สูตรคลอรีนก๊าซผลกระทบการใช้ประโยชน์และความเสี่ยง

ก๊าซคลอรีน (ไดคลอโร, ไดอะตอมอะตอมคลอรีน, คลอรีนโมเลกุลหรือคลอรีนง่ายๆ) เป็นก๊าซสีเขียวสีเหลืองที่มีกลิ่นฉุนและหายใจไม่ออกติดไฟได้ที่อุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศ. 

มันเป็นองค์ประกอบที่มีความสัมพันธ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ที่สูงที่สุดและอิเลคโตรเนกาติตี้สูงสุดเป็นอันดับสามรองจากออกซิเจนและฟลูออรีนเท่านั้น เป็นปฏิกิริยาที่รุนแรงมากและเป็นสารออกซิไดซ์ที่แรง.

ศักยภาพในการออกซิไดซ์สูงของธาตุคลอรีนนำไปสู่การพัฒนาสารฟอกขาวและสารฆ่าเชื้อในเชิงพาณิชย์เช่นเดียวกับน้ำยาสำหรับกระบวนการต่างๆในอุตสาหกรรมเคมี.

ในรูปแบบของคลอไรด์ไอออนคลอไรด์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตทุกชนิด แต่ธาตุคลอรีนที่ความเข้มข้นสูงนั้นเป็นอันตรายอย่างยิ่งและเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตทุกชนิดซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมมันจึงถูกใช้ในสงครามโลกครั้งที่หนึ่งในฐานะตัวแทนการทำสงครามเคมีชนิดแรก.

เป็นพิษเมื่อสูดดม ในระยะยาวการสูดดมความเข้มข้นต่ำหรือการสูดดมก๊าซคลอรีนความเข้มข้นสูงในระยะสั้นมีผลกระทบที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ.

ไอหนักกว่าอากาศมากและมีแนวโน้มที่จะตั้งถิ่นฐานในพื้นที่ต่ำ มันไม่ได้เผาไหม้ แต่สนับสนุนการเผาไหม้.

มันละลายได้ในน้ำเล็กน้อย การสัมผัสกับของเหลวที่ไม่ได้กำหนดอาจทำให้เกิดการแช่แข็งโดยการทำให้เย็นลงแบบระเหย.

ใช้สำหรับทำน้ำให้บริสุทธิ์เยื่อไม้สีขาวและเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์เคมีอื่น ๆ.

สูตร

สูตร: Cl-Cl

หมายเลข CAS: 7782-50-5

โครงสร้าง 2D

คุณสมบัติ

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

ก๊าซคลอรีนเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มปฏิกิริยาออกซิไดซ์ที่แรง สารประกอบเหล่านี้มักทำปฏิกิริยารุนแรงกับสารประกอบอื่น.

ก๊าซคลอรีนเป็นของกลุ่มฮาโลเจนที่มีปฏิกิริยารุนแรงซึ่งถ่ายโอนอะตอมฮาโลเจนหนึ่งอะตอมขึ้นไปไปยังสารประกอบที่พวกมันทำปฏิกิริยาอยู่.

สารฮาโลเจนโดยทั่วไปจะมีสภาพเป็นกรดดังนั้นจึงทำปฏิกิริยากับฐานอย่างรุนแรงในบางกรณี.

สารประกอบเหล่านี้จำนวนมากมีปฏิกิริยากับน้ำและทำปฏิกิริยากับอากาศ ฮาโลเจนเป็นอิเลคโตรเนกาติตีสูงและเป็นสารออกซิไดซ์ที่แรง.

การแจ้งเตือนปฏิกิริยา

ก๊าซคลอรีนเป็นสารออกซิไดซ์ที่แรง ทำปฏิกิริยากับน้ำ น้ำจะละลายคลอรีนของก๊าซซึ่งเป็นส่วนผสมของกรดไฮโดรคลอริกและกรดไฮโปคลอรัส.

การลุกไหม้ได้

สามารถติดไฟวัสดุติดไฟอื่น ๆ (ไม้กระดาษน้ำมัน ฯลฯ ) การผสมกับเชื้อเพลิงสามารถทำให้เกิดการระเบิดได้ ภาชนะอาจระเบิดได้เมื่อสัมผัสกับไฟ มีความเสี่ยงจากการระเบิด (และพิษ) จากการสะสมของไอระเหยในอาคารในท่อระบายน้ำหรือกลางแจ้ง.

การผสมของไฮโดรเจนและคลอรีน (5-95%) สามารถระเบิดได้โดยการกระทำของพลังงานเกือบทุกรูปแบบ (ความร้อนแสงแดดประกายไฟและอื่น ๆ ).

