Gaseous Chlorine: สูตร, ผลกระทบ, การใช้ประโยชน์และความเสี่ยง
ก๊าซคลอรีน (ไดคลอล, ไดอะตอมอะตอมคลอรีน, คลอรีนโมเลกุลหรือคลอรีนง่ายๆ) เป็นก๊าซสีเหลืองสีเขียวที่มีกลิ่นฉุนและหายใจไม่ออกติดไฟได้ที่อุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศ
มันเป็นองค์ประกอบที่มีความสัมพันธ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ที่สูงที่สุดและอิเลคโตรเนกาติตี้สูงสุดเป็นอันดับสามรองจากออกซิเจนและฟลูออรีนเท่านั้น เป็นปฏิกิริยาที่รุนแรงมากและเป็นสารออกซิไดซ์ที่แรง
ศักยภาพในการออกซิไดซ์สูงของธาตุคลอรีนนำไปสู่การพัฒนาสารฟอกขาวและสารฆ่าเชื้อในเชิงพาณิชย์เช่นเดียวกับน้ำยาสำหรับกระบวนการต่างๆในอุตสาหกรรมเคมี
ในรูปของคลอไรด์ไอออนจำเป็นต้องใช้คลอรีนสำหรับสิ่งมีชีวิตทุกชนิด แต่ธาตุคลอรีนที่ความเข้มข้นสูงนั้นเป็นอันตรายและเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตทั้งหมดซึ่งเป็นสาเหตุว่าทำไมมันจึงถูกใช้ในสงครามโลกครั้งที่หนึ่งในฐานะตัวแทนสงครามเคมีที่เป็นก๊าซชนิดแรก
เป็นพิษเมื่อสูดดม ในระยะยาวการสูดดมความเข้มข้นต่ำหรือการสูดดมก๊าซคลอรีนความเข้มข้นสูงในระยะสั้นมีผลกระทบที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ
ไอหนักกว่าอากาศมากและมีแนวโน้มที่จะตั้งถิ่นฐานในพื้นที่ต่ำ มันไม่ได้เผาไหม้ แต่สนับสนุนการเผาไหม้
มันละลายได้ในน้ำเล็กน้อย การสัมผัสกับของเหลวที่ไม่ได้กำหนดอาจทำให้เกิดการแช่แข็งโดยการทำให้เย็นลงแบบระเหย
ใช้สำหรับทำน้ำให้บริสุทธิ์เยื่อไม้สีขาวและทำสารเคมีอื่น ๆ
สูตร
สูตร : Cl-Cl
หมายเลข CAS : 7782-50-5
โครงสร้าง 2D
คุณสมบัติ
คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
ก๊าซคลอรีนเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มปฏิกิริยาออกซิไดซ์ที่แรง สารประกอบเหล่านี้มักทำปฏิกิริยารุนแรงกับสารประกอบอื่น
ก๊าซคลอรีนยังเป็นของกลุ่มปฏิกิริยาที่แข็งแกร่งของสารฮาโลเจนที่แข็งแกร่งซึ่งถ่ายโอนอะตอมของฮาโลเจนหนึ่งอะตอมหรือมากกว่านั้นไปยังสารประกอบที่พวกมันทำปฏิกิริยาอยู่
สารฮาโลเจนโดยทั่วไปจะมีสภาพเป็นกรดและดังนั้นจึงเกิดปฏิกิริยาในบางกรณีอย่างรุนแรงกับฐาน
สารประกอบเหล่านี้หลายชนิดมีปฏิกิริยากับน้ำและทำปฏิกิริยากับอากาศ ฮาโลเจนเป็นอิเลคโตรเนกาติตีสูงและเป็นสารออกซิไดซ์ที่แรง
การแจ้งเตือนปฏิกิริยา
ก๊าซคลอรีนเป็นสารออกซิไดซ์ที่แรง ทำปฏิกิริยากับน้ำ น้ำจะละลายคลอรีนที่เป็นก๊าซออกเป็นกรดไฮโดรคลอริกและกรดไฮโปคลอรัส
การลุกไหม้ได้
สามารถติดไฟวัสดุติดไฟอื่น ๆ (ไม้กระดาษน้ำมัน ฯลฯ ) การผสมกับเชื้อเพลิงสามารถทำให้เกิดการระเบิดได้ ภาชนะอาจระเบิดได้เมื่อสัมผัสกับไฟ มีความเสี่ยงจากการระเบิด (และพิษ) เนื่องจากการสะสมของไอระเหยในอาคารในท่อระบายน้ำหรือในที่โล่ง
