的氯气(二氯,双原子氯,分子氯或氯简单地)是浅绿色 - 黄色气体与非 - 在室温和大气压力的可燃热窒息性气味。
它是具有最高电子亲和力和第三高电负性的元素,仅次于氧和氟。它具有极强的反应性和强氧化剂。
元素氯的高氧化潜力导致了商业漂白剂和消毒剂的开发,以及化学工业中许多工艺的试剂的开发。
以氯离子的形式,氯是所有已知生命物种所必需的。但是高浓度的元素氯对所有活生物体都是极其危险和有毒的,这就是为什么它在第一次世界大战中被用作第一种气态化学战剂。
瓶中的氯气
吸入有毒。从长远来看,吸入低浓度或短期吸入高浓度的氯气会对健康产生有害影响。
蒸气比空气重得多,并且往往沉降在低洼地区。它不燃烧,但支持燃烧。微溶于水。与无限制的液体接触会导致蒸发冷却冻伤。
它用于净化水,漂白木浆和制造其他化学品。
式
式:Cl-Cl
CAS号:7782-50-5
2D结构
氯气
氯气/球分子模型
特点
物理和化学特性
氯气属于强氧化剂的反应性基团。这些化合物经常与其他化合物剧烈反应。
氯气也属于强卤化剂的反应性基团,可将一个或多个卤素原子转移到与之反应的化合物中。
卤化剂通常是酸性的,因此在某些情况下会与碱剧烈反应。
这些化合物中的许多对水具有反应性,对空气具有反应性。卤素具有高负电性,是强氧化剂。
反应性警报
氯气是一种强氧化剂。与水反应。水溶解氯气,形成盐酸和次氯酸的混合物。
可燃性
它可以点燃其他可燃材料(木材,纸张,油等)。与燃料混合会引起爆炸。接触火可能会使容器爆炸。蒸气在室内,下水道或室外的积聚有爆炸(和中毒)的危险。
氢气和氯气的混合物(5-95%)几乎可以通过任何形式的能量(热,阳光,火花等)作用而爆炸。
加热时会散发出剧毒烟雾。与水或蒸汽混合使用时,会产生有毒和腐蚀性的盐酸蒸气。
反应性
氯与许多常见材料发生爆炸性反应(或支持其燃烧)。
- 氯在烟灰,氧化物,碳或其他催化剂存在下于100°C点燃钢。
- 将干燥的钢丝绒旋转至50°C。
- 在室温下点燃硫化物。
- 点燃(液态)天然和合成橡胶。
- 点燃三烷基硼烷和二氧化钨。
- 与肼,羟胺和氮化钙接触会点燃。
- 点燃或与砷,磷化氢,硅烷,乙硼烷,锑,红磷,白磷,硼,活性炭,硅,砷爆炸。
- 当通过冷甲醇沸腾时,它会引起燃烧和软爆炸。
- 如果与氨过度混合并加热,会爆炸或着火。
- 与被氰尿酸污染的缩二脲试剂接触形成爆炸性三氯化氮。
- 易与氮丙啶形成N-氯的爆炸性衍生物。
氯(液态或气态)与以下物质反应:
- 酒精(爆炸)
- 熔融铝(爆炸)
- 硅烷(爆炸)
- 五氟化溴
- 二硫化碳(铁催化爆炸)
- 氯-2-丙炔(过量的氯会引起爆炸)
- 邻苯二甲酸二丁酯(118°C爆炸)
- 乙醚(点燃)
- 二乙基锌(点燃)
- 甘油(在70-80°C时爆炸)
- 甲烷在黄色氧化汞上(爆炸)
- 乙炔(阳光或热引起的爆炸)
- 汞,氧化汞(I)或氧化银(I)上的乙烯(由热或光引起的爆炸)
- 汽油(放热反应然后爆炸)
- 石脑油-氢氧化钠混合物(剧烈爆炸)
- 氯化锌(放热反应)
- 蜡(喷砂)
- 氢(由光引发的爆炸)
- 碳化铁
- 铀和锆
- 氢化钠,钾和铜
- 锡
- 铝粉
- 钒粉
- 铝箔
- 箔
- 铜箔
- 钙粉
- 铁丝
- 锰粉
- 钾盐
- 锑粉
- 铋
- 锗
- 镁
- 钠
- 锌锌
毒性
氯气是有毒的,吸入会致命。接触可能导致皮肤和眼睛灼伤,以及支气管炎或慢性肺部疾病。
德国第一次世界大战对东线的瓦斯袭击
应用领域
今天,约有15,000种氯化合物在商业上使用。迄今为止,氯化钠是最常见的氯化合物,并且是巨大的氯化学工业中氯和盐酸的主要来源。
在所有产生的元素氯中,大约63%用于有机化合物的生产,18%用于无机氯化合物的生产,其余19%的氯用于漂白剂和消毒剂。
回收原料,PVC
就产量而言,最重要的有机化合物是1,2-二氯乙烷和氯乙烯(PVC生产中的中间产品),氯甲烷,二氯甲烷,氯仿,氯离子亚乙烯基等。
主要无机化合物包括HCl,Cl2O,HOCl,NaClO3,AlCl3,SiCl4,SnCl4,PCl3,PCl5,POCl3,AsCl3,SbCl3,SbCl5,BiCl3,S2Cl2,SCl2,SOCI2,ClF3,ICl,ICl3,MoCl3,TiCl4 ,FeCl3,ZnCl2等。