ปล่อยควันพิษสูงเมื่อถูกความร้อน เมื่อรวมกับน้ำหรือไอน้ำจะทำให้เกิดไอระเหยที่เป็นพิษและกัดกร่อนของกรดไฮโดรคลอริก.

การเกิดปฏิกิริยา

คลอรีนทำปฏิกิริยากับวัตถุที่พบบ่อยจำนวนมาก (หรือรองรับการเผาไหม้).

• คลอรีนติดไฟที่เหล็กที่ 100 ° C ต่อหน้าเขม่าสนิมคาร์บอนหรือตัวเร่งปฏิกิริยาอื่น ๆ.
• ขนเหล็กแห้งเบาที่ 50 ° C.
• เปลี่ยนซัลไฟด์เป็นอุณหภูมิห้อง.
• แสง (ในรูปของเหลว) ยางธรรมชาติและยางสังเคราะห์.
• เปิด trialkylborane และทังสเตนไดออกไซด์.
• มันติดไฟเมื่อสัมผัสกับไฮดราซีนไฮดรอกซีลีนและแคลเซียมไนไตรด์.
• มันถูกจุดหรือระเบิดด้วยอาร์ซีน, ฟอสฟีน, ไซเลน, diborane, stibnite, ฟอสฟอรัสแดง, ฟอสฟอรัสสีขาว, โบรอน, คาร์บอนที่ใช้งาน, ซิลิกอน, สารหนู.
• ทำให้เกิดประกายไฟและการระเบิดที่นุ่มนวลเมื่อมันฟองผ่านเมทานอลเย็น.
• มันจะระเบิดหรือจุดระเบิดถ้ามันผสมมากเกินไปกับแอมโมเนียและทำให้ร้อนขึ้น.
• ก่อให้เกิดไนโตรเจนทริคลอไรด์เมื่อสัมผัสกับสารทำปฏิกิริยาของ Biuret ที่ปนเปื้อนด้วยกรดไซยานูริก.
• สร้างอนุพันธ์ของ N-chloro ด้วย aziridine ได้อย่างง่ายดาย.

คลอรีน (ในรูปของเหลวหรือก๊าซ) ทำปฏิกิริยากับ:

• แอลกอฮอล์ (ระเบิด)
• อลูมิเนียมหล่อ (ระเบิด)
• ไซเลน (ระเบิด)
• โบรมีนเพนทาฟลูออไรด์
• คาร์บอนไดซัลไฟด์ (การระเบิดถูกเร่งด้วยเหล็ก)
• Chlorine-2-propyne (คลอรีนส่วนเกินทำให้เกิดการระเบิด)
• Dibutyl phthalate (ระเบิดที่ 118 ° C)
• Diethyl ether (lit)
• Diethyl สังกะสี (ไฟ)
• กลีเซอรอล (ระเบิดที่ 70-80 ° C)
• มีเทนบนปรอทสีเหลือง (การระเบิด)
• 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, นอกจากหลอดลมอักเสบหรือสภาวะปอดเรื้อรัง.

การใช้งาน

ปัจจุบันมีการใช้สารประกอบคลอรีนประมาณ 15,000 ชนิดในเชิงพาณิชย์ โซเดียมคลอไรด์เป็นสารประกอบคลอรีนที่พบได้บ่อยที่สุดและเป็นแหล่งหลักของคลอรีนและกรดไฮโดรคลอริกสำหรับอุตสาหกรรมเคมีคลอรีนขนาดใหญ่.

ในทุกองค์ประกอบของคลอรีนที่ผลิตประมาณ 63% ถูกนำมาใช้ในการผลิตสารอินทรีย์ 18% ในการผลิตสารประกอบคลอรีนอนินทรีย์และคลอรีนที่เหลือ 19% ที่ผลิตสำหรับผลิตภัณฑ์ฟอกและฆ่าเชื้อโรค.

ในบรรดาสารประกอบอินทรีย์ที่สำคัญที่สุดในแง่ของปริมาณการผลิตคือ 1,2-dichloroethane และ Vinyl chloride (ตัวกลางในการผลิตพีวีซี), คลอไรด์เมธิล, เมธิลคลอไรด์, คลอไรด์คลอไรด์, คลอไรด์ vinylidene และอื่น ๆ.

สารประกอบอนินทรีย์หลัก ได้แก่ HCl, Cl2O, HCl, NaClO3, AlCl3, SiCl4, SnCl4, PCl3, PCl5, POCl3, AsCl3, SbCl3, SbCl5, BiCl3, S2Cl2, SCCl2, SclI2, ClF3, ICL3, TiCl3 , FeCl3, ZnCl2 และอีกมากมาย.

