KHÍ CLO: CÔNG THỨC, TÁC DỤNG, CÁCH SỬ DỤNG VÀ RỦI RO - HÓA HỌC

Khí clo (clo dicloro, clo diatomic, clo phân tử hoặc clo đơn giản) là một chất khí màu vàng lục, có mùi ngạt, nóng khó cháy ở nhiệt độ phòng và áp suất khí quyển.

Nó là nguyên tố có ái lực điện tử cao nhất và độ âm điện lớn thứ ba, chỉ sau ôxy và flo. Nó rất dễ phản ứng và là một chất oxy hóa mạnh.

Khả năng oxy hóa cao của clo nguyên tố đã dẫn đến sự phát triển của chất tẩy trắng và chất khử trùng thương mại, cũng như một chất phản ứng cho nhiều quá trình trong ngành công nghiệp hóa chất.

Ở dạng ion clorua, clo cần thiết cho tất cả các loài sinh vật đã biết. Nhưng clo nguyên tố ở nồng độ cao cực kỳ nguy hiểm và độc hại đối với tất cả các sinh vật sống, đó là lý do tại sao nó được sử dụng trong Thế chiến thứ nhất như một chất khí hóa học đầu tiên trong chiến tranh.

Khí clo trong chai

Nó là chất độc khi hít phải. Về lâu dài, hít phải khí clo nồng độ thấp, hoặc ngắn hạn, hít phải khí clo nồng độ cao đều có tác hại đến sức khỏe.

Hơi nặng hơn nhiều so với không khí và có xu hướng lắng đọng ở những vùng thấp. Nó không đốt cháy, nhưng hỗ trợ quá trình đốt cháy. Nó ít hòa tan trong nước. Tiếp xúc với chất lỏng chưa được lọc có thể gây tê cóng do bay hơi làm mát.

Nó được sử dụng để làm sạch nước, tẩy trắng bột gỗ và làm các hóa chất khác.

Công thức

Công thức : Cl-Cl

Số CAS : 7782-50-5

Cấu trúc 2D

Khí clo

Khí clo / Mô hình phân tử của các quả cầu

nét đặc trưng

Các tính chất vật lý và hóa học

Khí clo thuộc nhóm phản ứng với chất oxi hóa mạnh. Các hợp chất này thường phản ứng mạnh với các hợp chất khác.

Khí clo cũng thuộc nhóm phản ứng của các chất halogen mạnh, chuyển một hoặc nhiều nguyên tử halogen đến hợp chất mà chúng tham gia phản ứng.

Các chất halogen hóa nói chung có tính axit và do đó phản ứng dữ dội, trong một số trường hợp, với bazơ.

Nhiều hợp chất trong số này phản ứng với nước và phản ứng với không khí. Các halogen có độ âm điện cao và là chất oxi hóa mạnh.

Cảnh báo phản ứng

Khí clo là chất oxi hoá mạnh. Phản ứng với nước. Nước hòa tan khí clo, tạo thành hỗn hợp axit clohydric và axit hipoclorơ.

Tính dễ cháy

Nó có thể đốt cháy các vật liệu dễ cháy khác (gỗ, giấy, dầu, v.v.). Trộn với nhiên liệu có thể gây nổ. Thùng chứa có thể nổ khi tiếp xúc với lửa. Có nguy cơ nổ (và ngộ độc) do tích tụ hơi của nó trong nhà, trong cống rãnh hoặc ngoài trời.

Hỗn hợp hydro và clo (5-95%) có thể phát nổ do tác động của hầu hết mọi dạng năng lượng (nhiệt, ánh sáng mặt trời, tia lửa, v.v.).

Nó phát ra khói rất độc khi bị đốt nóng. Khi kết hợp với nước hoặc hơi nước, nó tạo ra hơi axit clohydric độc hại và ăn mòn.

Phản ứng

Clo phản ứng bùng nổ với (hoặc hỗ trợ quá trình đốt cháy) nhiều vật liệu thông thường.

Clo đốt cháy thép ở 100 ° C khi có muội, oxit, cacbon hoặc các chất xúc tác khác.
Xoay len thép khô đến 50 ° C.
Đốt các sunfua ở nhiệt độ phòng.
Ignites (ở dạng lỏng) cao su tự nhiên và tổng hợp.
Đốt cháy trykylborans và vonfram đioxit.
Nó bắt lửa khi tiếp xúc với hydrazine, hydroxylamine và canxi nitride.
Bùng nổ hoặc bùng nổ với Arsine, Phosphine, Silane, Diborane, Stibine, Red Phosphorus, White Phosphorus, Boron, Active Carbon, Silicon, Asen.
Nó gây ra hiện tượng bốc cháy và nổ nhẹ khi sủi bọt qua metanol lạnh.
Nó phát nổ hoặc bốc cháy nếu trộn quá nhiều với amoniac và đun nóng.
Tạo thành nitơ trichloride nổ khi tiếp xúc với Thuốc thử Biuret bị nhiễm axit cyanuric.
Dễ dàng tạo dẫn xuất nổ của N-clo với aziridin.

