غاز الكلور: الصيغة والتأثيرات والاستخدامات والمخاطر - كيمياء - 2025

و غاز الكلور (ثنائي كلورو، الكلور ثنائي الذرة، والكلور الجزيئي أو الكلور ببساطة) هو الأخضر - الغاز الأصفر مع غير - قابلة للاشتعال رائحة الخانقة الساخنة في درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي.

إنه العنصر ذو أعلى تقارب إلكترون وثالث أعلى كهرسلبية ، بعد الأكسجين والفلور فقط. إنه شديد التفاعل وعامل مؤكسد قوي.

أدت إمكانات الأكسدة العالية للكلور العنصري إلى تطوير مواد التبييض والمطهرات التجارية ، بالإضافة إلى كاشف للعديد من العمليات في الصناعة الكيميائية.

الكلور في شكل أيونات الكلوريد ضروري لجميع أنواع الحياة المعروفة. لكن عنصر الكلور بتركيزات عالية خطير للغاية وسام لجميع الكائنات الحية ، ولهذا السبب تم استخدامه في الحرب العالمية الأولى كأول عامل حرب كيميائية غازية.

غاز الكلور في زجاجة

أنها سامة عن طريق الاستنشاق. على المدى الطويل ، فإن استنشاق تركيزات منخفضة ، أو استنشاق تركيزات عالية من غاز الكلور على المدى القصير ، له آثار ضارة على الصحة.

الأبخرة أثقل بكثير من الهواء وتميل إلى الاستقرار في المناطق المنخفضة. لا يحترق ، لكنه يدعم الاحتراق. قليل الذوبان في الماء. يمكن أن يؤدي ملامسة السوائل غير المحصورة إلى قضمة صقيع للتبريد التبخيري.

يتم استخدامه لتنقية المياه وتبييض لب الخشب ولصنع مواد كيميائية أخرى.

معادلة

الصيغة: Cl-Cl

رقم كاس: 7782-50-5

هيكل ثنائي الأبعاد

غاز الكلور

غاز الكلور / النموذج الجزيئي للكرات

مميزات

الخصائص الفيزيائية والكيميائية

ينتمي غاز الكلور إلى المجموعة التفاعلية من العوامل المؤكسدة القوية. غالبًا ما تتفاعل هذه المركبات بقوة مع المركبات الأخرى.

ينتمي غاز الكلور أيضًا إلى المجموعة التفاعلية من عوامل الهالوجين القوية ، والتي تنقل ذرة هالوجين واحدة أو أكثر إلى المركب الذي تتفاعل معه.

تكون عوامل الهالوجين حمضية بشكل عام وبالتالي تتفاعل بعنف في بعض الحالات مع القواعد.

العديد من هذه المركبات تتفاعل مع الماء وتتفاعل مع الهواء. الهالوجينات هي كهرسلبية للغاية وهي مؤكسدات قوية.

تنبيهات التفاعل

غاز الكلور عامل مؤكسد قوي. يتفاعل مع الماء. يذيب الماء غاز الكلور مكونًا خليطًا من حمض الهيدروكلوريك وأحماض هيبوكلوروس.

القابلية للاشتعال

يمكنه إشعال مواد أخرى قابلة للاحتراق (خشب ، ورق ، زيت ، إلخ). يمكن أن يؤدي الاختلاط بالوقود إلى حدوث انفجار. قد تنفجر الحاوية عند ملامستها للنار. هناك خطر الانفجار (والتسمم) من تراكم أبخرتها في الداخل ، في المجاري أو في الهواء الطلق.

يمكن أن تنفجر خلائط الهيدروجين والكلور (5-95٪) بفعل أي شكل من أشكال الطاقة تقريبًا (الحرارة ، ضوء الشمس ، الشرر ، إلخ).

تنبعث منها أبخرة شديدة السمية عند تسخينها. عندما يقترن بالماء أو البخار فإنه ينتج أبخرة حمض الهيدروكلوريك السامة والمسببة للتآكل.

التفاعلية

يتفاعل الكلور بشكل متفجر مع (أو يدعم حرق) العديد من المواد الشائعة.

• يشعل الكلور الصلب عند 100 درجة مئوية في وجود السخام أو الأكسيد أو الكربون أو أي محفزات أخرى.
• اقلب صوف الصلب الجاف إلى 50 درجة مئوية.
• أشعل الكبريتيد في درجة حرارة الغرفة.
• يشعل (في شكله السائل) المطاط الطبيعي والصناعي.
• إشعال تريبكيلبوران وثاني أكسيد التنغستن.
• يشتعل بالتلامس مع الهيدرازين والهيدروكسيلامين ونتريد الكالسيوم.
• يشتعل أو ينفجر مع أرسين ، فوسفين ، سيلان ، ديبوران ، ستيبين ، فوسفور أحمر ، فوسفور أبيض ، بورون ، كربون نشط ، سيليكون ، زرنيخ.
• يسبب الاشتعال والانفجار الناعم عندما يتدفق من خلال الميثانول البارد.
• ينفجر أو يشتعل إذا تم خلطه بشكل مفرط مع الأمونيا وتسخينه.
• يشكل ثلاثي كلوريد النيتروجين المتفجر عند التلامس مع كاشف Biuret الملوث بحمض السيانوريك.
• يسهل تكوين مشتقات متفجرة من N- الكلور مع الأزيريدين.