ส่วนผสมของไฮโดรเจนและคลอรีน (5-95%) สามารถระเบิดได้โดยการกระทำของพลังงานเกือบทุกรูปแบบ (ความร้อนแสงแดดประกายไฟและอื่น ๆ )
ปล่อยควันพิษสูงเมื่อถูกความร้อน เมื่อรวมกับน้ำหรือไอน้ำจะสร้างไอระเหยที่เป็นพิษและกัดกร่อนของกรดไฮโดรคลอริก
การเกิดปฏิกิริยา
คลอรีนทำปฏิกิริยากับวัตถุที่พบบ่อยจำนวนมาก (หรือรองรับการเผาไหม้)
- คลอรีนติดไฟที่เหล็กที่ 100 ° C ต่อหน้าเขม่าสนิมคาร์บอนหรือตัวเร่งปฏิกิริยาอื่น ๆ
- ขนเหล็กอ่อนแห้งที่ 50 ° C
- เปิดซัลไฟด์ที่อุณหภูมิห้อง
- แสง (ในรูปของเหลว) ยางธรรมชาติและยางสังเคราะห์
- เปิด trialkylborane และทังสเตนไดออกไซด์
- มันจะติดไฟเมื่อสัมผัสกับไฮดราซีน, ไฮดรอกซีลีนและแคลเซียมไนไตรด์
- มันถูกจุดหรือใช้ประโยชน์จากอาร์ซีน, ฟอสฟีน, ไซเลน, ไดโบเรน, สเตบิไนท์, ฟอสฟอรัสแดง, ฟอสฟอรัสขาว, โบรอน, คาร์บอนที่ใช้งาน, ซิลิกอน, สารหนู
- มันทำให้เกิดการจุดระเบิดและการระเบิดที่อ่อนนุ่มเมื่อมันฟองผ่านเมทานอลเย็น
- มันจะระเบิดหรือจุดประกายถ้ามันผสมมากเกินไปกับแอมโมเนียและทำให้ร้อนขึ้น
- ก่อให้เกิดไนโตรเจนทริคลอไรด์เมื่อสัมผัสกับสารทำปฏิกิริยาของ Biuret ที่ปนเปื้อนด้วยกรดไซยานูริก
- สร้างอนุพันธ์ของ N-chloro ด้วย aziridine ได้อย่างง่ายดาย
คลอรีน (ในรูปของเหลวหรือก๊าซ) ทำปฏิกิริยากับ:
- แอลกอฮอล์ (ระเบิด)
- อลูมิเนียมหล่อ (ระเบิด)
- ไซลาน (ระเบิด)
- โบรมีนเพนทาฟลูออไรด์
- คาร์บอนไดซัลไฟด์ (เร่งปฏิกิริยาด้วยเหล็ก)
- Chlorine-2-propyne (คลอรีนส่วนเกินทำให้เกิดการระเบิด)
- Dibutyl phthalate (ระเบิดที่ 118 ° C)
- Diethyl ether (lit)
- Diethyl สังกะสี (ไฟ)
- กลีเซอรอล (ระเบิดที่ 70-80 ° C)
- มีเทนบนปรอทสีเหลือง (ระเบิด)
- อะเซทิลีน (การระเบิดจากแสงอาทิตย์หรือความร้อน)
- เอทิลีนบนปรอทปรอทออกไซด์ (I) หรือซิลเวอร์ออกไซด์ (I) (ระเบิดที่เกิดจากความร้อนหรือแสง)
- น้ำมันเบนซิน (ปฏิกิริยาคายความร้อนและการระเบิด)
- ส่วนผสมของโซเดียมไฮดรอกไซด์และแนฟทา (การระเบิดอย่างรุนแรง)
- ซิงค์คลอไรด์ (ปฏิกิริยาคายความร้อน)
- ขี้ผึ้ง (ระเบิด)
- ไฮโดรเจน (เกิดจากการระเบิดด้วยแสง)
- คาร์ไบด์เหล็ก
- ยูเรเนียมและเซอร์โคเนียม
- โซเดียมโพแทสเซียมและคอไรด์ทองแดง
- ดีบุก
- ผงอลูมิเนียม
- ผงวานาเดียม
- แผ่นอลูมิเนียม
- ดิ้น
- แผ่นทองแดง
- ผงแคลเซียม
- ลวดเหล็ก
- ผงแมงกานีส
- โพแทสเซียม
- ผงพลวง
- บิสมัท
- เจอร์เมเนียม
- แมกนีเซียม
- โซเดียม
- สังกะสี
ความเป็นพิษ
ก๊าซคลอรีนเป็นพิษและอาจถึงตายได้หากสูดดมเข้าไป การสัมผัสสามารถทำให้เกิดการไหม้ที่ผิวหนังและตา, รวมถึงโรคหลอดลมอักเสบหรือสภาวะปอดเรื้อรัง.
