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氯氣
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氯氣是一種有毒氣體,它主要通過呼吸道侵入人體并溶解在黏膜所含的水分里,生成次氯酸和鹽酸,對上呼吸道黏膜造成有害的影響:次氯酸使組織受到強烈的氧化;鹽酸刺激黏膜發生炎性腫脹,使呼吸道黏膜浮腫,大量分泌黏液,造成呼吸困難,所以氯氣中毒的明顯癥狀是發生劇烈的咳嗽。癥狀重時,會發生肺水腫,使循環作用困難而致死亡。
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發現歷史

氯氣的發現

舍勒發現氯氣(qi)是在1774年,當時他正在研(yan)究(jiu)軟錳(meng)礦(二氧化錳(meng)),當他使(shi)軟錳(meng)礦與濃鹽(yan)酸混(hun)合并加(jia)熱時,產(chan)生了(le)(le)一(yi)種黃綠色的(de)氣(qi)體(ti)(ti)(ti),這種氣(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)強烈的(de)刺激性氣(qi)味使(shi)舍勒感(gan)到(dao)極(ji)為難受,但是當他確信自己制得了(le)(le)一(yi)種新氣(qi)體(ti)(ti)(ti)后,他又感(gan)到(dao)一(yi)種由衷的(de)快樂。

舍(she)勒制備出(chu)氯(lv)氣(qi)(qi)(qi)以(yi)(yi)后(hou),把它溶(rong)解在水里,發(fa)現這(zhe)種水溶(rong)液對(dui)紙(zhi)張、蔬(shu)菜和(he)花(hua)都具有永(yong)久性的漂白作用;他(ta)還(huan)發(fa)現氯(lv)氣(qi)(qi)(qi)能與金(jin)屬(shu)或金(jin)屬(shu)氧化物發(fa)生化學反應。從(cong)1774年(nian)舍(she)勒發(fa)現氯(lv)氣(qi)(qi)(qi)以(yi)(yi)后(hou),到(dao)1810年(nian),許多科學家先(xian)后(hou)對(dui)這(zhe)種氣(qi)(qi)(qi)體的性質進行(xing)了研(yan)究。這(zhe)期間,氯(lv)氣(qi)(qi)(qi)一直被(bei)當(dang)作一種化合物。直到(dao)1810年(nian),戴維經(jing)過大量實驗研(yan)究,才確認(ren)這(zhe)種氣(qi)(qi)(qi)體是由一種化學元素組(zu)成的物質。他(ta)將(jiang)這(zhe)種元素命名為chlorine,這(zhe)個名稱來自(zi)希臘文,有“綠色的”意思。我國(guo)早年(nian)的譯文將(jiang)其譯作“綠氣(qi)(qi)(qi)”,后(hou)改為氯(lv)氣(qi)(qi)(qi)。

技術發展史

氯(lv)氣的生(sheng)產方(fang)(fang)法(fa)經(jing)歷了(le)漫長(chang)的發展過(guo)程(cheng)。1774年瑞典化學家舍勒用軟錳(meng)礦(含有二(er)氧化錳(meng))和濃鹽酸作用,首先制得了(le)氯(lv)氣,其反應方(fang)(fang)程(cheng)式為(wei):

4HCl(濃)+MnO?=加熱=MnCl?+2H?O+Cl?↑

然(ran)而,由于當時還不能夠大量制(zhi)(zhi)得鹽(yan)酸,故這種方法(fa)只限于實驗室內制(zhi)(zhi)取氯氣。后來法(fa)國化學家貝托雷把(ba)氯化鈉、軟錳礦和濃硫酸的(de)混合(he)物裝入(ru)鉛(qian)蒸餾器中(zhong),經(jing)過加熱制(zhi)(zhi)得了氯氣,其(qi)反應方程式為:

2NaCl+3H?SO?(濃)+MnO?=加熱=2NaHSO?+MnSO?+2H?O+Cl?↑

因為此法原(yuan)料易得,所以,自1774年(nian)舍勒(le)制得氯氣(qi)到1836年(nian)止,人們(men)一直沿用貝托雷發明的(de)方(fang)法來生產(chan)氯氣(qi)。

1836年古(gu)(gu)薩格發(fa)(fa)明(ming)了(le)一(yi)種(zhong)焦化(hua)(hua)塔,用來吸收(shou)路布藍(lan)法生產純堿(Na?CO?)的(de)(de)過程(cheng)中排出(chu)的(de)(de)氯(lv)化(hua)(hua)氫氣(qi)體(以(yi)前這種(zhong)含氯(lv)化(hua)(hua)氫的(de)(de)氣(qi)體被認(ren)為(wei)是一(yi)種(zhong)廢氣(qi),從古(gu)(gu)薩格開始,才得到(dao)(dao)了(le)充(chong)分(fen)利(li)(li)用)得到(dao)(dao)鹽酸,從此(ci)鹽酸才成(cheng)為(wei)一(yi)種(zhong)比(bi)較便宜的(de)(de)酸,可以(yi)廣為(wei)利(li)(li)用.舍(she)勒發(fa)(fa)明(ming)的(de)(de)生產氯(lv)氣(qi)的(de)(de)方(fang)法,經過改進,到(dao)(dao)此(ci)時才成(cheng)為(wei)大規模生產氯(lv)氣(qi)的(de)(de)方(fang)法。

1868年狄肯和洪特發明了用(yong)氯(lv)化(hua)銅(tong)作催化(hua)劑,在加熱時,用(yong)空氣(qi)中的氧(yang)氣(qi)來(lai)氧(yang)化(hua)氯(lv)化(hua)氫氣(qi)體制取(qu)氯(lv)氣(qi)的方法,其反應(ying)方程(cheng)式為(wei):

4HCl+O?=2H?O+2Cl?↑

這種方法被稱為狄(di)肯法。(又譯(yi)為地康法)

上面這些生產氯(lv)氣(qi)的方(fang)法(fa)(fa),雖然在(zai)歷史上都(dou)起(qi)過(guo)一(yi)定的作(zuo)用(yong),但(dan)是它(ta)們與電(dian)(dian)解法(fa)(fa)生產氯(lv)氣(qi)相比,無(wu)論從經濟(ji)效益(yi)還是從生產規模上,都(dou)大(da)為(wei)遜色.當電(dian)(dian)解法(fa)(fa)在(zai)生產上付諸(zhu)實用(yong)時(shi),上述(shu)生產氯(lv)氣(qi)的方(fang)法(fa)(fa)就(jiu)逐漸(jian)被淘汰了。

電解法(fa)的(de)誕(dan)生要(yao)追(zhui)溯(su)到(dao)1833年。法(fa)拉第經過一系(xi)列的(de)實驗,發(fa)現當把電流作(zuo)用在氯化(hua)鈉(na)的(de)水溶液時(shi),能(neng)夠獲得氯氣,其反應方程式為(wei):