ก๊าซคลอรีนใช้ในกระบวนการฟอกอุตสาหกรรมการบำบัดน้ำเสียการผลิตแท็บเล็ตสำหรับคลอรีนสระว่ายน้ำหรือในสงครามเคมี.

ก๊าซคลอรีน (ที่รู้จักกันในชื่อ bertholite) ถูกใช้เป็นอาวุธในสงครามโลกครั้งที่หนึ่งโดยเยอรมนีเป็นครั้งแรก.

หลังจากใช้งานครั้งแรกทั้งสองฝ่ายในความขัดแย้งใช้คลอรีนเป็นอาวุธเคมี แต่ในไม่ช้ามันก็ถูกแทนที่ด้วยฟอสจีนและแก๊สมัสตาร์ดซึ่งเป็นอันตรายถึงชีวิตมากขึ้น.

ก๊าซคลอรีนใช้ในช่วงสงครามอิรักในจังหวัดแอนบาริกในปี 2550.

ผลทางคลินิก

ก๊าซคลอรีนเป็นหนึ่งในการสูดดมที่ระคายเคืองจากการประกอบอาชีพและสิ่งแวดล้อม การศึกษาล่าสุดได้รายงานว่าส่วนผสมของสารฟอกขาว (สารฟอกขาวทำขึ้นกับโซเดียมไฮโปคลอไรต์) กับผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดอื่น ๆ เป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุด (21% ของกรณี) ของการสัมผัสเพียงครั้งเดียวโดยการสูดดมรายงานในศูนย์พิษวิทยา สหรัฐอเมริกา.

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 มันสามารถทำให้เกิดอาการหายใจลำบากใจสั่นเจ็บหน้าอกผิดปกติของระบบทางเดินหายใจส่วนบนการสึกกร่อนของฟันเคลือบฟันและเพิ่มความชุกของกลุ่มอาการของโรคไวรัส การได้รับสารเรื้อรังถึง 15 ppm จะทำให้เกิดไอ, ไอเป็นเลือด, อาการเจ็บหน้าอกและเจ็บคอ.

การสัมผัสทางผิวหนังอาจทำให้เกิดผื่นแดง, ปวด, ระคายเคืองและผิวหนังไหม้. การได้รับสารอย่างรุนแรงสามารถทำให้หลอดเลือดเลี้ยงหัวใจล้มเหลวและหยุดหายใจได้ ในความเข้มข้นสูงอาจเป็นลมหมดสติและเสียชีวิตเกือบจะในทันที คลอรีน (เป็นไฮโปคลอไรต์) เป็นตัวทำให้ทารกพิการในสัตว์ทดลอง.

ความปลอดภัยและความเสี่ยง

ข้อความแสดงความเป็นอันตรายของระบบที่กลมกลืนกันทั่วโลกสำหรับการจำแนกและการติดฉลากสารเคมี (SGA).

ระบบความกลมกลืนทั่วโลกสำหรับการจำแนกและการติดฉลากของสารเคมี (SGA) เป็นระบบที่ได้รับการยอมรับในระดับสากลสร้างขึ้นโดยสหประชาชาติที่ออกแบบมาเพื่อแทนที่มาตรฐานการจำแนกประเภทและการติดฉลากที่ใช้ในประเทศต่างๆผ่านการใช้เกณฑ์สากลที่สอดคล้องกัน ประเทศปี 2558).

ประเภทความเป็นอันตราย (และบทที่เกี่ยวข้องของพวกเขาของ GHS) การจำแนกประเภทและมาตรฐานการติดฉลากและคำแนะนำสำหรับคลอรีนที่เป็นก๊าซมีดังต่อไปนี้ (European Chemicals Agency, 2017, สหประชาชาติ, 2015, PubChem, 2017):

ระดับอันตรายของ GHS

H270: อาจเป็นสาเหตุหรือทำให้ไฟลุกลามมากขึ้น ออกซิแดนท์ [อันตรายจากก๊าซออกซิไดซ์ - ประเภทที่ 1]

H280: ประกอบด้วยก๊าซภายใต้ความดัน มันอาจระเบิดได้หากได้รับความร้อน [เตือนก๊าซภายใต้แรงกดดัน - ก๊าซอัด, ก๊าซเหลว, ก๊าซละลาย]

H315: ระคายเคืองต่อผิวหนัง [คำเตือนการกัดกร่อน / การระคายเคืองของผิวหนัง - ประเภทที่ 2]

H319: ระคายเคืองต่อดวงตาอย่างรุนแรง [คำเตือนความเสียหายของดวงตาอย่างรุนแรง / การระคายเคืองตา - ประเภท 2A]

H330: อันตรายถึงชีวิตจากการสูดดม [อันตรายเป็นพิษเฉียบพลัน, การสูดดม - ประเภทที่ 1, 2]