การใช้งาน
ปัจจุบันมีการใช้สารประกอบคลอรีนประมาณ 15, 000 ชนิดในเชิงพาณิชย์ โซเดียมคลอไรด์เป็นสารประกอบคลอรีนที่พบได้บ่อยที่สุดและเป็นแหล่งหลักของคลอรีนและกรดไฮโดรคลอริกสำหรับอุตสาหกรรมเคมีขนาดใหญ่ของคลอรีน
ในทุกองค์ประกอบของคลอรีนที่ผลิตประมาณ 63% ถูกนำมาใช้ในการผลิตสารอินทรีย์ 18% ในการผลิตสารประกอบคลอรีนอนินทรีย์และคลอรีนที่เหลืออีก 19% ของการผลิตใช้สำหรับผลิตภัณฑ์ฟอกและฆ่าเชื้อโรค
ในบรรดาสารประกอบอินทรีย์ที่สำคัญที่สุดในแง่ของปริมาณการผลิตคือ 1, 2-dichloroethane และ Vinyl chloride (ตัวกลางในการผลิตพีวีซี), คลอไรด์เมธิล, เมธิลคลอไรด์, คลอไรด์คลอไรด์, คลอไรด์ vinylidene และอื่น ๆ
สารประกอบอนินทรีย์ที่สำคัญ ได้แก่ HCl, Cl2O, HCl, NaClO3, AlCl3, SiCl4, SnCl4, PCl3, PCl5, POCl3, AsCl3, SbCl3, SbCl5, BiCl3, S2Cl2, SCCl2, SclI2, ClF3, ICL3, TiCl3, FeCl3, ZnCl2 และอีกมากมาย
ก๊าซคลอรีนใช้ในการฟอกสีอุตสาหกรรมการบำบัดน้ำเสียการผลิตแท็บเล็ตสำหรับคลอรีนสระว่ายน้ำหรือในสงครามเคมี
ก๊าซคลอรีน (ที่รู้จักกันในชื่อเบอร์โทไนท์) ถูกใช้เป็นอาวุธในสงครามโลกครั้งที่หนึ่งโดยเยอรมนี
หลังจากใช้งานครั้งแรกทั้งสองฝ่ายในความขัดแย้งใช้คลอรีนเป็นอาวุธเคมี แต่ในไม่ช้ามันก็ถูกแทนที่ด้วยฟอสจีนและแก๊สมัสตาร์ดซึ่งเป็นอันตรายถึงชีวิตมากขึ้น
ก๊าซคลอรีนถูกนำมาใช้ในช่วงสงครามอิรักในจังหวัดแอนบาริกในปี 2550
ผลทางคลินิก
ก๊าซคลอรีนเป็นหนึ่งในการสูดดมที่ระคายเคืองจากการประกอบอาชีพและสิ่งแวดล้อม การศึกษาล่าสุดได้รายงานว่าส่วนผสมของสารฟอกขาว (สารฟอกขาวทำขึ้นกับโซเดียมไฮโปคลอไรต์) กับผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดอื่น ๆ เป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุด (21% ของกรณี) ของการสัมผัสเพียงครั้งเดียวโดยการสูดดมรายงานในศูนย์พิษวิทยา ของสหรัฐอเมริกา
ผลกระทบที่เป็นพิษที่สำคัญเกิดจากการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อในท้องถิ่นมากกว่าการดูดซึมในระบบ เชื่อกันว่าการบาดเจ็บของเซลล์เกิดจากการรวมตัวกันของหมู่ฟังก์ชันในชิ้นส่วนของเซลล์ ปฏิกิริยากับน้ำของเนื้อเยื่อในรูปแบบกรดไฮโปคลอรัสและกรดไฮโดรคลอริก; และการสร้างอนุมูลอิสระของออกซิเจน (แม้ว่าความคิดนี้จะขัดแย้งกัน)
ในพิษเล็กน้อยถึงปานกลาง, ไอ, หายใจถี่, เจ็บหน้าอก, ความรู้สึกแสบร้อนในลำคอและพื้นที่ retrosternal, คลื่นไส้หรืออาเจียน, ตาและจมูกระคายเคือง, ภาวะขาดอากาศหายใจ, กล้ามเนื้ออ่อนแรง, วิงเวียน, ไม่สบายท้อง และปวดหัว
ในพิษที่รุนแรงมี: อาการบวมน้ำที่ทางเดินหายใจส่วนบน, กล่องเสียง, อาการบวมน้ำที่ปอดอย่างรุนแรง, โรคปอดบวม, ภาวะขาดออกซิเจนในเลือดต่ำ, ระบบหายใจล้มเหลว, การบาดเจ็บของปอดเฉียบพลันและดิสก์เผาผลาญ