2NaCl+2H?O==2NaOH+H?↑+Cl?↑

后(hou)來,英(ying)國科學家瓦特(te)也發(fa)現了這種方法(fa)(fa),并在1851年(nian)(nian)獲(huo)得了一(yi)份關于生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)氯(lv)(lv)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)英(ying)國專利。但(dan)是由于當(dang)時沒(mei)有(you)實用(yong)的(de)(de)(de)直流(liu)(liu)發(fa)電(dian)(dian)機以(yi)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)足夠(gou)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu),所以(yi)電(dian)(dian)解(jie)(jie)法(fa)(fa)也只能(neng)停留在實驗(yan)室規模,不能(neng)付諸工(gong)業生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan),而被束之(zhi)高閣。一(yi)直到十九世紀(ji)七十至八十年(nian)(nian)代(dai),出現了比較好的(de)(de)(de)直流(liu)(liu)發(fa)電(dian)(dian)機,電(dian)(dian)解(jie)(jie)法(fa)(fa)才得到廣(guang)泛的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)。從此,氯(lv)(lv)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)工(gong)業生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)跨入了一(yi)個新紀(ji)元(yuan)。然(ran)而當(dang)時電(dian)(dian)解(jie)(jie)制(zhi)取氯(lv)(lv)氣(qi)(qi)(qi)所使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)極為汞,致使(shi)電(dian)(dian)解(jie)(jie)得到的(de)(de)(de)氯(lv)(lv)氣(qi)(qi)(qi)、氫氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)混有(you)相當(dang)多的(de)(de)(de)汞蒸氣(qi)(qi)(qi)。這種“汞法(fa)(fa)制(zhi)氯(lv)(lv)”對環境危害很大,所以(yi)新的(de)(de)(de)“離子交換(huan)膜法(fa)(fa)”制(zhi)取氯(lv)(lv)氣(qi)(qi)(qi),更環保(bao),更節能(neng)。(汞法(fa)(fa)制(zhi)氯(lv)(lv)是制(zhi)取氯(lv)(lv)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)主(zhu)流(liu)(liu)方法(fa)(fa),如2010年(nian)(nian)中(zhong)國有(you)46%的(de)(de)(de)氯(lv)(lv)氣(qi)(qi)(qi),2000年(nian)(nian)西歐50.1%的(de)(de)(de)氯(lv)(lv)氣(qi)(qi)(qi)都為此法(fa)(fa)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)的(de)(de)(de))。

理化性質

物理性質

物質結構

原子結構:氯原子最外層有7個電(dian)子,反應中易得到1個電(dian)子或共(gong)用一個電(dian)子對(dui)達到穩定結構(共(gong)價鍵)。

分(fen)(fen)子(zi)(zi)結(jie)構(gou):氯(lv)分(fen)(fen)子(zi)(zi)為(wei)雙原子(zi)(zi)分(fen)(fen)子(zi)(zi),分(fen)(fen)子(zi)(zi)式Cl?。

狀態

常(chang)溫常(chang)壓下為有強烈刺激性氣(qi)味的(de)黃綠色的(de)氣(qi)體。

密度

氯氣(qi)密(mi)度(du)是空氣(qi)密(mi)度(du)的2.5倍,標況下ρ=3.21kg/m3。

易液化

熔沸點較低(di),常(chang)溫常(chang)壓下,熔點為-101.00℃,沸點-34.05℃,常(chang)溫下把氯氣加壓至600~700kPa或(huo)在常(chang)壓下冷卻到-34℃都(dou)可(ke)以使其(qi)變成液氯,液氯是一種(zhong)油狀的液體,其(qi)與氯氣物理(li)性質不(bu)同,但化學(xue)性質基本相同。

溶解性

可溶(rong)(rong)于(yu)水,易溶(rong)(rong)于(yu)有(you)機溶(rong)(rong)劑(例(li)如:四氯(lv)化碳)難溶(rong)(rong)于(yu)飽和食(shi)鹽水。1體(ti)(ti)積(ji)水在常(chang)溫下可溶(rong)(rong)解2體(ti)(ti)積(ji)氯(lv)氣,形成黃綠色氯(lv)水,密度為 3.170g/L,比空氣密度大。

自然分布

自(zi)然界(jie)中(zhong)(zhong)游離狀態的(de)氯存在于大氣層中(zhong)(zhong),不過(guo)此時的(de)氯氣受紫外線經常(chang)會分解成(cheng)兩個氯原子(zi)(自(zi)由基)。是破壞臭氧層的(de)主要單質之一。

化學性質

助燃性

氯氣(qi)支持燃燒,許多物質都可(ke)在氯氣(qi)中燃燒(除少(shao)數物質如碳單質等)。

與金屬反應

1、與(yu)鈉的反應(ying):2Na+Cl2=2NaCl

現象(xiang):鈉在氯氣(qi)里劇烈燃燒,產生大(da)量的白(bai)煙,放熱。

2、與銅的反應(ying):Cu+Cl2=CuCl2

現象:紅熱(re)的銅絲在(zai)氯氣里(li)劇烈燃燒,瓶里(li)充(chong)滿棕黃色(se)的煙(yan),加(jia)少量水后,溶液(ye)呈藍(lan)綠(lv)色(se)(綠(lv)色(se)較明顯(xian)),加(jia)足量水后,溶液(ye)完全顯(xian)藍(lan)色(se)。

3、與鐵的反應(ying):2Fe+3Cl2=2FeCl3

現象;鐵絲在氯氣(qi)里劇烈燃燒,瓶(ping)里充滿棕紅(hong)色煙,加少量水(shui)后,溶液呈黃色。

4、與鎂的(de)反(fan)應(ying):Mg+Cl2=MgCl2

現象;非常(chang)劇烈的燃燒,生(sheng)成白(bai)色的煙。

注:氯氣具有強(qiang)氧化性(xing),加熱(re)下可以(yi)與(yu)所有金(jin)(jin)屬反應,如(ru)金(jin)(jin)、鉑(bo)在熱(re)氯氣中(zhong)燃燒,而(er)與(yu)Fe、Cu等(deng)變價(jia)金(jin)(jin)屬反應則(ze)生(sheng)成高價(jia)金(jin)(jin)屬氯化物。

常(chang)溫下,干燥氯氣或液氯不與鐵反應,只能在加(jia)熱(re)情況下反應,所以可用鋼瓶儲(chu)存氯氣(液氯)。

與非金屬反應

1、與氫氣的反應:H?+Cl?=點(dian)燃=2HCl

現象:H?在Cl?中安靜地燃燒,發出蒼(cang)白色火焰(yan),瓶口處出現白霧。

H?+Cl?=光(guang)照=2HCl

現象:H?在Cl?中安靜地燃燒(shao),發(fa)出蒼白色(se)火焰,瓶口處出現白霧。

注:將點燃的(de)氫(qing)氣(qi)(qi)放(fang)入(ru)氯氣(qi)(qi)中,氫(qing)氣(qi)(qi)只在管(guan)口(kou)與(yu)少量的(de)氯氣(qi)(qi)接(jie)觸(chu),產生少量的(de)熱(re);點燃氫(qing)氣(qi)(qi)與(yu)氯氣(qi)(qi)的(de)混合氣(qi)(qi)體時(shi),大量氫(qing)氣(qi)(qi)與(yu)氯氣(qi)(qi)接(jie)觸(chu),迅速(su)化合放(fang)出大量熱(re),使氣(qi)(qi)體急劇膨脹(zhang)而發生爆炸(zha)。工(gong)業上制(zhi)鹽酸(suan)使氯氣(qi)(qi)在氫(qing)氣(qi)(qi)中燃燒(shao)。氫(qing)氣(qi)(qi)在氯氣(qi)(qi)中爆炸(zha)極限是9.8%~52.8%。

2、與磷的反應(ying):2P+3Cl?(少(shao)量)=點(dian)燃=2PCl?

2P+5Cl?(過量)=點(dian)燃=2PCl5

現象(xiang):產生白色煙霧

3、與硫的反應:2S+Cl?=點(dian)燃=S?Cl?

