálení v krku a retrosternální oblasti, nevolnost nebo zvracení, očí a nosu podráždění, dušení, svalová slabost, závratě, bolesti břicha a bolest hlavy.

U těžké otravy se vyskytuje edém horních cest dýchacích, laryngospasmus, těžký plicní edém, pneumonie, přetrvávající hypoxémie, respirační selhání, akutní poškození plic a metabolická acidóza..

Chronické vystavení plynnému chlóru je jednou z nejčastějších příčin astmatu z povolání. Může způsobit dušnost, palpitace, bolest na hrudi, reaktivní dysfunkci horních cest dýchacích, erozi zubní skloviny a zvýšený výskyt virových syndromů. Chronická expozice 15 ppm produkuje kašel, hemoptýzu, bolest na hrudi a bolest v krku.

Dermální expozice může způsobit erytém, bolest, podráždění a popáleniny kůže. Silná expozice může způsobit kardiovaskulární kolaps a zástavu dýchání. Ve vysokých koncentracích se může objevit synkopa a téměř okamžitá smrt. Chlor (jako chlornan) je teratogenní u pokusných zvířat.

Bezpečnost a rizika

Údaje o nebezpečnosti globálně harmonizovaného systému klasifikace a označování chemických látek (SGA) \ t.

Globálně harmonizovaný systém klasifikace a označování chemikálií (SGA) je mezinárodně dohodnutý systém, který vytvořila OSN a jehož cílem je nahradit různé klasifikační a označovací normy používané v různých zemích pomocí konzistentních globálních kritérií (Organizace spojených národů). Spojené, 2015).

Třídy nebezpečnosti (a jejich odpovídající kapitola GHS), normy pro klasifikaci a označování a doporučení pro plynný chlor jsou následující (Evropská agentura pro chemické látky, 2017, Spojené národy, 2015, PubChem, 2017):

Třídy nebezpečnosti GHS

H270: Může způsobit nebo zesílit požár; Oxidant [Nebezpečné oxidační plyny - Kategorie 1]

H280: Obsahuje plyn pod tlakem; Při zahřátí může explodovat [Varování Plyny pod tlakem - Stlačený plyn, Zkapalněný plyn, Rozpuštěný plyn]

H315: Způsobuje podráždění kůže [Varování Poleptání / podráždění kůže - Kategorie 2]

H319: Způsobuje vážné podráždění očí [Upozornění Vážné poškození očí / podráždění očí - Kategorie 2A]

H330: Smrt při vdechování [Nebezpečí Akutní toxicita, inhalace - Kategorie 1, 2]

H331: Toxický při vdechování [Nebezpečí Akutní toxicita, inhalace - Kategorie 3]

H335: Může způsobit podráždění dýchacích cest [Varování Toxicita pro specifické cílové orgány, jednorázová expozice; Podráždění dýchacích cest - Kategorie 3]

H400: Vysoce toxický pro vodní organismy [Varování Nebezpečný pro vodní prostředí, akutní nebezpečí - Kategorie 1]

H410: Vysoce toxický pro vodní organismy, s dlouhodobými nepříznivými účinky [Varování Nebezpečný pro vodní prostředí, dlouhodobé nebezpečí - Kategorie 1]

(PubChem, 2017)

Kódy obezřetnostních rad

P220, P244, P260, P261, P264, P271, P273, P280, P284, P302 + P352; P362, P370 + P376, P391, P403, P403 + P233, P405, P410 + P403 a P501.

Odkazy

  1. Benjah-bmm27 (2007). Dichlor-plyn-3D-vdW [obrázek]. Zdroj: commons.wikimedia.org.
  2. Bundesarchiv (1915). Deutsche Soldaten versprühen künstlichen Nebel [obrázek]. Zdroj: commons.wikimedia.org.
  3. ChemIDplus (2017) 3D struktura 7782-50-5 - Chlorine [image] Citováno z: chem.nlm.nih.gov.
  4. Evropská agentura pro chemické látky (ECHA), (2017). Shrnutí klasifikace a označení. Harmonizovaná klasifikace - příloha VI nařízení (ES) č. 1272/2008 (nařízení CLP). Chlor. Zdroj: echa.europa.eu.
  5. Datová banka nebezpečných látek (HSDB). TOXNET (2017). Chlor. Bethesda, MD, EU: Národní knihovna medicíny. Zdroj: toxnet.nlm.nih.gov.
  6. Hurley, F., (1917). Australské pěchoty malé box respirátory Ypres 1917 [image]. Zdroj: en.wikipedia.org.
  7. Max Pixel (2017). Instalatérský rám Skladovací trubky Trubky Pvc Instalatérství [image]. Zdroj: maxpixel.freegreatpicture.com.
  8. Organizace spojených národů (2015). Globálně harmonizovaný systém klasifikace a označování chemických výrobků (SGA) Šesté revidované vydání. New York, Spojené státy americké: Publikace Organizace spojených národů. Zdroj: unece.org.
  9. Národní centrum pro biotechnologické informace. PubChem Compound Database (2016) Chlor - PubChem Struktura [image] Bethesda, MD, EU: Národní knihovna medicíny. Zdroj: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  10. Národní centrum pro biotechnologické informace. PubChem Compound Database (2016) Chlor. Bethesda, MD, EU: Národní knihovna medicíny. Zdroj: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  11. Národní správa oceánů a atmosféry (NOAA). CAMEO Chemikálie. (2017). Chemický datový list. Chlor. Silver Spring, MD. EU; Citováno z: cameochemicals.noaa.gov.
  12. Národní správa oceánů a atmosféry (NOAA). CAMEO Chemikálie. (2017). Datasheet Reactive Group. Halogenační činidla. Silver Spring, MD. EU; Citováno z: cameochemicals.noaa.gov.
  13. Národní správa oceánů a atmosféry (NOAA). CAMEO Chemikálie. (2017). Datasheet Reactive Group. Oxidační činidla, silná. Silver Spring, MD. EU; Citováno z: cameochemicals.noaa.gov.
  14. Oelen, W., (2005). Plynný chlor v láhvi [obrázek]. Zdroj: commons.wikimedia.org.
  15. Sargent, J., (1918). Gassed [obrázek]. Zdroj: en.wikipedia.org.
  16. Tomia (2006). Plastic-recyc-03 [image]. Zdroj: commons.wikimedia.org.
  17. Wikipedia (2017). Chlor. Zdroj: en.wikipedia.org.