氯气用于工业漂白,废水处理,游泳池氯化或化学战中的片剂生产。
氯气(被称为贝索尔石)首先在第一次世界大战中被德国用作武器。
冲突的双方首次使用后,便将氯用作化学武器,但很快被光气和芥子气所取代,这更加致命。
在2007年的安巴尔省伊拉克战争期间,也使用了氯气。
临床效果
氯气是最常见的职业和环境单一吸入刺激物暴露之一。最近的研究报告说,漂白剂(主要由次氯酸钠制成的漂白剂)与其他清洁产品的混合物是中毒中心单次吸入暴露的最常见原因(占病例的21%)。来自美国。
主要的毒性作用是由于局部组织损伤而不是全身吸收。据信细胞损伤是由于细胞组分上官能团的氧化而引起的。与组织中的水反应形成次氯酸和盐酸;和氧自由基的产生(尽管这个想法现在有争议)。
在轻度到中度中毒中,有:咳嗽,呼吸急促,胸痛,喉咙和胸骨后区域灼痛感,恶心或呕吐,眼和鼻刺激,窒息,肌肉无力,头晕,腹部不适和头痛。
在严重中毒中,有:上呼吸道水肿,喉痉挛,严重肺水肿,肺炎,持续性低氧血症,呼吸衰竭,急性肺损伤和代谢性酸中毒。
长期接触氯气是职业性哮喘的最常见原因之一。它可能导致呼吸困难,心,胸痛,反应性上呼吸道功能不全综合征,牙釉质侵蚀和病毒综合征的患病率增加。长期暴露于15 ppm会导致咳嗽,咯血,胸痛和喉咙痛。
皮肤接触可引起皮肤红斑,疼痛,刺激和烧伤。严重暴露会导致心血管衰竭和呼吸停止。在高浓度下,会发生晕厥和几乎立即死亡。氯(作为次氯酸盐)在实验动物中具有致畸性。
安全与风险
全球化学品统一分类和标签制度(GHS)的危险说明。
全球化学品统一分类和标签制度(GHS)是联合国创建的一项国际商定系统,旨在通过使用全球一致的标准来取代不同国家使用的各种分类和标签标准(国家联合国,2015年)。
危害等级(及其全球统一制度的相应章节),分类和标签标准以及关于氯气的建议如下(欧洲化学品管理局,2017;联合国,2015; PubChem,2017):
GHS危险等级
H270:可能引起或加剧火灾;氧化剂
H280:包含压力气体;加热可能爆炸
H315:引起皮肤刺激
H319:引起严重的眼睛刺激
H330:吸入致命
H331:吸入有毒
H335:可能引起呼吸道刺激
H400:对水生生物有剧毒
H410:对水生生物有剧毒并具有长期持续影响
(PubChem,2017年)
防范说明代码
P220,P244,P260,P261,P264,P271,P273,P280,P284,P302 + P352,P304 + P340,P305 + P351 + P338,P310,P311,P312,P320,P321,P332 + P313,P337 + P313, P362,P370 + P376,P391,P403,P403 + P233,P405,P410 + P403和P501。
参考文献
- Benjah-bmm27(2007)。二氯气3D-vdW。从以下位置恢复:commons.wikimedia.org。
- Bundesarchiv(1915)。Deutsche SoldatenversprühenkünstlichenNebel。从以下位置恢复:commons.wikimedia.org。
- ChemIDplus(2017)7782-50-5的3D结构-氯回收自:chem.nlm.nih.gov。
- 国家海洋和大气管理局(NOAA)。CAMEO化学品。(2017)。反应组数据表。氧化剂,强。马里兰州银泉市。欧洲联盟; 摘自:cameochemicals.noaa.gov。
- Oelen,W.,(2005)。瓶中的氯气。从以下位置恢复:commons.wikimedia.org。
- Sargent,J。,(1918)。气死了。摘自:en.wikipedia.org。
- 托米亚(2006)。Plastic-recyc-03。从以下位置恢复:commons.wikimedia.org。
- 维基百科(2017)。氯。摘自:en.wikipedia.org。