注:在一定條件下,氯氣還(huan)可與S、Si等非金(jin)屬直(zhi)接化合。

4、與水反應(ying):Cl?+H?O=HCl+HClO(可逆反應(ying))

現象:水變黃綠色,氣泡在水里又冒(mao)出(chu)來(lai),有(you)刺(ci)激性氣味。

注(zhu):在該反應(ying)中,氧化(hua)劑(ji)是Cl?,還原(yuan)劑(ji)也是Cl?,本反應(ying)是歧化(hua)反應(ying)。氯(lv)(lv)氣遇(yu)水會產生次氯(lv)(lv)酸,次氯(lv)(lv)酸具(ju)(ju)有凈化(hua)(漂白)作用,用于(yu)消毒——溶于(yu)水生成(cheng)的HClO具(ju)(ju)有強氧化(hua)性。

5、與二氧(yang)化硫和水反應:SO?+Cl?+2H?O=H?SO?+2HCl

6、與堿溶(rong)液反應:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl?+Ca(ClO)2+2H2O

注:上述兩反應中,Cl?作氧(yang)化劑和還原劑,是歧化反應。

7、與鹽溶液(ye)反應:Cl2+2FeCl2=2FeCl3

Cl2+Na2S=2NaCl+S

Cl2+2I-=2Cl-+I2↓

Cl2+2Br-=2Cl-+Br2↓

注:中(zhong)學階段用來證明氯氣非金屬性和(he)氧化(hua)性比硫強。

8、與(yu)二硫(liu)化碳反應:CS2+3Cl2→CCl4+S2Cl2

注:反應條件為90℃到100℃。

9、與甲烷的反(fan)應:CH?+Cl?—光(guang)照→CH?Cl+HCl

CHCl?+Cl?—光照→CCl?+HCl

現象(xiang):黃綠色氣(qi)體消失,容器(qi)內(nei)壁出現液珠,容器(qi)內(nei)壓強下降(jiang)。氯氣(qi)與甲烷反(fan)應時,四個反(fan)應同時進行。

10、與乙烯的反應(ying):CH?=CH?+Cl?→CH?ClCH?Cl(1,2-二氯乙烷)(加成(cheng)反應(ying))

11、與(yu)苯的反應(ying):CH?=CH?+Cl?→CH?ClCH?Cl(1,2-二(er)氯乙烷)

注:該取代反應在氯化(hua)鐵(tie)的催化(hua)下才能發生(sheng)。

C6H6+Cl2→FeCl3→C6H5Cl+HCl

注:該加成(cheng)反應(ying)在紫外線照射(無鐵)的條件下才能(neng)發生(sheng)。

編號系統

CAS號(hao):7782-50-5

MDL號:MFCD00010934

EINECS號:231-959-5

RTECS號(hao):FO2100000

BRN號(hao):3902968

PubChem號:暫無

分子結構數據

1、摩爾折射率:11.74

2、摩(mo)爾體積(cm3/mol):51.3

3、等張比容(90.2K):109.0

4、表面張力(dyne/cm):20.4

5、介電常數:無可用的

6、極化率(10-24cm3):4.65

7、單一同位(wei)素質(zhi)量:69.937705Da

8、標稱質量(liang):70Da

9、平均質(zhi)量:70.906Da

計算化學數據

1.疏水參(can)數(shu)計算參(can)考值(zhi)(XlogP):1.6

2.氫鍵供體數量:0

3.氫(qing)鍵受(shou)體數(shu)量:0

4.可旋轉化學鍵數(shu)量:0

5.互變異(yi)構體數量:無

6.拓(tuo)撲分子極性表(biao)面(mian)積0

7.重原子(zi)數量:2

8.表面(mian)電荷:0

9.復雜度:0

10.同位素原(yuan)子數量:0

11.確定原子立(li)構中心數量(liang):0

12.不確定原子立構中心數(shu)量(liang):0

13.確定化(hua)學(xue)鍵立構中心數量:0

14.不確定化學鍵立(li)構中(zhong)心(xin)數量:0

15.共價(jia)鍵(jian)單元數量:1

安全信息

危險運輸編碼:UN 1017 2.3

危險品標志(zhi):有毒危害環境

安全標識:S9S45S61

危險標(biao)識:R23R50R36/37/38

制備方法

工業制法

1、工(gong)業生產中用直流電電解飽和食鹽水(shui)法來制取氯氣:

2NaCl+2H?O=通電=H?↑+Cl?↑+2NaOH

氯(lv)堿工(gong)業始于20世紀20年代,氯(lv)氣的生產主(zhu)要是(shi)采用電解鹵水(飽和食鹽水)。

精(jing)制(zhi)的飽和食鹽水注入電解槽(cao)后,在直流電的作用下進行電解,其電極(ji)反應如下:

陽極反應:2Cl--2e→Cl2↑

陰極(ji)反(fan)應:2H2O+2e→H2↑+2OH-

總反應(ying): 2NaCl+ 2H2O → 2NaOH+ Cl2↑+ H2↑

通(tong)過電(dian)解槽出來(lai)的(de)氯氣(qi)中含有許(xu)多(duo)雜(za)質,如氫(qing)氣(qi)、水蒸氣(qi)、三氯化氮(dan)等,必須進行消除雜(za)質或進行干燥處理。

2、其(qi)它(ta)冶金工業的(de)副產品,如(ru)冶鎂:MgCl2(熔(rong)融)=電解= Mg + Cl2 ↑

煉鈉:2NaCl(熔融)=電解= 2Na + Cl2 ↑

實驗室制法

實驗室通常用氧化濃(nong)鹽(yan)酸的(de)方法來制取氯氣:

常見的氧(yang)化劑有:MnO?、KMnO?、Ca(ClO)?、Co2O3

發生的反應分(fen)別是(shi):

4HCl(濃)+MnO?=加熱=MnCl?+Cl?↑+2H?O

16HCl+2KMnO?=2KCl+2MnCl?+8H?O+5Cl?↑

(這兩個反(fan)應用的鹽(yan)酸(suan)(suan)比(bi)較稀的話,反(fan)應將不再進行,沒有(you)鹽(yan)酸(suan)(suan)可用一種非還原性(xing)酸(suan)(suan)和(he)氯(lv)化鈉的混合物代替,也可產生氯(lv)氣。)

4HCl+Ca(ClO)?=CaCl?+2H?O+2Cl?↑(此反應需要的鹽酸(suan)很稀,1mol/L便可(ke)以劇烈反應。)

2H++ClO-+Cl-=H2O+Cl2↑

【只要(yao)能電(dian)離出H+的(de)酸即可參(can)加(jia)并且(qie)發(fa)生(sheng)(sheng)此(ci)(ci)歸中反(fan)應(ying);如:草酸。但由于參(can)加(jia)反(fan)應(ying)的(de)酸電(dian)離出的(de)H+能力的(de)不同(tong),反(fan)應(ying)的(de)速率也會不同(tong)。如果此(ci)(ci)酸為(wei)有(you)機(ji)酸,且(qie)易(yi)揮發(fa),那么要(yao)注意不能在強光照(zhao)的(de)照(zhao)射下反(fan)應(ying),不然氯氣可能會和揮發(fa)出來的(de)有(you)機(ji)酸發(fa)生(sheng)(sheng)取(qu)代反(fan)應(ying)發(fa)生(sheng)(sheng)爆炸或生(sheng)(sheng)成(cheng)有(you)毒物質,如:冰醋酸會和氯氣發(fa)生(sheng)(sheng)取(qu)代反(fan)應(ying)生(sheng)(sheng)成(cheng)氯醋酸(劇毒固(gu)體(ti))、二氯醋酸(固(gu)體(ti))、三氯醋酸(固(gu)體(ti))】

如不(bu)用(yong)濃鹽酸,亦(yi)可用(yong)NaCl(固體)跟濃硫酸來代替。如:

2NaCl+3H?SO?(濃)+MnO?=加熱=2NaHSO?+MnSO?+2H?O+Cl?↑

總之,實驗室制氯氣的(de)辦法(fa)都圍繞著一個核心:氯離子+氧(yang)化(hua)劑+酸(suan)性(xing)(xing)環境,氧(yang)化(hua)劑的(de)氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)不強的(de)話還(huan)需不同(tong)程度(du)加熱。

收集方法:用向上排(pai)空(kong)氣法或者排(pai)飽和食鹽水(shui)法

凈化方法:用(yong)飽和食鹽水(shui)除去HCl氣體,用(yong)濃硫酸除去水(shui)蒸氣。

尾氣吸收(shou):用強堿溶(rong)液(如NaOH溶(rong)液)吸收(shou)。

驗(yan)滿方法:⑴ 將濕潤(run)的(de)淀粉(fen)-KI試紙靠近盛Cl2瓶口,觀察(cha)到試紙立即變(bian)藍,則證明已集滿。

⑵ 將濕潤的藍色石(shi)蕊試紙靠近盛Cl2瓶口,觀察到試紙先變紅后(hou)褪色,則證(zheng)明(ming)已(yi)集滿。

⑶ 實驗室制備氯(lv)氣時,常(chang)常(chang)根據氯(lv)氣的顏色(se)判斷(duan)是否收集滿。

注意:切勿被(bei)網(wang)絡上的無(wu)知言(yan)論欺騙,氯(lv)酸鹽絕對(dui)不(bu)能(neng)用來(lai)制備氯(lv)氣,因(yin)為會生成大量(liang)難以分離且易爆炸的ClO2。

