CHLORGAS: FORMEL, WIRKUNGEN, VERWENDUNGEN UND RISIKEN - CHEMIE - 2025

Das Chlorgas (Dichlor, zweiatomiges Chlor, molekulares Chlor oder einfach Chlor) ist ein grünlich-gelbes Gas mit einem nicht brennbaren heißen erstickenden Geruch bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck.

Es ist das Element mit der höchsten Elektronenaffinität und der dritthöchsten Elektronegativität, nur hinter Sauerstoff und Fluor. Es ist äußerst reaktiv und ein starkes Oxidationsmittel.

Das hohe Oxidationspotential von elementarem Chlor führte zur Entwicklung kommerzieller Bleichmittel und Desinfektionsmittel sowie eines Reagenzes für viele Prozesse in der chemischen Industrie.

In Form von Chloridionen ist Chlor für alle bekannten Lebensarten notwendig. Elementares Chlor in hohen Konzentrationen ist jedoch für alle lebenden Organismen äußerst gefährlich und giftig, weshalb es im Ersten Weltkrieg als erstes gasförmiges chemisches Kampfmittel eingesetzt wurde.

Chlorgas in einer Flasche

Es ist giftig beim Einatmen. Langfristig hat das Einatmen niedriger Konzentrationen oder das kurzfristige Einatmen hoher Chlorgaskonzentrationen gesundheitsschädliche Auswirkungen.

Dämpfe sind viel schwerer als Luft und neigen dazu, sich in niedrigen Bereichen abzusetzen. Es brennt nicht, unterstützt aber die Verbrennung. Es ist in Wasser schwer löslich. Kontakt mit nicht eingegrenzten Flüssigkeiten kann zu Erfrierungen durch Verdunstungskühlung führen.

Es wird verwendet, um Wasser zu reinigen, Zellstoff zu bleichen und andere Chemikalien herzustellen.

Formel

Formel : Cl-Cl

CAS-Nummer : 7782-50-5

2D-Struktur

Chlorgas

Chlorgas / Molekülmodell von Kugeln

Eigenschaften

Physikalische und chemische Eigenschaften

Chlorgas gehört zur reaktiven Gruppe der starken Oxidationsmittel. Diese Verbindungen reagieren oft heftig mit anderen Verbindungen.

Chlorgas gehört auch zur reaktiven Gruppe starker Halogenierungsmittel, die ein oder mehrere Halogenatome auf die Verbindung übertragen, mit der sie reagieren.

Halogenierungsmittel sind im Allgemeinen sauer und reagieren daher in einigen Fällen heftig mit Basen.

Viele dieser Verbindungen reagieren auf Wasser und auf Luft. Halogene sind hoch elektronegativ und starke Oxidationsmittel.

Reaktivitätswarnungen

Chlorgas ist ein starkes Oxidationsmittel. Reagiert mit Wasser. Wasser löst Chlorgas und bildet eine Mischung aus Salzsäure und Hypochlorsäure.

Entzündbarkeit

Es kann andere brennbare Materialien (Holz, Papier, Öl usw.) entzünden. Das Mischen mit Kraftstoffen kann eine Explosion verursachen. Der Behälter kann bei Kontakt mit Feuer explodieren. Es besteht Explosions- (und Vergiftungs-) Gefahr durch Ansammlung seiner Dämpfe in Innenräumen, Abwasserkanälen oder im Freien.

Wasserstoff- und Chlorgemische (5-95%) können durch die Einwirkung nahezu jeder Energieform (Wärme, Sonnenlicht, Funken usw.) explodieren.

Beim Erhitzen entstehen hochgiftige Dämpfe. In Kombination mit Wasser oder Dampf entstehen giftige und ätzende Salzsäuredämpfe.

Reaktivität

Chlor reagiert explosionsartig mit vielen gängigen Materialien (oder unterstützt deren Verbrennung).

• Chlor entzündet Stahl bei 100 ° C in Gegenwart von Ruß, Oxid, Kohlenstoff oder anderen Katalysatoren.
• Drehen Sie die trockene Stahlwolle auf 50 ° C.
• Zünde die Sulfide bei Raumtemperatur an.
• Zündet (in flüssiger Form) Natur- und Synthesekautschuk.
• Trialkylborane und Wolframdioxid entzünden.
• Es entzündet sich bei Kontakt mit Hydrazin, Hydroxylamin und Calciumnitrid.
• Es entzündet oder explodiert mit Arsin, Phosphin, Silan, Diboran, Stibin, rotem Phosphor, weißem Phosphor, Bor, Aktivkohle, Silizium und Arsen.
• Es verursacht eine Zündung und eine sanfte Explosion, wenn es durch kaltes Methanol sprudelt.
• Es explodiert oder entzündet sich, wenn es übermäßig mit Ammoniak gemischt und erhitzt wird.
• Bildet bei Kontakt mit mit Cyanursäure kontaminiertem Biuret-Reagenz explosives Stickstofftrichlorid.
• Bildet mit Aziridin leicht explosive Derivate von N-Chlor.