يتفاعل الكلور (بشكله السائل أو الغازي) مع:

• كحول (انفجار)
• الألومنيوم المصهور (انفجار)
• سيلان (انفجار)
• خماسي فلوريد البروم
• ثاني كبريتيد الكربون (انفجار محفز بالحديد)
• الكلور 2 بروبين (الكلور الزائد يسبب انفجارًا)
• ثنائي بيوتيل فثالات (انفجار عند 118 درجة مئوية)
• ثنائي إيثيل الأثير (مضاء)
• زنك إيثيل (مضاءة)
• الجلسرين (انفجار عند 70-80 درجة مئوية)
• الميثان على أكسيد الزئبق الأصفر (انفجار)
• الأسيتيلين (انفجار ناتج عن ضوء الشمس أو التدفئة)
• الإيثيلين على الزئبق أو أكسيد الزئبق (أحادي) أو أكسيد الفضة (الأول) (انفجار ناتج عن الحرارة أو الضوء)
• البنزين (تفاعل طارد للحرارة ثم تفجير)
• خليط النفثا وهيدروكسيد الصوديوم (انفجار عنيف)
• كلوريد الزنك (تفاعل طارد للحرارة)
• الشمع (انفجار)
• الهيدروجين (انفجار بفعل الضوء)
• كربيد الحديد
• اليورانيوم والزركونيوم
• هيدرات الصوديوم والبوتاسيوم والنحاس
• تين
• مسحوق الألمنيوم
• مسحوق الفاناديوم
• ورق ألومنيوم
• بهرج
• رقائق النحاس
• مسحوق الكالسيوم
• سلك حديدي
• مسحوق المنغنيز
• البوتاسيوم
• مسحوق الأنتيمون
• البزموت
• الجرمانيوم
• المغنيسيوم
• صوديوم
• الزنك

تسمم

غاز الكلور سام ويمكن أن يكون مميتًا إذا تم استنشاقه. يمكن أن يسبب التلامس حروقًا في الجلد والعين ، بالإضافة إلى التهاب الشعب الهوائية أو أمراض الرئة المزمنة.

هجوم الغاز الألماني في الحرب العالمية الأولى على الجبهة الشرقية

التطبيقات

يتم استخدام حوالي 15000 مركب الكلور تجاريًا اليوم. يعتبر كلوريد الصوديوم إلى حد بعيد أكثر مركبات الكلور شيوعًا ، وهو المصدر الرئيسي للكلور وحمض الهيدروكلوريك في صناعة الكلور الكيميائية الضخمة.

من بين كل عنصر الكلور المنتج ، يستخدم ما يقرب من 63٪ في تصنيع المركبات العضوية ، و 18٪ في تصنيع مركبات الكلور غير العضوية ، ويستخدم الـ 19٪ المتبقية من الكلور المنتج للمبيضات والمطهرات.

إعادة تدوير المواد الخام البلاستيكية

من بين أهم المركبات العضوية من حيث حجم الإنتاج 1،2-ثنائي كلورو الإيثان وكلوريد الفينيل (منتجات وسيطة في إنتاج PVC) ، كلوريد الميثيل ، كلوريد الميثيلين ، الكلوروفورم ، الكلوريد فينيلدين ، من بين أمور أخرى.

تشمل المركبات غير العضوية الرئيسية HCl و Cl2O و HOCl و NaClO3 و AlCl3 و SiCl4 و SnCl4 و PCl3 و PCl5 و POCl3 و AsCl3 و SbCl3 و SbCl5 و BiCl3 و S2Cl2 و SCl2 و SOCI2 و ClF3 و ICl و ICl3 و MoCl3 و FeCl3 و ZnCl2 وغيرها الكثير.

يستخدم غاز الكلور في عمليات التبييض الصناعية ، ومعالجة مياه الصرف الصحي ، وتصنيع أقراص المعالجة بالكلور في حمامات السباحة أو في الحرب الكيميائية.

تم استخدام غاز الكلور (المعروف باسم البرثوليت) لأول مرة كسلاح في الحرب العالمية الأولى من قبل ألمانيا.

بعد استخدامه لأول مرة ، استخدم طرفا النزاع الكلور كسلاح كيميائي ، لكن سرعان ما تم استبداله بالفوسجين وغاز الخردل ، وهما أكثر فتكًا.

كما تم استخدام غاز الكلور خلال حرب العراق في محافظة الأنبار عام 2007.

التأثيرات السريرية

غاز الكلور هو أحد أكثر أنواع التعرض المهني والبيئي للمسببات المهيجة للاستنشاق. أفادت الدراسات الحديثة أن خليط المُبيض (المُبيض ، المصنوع أساسًا من هيبوكلوريت الصوديوم) مع منتجات التنظيف الأخرى ، هو السبب الأكثر شيوعًا (21٪ من الحالات) للتعرض الفردي عن طريق الاستنشاق المبلغ عنه في مراكز مكافحة السموم. من الولايات المتحدة.