การได้รับก๊าซคลอรีนเรื้อรังเป็นหนึ่งในสาเหตุของโรคหอบหืดที่เกิดขึ้นบ่อยที่สุด มันสามารถทำให้เกิดอาการหายใจลำบากใจสั่นเจ็บหน้าอกผิดปกติของระบบทางเดินหายใจส่วนบนการสึกกร่อนของฟันเคลือบฟันและเพิ่มความชุกของกลุ่มอาการของไวรัส การได้รับสารเรื้อรังถึง 15 ppm ทำให้เกิดไอ, ไอเป็นเลือด, อาการเจ็บหน้าอกและเจ็บคอ
การสัมผัสทางผิวหนังอาจทำให้เกิดผื่นแดง, ปวด, ระคายเคืองและผิวหนังไหม้. การได้รับสารอย่างรุนแรงสามารถทำให้หลอดเลือดเลี้ยงหัวใจล้มเหลวและหยุดหายใจได้ เมื่อมีความเข้มข้นสูงอาจเป็นลมหมดสติและเสียชีวิตเกือบจะในทันที คลอรีน (เป็นไฮโปคลอไรต์) เป็นตัวทำให้ทารกพิการในสัตว์ทดลอง
ความปลอดภัยและความเสี่ยง
ข้อความแสดงความเป็นอันตรายของระบบการจำแนกประเภทและการปิดฉลากผลิตภัณฑ์เคมี (SGA) ทั่วโลก
ระบบที่กลมกลืนกันทั่วโลกสำหรับการจำแนกและการติดฉลากของสารเคมี (SGA) เป็นระบบที่ได้รับการยอมรับในระดับสากลสร้างขึ้นโดยสหประชาชาติที่ออกแบบมาเพื่อแทนที่มาตรฐานการจำแนกประเภทและการติดฉลากที่ใช้ในประเทศต่างๆผ่านการใช้เกณฑ์สากลที่สอดคล้องกัน ประเทศปี 2558)
ประเภทความเป็นอันตราย (และบทที่เกี่ยวข้องของพวกเขาของ GHS) การจำแนกประเภทและมาตรฐานการติดฉลากและคำแนะนำสำหรับคลอรีนที่เป็นก๊าซมีดังต่อไปนี้ (European Chemicals Agency, 2017, สหประชาชาติ, 2015, PubChem, 2017):
ระดับอันตรายของ GHS
H270: อาจเป็นสาเหตุหรือทำให้ไฟลุกลามมากขึ้น ออกซิแดนท์ [ก๊าซที่เป็นอันตราย - ประเภทที่ 1]
H280: ประกอบด้วยก๊าซภายใต้ความดัน มันอาจระเบิดได้หากได้รับความร้อน [เตือนก๊าซภายใต้แรงกดดัน - ก๊าซอัด, ก๊าซเหลว, ก๊าซละลาย]
H315: ระคายเคืองต่อผิวหนัง [คำเตือนการกัดกร่อน / การระคายเคืองของผิวหนัง - ประเภทที่ 2]
H319: ระคายเคืองต่อดวงตาอย่างรุนแรง [คำเตือนการระคายเคืองดวงตา / การระคายเคืองดวงตาอย่างรุนแรง - ประเภท 2A]
H330: อันตรายถึงชีวิตจากการสูดดม [อันตรายเป็นพิษเฉียบพลัน, การสูดดม - ประเภทที่ 1, 2]
H331: เป็นพิษเมื่อสูดดม [อันตรายเป็นพิษเฉียบพลัน, การสูดดม - ประเภทที่ 3]
H335: อาจทำให้เกิดการระคายเคืองในทางเดินหายใจ [คำเตือนความเป็นพิษต่ออวัยวะเป้าหมายอย่างเฉพาะเจาะจง, การได้รับสัมผัสครั้งเดียว; ระคายเคืองต่อทางเดินหายใจ - ประเภทที่ 3]
H400: เป็นพิษร้ายแรงต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ [คำเตือนเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมทางน้ำ, อันตรายเฉียบพลัน - หมวดที่ 1]
H410: เป็นพิษอย่างมากต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำและมีผลกระทบระยะยาว [คำเตือนเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมทางน้ำ, อันตรายในระยะยาว - ประเภทที่ 1]
(PubChem, 2017)
รหัสของสภาที่รอบคอบ
P220, P244, P260, P261, P264, P271, P273, P280, P282, P302 + P352, P304 + P340, P305 + P351 + P338, P310, P311, P312, P321, P321, P332 P362, P370 + P376, P391, P403, P403 + P233, P405, P410 + P403 และ P501