H331: เป็นพิษเมื่อสูดดม [อันตรายเป็นพิษเฉียบพลัน, การสูดดม - ประเภทที่ 3]

H335: อาจทำให้เกิดการระคายเคืองในทางเดินหายใจ [คำเตือนความเป็นพิษต่ออวัยวะเป้าหมายอย่างเฉพาะเจาะจง, การได้รับสัมผัสครั้งเดียว; ระคายเคืองต่อระบบทางเดินหายใจ - ประเภทที่ 3]

H400: เป็นพิษร้ายแรงต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ [คำเตือนเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมทางน้ำ, อันตรายเฉียบพลัน - หมวดที่ 1]

H410: เป็นพิษอย่างมากต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำและมีผลกระทบระยะยาว [คำเตือนเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมทางน้ำ, อันตรายในระยะยาว - ประเภทที่ 1]

(PubChem, 2017)

รหัสของสภาที่รอบคอบ

P220, P244, P260, P261, P264, P271, P273, P234, 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.

การอ้างอิง

1. Benjah-bmm27 (2007) Dichlorine-gas-3D-vdW [ภาพ] สืบค้นจาก: commons.wikimedia.org.
2. Bundesarchiv (1915) Deutsche Soldaten versprühenkünstlichen Nebel [ภาพ] สืบค้นจาก: commons.wikimedia.org.
3. ChemIDplus (2017) โครงสร้าง 3 มิติของ 7782-50-5 - Chlorine [ภาพ] ดึงมาจาก: chem.nlm.nih.gov.
4. สำนักงานเคมีภัณฑ์แห่งยุโรป (ECHA), (2017) บทสรุปของการจำแนกประเภทและการติดฉลาก การจัดประเภทที่สอดคล้องกัน - ภาคผนวก VI ของกฎข้อบังคับ (EC) หมายเลข 1272/2008 (ระเบียบ CLP) คลอรีน สืบค้นจาก: echa.europa.eu.
5. ธนาคารข้อมูลสารอันตราย (HSDB) TOXNET (2017) คลอรีน Bethesda, MD, EU: หอสมุดแห่งชาติการแพทย์ ดึงมาจาก: toxnet.nlm.nih.gov.
6. Hurley, F. , (1917) เครื่องช่วยหายใจแบบทหารราบขนาดเล็กของออสเตรเลีย Ypres 1917 [ภาพ] สืบค้นจาก: en.wikipedia.org.
7. Max Pixel (2017) Plumber Frame Storage Pipes Tubing Pvc Plumbing [image]. ดึงมาจาก: maxpixel.freegreatpicture.com.
8. สหประชาชาติ (2558) ระบบที่กลมกลืนกันทั่วโลกสำหรับการจำแนกประเภทและการติดฉลากของผลิตภัณฑ์เคมี (SGA) ฉบับที่หกฉบับปรับปรุง New York, United States: สิ่งพิมพ์ของสหประชาชาติ ดึงมาจาก: unece.org.
9. ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ. PubChem Compound Database (2016) Chlorine - โครงสร้าง PubChem [ภาพ] Bethesda, MD, EU: หอสมุดแห่งชาติยา สืบค้นจาก: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
10. ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ. คลอรีนฐานข้อมูล PubChem (2016) Bethesda, MD, EU: หอสมุดแห่งชาติการแพทย์ สืบค้นจาก: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
11. การบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ (NOAA) เคมีภัณฑ์ CAMEO (2017) แผ่นข้อมูลทางเคมี คลอรีน ซิลเวอร์สปริง MD สหภาพยุโรป ดึงมาจาก: cameochemicals.noaa.gov.
12. การบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ (NOAA) เคมีภัณฑ์ CAMEO (2017) แผ่นข้อมูลกลุ่มปฏิกิริยา ตัวแทนฮาโลเจน ซิลเวอร์สปริง MD สหภาพยุโรป ดึงมาจาก: cameochemicals.noaa.gov.
13. การบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ (NOAA) เคมีภัณฑ์ CAMEO (2017) แผ่นข้อมูลกลุ่มปฏิกิริยา สารออกซิไดซ์, แข็งแรง ซิลเวอร์สปริง MD สหภาพยุโรป ดึงมาจาก: cameochemicals.noaa.gov.
14. Oelen, W. , (2005) ก๊าซคลอรีนในขวด [ภาพ] สืบค้นจาก: commons.wikimedia.org.
15. Sargent, J. , (1918) แก๊ส [ภาพ] สืบค้นจาก: en.wikipedia.org.
16. Tomia (2006) Plastic-recyc-03 [ภาพ] สืบค้นจาก: commons.wikimedia.org.
17. Wikipedia (2017) คลอรีน สืบค้นจาก: en.wikipedia.org.