主要用途

據(ju)統計,20世(shi)紀(ji)90年代初期化(hua)學工業營業額的(de)半數以上與氯(lv)有(you)關;化(hua)學工業人員中有(you)1/4左右(you)從(cong)事與氯(lv)有(you)關的(de)活動。用于(yu)化(hua)學工業和(he)醫藥(yao)工業的(de)氯(lv)量(liang)(liang)約占其總產(chan)量(liang)(liang)的(de)75%。1993年美國(guo)產(chan)量(liang)(liang)最大(da)的(de)50種(zhong)化(hua)工產(chan)品(pin)中,氯(lv)的(de)產(chan)量(liang)(liang)僅次于(yu)硫(liu)酸、氮氣、氧(yang)氣、乙烯、生石(shi)灰、氨氣和(he)氫氧(yang)化(hua)鈉,居第8位。自從(cong)60年代以來,一個國(guo)家的(de)氯(lv)產(chan)量(liang)(liang)常(chang)被(bei)看做是(shi)化(hua)學工業發展水平的(de)重要標志。

化學工業

化(hua)(hua)(hua)(hua)學工(gong)業用(yong)于生產(chan)次(ci)氯酸(suan)鈉(na)、三氯化(hua)(hua)(hua)(hua)鋁、三氯化(hua)(hua)(hua)(hua)鐵、漂白(bai)粉、溴素、三氯化(hua)(hua)(hua)(hua)磷(lin)等(deng)(deng)無機化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)產(chan)品(pin),還用(yong)于生產(chan)有機氯化(hua)(hua)(hua)(hua)物,如氯乙酸(suan)、環氧氯丙烷、一(yi)氯代苯等(deng)(deng)。也用(yong)于生產(chan)氯丁橡膠、塑料(liao)及增塑劑。日(ri)用(yong)化(hua)(hua)(hua)(hua)學工(gong)業用(yong)于生產(chan)合成洗(xi)滌劑原(yuan)料(liao)烷基磺(huang)(huang)酸(suan)鈉(na)和烷基苯磺(huang)(huang)酸(suan)鈉(na)等(deng)(deng)。

制環氧丙烷

在氯醇法生(sheng)產環氧丙烷(wan)的(de)過程(cheng)中,有一步反(fan)應(ying)(ying)是丙烯與次(ci)氯酸反(fan)應(ying)(ying)生(sheng)成氯醇,因此可(ke)將氯水(shui)用于氯醇化(hua)反(fan)應(ying)(ying)中,同(tong)時氯水(shui)可(ke)部分代替生(sheng)產所用工藝(yi)水(shui)。

反應方程式如(ru)下:

Cl2+H2O==HCIO+HCl;

CH3CHCH2+HCIO==CH3CHClCH2OH。

CH3CHClCH2OH+Ca(OH)2==CH3CHCH2O+CaCl2+2H2O。

制備氯化鐵

此方法利用工(gong)業鹽酸或(huo)酸洗廢液(ye)與廢鐵屑反(fan)應(ying),生成氯化(hua)(hua)亞鐵溶液(ye),氯化(hua)(hua)亞鐵溶液(ye)與廢鐵屑組成的循(xun)(xun)環吸收液(ye)與氯氣(qi)發生氧化(hua)(hua)還(huan)原(yuan)反(fan)應(ying),氯氣(qi)將Fe2+氧化(hua)(hua)為Fe3+,Fe3+被吸收液(ye)中的鐵屑還(huan)原(yuan)為Fe2+,Fe2+繼(ji)續與氯氣(qi)反(fan)應(ying),形成循(xun)(xun)環吸收。

涉及應(ying)方程式有(you):

Fe+2H+=Fe2++H2↑;

2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;

2Fe3++Fe=3Fe2+。

制鹽酸

工業上制(zhi)取鹽酸時,首先在反(fan)應(ying)器中將氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)點燃,然后通(tong)入氯氣(qi)(qi)(qi)(qi)進(jin)行反(fan)應(ying),制(zhi)得(de)氯化氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)體,反(fan)應(ying)方程式為(wei):H2+Cl2=2HCl。氯化氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)體冷卻后被水吸收成(cheng)為(wei)鹽酸。在氯氣(qi)(qi)(qi)(qi)和氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)的反(fan)應(ying)過程中,有毒的氯氣(qi)(qi)(qi)(qi)被過量的氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)所包(bao)圍,使氯氣(qi)(qi)(qi)(qi)得(de)到充分反(fan)應(ying),防止了對空氣(qi)(qi)(qi)(qi)的污(wu)染。

制聚氯乙烯

重單體制法可分(fen)為兩種(zhong)(zhong)路線,一種(zhong)(zhong)是以(yi)乙(yi)(yi)烯為原料的石油路線,即氧(yang)氯(lv)化法。由石油裂解分(fen)離(li)出(chu)乙(yi)(yi)烯,然(ran)后(hou)用氧(yang)氣和HCl(裂解副(fu)產物)作用生成(cheng)的Cl2與乙(yi)(yi)烯發生氯(lv)化反應,生成(cheng)二氯(lv)乙(yi)(yi)烷,再裂解出(chu)氯(lv)化氫得氯(lv)乙(yi)(yi)烯。

其總反應方(fang)程(cheng)式為:

4CH2=CH2+O2+2Cl2→4CH2=CHCl+2H2O

另(ling)一種為(wei)乙(yi)(yi)炔電石(shi)法。以電石(shi)為(wei)原料(liao)制備乙(yi)(yi)炔,然后(hou)與氯(lv)化氫反應制得氯(lv)乙(yi)(yi)烯(xi)。

反應方程式為:

CaC2+2H2O→4CHCH+Ca(OH)2;

CHCH+HCl→CH2=CHCl(反應條(tiao)件為HgCl2/C120-180℃)。

制漂白物

氯(lv)(lv)氣制(zhi)成的漂(piao)白物很(hen)多,一(yi)(yi)般(ban)生(sheng)活中涉及兩種,NaClO和Ca(ClO)?。一(yi)(yi)般(ban)來(lai)說(shuo),消毒液是(shi)(shi)NaClO,一(yi)(yi)般(ban)用(yong)氯(lv)(lv)氣通(tong)入(ru)氫氧化(hua)鈉中制(zhi)得。但其(qi)價格較高,工業(ye)漂(piao)白不用(yong),常見于84。消毒粉則(ze)是(shi)(shi)Ca(ClO)?,因為其(qi)不夠穩(wen)定一(yi)(yi)般(ban)為固體,是(shi)(shi)氯(lv)(lv)氣通(tong)入(ru)石灰乳(ru)中制(zhi)得,價格低廉,用(yong)于工業(ye)漂(piao)白,使用(yong)方(fang)法是(shi)(shi)加水溶(rong)解有效成分(fen)是(shi)(shi)次(ci)(ci)氯(lv)(lv)酸鈣,從而漂(piao)白。保存(cun)以上漂(piao)白劑時,注意密封干燥,避免陽(yang)光(guang)直(zhi)射。因為次(ci)(ci)氯(lv)(lv)酸鹽在空氣中會與二氧化(hua)碳(tan)、水發(fa)生(sheng)反應,產生(sheng)次(ci)(ci)氯(lv)(lv)酸,次(ci)(ci)氯(lv)(lv)酸在光(guang)照下分(fen)解,從而導致漂(piao)白劑失效。