Chlor (in flüssiger oder gasförmiger Form) reagiert mit:

• Alkohole (Explosion)
• Geschmolzenes Aluminium (Explosion)
• Silane (Explosion)
• Brompentafluorid
• Schwefelkohlenstoff (eisenkatalysierte Explosion)
• Chlor-2-propin (überschüssiges Chlor verursacht eine Explosion)
• Dibutylphthalat (Explosion bei 118 ° C)
• Diethylether (beleuchtet)
• Diethylzink (beleuchtet)
• Glycerin (Explosion bei 70-80 ° C)
• Methan auf gelbem Quecksilberoxid (Explosion)
• Acetylen (Explosion durch Sonnenlicht oder Erhitzen)
• Ethylen auf Quecksilber, Quecksilber (I) oxid oder Silber (I) oxid (Explosion durch Hitze oder Licht)
• Benzin (exotherme Reaktion und anschließende Detonation)
• Naphtha-Natriumhydroxid-Gemisch (heftige Explosion)
• Zinkchlorid (exotherme Reaktion)
• Wachs (Explosion)
• Wasserstoff (Explosion durch Licht ausgelöst)
• Eisencarbid
• Uran und Zirkonium
• Natrium-, Kalium- und Kupferhydride
• Zinn
• Aluminiumpulver
• Vanadiumpulver
• Aluminiumfolie
• Lametta
• Kupferfolie
• Calciumpulver
• Eisendraht
• Manganpulver
• Kalium
• Antimonpulver
• Wismut
• Germanium
• Magnesium
• Natrium
• Zink

Toxizität

Chlorgas ist giftig und kann beim Einatmen tödlich sein. Kontakt kann Haut- und Augenverbrennungen sowie Bronchitis oder chronische Lungenerkrankungen verursachen.

Deutscher Gasangriff des Ersten Weltkriegs an der Ostfront

Anwendungen

Etwa 15.000 Chlorverbindungen werden heute kommerziell verwendet. Natriumchlorid ist bei weitem die häufigste Chlorverbindung und die Hauptquelle für Chlor und Salzsäure in der riesigen chemischen Chemieindustrie.

Von dem gesamten produzierten elementaren Chlor werden ungefähr 63% für die Herstellung organischer Verbindungen, 18% für die Herstellung anorganischer Chlorverbindungen und die restlichen 19% des produzierten Chlors für Bleichmittel und Desinfektionsmittel verwendet.

Recycling von Rohstoffen, PVC

Zu den hinsichtlich des Produktionsvolumens bedeutendsten organischen Verbindungen zählen 1,2-Dichlorethan und Vinylchlorid (Zwischenprodukte bei der Herstellung von PVC), Methylchlorid, Methylenchlorid, Chloroform, Chlorid unter anderem Vinyliden.

Die wichtigsten anorganischen Verbindungen umfassen HCl, Cl 2 O, HOCl, NaClO 3, AlCl 3, SiCl 4, SnCl 4, PCl 3, PCl 5, POCl 3, AsCl 3, SbCl 3, SbCl 5, BiCl 3, S2Cl 2, SCl 2, SOCI 2, ClF 3, ICl, ICl 3, MoCl 3 , FeCl3, ZnCl2 und viele mehr.

Chlorgas wird bei industriellen Bleichvorgängen, der Abwasserbehandlung, der Herstellung von Tabletten zur Chlorierung von Schwimmbädern oder in der chemischen Kriegsführung eingesetzt.

Chlorgas (bekannt als Bertholit) wurde erstmals im Ersten Weltkrieg von Deutschland als Waffe eingesetzt.

Nach seinem ersten Einsatz verwendeten beide Konfliktparteien Chlor als chemische Waffe, aber es wurde bald durch Phosgen und Senfgas ersetzt, die tödlicher sind.

Chlorgas wurde auch während des Irak-Krieges in der Provinz Anbar im Jahr 2007 verwendet.