Clo (ở thể lỏng hoặc thể khí) phản ứng với:

Cồn (nổ)
Nhôm nóng chảy (nổ)
Silan (nổ)
Brom pentaflorua
Carbon disulfide (nổ xúc tác sắt)
Clo-2-propyne (clo dư gây nổ)
Dibutyl Phthalate (Nổ ở 118 ° C)
Đietyl ete (lit)
Kẽm dietyl (lit)
Glycerol (nổ ở 70-80 ° C)
Mêtan trên oxit thủy ngân màu vàng (vụ nổ)
Axetylen (nổ do ánh sáng mặt trời hoặc do sưởi ấm)
Etylen trên thủy ngân, thủy ngân (I) oxit, hoặc bạc (I) oxit (nổ do nhiệt hoặc ánh sáng)
Xăng (phản ứng tỏa nhiệt và sau đó phát nổ)
Hỗn hợp naphtha-natri hydroxit (nổ dữ dội)
Kẽm clorua (phản ứng tỏa nhiệt)
Sáp (vụ nổ)
Hydro (nổ do ánh sáng gây ra)
Cacbua sắt
Uranium và zirconium
Natri, kali và đồng hydrua
Tin
Bột nhôm
Vanadium bột
Giấy nhôm
Kim Tuyến
Lá đồng
Bột canxi
Dây sắt
Bột mangan
Kali
Bột antimon
Bismuth
Gecmani
Magiê
Natri
Kẽm

Độc tính

Khí clo rất độc và có thể gây tử vong nếu hít phải. Tiếp xúc có thể gây bỏng da và mắt, cũng như viêm phế quản hoặc bệnh phổi mãn tính.

Cuộc tấn công bằng vũ khí trong Thế chiến I của Đức ở Mặt trận phía Đông

Các ứng dụng

Khoảng 15.000 hợp chất clo được sử dụng thương mại ngày nay. Natri clorua cho đến nay là hợp chất clo phổ biến nhất, và là nguồn cung cấp clo và axit clohydric chính cho ngành công nghiệp hóa chất clo khổng lồ.

Trong số tất cả clo nguyên tố được sản xuất, khoảng 63% được sử dụng trong sản xuất các hợp chất hữu cơ, 18% trong sản xuất các hợp chất clo vô cơ, và 19% clo nguyên tố còn lại được sử dụng để tẩy trắng và khử trùng.

Tái chế nguyên liệu thô, PVC

Trong số các hợp chất hữu cơ đáng kể nhất về khối lượng sản xuất là 1,2-dicloetan và vinyl clorua (sản phẩm trung gian trong sản xuất PVC), metyl clorua, metylen clorua, cloroform, clorua của vinylidene, trong số những chất khác.

Các hợp chất vô cơ chính bao gồm HCl, Cl2O, HOCl, NaClO3, AlCl3, SiCl4, SnCl4, PCl3, PCl5, POCl3, AsCl3, SbCl3, SbCl5, BiCl3, S2Cl2, SCl2, SOCI2, ClF3, ICl, ICl3, MoCl3, TiCl4 , FeCl3, ZnCl2, và nhiều loại khác.

Khí clo được sử dụng trong các hoạt động tẩy trắng công nghiệp, xử lý nước thải, sản xuất viên nén clo để khử trùng bể bơi hoặc trong chiến tranh hóa học.

Khí clo (được gọi là bertholite), lần đầu tiên được Đức sử dụng làm vũ khí trong Thế chiến thứ nhất.

Sau lần sử dụng đầu tiên, cả hai bên trong cuộc xung đột đều sử dụng clo làm vũ khí hóa học, nhưng nó nhanh chóng bị thay thế bằng phosgene và khí mù tạt, vốn gây chết người nhiều hơn.

Khí clo cũng được sử dụng trong Chiến tranh Iraq ở tỉnh Anbar năm 2007.

Hiệu quả lâm sàng

Khí clo là một trong những phơi nhiễm chất kích thích do hít phải môi trường và nghề nghiệp phổ biến nhất. Các nghiên cứu gần đây đã báo cáo rằng hỗn hợp thuốc tẩy (thuốc tẩy, được làm chủ yếu dựa trên natri hypoclorit) với các sản phẩm tẩy rửa khác, là nguyên nhân thường xuyên nhất (21% trường hợp) phơi nhiễm một lần do hít phải được báo cáo tại các trung tâm kiểm soát chất độc. đến từ Mỹ.