制備次氯(lv)(lv)(lv)酸鈣固(gu)體,用(yong)氫(qing)氧化鈉溶(rong)液(ye)(ye)吸收(shou)含氯(lv)(lv)(lv)尾氣得到(dao)的產物是(shi)次氯(lv)(lv)(lv)酸鈉溶(rong)液(ye)(ye),得不到(dao)固(gu)體產物,不容(rong)易長時間保存。用(yong)氫(qing)氧化鈉和(he)氫(qing)氧化鈣的混(hun)合(he)水溶(rong)液(ye)(ye)吸收(shou)氯(lv)(lv)(lv)氣時,能(neng)夠得到(dao)次氯(lv)(lv)(lv)酸鈣固(gu)體,便于儲存和(he)使用(yong)。

電子工業

在電(dian)子(zi)工(gong)(gong)業中,高純氯(lv)氣主要用(yong)于電(dian)子(zi)工(gong)(gong)業干刻、光導纖維、晶體(ti)生(sheng)長和熱氧化。

干法蝕刻

干法刻(ke)蝕是用(yong)等離子(zi)體進行薄膜刻(ke)蝕的技(ji)術。

干(gan)刻(ke)又叫干(gan)法蝕(shi)刻(ke),是(shi)指氣(qi)(qi)固反應,氣(qi)(qi)相產物主要(yao)有GaCl2,AsCl2和氫氣(qi)(qi),使用氯(lv)氣(qi)(qi)做等(deng)離子蝕(shi)刻(ke)時,通常采用5%的(de)高純氯(lv)氣(qi)(qi)+95%的(de)氦氣(qi)(qi)。

用氯氣(qi)氧化降(jiang)解制備納(na)米微(wei)晶(jing)纖(xian)維素

中(zhong)國(guo)專利公開(kai)了用氯(lv)氣(qi)氧化降解(jie)(jie)(jie)制(zhi)備納米(mi)(mi)微晶(jing)纖維素的(de)(de)方法,與水(shui)解(jie)(jie)(jie)法制(zhi)備納米(mi)(mi)微晶(jing)纖維素相比,氯(lv)氣(qi)氧化降解(jie)(jie)(jie)法利用了氯(lv)氣(qi)水(shui)解(jie)(jie)(jie)所產生的(de)(de)次氯(lv)酸鈉的(de)(de)漂白作用,可以(yi)使制(zhi)得的(de)(de)納米(mi)(mi)微晶(jing)纖維素光(guang)亮、潔(jie)白。

氯氣還用于大規模集成電路、光(guang)纖、高溫超導等技術領域。

其他方面

用于(yu)啤酒廠的污水處理(li)

中國(guo)專利公(gong)布了用氯氣對啤酒(jiu)廠(chang)污(wu)(wu)水進行(xing)處理(li)的方(fang)法。氯氣價格(ge)低廉(lian),用量少(shao),消(xiao)毒(du)可靠,工藝(yi)成熟,是(shi)自(zi)來水公(gong)司(si)普遍使用的消(xiao)毒(du)劑,氯氣還(huan)可以除臭、除微生(sheng)(sheng)物(wu),對生(sheng)(sheng)物(wu)耗(hao)氧量和化學(xue)耗(hao)氧量去(qu)除率也很高,可確(que)保回收(shou)水質(zhi)的穩定,因而(er)比較適合啤酒(jiu)廠(chang)污(wu)(wu)水的處理(li)。

自來水消毒

自來水(shui)常用(yong)氯(lv)(lv)氣(qi)消毒(du)(du)(du)(du),1L水(shui)里約通入0.002g氯(lv)(lv)氣(qi),消毒(du)(du)(du)(du)原理是其(qi)與水(shui)反應生成了次氯(lv)(lv)酸(suan)(suan),它的(de)強氧化性(xing)能殺死(si)水(shui)里的(de)病菌。而之所(suo)以不直(zhi)接用(yong)次氯(lv)(lv)酸(suan)(suan)為(wei)自來水(shui)殺菌消毒(du)(du)(du)(du),是因為(wei)次氯(lv)(lv)酸(suan)(suan)易分解難保(bao)存、成本(ben)高(gao)、毒(du)(du)(du)(du)性(xing)較大,則用(yong)氯(lv)(lv)氣(qi)消毒(du)(du)(du)(du)可(ke)使水(shui)中次氯(lv)(lv)酸(suan)(suan)的(de)溶(rong)解、分解、合(he)成達到(dao)平衡,濃度適宜(yi),水(shui)中殘余(yu)毒(du)(du)(du)(du)性(xing)較少。

去除(chu)乙炔中(zhong)的硫、磷雜質

乙炔氣(qi)(qi)是(shi)PVC生產的(de)主要原料。工(gong)業乙炔氣(qi)(qi)中,硫、磷是(shi)以H2S和H3P氣(qi)(qi)體(ti)形式存在的(de),這2種(zhong)氣(qi)(qi)體(ti)超標,會使生產PVC所用的(de)催化(hua)劑中毒。利(li)用氯水中的(de)CIO-的(de)強(qiang)氧化(hua)性(xing),對(dui)乙炔氣(qi)(qi)進行噴淋(lin)洗滌,可(ke)除(chu)去H2S和H3P。

反應方程式如下:

4ClO-+H2S→H2SO4+4Cl-

4ClO-+H3P→H3PO4+4Cl-。

醫藥工業氯(lv)(lv)(lv)氣常用于制藥,常參與(yu)含氯(lv)(lv)(lv)基(ji)(ji)化(hua)合(he)物的合(he)成(cheng)。如:馬來酸氨氯(lv)(lv)(lv)地平片(pian);N-(2-甲基(ji)(ji)-2、3-二氫-1H-吲哚(duo)基(ji)(ji))-3-氨磺酰(xian)基(ji)(ji)-4-氯(lv)(lv)(lv)-苯甲酰(xian)胺(an)。

農藥工業用作生產高效殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、植物生長刺(ci)激劑的原料(liao)。

冶(ye)金(jin)工(gong)業主要(yao)用于生產(chan)金(jin)屬鈦(tai)、鎂等。

危險與防控

毒理資料

人(ren)對不同濃度(du)氯氣的反應

濃度(mg/m3)(ppm) 反(fan)應

30000(10000) 一般濾過性防毒面具也無(wu)保(bao)護作(zuo)用(yong)

3000(1000) 深吸入少許可能危(wei)及生(sheng)命

300(100) 可能(neng)造成致命性傷害

120-180(40-60) 接(jie)觸(chu)30-60min可能引起(qi)嚴重損(sun)害

90(30) 引起劇烈咳(ke)嗽(sou)

18(6) 刺激(ji)咽(yan)喉

3-9(1-3) 有明顯的氣味、刺激眼、鼻

1.5(0.5) 略有氣味(wei)

0.06(0.02)

嗅覺不到濃度

急性毒性

實驗動物急性中毒的表現(xian)最初(chu)是不安靜,后呈衰弱(ruo)、咳嗽、流(liu)淚、噴嚏、鼻腔分泌物增多等。吸入(ru)高濃度時可(ke)引起(qi)呼吸暫停;或先伴(ban)有氣急,次(ci)為呼吸變慢、體溫降低、血(xue)壓降低,而導致肺(fei)水腫(zhong)、血(xue)液濃縮(suo)等。并可(ke)見支氣管擴張(zhang)和間(jian)質性肺(fei)炎。

慢性毒性

實驗動(dong)物慢(man)性(xing)中毒大(da)多(duo)體重減輕,抵抗力(li)減弱(ruo),易(yi)感染呼吸(xi)道與肺(fei)部疾病。

“三致”作用與遺(yi)傳毒性(xing)

動(dong)物實(shi)驗表明(ming),氯氣無(wu)致(zhi)(zhi)畸、致(zhi)(zhi)突變和致(zhi)(zhi)癌作用,也非促(cu)癌因素。

中毒機理:

氯(lv)氣(qi)是(shi)一(yi)種有(you)毒氣(qi)體(ti),它主要通過呼吸(xi)道(dao)侵入(ru)人體(ti)并溶解在黏(nian)(nian)膜(mo)所含的(de)水分(fen)里(li),生成(cheng)(cheng)次氯(lv)酸(suan)(suan)(suan)和鹽酸(suan)(suan)(suan),對(dui)上呼吸(xi)道(dao)黏(nian)(nian)膜(mo)造(zao)成(cheng)(cheng)損傷(shang):次氯(lv)酸(suan)(suan)(suan)使組(zu)織受到強烈(lie)的(de)氧(yang)化;鹽酸(suan)(suan)(suan)刺激黏(nian)(nian)膜(mo)發(fa)生炎性腫脹(zhang),使呼吸(xi)道(dao)黏(nian)(nian)膜(mo)浮腫,大量分(fen)泌黏(nian)(nian)液,造(zao)成(cheng)(cheng)呼吸(xi)困難(nan),所以氯(lv)氣(qi)中(zhong)毒的(de)明顯癥狀(zhuang)是(shi)發(fa)生劇烈(lie)的(de)咳嗽。癥狀(zhuang)重時(shi),會(hui)(hui)發(fa)生肺(fei)水腫,使循環(huan)作用困難(nan)而致死(si)亡。由食(shi)道(dao)進(jin)入(ru)人體(ti)的(de)氯(lv)氣(qi)會(hui)(hui)使人惡(e)心、嘔吐(tu)、胸口疼(teng)痛和腹(fu)瀉。1L空氣(qi)中(zhong)最多可允(yun)許含氯(lv)氣(qi)0.001mg,超過這個(ge)量就會(hui)(hui)引起人體(ti)中(zhong)毒。

氯(lv)氣(qi)吸入后與(yu)粘膜和呼(hu)吸道(dao)的(de)水(shui)作用(yong)形成氯(lv)化氫和新生(sheng)(sheng)態氧。氯(lv)化氫可(ke)(ke)(ke)使上(shang)呼(hu)吸道(dao)粘膜炎性(xing)水(shui)腫、充血和壞(huai)死; 新生(sheng)(sheng)態氧對組織具有強烈的(de)氧化作用(yong),并可(ke)(ke)(ke)形成具細(xi)胞原漿毒(du)(du)作用(yong)的(de)臭氧。氯(lv)濃(nong)度過高或(huo)接觸(chu)時間較久,常可(ke)(ke)(ke)致(zhi)深(shen)部呼(hu)吸道(dao)病變(bian),使細(xi)支氣(qi)管(guan)及(ji)肺泡受損(sun),發生(sheng)(sheng)細(xi)支氣(qi)管(guan)炎、肺炎及(ji)中(zhong)毒(du)(du)性(xing)肺水(shui)腫。由于刺激(ji)(ji)作用(yong)使局部平滑肌痙攣而(er)加劇通氣(qi)障礙,加重缺氧狀(zhuang)態;高濃(nong)度氯(lv)吸入后,還可(ke)(ke)(ke)刺激(ji)(ji)迷走神(shen)經引(yin)起反射性(xing)的(de)心跳停止。氯(lv)氣(qi)中(zhong)毒(du)(du)不可(ke)(ke)(ke)以進行人工呼(hu)吸。

臨床表現

急性中毒(du)主(zhu)要為(wei)呼(hu)吸系(xi)統(tong)損害的表現(xian)。

a、 起病及病情變化一般均(jun)較迅速。

b、 可發生咽喉炎(yan)、支氣(qi)管炎(yan)、肺炎(yan)或肺水腫,表現為咽痛、嗆咳、咳少(shao)量(liang)痰、氣(qi)急、胸悶或咳粉紅色泡沫痰、呼吸困難等(deng)癥狀,肺部可無明顯(xian)陽性體征或有干、濕性羅音。有時伴有惡心、嘔(ou)吐等(deng)癥狀。

c、 重癥者(zhe)尚可出現急性(xing)呼(hu)吸(xi)窘迫(po)綜合(he)征,有進行(xing)性(xing)呼(hu)吸(xi)頻速和(he)窘迫(po)、心動過(guo)速,頑固性(xing)低氧(yang)血癥,用一般(ban)氧(yang)療(liao)無效。

d、 少(shao)數患者有哮喘(chuan)樣(yang)發作,出現喘(chuan)息,肺(fei)部有哮喘(chuan)音。

e、 極高(gao)濃度時可(ke)引起聲(sheng)門(men)痙(jing)攣或水腫(zhong)、支氣管(guan)痙(jing)攣或反射性呼吸(xi)中樞抑制而致迅速(su)窒(zhi)息(xi)死亡(wang)。

f、 病發癥主(zhu)要有肺部繼(ji)發感染、心(xin)肌損(sun)害及氣(qi)胸、縱隔氣(qi)腫等。

g、 X線檢查:可無(wu)異常,或(huo)(huo)有(you)兩側肺紋理增強(qiang)、點狀或(huo)(huo)片狀邊界模糊陰(yin)(yin)影(ying)或(huo)(huo)云霧狀、蝶(die)翼狀陰(yin)(yin)影(ying)。

h、 血氣分析:病情較重者動脈血氧分壓明顯(xian)降低。

i、心(xin)電圖(tu)檢查:中毒后由于(yu)缺氧、肺動脈高壓以及植物神經功能(neng)障礙等,可導致心(xin)肌損害及心(xin)律失常(chang)。

眼損害:氯可引起急性結(jie)膜炎,高濃度氯氣或液氯可引起眼灼傷。

皮(pi)膚損害(hai):液氯(lv)(lv)或(huo)高濃(nong)度氯(lv)(lv)氣(qi)可引起(qi)皮(pi)膚暴露部位急性皮(pi)炎或(huo)灼(zhuo)傷。

中毒或泄露處理

中毒處理

吸入氣體(ti)者(zhe)立即脫離(li)現場至(zhi)空氣新(xin)鮮(xian)處,保持安靜(jing)及保暖。眼或皮膚接觸液氯時(shi)立即用清水徹(che)底沖洗。

吸入后(hou)有癥狀者至少觀察12小(xiao)時,對癥處理。吸入量較多者應臥(wo)床休息,吸氧,給舒喘(chuan)靈氣霧劑、喘(chuan)樂(le)寧(Ventolin)或5%碳(tan)酸氫鈉加地塞(sai)米松等霧化吸入。

急性(xing)(xing)中(zhong)毒(du)時需合理氧療;早期(qi)、適量、短程應(ying)用腎上腺糖皮質激(ji)素;維(wei)持(chi)呼吸道通(tong)暢(chang);防治(zhi)肺水腫及繼發感染。參見《急性(xing)(xing)刺(ci)激(ji)性(xing)(xing)氣體中(zhong)毒(du)性(xing)(xing)肺水腫的(de)治(zhi)療》

其他對癥處理。

眼及皮膚(fu)灼傷(shang)按酸灼傷(shang)處理,參見(jian)《化學性眼灼傷(shang)的(de)(de)治(zhi)療》和《化學性皮膚(fu)灼傷(shang)的(de)(de)治(zhi)療》。

泄露處理

氯氣(qi)發生泄(xie)漏(lou)(lou)后,應(ying)采取針對性的(de)應(ying)急措施。泄(xie)漏(lou)(lou)污染區人(ren)員應(ying)迅(xun)速撤離至上(側(ce))風處,并立即設(she)置(zhi)警戒(jie),小泄(xie)漏(lou)(lou)時,于150米處設(she)置(zhi)警戒(jie),大(da)泄(xie)漏(lou)(lou)時,于450米設(she)置(zhi)警戒(jie)。消防人(ren)員必須佩(pei)戴空氣(qi)呼(hu)吸器或氧氣(qi)呼(hu)吸器,穿全身防火防毒(du)服,手戴橡膠手套,在上風向進行處置(zhi)。盡可能切斷泄(xie)漏(lou)(lou)源,合(he)理通風,加速擴散,噴霧狀水稀釋、溶解,構(gou)筑圍堤或挖坑收(shou)容產(chan)生的(de)大(da)量廢水。如有可能,用管道將(jiang)(jiang)泄(xie)漏(lou)(lou)物導(dao)至還原劑(ji)(酸式硫酸鈉或酸式碳酸鈉)溶液中(zhong)或將(jiang)(jiang)漏(lou)(lou)氣(qi)鋼瓶(ping)浸入石灰乳液中(zhong)。具體處置(zhi)措施為:

(一(yi))關閥斷源。生產裝置發(fa)生氯氣泄漏,事(shi)(shi)故(gu)單位的工程技術人員或(huo)熟(shu)悉工藝(yi)的人員關閉輸送物料(liao)的管道閥門,斷絕(jue)物料(liao)供(gong)應,切斷事(shi)(shi)故(gu)源,公安(an)消(xiao)防隊出開花或(huo)噴(pen)霧水(shui)槍掩護并協助操(cao)作。

(二)倒罐轉移。儲罐、容器(qi)壁發生泄漏(lou)(lou),無法堵漏(lou)(lou)時,可采用疏導的(de)方(fang)法將液氯倒入其他容器(qi)或儲罐。

(三(san))化(hua)學中(zhong)和。儲罐、容器壁發生(sheng)少量泄(xie)漏,可采(cai)用(yong)化(hua)學中(zhong)和的方法,即(ji)在消防車水(shui)罐中(zhong)加入(ru)生(sheng)石(shi)灰、蘇打粉等堿性物(wu)質(zhi),向罐體、容器噴射,以減輕危害(hai),也可將泄(xie)漏的液(ye)氯(lv)導至碳酸鈉溶液(ye)中(zhong),使其中(zhong)和,形成無危害(hai)或(huo)微毒廢水(shui)。具體反(fan)應(ying)為CaO+H2O一(yi)Ca(OH)2,2Ca(OH)2+2Cl2一(yi)CaCl2+Ca(CIO)2+2H2O。生(sheng)成氯(lv)化(hua)鈣和次氯(lv)酸鈣,都沒(mei)有(you)毒害(hai)作用(yong)。如果現場溫度比(bi)較高,則生(sheng)成氯(lv)化(hua)鈣和氯(lv)酸鈣。產物(wu)的沉降度比(bi)較好,不會形成懸浮(fu)物(wu),很(hen)快降落(luo)到地(di)面,對地(di)面植物(wu)起(qi)到鈣肥作用(yong)。

(四)稀(xi)釋降毒。以泄漏點為(wei)中(zhong)心,在儲罐、容器壁(bi)的(de)四周(zhou)設置水(shui)幕或噴霧水(shui)槍(qiang)噴射霧狀(zhuang)水(shui)進行稀(xi)釋降毒,但(dan)不宜使(shi)用直流水(shui)或直接對準泄漏點噴射,避免氯氣(qi)與水(shui)作用生成酸,加速對泄漏點的(de)腐蝕(shi)。除(chu)了使(shi)氯氣(qi)溶解(jie)于水(shui)外,還可以利用氯氣(qi)與水(shui)的(de)反應加大對空氣(qi)中(zhong)氯氣(qi)的(de)吸收。

(五)浸泡水解。運輸途中體積較小的液氯(lv)鋼(gang)瓶閥(fa)門損壞,發(fa)生泄(xie)漏(lou)(lou),又(you)無(wu)堵(du)漏(lou)(lou)器具無(wu)法制止(zhi)外泄(xie)時,可(ke)將鋼(gang)瓶浸入(ru)氫氧化鈣等堿性溶液中進行中和,也可(ke)將鋼(gang)瓶浸入(ru)水中。

(六)器具(ju)堵(du)漏(lou)(lou)(lou)(lou)。管道壁(bi)發(fa)(fa)生泄(xie)(xie)漏(lou)(lou)(lou)(lou),且泄(xie)(xie)漏(lou)(lou)(lou)(lou)點處在閥(fa)(fa)門(men)(men)(men)以前(qian)或(huo)(huo)閥(fa)(fa)門(men)(men)(men)損壞,不(bu)(bu)能夠關閥(fa)(fa)止漏(lou)(lou)(lou)(lou)時,可(ke)使用(yong)(yong)不(bu)(bu)同形狀的(de)堵(du)漏(lou)(lou)(lou)(lou)墊(dian)、堵(du)漏(lou)(lou)(lou)(lou)楔、堵(du)漏(lou)(lou)(lou)(lou)袋(dai)等(deng)器具(ju)實施封堵(du)。(a)微孔跑冒滴漏(lou)(lou)(lou)(lou)可(ke)用(yong)(yong)螺絲釘加粘合劑旋入(ru)孔內(nei)的(de)方法(fa)堵(du)漏(lou)(lou)(lou)(lou)。(b)罐壁(bi)撕裂發(fa)(fa)生泄(xie)(xie)漏(lou)(lou)(lou)(lou),可(ke)用(yong)(yong)充(chong)氣(qi)袋(dai)、充(chong)氣(qi)墊(dian)等(deng)專(zhuan)(zhuan)用(yong)(yong)器具(ju)從外部包裹堵(du)漏(lou)(lou)(lou)(lou)。(c)帶(dai)壓管道泄(xie)(xie)漏(lou)(lou)(lou)(lou),可(ke)用(yong)(yong)捆綁式充(chong)氣(qi)堵(du)漏(lou)(lou)(lou)(lou)帶(dai)或(huo)(huo)使用(yong)(yong)金(jin)屬(shu)外殼內(nei)襯(chen)橡(xiang)膠(jiao)墊(dian)等(deng)專(zhuan)(zhuan)用(yong)(yong)器具(ju)實施內(nei)外堵(du)漏(lou)(lou)(lou)(lou)。(d)閥(fa)(fa)門(men)(men)(men)法(fa)蘭盤或(huo)(huo)法(fa)蘭墊(dian)片損壞,發(fa)(fa)生泄(xie)(xie)漏(lou)(lou)(lou)(lou),可(ke)用(yong)(yong)不(bu)(bu)同型號的(de)法(fa)蘭夾具(ju),并注(zhu)射密封膠(jiao)的(de)方法(fa)進行封堵(du),也可(ke)直接(jie)使用(yong)(yong)專(zhuan)(zhuan)門(men)(men)(men)的(de)閥(fa)(fa)門(men)(men)(men)堵(du)漏(lou)(lou)(lou)(lou)工具(ju)實施堵(du)漏(lou)(lou)(lou)(lou)。

(七)洗消(xiao)處理。一是(shi)化學消(xiao)毒(du)(du)法。即用(yong)氫氧化鈉、氨(an)水(shui)(shui)、碳(tan)酸氫鈉等堿性物質溶于水(shui)(shui)中,噴灑在污染(ran)區(qu)域或(huo)受污染(ran)體表面,發生化學反應改(gai)變毒(du)(du)物性質,成為(wei)無毒(du)(du)或(huo)低毒(du)(du)物質;二是(shi)物理消(xiao)毒(du)(du)。即用(yong)吸附墊(dian)、活性炭等具有吸附能力(li)的(de)物質,吸附回(hui)收后轉移處理;對染(ran)毒(du)(du)空氣(qi)可用(yong)水(shui)(shui)驅(qu)動排煙(yan)機吹散(san)降(jiang)毒(du)(du),也可對污染(ran)區(qu)暫時封閉,依靠自然條件如日曬、通風使毒(du)(du)氣(qi)消(xiao)失;也可噴射霧狀水(shui)(shui)進行(xing)稀釋降(jiang)毒(du)(du)。

