CHLOORGAS: FORMULE, EFFECTEN, TOEPASSINGEN EN RISICO'S - CHEMIE - 2026

Het chloorgas (dichloor, twee atomen chloor, moleculair chloor of gewoon chloor) is een groenachtig geel gas met een onbrandbare hete verstikkende geur bij kamertemperatuur en atmosferische druk.

Het is het element met de hoogste elektronenaffiniteit en de op twee na hoogste elektronegativiteit, achter alleen zuurstof en fluor. Het is extreem reactief en een sterk oxidatiemiddel.

Het hoge oxiderende vermogen van elementair chloor leidde tot de ontwikkeling van commerciële bleek- en ontsmettingsmiddelen, evenals een reagens voor vele processen in de chemische industrie.

In de vorm van chloride-ionen is chloor nodig voor alle bekende soorten leven. Maar elementair chloor in hoge concentraties is buitengewoon gevaarlijk en giftig voor alle levende organismen, en daarom werd het in de Eerste Wereldoorlog gebruikt als het eerste gasvormige chemische oorlogsmiddel.

Chloorgas in een fles

Het is giftig bij inademing. Inademing van lage concentraties of kortdurende inademing van hoge concentraties chloorgas heeft op lange termijn schadelijke gevolgen voor de gezondheid.

Dampen zijn veel zwaarder dan lucht en hebben de neiging zich in lage ruimtes te vestigen. Het brandt niet, maar ondersteunt de verbranding. Het is slecht oplosbaar in water. Contact met niet-ingesloten vloeistoffen kan bevriezing door verdampingskoeling veroorzaken.

Het wordt gebruikt om water te zuiveren, houtpulp te bleken en om andere chemicaliën te maken.

Formule

Formule : Cl-Cl

CAS-nummer : 7782-50-5

2D-structuur

Chloor gas

Chloorgas / Moleculair model van bollen

kenmerken

Fysische en chemische eigenschappen

Chloorgas behoort tot de reactieve groep van sterke oxidatiemiddelen. Deze verbindingen reageren vaak heftig met andere verbindingen.

Chloorgas behoort ook tot de reactieve groep van sterke halogeneringsmiddelen, die een of meer halogeenatomen overdragen aan de verbinding waarmee ze reageren.

Halogeneringsmiddelen zijn over het algemeen zuur en reageren daarom in sommige gevallen heftig met basen.

Veel van deze verbindingen zijn reactief met water en reactief met lucht. Halogenen zijn sterk elektronegatief en zijn sterk oxiderende stoffen.

Reactiviteitswaarschuwingen

Chloorgas is een sterk oxidatiemiddel. Reageert met water. Water lost chloorgas op en vormt een mengsel van zoutzuur en hypochloorzuren.

Ontvlambaarheid

Het kan andere brandbare materialen (hout, papier, olie enz.) Doen ontbranden. Het mengen met brandstoffen kan een explosie veroorzaken. De container kan ontploffen bij contact met vuur. Er bestaat gevaar voor explosie (en vergiftiging) door de ophoping van dampen binnenshuis, in rioleringen of buitenshuis.

Waterstof- en chloormengsels (5-95%) kunnen exploderen door de werking van bijna elke vorm van energie (warmte, zonlicht, vonken, enz.).

Het geeft bij verhitting zeer giftige dampen af. In combinatie met water of stoom produceert het giftige en bijtende dampen van zoutzuur.

Reactiviteit

Chloor reageert explosief met (of ondersteunt de verbranding van) veel gangbare materialen.

• Chloor ontsteekt staal bij 100 ° C in aanwezigheid van roet, oxide, koolstof of andere katalysatoren.
• Draai de droge staalwol op 50 ° C.
• Steek de sulfiden aan bij kamertemperatuur.
• Ontsteekt (in vloeibare vorm) natuurlijk en synthetisch rubber.
• Ontsteek trialkylboranen en wolfraamdioxide.
• Het ontbrandt in contact met hydrazine, hydroxylamine en calciumnitride.
• Het ontsteekt of explodeert met arsine, fosfine, silaan, diboraan, stibine, rode fosfor, witte fosfor, boor, actieve koolstof, silicium, arseen.
• Het veroorzaakt ontbranding en een zachte explosie wanneer het door koude methanol borrelt.
• Het explodeert of ontbrandt als het te veel wordt gemengd met ammoniak en wordt verhit.
• Vormt explosief stikstoftrichloride bij contact met Biuret's Reagent verontreinigd met cyanuurzuur.
• Vormt gemakkelijk explosieve derivaten van N-chloor met aziridine.