تعود التأثيرات السامة الرئيسية إلى تلف الأنسجة الموضعي بدلاً من الامتصاص الجهازي. يُعتقد أن إصابة الخلايا ناتجة عن أكسدة المجموعات الوظيفية على المكونات الخلوية ؛ للتفاعلات مع الماء في الأنسجة لتكوين حمض هيبوكلوروس وحمض الهيدروكلوريك ؛ وتوليد الجذور الحرة للأكسجين (على الرغم من أن هذه الفكرة مثيرة للجدل الآن).

أعراض تسمم خفيف إلى متوسط: سعال ، ضيق في التنفس ، ألم في الصدر ، إحساس بالحرقان في الحلق وفي منطقة خلف القص ، غثيان أو قيء ، تهيج في العين والأنف ، اختناق ، ضعف في العضلات ، دوار ، ألم في البطن والصداع.

في حالات التسمم الحاد ، هناك: وذمة مجرى الهواء العلوي ، وتشنج الحنجرة ، وذمة رئوية شديدة ، والتهاب رئوي ، ونقص أكسجين مستمر ، وفشل تنفسي ، وإصابة رئوية حادة ، وحماض استقلابي.

يعد التعرض المزمن لغاز الكلور أحد أكثر أسباب الربو المهني شيوعًا. يمكن أن يسبب ضيق التنفس ، وخفقان القلب ، وآلام في الصدر ، ومتلازمة الخلل الوظيفي في مجرى الهواء العلوي التفاعلي ، وتآكل مينا الأسنان ، وزيادة انتشار المتلازمات الفيروسية. التعرض المزمن لـ 15 جزء في المليون يسبب السعال ونفث الدم وألم في الصدر والتهاب الحلق.

يمكن أن يسبب التعرض الجلدي احمرار الجلد والألم والتهيج والحروق. يمكن أن يؤدي التعرض الشديد إلى انهيار القلب والأوعية الدموية وتوقف التنفس. في التركيزات العالية ، يمكن أن يحدث إغماء وموت شبه فوري. الكلور (مثل هيبوكلوريت) مسخ في حيوانات التجارب.

السلامة والمخاطر

بيانات المخاطر الخاصة بالنظام المنسق عالميًا لتصنيف المنتجات الكيميائية ووسمها (GHS).

النظام المنسق عالميًا لتصنيف المواد الكيميائية ووسمها (GHS) هو نظام متفق عليه دوليًا ، أنشأته الأمم المتحدة ، وهو مصمم ليحل محل معايير التصنيف والتوسيم المختلفة المستخدمة في مختلف البلدان من خلال استخدام معايير متسقة عالميًا (الدول الأمم ، 2015).

فئات المخاطر (والفصل المقابل لها من GHS) ، ومعايير التصنيف والتوسيم ، والتوصيات الخاصة بغاز الكلور هي كما يلي (European Chemicals Agency، 2017؛ United Nations، 2015؛ PubChem، 2017):

فئات مخاطر GHS

H270: قد يتسبب في نشوب حريق أو يزيد من حدتها ؛ مؤكسد

H280: يحتوي على غاز تحت الضغط ؛ قد تنفجر إذا سخنت

H315: يسبب تهيج الجلد

H319: يسبب تهيجاً خطيراً في العين

H330: مميت عن طريق الاستنشاق

H331: سام عند الاستنشاق

H335: قد يسبب تهيج في الجهاز التنفسي

H400: شديد السمية للحياة المائية

H410: شديد السمية للحياة المائية مع تأثيرات طويلة الأمد

(بوبكيم ، 2017)

رموز البيان التحذيري

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 و P370 + P376 و P391 و P403 و P403 + P233 و P405 و P410 + P403 و P501.

المراجع

1. Benjah-bmm27 (2007). غاز ثنائي الكلور- 3D-vdW. تم الاسترجاع من: commons.wikimedia.org.
2. Bundesarchiv (1915). Deutsche Soldaten versprühen künstlichen Nebel. تم الاسترجاع من: commons.wikimedia.org.
3. ChemIDplus (2017) هيكل ثلاثي الأبعاد من 7782-50-5 - تم استرداد الكلور من: chem.nlm.nih.gov.
4. الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA). كيماويات كاميو. (2017). ورقة بيانات المجموعة التفاعلية. عوامل مؤكسدة ، قوية. سيلفر سبرينج ، دكتوراه في الطب. الاتحاد الأوروبي؛ تم الاسترجاع من: comeochemicals.noaa.gov.
5. أولين ، و. ، (2005). غاز الكلور في زجاجة. تم الاسترجاع من: commons.wikimedia.org.
6. سارجنت ، ج. (1918). بالغاز. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org.
7. توميا (2006). إعادة تدوير البلاستيك 03. تم الاسترجاع من: commons.wikimedia.org.
8. ويكيبيديا (2017). الكلور. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org.