الكلور الغازي: الصيغة والآثار والاستخدامات والمخاطر
غاز الكلور (ثنائي الكلور ، الكلور ثنائي الذرة ، الكلور الجزيئي أو ببساطة الكلور) هو غاز أصفر مخضر ، ذو رائحة نفاذة وخانقة ، غير قابل للاحتراق في درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي.
إنه العنصر ذو أعلى درجة تقارب إلكترونية وثالث أعلى معدل كهربي كهربائي ، خلف الأكسجين والفلور فقط. وهو تفاعلي للغاية وعامل مؤكسد قوي.
أدت الإمكانات العالية المؤكسدة للكلور الأولي إلى تطوير مواد التبييض والمطهرات التجارية ، بالإضافة إلى كاشف للعديد من العمليات في الصناعة الكيميائية.
في شكل أيونات الكلوريد ، يعد الكلور ضروريًا لجميع أنواع الحياة المعروفة. لكن الكلور الأولي بتركيزات عالية يعد خطيرًا للغاية وسامًا لجميع الكائنات الحية ، ولهذا السبب تم استخدامه في الحرب العالمية الأولى كأول عامل للحرب الكيماوية الغازية.
انها سامة عن طريق الاستنشاق. على المدى الطويل ، استنشاق تركيزات منخفضة ، أو استنشاق تركيزات عالية من غاز الكلور على المدى القصير ، لها آثار ضارة على الصحة.
الأبخرة أثقل بكثير من الهواء وتميل إلى الاستقرار في المناطق المنخفضة. لا يحترق ، لكنه يدعم الاحتراق.
انها قابلة للذوبان في الماء قليلا. الاتصال مع السوائل غير المحصورة يمكن أن يسبب التجميد عن طريق التبريد التبخيري.
يتم استخدامه لتنقية المياه ، وبيض لب الخشب وصنع مواد كيميائية أخرى.
صيغة
الصيغة : Cl-Cl
رقم سجل المستخلصات الكيميائية: 7782-50-5
هيكل 2D
ملامح
الخصائص الفيزيائية والكيميائية
ينتمي غاز الكلور إلى المجموعة التفاعلية للعوامل المؤكسدة القوية. غالبًا ما تتفاعل هذه المركبات بقوة مع مركبات أخرى.
ينتمي الكلور الغازي أيضًا إلى المجموعة التفاعلية للعوامل المهلجنة القوية ، التي تنقل ذرة هالوجين واحدة أو أكثر إلى المركب الذي تتفاعل معه.
تكون العوامل المهلجنة حمضية بشكل عام وبالتالي تتفاعل في بعض الحالات بعنف مع القواعد.
العديد من هذه المركبات تتفاعل مع الماء وتتفاعل مع الهواء. الهالوجينات عالية الكهربية وهي مؤكسدة قوية.
تنبيهات رد الفعل
غاز الكلور عامل مؤكسد قوي. يتفاعل مع الماء. يذوب الماء الكلور الغازي ، ويشكل خليطًا من حمض الهيدروكلوريك والأحماض الهيبوكلورية.
اللهوبية
يمكن أن يشعل المواد الأخرى القابلة للاحتراق (الخشب ، الورق ، الزيت ، إلخ). الاختلاط بالوقود يمكن أن يسبب الانفجار. قد تنفجر الحاوية عندما تكون على اتصال بالنار. هناك خطر الانفجار (والتسمم) بسبب تراكم الأبخرة في الداخل ، في المجاري أو في الهواء الطلق.
يمكن أن تنفجر مخاليط الهيدروجين والكلور (5-95٪) من خلال عمل أي شكل من أشكال الطاقة تقريبًا (الحرارة ، أشعة الشمس ، الشرر ، إلخ).
تنبعث منه أبخرة شديدة السمية عند تسخينها. عندما يقترن بالماء أو البخار ، فإنه ينتج أبخرة سامة ومسببة للتآكل من حمض الهيدروكلوريك.
التفاعلية
يتفاعل الكلور بشكل متفجر مع (أو يدعم حرق) العديد من المواد الشائعة.
- يشعل الكلور الفولاذ عند درجة حرارة 100 مئوية في وجود السناج أو الصدأ أو الكربون أو المحفزات الأخرى.
- الصوف الصلب الخفيف الجاف عند درجة حرارة 50 مئوية
- بدوره على كبريتيد في درجة حرارة الغرفة.
- خفيف (في شكله السائل) المطاط الطبيعي والاصطناعي.
- بدوره على trialkylborane وثاني أكسيد التنغستن.
- يتم إشعالها في اتصال مع هيدرازين ، هيدروكسيل أمين ، ونتريد الكالسيوم.
- يتم إشعالها أو استغلالها مع أرسين ، فسفين ، سيلان ، ديبوران ، ستيبنيت ، فسفور أحمر ، الفسفور الأبيض ، البورون ، الكربون النشط ، السيليكون ، الزرنيخ.
- يسبب الاشتعال والانفجار الطري عندما يتدفق عبر الميثانول البارد.