儲存運輸

儲(chu)運過(guo)程中爆炸燃燒危險性

由于物(wu)質急劇氧化(hua)或分(fen)解反(fan)應,使溫度(du)、壓(ya)(ya)力增加或使兩者(zhe)(zhe)同(tong)時增加的(de)(de)現象,稱為爆(bao)炸(zha)(zha)(zha)。發生爆(bao)炸(zha)(zha)(zha)時,勢能(化(hua)學(xue)(xue)能或者(zhe)(zhe)機械(xie)能)突然轉變為動能,有(you)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)氣(qi)體生成或者(zhe)(zhe)釋放(fang)出(chu)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)氣(qi)體,這些高(gao)(gao)壓(ya)(ya)氣(qi)體隨之做機械(xie)功,如移動、形狀(zhuang)改變和拋射周圍的(de)(de)物(wu)體。爆(bao)炸(zha)(zha)(zha)分(fen)為物(wu)理(li)爆(bao)炸(zha)(zha)(zha)、化(hua)學(xue)(xue)爆(bao)炸(zha)(zha)(zha)和核爆(bao)炸(zha)(zha)(zha),物(wu)理(li)爆(bao)炸(zha)(zha)(zha)是由于液體變成蒸汽(qi)或氣(qi)體迅速膨脹,壓(ya)(ya)力急速增加,并大大超過容器(qi)的(de)(de)極限(xian)壓(ya)(ya)力而發生的(de)(de)爆(bao)炸(zha)(zha)(zha);化(hua)學(xue)(xue)爆(bao)炸(zha)(zha)(zha)是因物(wu)質本身起化(hua)學(xue)(xue)反(fan)應,產生大量的(de)(de)氣(qi)體和高(gao)(gao)溫而發生的(de)(de)爆(bao)炸(zha)(zha)(zha)。氯(lv)氣(qi)生產儲運過程中的(de)(de)爆(bao)炸(zha)(zha)(zha)兼有(you)物(wu)理(li)和化(hua)學(xue)(xue)爆(bao)炸(zha)(zha)(zha)兩種可(ke)能。

液氯在生產和(he)貯運中易發生下列(lie)問(wen)題:

①液化尾氣(qi)(qi)中(zhong)氯氣(qi)(qi)、氫氣(qi)(qi)與空氣(qi)(qi)的混合氣(qi)(qi)爆(bao)炸;

②包裝容器中殘存有機物雜(za)質與氯氣反應爆炸;

③水和食(shi)鹽(yan)水溶(rong)液中銨鹽(yan)帶入液化系(xi)統,會使液氯中三氯化氮積累而引起爆炸。

當液(ye)氯(lv)(lv)蒸(zheng)發用(yong)(yong)完(wan)后,所用(yong)(yong)容器均須用(yong)(yong)水和(he)堿(jian)水沖洗,以(yi)除去被(bei)三氯(lv)(lv)化氮污染(ran)的液(ye)氯(lv)(lv)后,方能修理和(he)使用(yong)(yong)。氯(lv)(lv)是劇毒物,生產中對受壓(ya)容器等設備(bei)應(ying)嚴格(ge)要求,防止氯(lv)(lv)氣(qi)泄漏。空氣(qi)中氯(lv)(lv)氣(qi)允許濃(nong)度不(bu)大于1ppm。

氯氣液化

氯(lv)(lv)(lv)氣通常可直接利用(yong)(yong),但為了制取純凈的(de)氯(lv)(lv)(lv)氣,并考慮貯運的(de)方(fang)便,而把一部分(fen)氯(lv)(lv)(lv)氣進行液(ye)(ye)化(hua)制成液(ye)(ye)氯(lv)(lv)(lv),用(yong)(yong)鋼瓶(ping)或槽車運往用(yong)(yong)戶。生產中,將從電解槽出來的(de)熱(re)氯(lv)(lv)(lv)氣(其(qi)中含(han)有(you)少量氫、氧(yang)和(he)二氧(yang)化(hua)碳等雜質),用(yong)(yong)冷水洗滌或在換熱(re)器內(nei)冷凝(ning)脫水,再用(yong)(yong)硫酸干燥(必(bi)要時可以液(ye)(ye)氯(lv)(lv)(lv)洗滌以除去水分(fen)和(he)雜質),然后送去液(ye)(ye)化(hua)。因濕(shi)氯(lv)(lv)(lv)對鐵有(you)腐(fu)蝕作用(yong)(yong),液(ye)(ye)化(hua)前(qian)氯(lv)(lv)(lv)中水分(fen)應低于50ppm。

氯氣液化(hua)的(de)常用(yong)方(fang)法(fa)(fa)有:(1)低溫(wen)法(fa)(fa);(2)直(zhi)接壓(ya)縮法(fa)(fa)或高壓(ya)法(fa)(fa);(3)低溫(wen)壓(ya)縮法(fa)(fa)或綜合法(fa)(fa)。

氯(lv)氣(qi)液(ye)(ye)化的溫度和壓(ya)(ya)(ya)力(li)范圍很大(da),工(gong)業(ye)生(sheng)(sheng)產(chan)上(shang)分(fen)為(wei)(wei)低(di)壓(ya)(ya)(ya)法、中(zhong)(zhong)壓(ya)(ya)(ya)法和高壓(ya)(ya)(ya)法。低(di)壓(ya)(ya)(ya)法在(zai)氯(lv)氣(qi)為(wei)(wei)0.078~0.147MPa(表(biao)壓(ya)(ya)(ya)),冷卻溫度為(wei)(wei)-35~-40℃下進行液(ye)(ye)化。中(zhong)(zhong)壓(ya)(ya)(ya)法在(zai)氯(lv)氣(qi)為(wei)(wei)0.245~0.49MPa,冷卻溫度為(wei)(wei)-15~-20℃下進行液(ye)(ye)化。高壓(ya)(ya)(ya)法的氯(lv)氣(qi)為(wei)(wei)0.98~1.17MPa,用(yong)15~25℃水冷卻即可(ke)液(ye)(ye)化。高壓(ya)(ya)(ya)法比(bi)低(di)壓(ya)(ya)(ya)法能耗低(di),循環水用(yong)量少,但設備(bei)費(fei)用(yong)較高,適(shi)于大(da)規模生(sheng)(sheng)產(chan)使(shi)用(yong),中(zhong)(zhong)、小(xiao)型氯(lv)堿廠多(duo)采用(yong)中(zhong)(zhong)壓(ya)(ya)(ya)法。液(ye)(ye)化率由氯(lv)中(zhong)(zhong)含(han)氫量來(lai)決定(ding)。液(ye)(ye)化尾氣(qi)中(zhong)(zhong)含(han)氫不得超過(guo)4%(體(ti)積)。尾氣(qi)含(han)60%~70%的氯(lv)氣(qi)可(ke)作為(wei)(wei)合成(cheng)鹽(yan)酸、氯(lv)苯、次氯(lv)酸鹽(yan)的原料氣(qi),也可(ke)經過(guo)深度凈化精制,使(shi)液(ye)(ye)化率達到(dao)98%~99%。

防止泄露

氯(lv)氣泄漏極易造成(cheng)人身(shen)傷亡和區(qu)域性污染,防(fang)止氯(lv)氣泄漏的方法有:

①不(bu)能選用存在缺陷的設備(bei)和(he)部(bu)(bu)件,各設備(bei)和(he)部(bu)(bu)件要(yao)定期檢(jian)測和(he)檢(jian)驗(yan);

②加強工(gong)(gong)藝(yi)管(guan)理,嚴格控制工(gong)(gong)藝(yi)指標,發現問題必須及時檢查和處(chu)理;

③加強(qiang)事故氯(lv)處理裝置的管理和檢修,相關裝置采用多路電源供電,定(ding)期清洗事故氯(lv)處理裝置,機泵定(ding)期試車(che);

④為了及時發現(xian)氯(lv)氣泄漏(lou),在(zai)生產(chan)、儲存(cun)、輸送和使(shi)用的崗位都(dou)要安(an)裝(zhuang)(zhuang)氯(lv)氣報警器,一旦氯(lv)氣泄漏(lou),可及早發現(xian),防止事故擴(kuo)大,并在(zai)液(ye)化(hua)崗位安(an)裝(zhuang)(zhuang)電視監控和堿液(ye)噴淋(lin)裝(zhuang)(zhuang)置;

⑤加強對職工的安全教育和培訓(xun)。

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