Chloor (in vloeibare of gasvormige vorm) reageert met:

• Alcoholen (explosie)
• Gesmolten aluminium (explosie)
• Silanes (explosie)
• Broompentafluoride
• Koolstofdisulfide (door ijzer gekatalyseerde explosie)
• Chloor-2-propyn (overtollig chloor veroorzaakt een explosie)
• Dibutylftalaat (explosie bij 118 ° C)
• Diethylether (verlicht)
• Diethylzink (verlicht)
• Glycerol (explosie bij 70-80 ° C)
• Methaan op geel kwikoxide (explosie)
• Acetyleen (explosie veroorzaakt door zonlicht of verwarming)
• Ethyleen op kwik, kwik (I) oxide of zilver (I) oxide (explosie veroorzaakt door hitte of licht)
• Benzine (exotherme reactie en vervolgens detonatie)
• Nafta-natriumhydroxide-mengsel (gewelddadige explosie)
• Zinkchloride (exotherme reactie)
• Wax (explosie)
• Waterstof (explosie geïnitieerd door licht)
• IJzercarbide
• Uranium en zirkonium
• Natrium-, kalium- en koperhydriden
• Blik
• Aluminium poeder
• Vanadium poeder
• Aluminiumfolie
• Klatergoud
• Koperfolie
• Calcium poeder
• Ijzerdraad
• Mangaanpoeder
• Kalium
• Antimoon poeder
• Bismut
• Germanium
• Magnesium
• Natrium
• Zink

Toxiciteit

Chloorgas is giftig en kan bij inademing dodelijk zijn. Contact kan brandwonden aan de huid en ogen veroorzaken, evenals bronchitis of chronische longaandoeningen.

Duitse gasaanval uit WOI op het Oostfront

Toepassingen

Vandaag de dag worden ongeveer 15.000 chloorverbindingen commercieel gebruikt. Natriumchloride is verreweg de meest voorkomende chloorverbinding en is de belangrijkste bron van chloor en zoutzuur voor de enorme chloorchemische industrie.

Van al het geproduceerde elementair chloor wordt ongeveer 63% gebruikt bij de vervaardiging van organische verbindingen, 18% bij de vervaardiging van anorganische chloorverbindingen en de resterende 19% van het geproduceerde chloor wordt gebruikt voor bleekmiddelen en ontsmettingsmiddelen.

Recycling van grondstoffen, PVC

Tot de belangrijkste organische verbindingen in termen van productievolume behoren 1,2-dichloorethaan en vinylchloride (tussenproducten bij de productie van PVC), methylchloride, methyleenchloride, chloroform, chloride van vinylidene, onder anderen.

De belangrijkste anorganische verbindingen zijn onder meer HCl, Cl2O, HOCl, NaClO3, AlCl3, SiCl4, SnCl4, PCl3, PCl5, POCl3, AsCl3, SbCl3, SbCl5, BiCl3, S2Cl2, SCl2, SOCI2, ClF3, ICl, ICl3, MoCl3, TiCl4 , FeCl3, ZnCl2 en nog veel meer.

Chloorgas wordt gebruikt bij industriële bleekoperaties, afvalwaterzuivering, de productie van tabletten voor de chlorering van zwembaden of bij chemische oorlogsvoering.

Chloorgas (bekend als bertholiet), werd voor het eerst gebruikt als wapen in de Eerste Wereldoorlog door Duitsland.

Na het eerste gebruik gebruikten beide partijen in het conflict chloor als chemisch wapen, maar het werd al snel vervangen door fosgeen en mosterdgas, die dodelijker zijn.

Chloorgas werd ook gebruikt tijdens de oorlog in Irak in de provincie Anbar in 2007.

Klinische effecten

Chloorgas is een van de meest voorkomende beroepsmatige en milieublootstellingen bij eenmalige inademing. Recente studies hebben gemeld dat het mengsel van bleekmiddel (bleekmiddel, voornamelijk gemaakt op basis van natriumhypochloriet) met andere schoonmaakproducten, de meest voorkomende oorzaak is (21% van de gevallen) van eenmalige inademing die in gifcentra wordt gemeld. van de Verenigde Staten.