- ينفجر أو يشتعل إذا كان يمتزج بشكل مفرط مع الأمونيا وارتفاع درجات الحرارة.
- شكل ثلاثي كلوريد النيتروجين المتفجرة على اتصال مع كاشف Biuret ملوثة بحمض السيانوريك.
- تشكل بسهولة مشتقات متفجرة من N-chloro مع aziridine.
الكلور (في شكله السائل أو الغازي) يتفاعل مع:
- الكحول (انفجار)
- الألومنيوم المصبوب (انفجار)
- سيلانيس (انفجار)
- البروم خماسي البروم
- ثاني كبريتيد الكربون (انفجار يحفزه الحديد)
- الكلور -2 البروبين (الكلور الزائد يسبب الانفجار)
- ديبوتيل فثالات (انفجار عند 118 درجة مئوية)
- ديثيل الأثير (مضاءة)
- ديثيل الزنك (مضاءة)
- الجلسرين (انفجار في 70-80 درجة مئوية)
- الميثان على أكسيد الزئبق الأصفر (انفجار)
- الأسيتيلين (الانفجار الناجم عن أشعة الشمس أو التدفئة)
- الإيثيلين على الزئبق أو أكسيد الزئبق (I) أو أكسيد الفضة (I) (الانفجار الناجم عن الحرارة أو الضوء)
- البنزين (رد فعل طارد للحرارة ثم تفجير)
- مزيج من هيدروكسيد الصوديوم والنفتا (انفجار عنيف)
- كلوريد الزنك (تفاعل طارد للحرارة)
- شمع (انفجار)
- الهيدروجين (الانفجار الذي بدأه الضوء)
- كربيد الحديد
- اليورانيوم والزركونيوم
- هيدريد الصوديوم والبوتاسيوم والنحاس
- قصدير
- مسحوق الالومنيوم
- مسحوق الفاناديوم
- ورقة الألومنيوم
- بهرج
- ورقة النحاس
- مسحوق الكالسيوم
- سلك حديد
- مسحوق المنغنيز
- بوتاسيوم
- مسحوق الأنتيمون
- البزموت عنصر فلزي
- الجرمانيوم
- المغنيسيوم
- صوديوم
- زنك
سمية
غاز الكلور سام ، ويمكن أن يكون قاتلاً إذا تم استنشاقه. الاتصال يمكن أن يسبب حروق في الجلد والعينين ، وكذلك التهاب الشعب الهوائية أو أمراض الرئة المزمنة.
تطبيقات
يتم استخدام حوالي 15000 مركّب من الكلور تجاريًا اليوم. يعتبر كلوريد الصوديوم مركب الكلورين الأكثر شيوعًا إلى حد بعيد ، وهو المصدر الرئيسي لكلور وحمض الهيدروكلوريك للصناعة الكيميائية الهائلة للكلور.
من بين كل الكلور الأولي المنتج ، يتم استخدام حوالي 63 ٪ في تصنيع المركبات العضوية ، و 18 ٪ في تصنيع مركبات الكلور غير العضوية ، ويستخدم 19 ٪ المتبقية من الكلور المنتج في منتجات التبييض والتطهير.
من بين المركبات العضوية الأكثر أهمية من حيث حجم الإنتاج 1،2-ديكلوروإيثان وكلوريد فينيل (الوسطيات في إنتاج بولي كلوريد الفينيل) ، كلوريد الميثيل ، كلوريد الميثيلين ، كلوروفورم ، كلوريد فينيلدين ، من بين أمور أخرى.
تشتمل المركبات غير العضوية الرئيسية على HCl ، Cl2O ، HCl ، NaClO3 ، AlCl3 ، SiCl4 ، SnCl4 ، PCl3 ، PCl5 ، POCl3 ، AsCl3 ، SbCl3 ، SbCl5 ، BiCl3 ، S2Cl2 ، SCl2 ، ICC3 ، ICC3 و FeCl3 و ZnCl2 وغيرها الكثير.
يستخدم غاز الكلور في عمليات التبييض الصناعية ، ومعالجة مياه الصرف الصحي ، وصنع أقراص لكلورة حمامات السباحة أو في الحرب الكيميائية.
استخدم غاز الكلور (المعروف باسم البروليت) لأول مرة كسلاح في الحرب العالمية الأولى من قبل ألمانيا.
بعد استخدامه لأول مرة ، استخدم كلا طرفي النزاع الكلور كسلاح كيميائي ، لكن سرعان ما تم استبداله بغاز الفوسجين وغاز الخردل ، وهما الأكثر فتكا.
كما استخدم غاز الكلور خلال حرب العراق في محافظة الأنبار عام 2007.
الآثار السريرية
يعد غاز الكلور من أكثر حالات الاستنشاق المهيأة والبيئية شيوعًا. أفادت الدراسات الحديثة أن مزيج التبييض (التبييض ، المصنوع أساسًا من هيبوكلوريت الصوديوم) مع منتجات التنظيف الأخرى ، هو السبب الأكثر شيوعًا (21٪ من الحالات) للتعرض الفردي عن طريق الاستنشاق في مراكز علم السموم الولايات المتحدة.