Klinische Wirkungen

Chlorgas ist eine der häufigsten berufsbedingten und umweltbedingten Expositionen gegenüber reizenden Einzelinhalationsreizstoffen. Jüngste Studien haben berichtet, dass die Mischung von Bleichmittel (Bleichmittel, das hauptsächlich auf der Basis von Natriumhypochlorit hergestellt wird) mit anderen Reinigungsmitteln die häufigste Ursache (21% der Fälle) für die Exposition gegenüber Einzelinhalationen ist, die in Giftzentren gemeldet wird. von den Vereinigten Staaten.

Die hauptsächlichen toxischen Wirkungen sind eher auf lokale Gewebeschäden als auf systemische Absorption zurückzuführen. Es wird angenommen, dass eine Zellverletzung aus der Oxidation funktioneller Gruppen an zellulären Komponenten resultiert; auf Reaktionen mit Wasser in Geweben unter Bildung von Hypochlorsäure und Salzsäure; und die Erzeugung von freien Sauerstoffradikalen (obwohl diese Idee jetzt umstritten ist).

Bei leichten bis mittelschweren Vergiftungen treten auf: Husten, Atemnot, Brustschmerzen, Brennen im Hals und im retrosternalen Bereich, Übelkeit oder Erbrechen, Augen- und Nasenreizungen, Erstickung, Muskelschwäche, Schwindel, Bauchbeschwerden und Kopfschmerzen.

Bei schwerer Vergiftung gibt es: Ödeme der oberen Atemwege, Laryngospasmus, schweres Lungenödem, Lungenentzündung, anhaltende Hypoxämie, Atemversagen, akute Lungenverletzung und metabolische Azidose.

Chronische Exposition gegenüber Chlorgas ist eine der häufigsten Ursachen für Berufsasthma. Es kann Dyspnoe, Herzklopfen, Brustschmerzen, reaktives Syndrom der Funktionsstörung der oberen Atemwege, Erosion des Zahnschmelzes und eine erhöhte Prävalenz von Virussyndromen verursachen. Chronische Exposition gegenüber 15 ppm verursacht Husten, Hämoptyse, Brustschmerzen und Halsschmerzen.

Hautkontakt kann Hautrötungen, Schmerzen, Reizungen und Verbrennungen verursachen. Schwere Exposition kann zu Herz-Kreislauf-Kollaps und Atemstillstand führen. In hohen Konzentrationen können Synkope und fast sofortiger Tod auftreten. Chlor (als Hypochlorit) ist bei Versuchstieren teratogen.

Sicherheit und Risiken

Gefahrenhinweise des Global Harmonized System zur Klassifizierung und Kennzeichnung chemischer Produkte (GHS).

Das global harmonisierte System zur Klassifizierung und Kennzeichnung von Chemikalien (GHS) ist ein international vereinbartes System, das von den Vereinten Nationen geschaffen wurde und die verschiedenen in verschiedenen Ländern verwendeten Klassifizierungs- und Kennzeichnungsstandards durch die Verwendung global einheitlicher Kriterien (Nationen) ersetzen soll Nationen, 2015).

Die Gefahrenklassen (und das entsprechende Kapitel des GHS), die Klassifizierungs- und Kennzeichnungsstandards sowie die Empfehlungen für Chlorgas lauten wie folgt (Europäische Chemikalienagentur, 2017; Vereinte Nationen, 2015; PubChem, 2017):

GHS-Gefahrenklassen

H270: Kann Feuer verursachen oder verstärken; Oxidationsmittel

H280: Enthält unter Druck stehendes Gas; Kann bei Erwärmung explodieren

H315: Verursacht Hautreizungen

H319: Verursacht schwere Augenreizungen

H330: Durch Einatmen tödlich

H331: Giftig beim Einatmen

H335: Kann zu Reizungen der Atemwege führen

H400: Sehr giftig für Wasserlebewesen

H410: Sehr giftig für Wasserlebewesen mit lang anhaltender Wirkung

(PubChem, 2017)

Codes für Vorsichtsmaßnahmen

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 und P501.

Verweise

1. Benjah-bmm27 (2007). Dichlor-Gas-3D-vdW. Wiederhergestellt von: commons.wikimedia.org.
2. Bundesarchiv (1915). Deutsche Soldaten versprühen künstlichen Nebel. Wiederhergestellt von: commons.wikimedia.org.
3. ChemIDplus (2017) 3D-Struktur von 7782-50-5 - Chlor gewonnen aus: chem.nlm.nih.gov.
4. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Datenblatt für reaktive Gruppen. Oxidationsmittel, stark. Silver Spring, MD. EU; Wiederhergestellt von: comeochemicals.noaa.gov.
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8. Wikipedia (2017). Chlor. Wiederhergestellt von: en.wikipedia.org.