De belangrijkste toxische effecten zijn eerder het gevolg van lokale weefselschade dan van systemische absorptie. Aangenomen wordt dat celbeschadiging het gevolg is van oxidatie van functionele groepen op cellulaire componenten; op reacties met water in weefsels om hypochloorzuur en zoutzuur te vormen; en het genereren van vrije zuurstofradicalen (hoewel dit idee nu controversieel is).

Bij lichte tot matige vergiftiging zijn er: hoesten, kortademigheid, pijn op de borst, branderig gevoel in de keel en in het retrosternale gebied, misselijkheid of braken, oog- en neusirritatie, verstikking, spierzwakte, duizeligheid, buikklachten en hoofdpijn.

Bij ernstige vergiftiging is er: oedeem van de bovenste luchtwegen, laryngospasme, ernstig longoedeem, longontsteking, aanhoudende hypoxemie, ademhalingsfalen, acuut longletsel en metabole acidose.

Chronische blootstelling aan chloorgas is een van de meest voorkomende oorzaken van beroepsastma. Het kan dyspnoe, hartkloppingen, pijn op de borst, reactief disfunctiesyndroom van de bovenste luchtwegen, erosie van tandglazuur en een verhoogde prevalentie van virale syndromen veroorzaken. Chronische blootstelling aan 15 ppm veroorzaakt hoesten, bloedspuwing, pijn op de borst en keelpijn.

Blootstelling van de huid kan huiderytheem, pijn, irritatie en brandwonden veroorzaken. Ernstige blootstelling kan cardiovasculaire collaps en ademhalingsstilstand veroorzaken. In hoge concentraties kan syncope en bijna onmiddellijke dood optreden. Chloor (als hypochloriet) is teratogeen bij proefdieren.

Veiligheid en risico's

Gevarenaanduidingen van het Globally Harmonized System voor classificatie en etikettering van chemische producten (GHS).

Het Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) is een internationaal overeengekomen systeem, gecreëerd door de Verenigde Naties, ontworpen om de verschillende classificatie- en etiketteringsnormen die in verschillende landen worden gebruikt te vervangen door consistente criteria op mondiaal niveau te gebruiken (Nations Naties, 2015).

De gevarenklassen (en het overeenkomstige hoofdstuk van het GHS), de classificatie- en etiketteringsnormen en de aanbevelingen voor chloorgas zijn als volgt (European Chemicals Agency, 2017; United Nations, 2015; PubChem, 2017):

GHS-gevarenklassen

H270: Kan brand veroorzaken of bevorderen; Oxidant

H280: Bevat gas onder druk; Kan ontploffen bij verhitting

H315: Veroorzaakt huidirritatie

H319: Veroorzaakt ernstige oogirritatie

H330: Dodelijk bij inademing

H331: Giftig bij inademing

H335: Kan irritatie van de luchtwegen veroorzaken

H400: Zeer giftig voor in het water levende organismen

H410: Zeer giftig voor in het water levende organismen, met langdurige gevolgen

(PubChem, 2017)

Codes voor voorzorgsmaatregelen

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 en P501.

Referenties

1. Benjah-bmm27 (2007). Dichloorgas-3D-vdW. Hersteld van: commons.wikimedia.org.
2. Bundesarchiv (1915). Deutsche Soldaten versprühen künstlichen Nebel. Hersteld van: commons.wikimedia.org.
3. ChemIDplus (2017) 3D-structuur van 7782-50-5 - Chloor teruggewonnen van: chem.nlm.nih.gov.
4. Nationale Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Reactive Group Datasheet. Oxiderende middelen, sterk. Silver Spring, MD. EU; Hersteld van: cameochemicals.noaa.gov.
5. Oelen, W., (2005). Chloorgas in een fles. Hersteld van: commons.wikimedia.org.
6. Sargent, J., (1918). Vergast. Hersteld van: en.wikipedia.org.
7. Tomia (2006). Kunststof-recycle-03. Hersteld van: commons.wikimedia.org.
8. Wikipedia (2017). Chloor. Hersteld van: en.wikipedia.org.