الآثار السامة الرئيسية هي نتيجة لإصابة الأنسجة المحلية بدلا من امتصاص الجهازية. يُعتقد أن الإصابة الخلوية ناتجة عن أكسدة المجموعات الوظيفية في المكونات الخلوية ؛ لردود الفعل مع الماء من الأنسجة لتشكيل حمض الهيبوكلوريك وحمض الهيدروكلوريك ؛ وتوليد جذور الأكسجين الحرة (على الرغم من أن هذه الفكرة الآن مثيرة للجدل).
في حالات التسمم الخفيف إلى المتوسط ، السعال ، ضيق التنفس ، ألم في الصدر ، الإحساس بالحرقة في الحلق والخلف ، الغثيان أو القيء ، تهيج العين والأنف ، الاختناق ، ضعف العضلات ، الدوار ، ألم في البطن والصداع.
في حالات التسمم الحاد ، هناك: وذمة مجرى الهواء العلوي ، تشنج الحنجرة ، وذمة رئوية حادة ، والالتهاب الرئوي ، ونقص تأكسج الدم المستمر ، وفشل الجهاز التنفسي ، وإصابة الرئة الحادة ، والحماض الأيضي.
التعرض المزمن لغاز الكلور هو أحد أكثر أسباب الربو المهني شيوعًا. يمكن أن يسبب ضيق التنفس ، والخفقان ، وألم في الصدر ، وضعف رد الفعل في الجهاز التنفسي العلوي ، وتآكل مينا الأسنان ، وزيادة انتشار المتلازمات الفيروسية. التعرض المزمن لـ 15 جزء في المليون ينتج السعال ونفث الدم وآلام الصدر والتهاب الحلق.
يمكن أن يسبب التعرض الجلدي حمامي وألم وتهيج وحروق جلدية. التعرض الشديد يمكن أن يؤدي إلى انهيار القلب والأوعية الدموية وتوقف التنفس. في تركيزات عالية ، قد يحدث إغماء والموت الفوري تقريبا. الكلور (كما هو هيبوكلوريت) مسخ في الحيوانات التجريبية.
الأمن والمخاطر
بيانات الأخطار للنظام المنسق عالمياً لتصنيف المنتجات الكيميائية ووسمها (SGA).
النظام المنسق عالميا لتصنيف المواد الكيميائية ووسمها (SGA) هو نظام متفق عليه دوليا ، أنشأته الأمم المتحدة ليحل محل مختلف معايير التصنيف ووضع العلامات المستخدمة في مختلف البلدان من خلال استخدام معايير عالمية متسقة (الأمم المتحدة) المتحدة ، 2015).
فيما يلي فئات المخاطر (والفصل المقابل من GHS) ، ومعايير التصنيف والتوسيم ، والتوصيات الخاصة بالكلور الغازي (الوكالة الأوروبية للمواد الكيميائية ، 2017 ، الأمم المتحدة ، 2015 ، PubChem ، 2017):
فئات المخاطر من GHS
H270: قد يتسبب في اشتعال النار أو تكثيفها ؛ مؤكسد [الغازات المؤكسدة للخطر - الفئة 1]
H280: يحتوي على الغاز تحت الضغط. قد تنفجر إذا تم تسخينها [تحذير الغازات تحت الضغط - الغاز المضغوط ، الغاز المسال ، الغاز المذاب]
H315: يسبب تهيج الجلد [تحذير تآكل / تهيج الجلد - الفئة 2]
H319: يسبب تهيج العين بشكل خطير [تحذير تلف العين الشديد / تهيج العين - الفئة 2 أ]
H330: قاتلة عن طريق الاستنشاق [خطر السمية الحادة ، الاستنشاق - الفئة 1 ، 2]
H331: سام عن طريق الاستنشاق [سمية الخطر الحاد ، الاستنشاق - الفئة 3]
H335: قد يسبب تهيج الجهاز التنفسي [تحذير سمية العضو المستهدف ، التعرض الفردي ؛ تهيج الجهاز التنفسي - الفئة 3]
H400: شديد السمية للحياة المائية [تحذير خطير على البيئة المائية ، خطر شديد - الفئة 1]
H410: شديد السمية للكائنات المائية ، مع تأثيرات ضارة طويلة الأمد [تحذير خطير على البيئة المائية ، خطر طويل المدى - الفئة 1]
(PubChem ، 2017)
مدونات المجالس الاحترازية
P220 ، P244 ، P260 ، P261 ، P264 ، P271 ، P273 ، P280 ، P284 ، P302 + P352 ، P304 + P340 ، P305 + P351 + P338 ، P310 ، P311 ، P312 ، P320 ، P321 ، P332 + P313 ، P337 P362 و P370 + P376 و P391 و P403 و P403 + P233 و P405 و P410 + P403 و P501.