Tác dụng độc hại chính là do tổn thương mô cục bộ hơn là do hấp thu toàn thân. Tổn thương tế bào được cho là kết quả của quá trình oxy hóa các nhóm chức năng trên các thành phần tế bào; phản ứng với nước trong mô để tạo thành axit hipoclorơ và axit clohydric; và sự tạo ra các gốc tự do oxy (mặc dù ý tưởng này hiện đang gây tranh cãi).

Trong ngộ độc nhẹ đến trung bình có: ho, khó thở, đau ngực, cảm giác nóng rát ở cổ họng và vùng sau họng, buồn nôn hoặc nôn, kích ứng mắt và mũi, ngạt, yếu cơ, chóng mặt, khó chịu ở bụng và đau đầu.

Trong trường hợp ngộ độc nặng, có: phù đường thở trên, co thắt thanh quản, phù phổi nặng, viêm phổi, giảm oxy máu dai dẳng, suy hô hấp, tổn thương phổi cấp và nhiễm toan chuyển hóa.

Tiếp xúc mãn tính với khí clo là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất của bệnh hen suyễn nghề nghiệp. Nó có thể gây khó thở, đánh trống ngực, đau ngực, hội chứng rối loạn chức năng đường thở trên phản ứng, xói mòn men răng và gia tăng tỷ lệ mắc các hội chứng virus. Tiếp xúc mãn tính với 15 ppm gây ra ho, ho ra máu, đau ngực và đau họng.

Tiếp xúc với da có thể gây ban đỏ da, đau, kích ứng và bỏng. Phơi nhiễm nặng có thể gây trụy tim mạch và ngừng hô hấp. Ở nồng độ cao có thể gây ngất và tử vong gần như ngay lập tức. Clo (như hypoclorit) gây quái thai ở động vật thí nghiệm.

An toàn và rủi ro

Các cảnh báo nguy hiểm của Hệ thống phân loại và ghi nhãn các sản phẩm hóa chất (GHS) được hài hòa trên toàn cầu.

Hệ thống phân loại và ghi nhãn hóa chất được hài hòa trên toàn cầu (GHS) là một hệ thống được quốc tế đồng ý, được Liên hợp quốc tạo ra nhằm thay thế các tiêu chuẩn phân loại và ghi nhãn khác nhau được sử dụng ở các quốc gia khác nhau bằng cách sử dụng các tiêu chí nhất quán ở cấp độ toàn cầu (Các quốc gia Quốc gia, 2015).

Các cấp độ nguy hiểm (và chương tương ứng của chúng trong GHS), tiêu chuẩn phân loại và ghi nhãn, và các khuyến nghị đối với khí clo như sau (Cơ quan Hóa chất Châu Âu, 2017; Liên hợp quốc, 2015; PubChem, 2017):

Các lớp nguy hiểm GHS

H270: Có thể gây ra hoặc tăng cường lửa; Chất oxy hóa

H280: Chứa khí dưới áp suất; Có thể nổ nếu đun nóng

H315: Gây kích ứng da

H319: Gây kích ứng mắt nghiêm trọng

H330: Gây tử vong do hít phải

H331: Độc khi hít phải

H335: Có thể gây kích ứng đường hô hấp

H400: Rất độc đối với đời sống thủy sinh

H410: Rất độc đối với đời sống thủy sinh với những ảnh hưởng lâu dài

(PubChem, 2017)

Mã tuyên bố phòng ngừa

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 và P501.

Người giới thiệu

Benjah-bmm27 (2007). Dichlorine-khí-3D-vdW. Được khôi phục từ: commons.wikimedia.org.
Bundesarchiv (1915). Deutsche Soldaten versprühen künstlichen Nebel. Được khôi phục từ: commons.wikimedia.org.
ChemIDplus (2017) Cấu trúc 3D của 7782-50-5 - Clo được thu hồi từ: chem.nlm.nih.gov.
Cục Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia (NOAA). Hóa chất CAMEO. (2017). Biểu dữ liệu nhóm phản ứng. Tác nhân oxy hóa, mạnh. Silver Spring, MD. EU; Đã phục hồi từ: cameochemicals.noaa.gov.
Oelen, W., (2005). Khí clo trong bình. Được khôi phục từ: commons.wikimedia.org.
Sargent, J., (1918). Có khí. Được khôi phục từ: en.wikipedia.org.
Tomia (2006). Nhựa-tái chế-03. Được khôi phục từ: commons.wikimedia.org.
Wikipedia (2017). Clo. Được khôi phục từ: en.wikipedia.org.

KHÍ CLO: CÔNG THỨC, TÁC DỤNG, CÁCH SỬ DỤNG VÀ RỦI RO - HÓA HỌC - 2026