舍(she)勒發(fa)現(xian)氯氣(qi)是在(zai)1774年,當(dang)時(shi)他正在(zai)研究軟錳礦(kuang)(二氧化錳),當(dang)他使軟錳礦(kuang)與(yu)濃鹽酸混合并加熱時(shi),產生了一種(zhong)黃綠色(se)的氣(qi)體,這(zhe)種(zhong)氣(qi)體的強烈的刺激性(xing)氣(qi)味使舍(she)勒感到極為難(nan)受,但是當(dang)他確信(xin)自己制得了一種(zhong)新氣(qi)體后,他又感到一種(zhong)由(you)衷的快樂。
舍(she)勒(le)制備出氯(lv)(lv)氣以(yi)后(hou),把它溶解在(zai)水里,發現(xian)這(zhe)(zhe)種水溶液(ye)對紙張、蔬菜和花都具有永久性(xing)的(de)漂白作用;他還發現(xian)氯(lv)(lv)氣能與金屬或金屬氧(yang)化物(wu)發生化學反應。從1774年舍(she)勒(le)發現(xian)氯(lv)(lv)氣以(yi)后(hou),到1810年,許多科學家先后(hou)對這(zhe)(zhe)種氣體的(de)性(xing)質進行了研究。這(zhe)(zhe)期間(jian),氯(lv)(lv)氣一直(zhi)被當(dang)作一種化合物(wu)。直(zhi)到1810年,戴維經過大量(liang)實驗研究,才確(que)認這(zhe)(zhe)種氣體是由一種化學元(yuan)素(su)組(zu)成的(de)物(wu)質。他將(jiang)(jiang)這(zhe)(zhe)種元(yuan)素(su)命名為chlorine,這(zhe)(zhe)個(ge)名稱來自希臘(la)文(wen),有“綠色的(de)”意思。我國早年的(de)譯(yi)文(wen)將(jiang)(jiang)其譯(yi)作“綠氣”,后(hou)改為氯(lv)(lv)氣。
氯(lv)氣(qi)的生產方(fang)法經歷了漫長的發展過程。1774年瑞典(dian)化(hua)(hua)學家(jia)舍勒用軟錳礦(含有二氧化(hua)(hua)錳)和濃鹽酸作用,首先制得(de)了氯(lv)氣(qi),其反應方(fang)程式為:
4HCl(濃)+MnO?=加熱=MnCl?+2H?O+Cl?↑
然而,由于當時還不能夠大量(liang)制得鹽酸(suan),故這種方法(fa)只(zhi)限于實驗室(shi)內制取(qu)氯(lv)氣。后來法(fa)國(guo)化學家(jia)貝托雷把氯(lv)化鈉、軟錳礦和濃硫酸(suan)的(de)混(hun)合物(wu)裝入鉛蒸餾(liu)器中,經過加熱(re)制得了氯(lv)氣,其反應方程(cheng)式為:
2NaCl+3H?SO?(濃)+MnO?=加熱=2NaHSO?+MnSO?+2H?O+Cl?↑
因為此法原料易得(de),所以(yi),自(zi)1774年舍勒制得(de)氯(lv)氣到1836年止,人們(men)一直沿用貝托雷發明的方法來生產氯(lv)氣。
1836年古薩(sa)(sa)格發(fa)明了(le)一(yi)種(zhong)焦化塔,用(yong)來吸收路(lu)布藍法生(sheng)產純(chun)堿(Na?CO?)的(de)過程中排出的(de)氯化氫(qing)氣體(以(yi)(yi)前這種(zhong)含氯化氫(qing)的(de)氣體被認(ren)為是一(yi)種(zhong)廢氣,從(cong)古薩(sa)(sa)格開始,才得到了(le)充(chong)分利用(yong))得到鹽(yan)酸,從(cong)此(ci)鹽(yan)酸才成為一(yi)種(zhong)比較便宜的(de)酸,可(ke)以(yi)(yi)廣為利用(yong).舍勒發(fa)明的(de)生(sheng)產氯氣的(de)方法,經過改進,到此(ci)時才成為大規模生(sheng)產氯氣的(de)方法。
1868年(nian)狄(di)肯和洪特發明了用氯(lv)化(hua)銅作催化(hua)劑,在加熱時,用空氣(qi)中的氧(yang)(yang)氣(qi)來氧(yang)(yang)化(hua)氯(lv)化(hua)氫氣(qi)體制取氯(lv)氣(qi)的方法,其反應方程式(shi)為:
4HCl+O?=2H?O+2Cl?↑
這種(zhong)方法被稱(cheng)為狄肯法。(又譯為地康法)
上(shang)(shang)面這些(xie)生(sheng)產(chan)(chan)氯氣(qi)(qi)的方法(fa)(fa)(fa),雖然在(zai)歷史(shi)上(shang)(shang)都(dou)起(qi)過一定的作用(yong),但(dan)是它(ta)們與(yu)電解(jie)法(fa)(fa)(fa)生(sheng)產(chan)(chan)氯氣(qi)(qi)相(xiang)比(bi),無論(lun)從經濟(ji)效益還(huan)是從生(sheng)產(chan)(chan)規模上(shang)(shang),都(dou)大為(wei)遜(xun)色.當電解(jie)法(fa)(fa)(fa)在(zai)生(sheng)產(chan)(chan)上(shang)(shang)付諸實用(yong)時,上(shang)(shang)述生(sheng)產(chan)(chan)氯氣(qi)(qi)的方法(fa)(fa)(fa)就逐漸被淘汰了。
電解法的誕(dan)生要(yao)追溯到1833年。法拉(la)第經過一(yi)系列的實驗(yan),發現當把電流(liu)作(zuo)用在氯化鈉的水溶液時,能(neng)夠獲得氯氣,其反應方(fang)程式為:
2NaCl+2H?O==2NaOH+H?↑+Cl?↑
后來,英國科學家瓦特也(ye)發(fa)(fa)現(xian)了這種(zhong)方(fang)法(fa)(fa)(fa),并在1851年(nian)獲(huo)得(de)了一(yi)份關(guan)于(yu)生(sheng)產(chan)氯氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)英國專利。但是(shi)(shi)由于(yu)當(dang)時沒有(you)實用的(de)(de)(de)直流發(fa)(fa)電(dian)機以(yi)產(chan)生(sheng)足(zu)夠的(de)(de)(de)電(dian)流,所(suo)(suo)以(yi)電(dian)解法(fa)(fa)(fa)也(ye)只能(neng)停留(liu)在實驗室規模(mo),不能(neng)付諸工業(ye)生(sheng)產(chan),而被束之高閣。一(yi)直到十(shi)(shi)九(jiu)世(shi)紀七十(shi)(shi)至八十(shi)(shi)年(nian)代,出現(xian)了比(bi)較好的(de)(de)(de)直流發(fa)(fa)電(dian)機,電(dian)解法(fa)(fa)(fa)才得(de)到廣泛的(de)(de)(de)應用。從此,氯氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)工業(ye)生(sheng)產(chan)跨入了一(yi)個新(xin)紀元(yuan)。然(ran)而當(dang)時電(dian)解制(zhi)取氯氣(qi)(qi)(qi)(qi)所(suo)(suo)使用的(de)(de)(de)電(dian)極(ji)為(wei)汞,致使電(dian)解得(de)到的(de)(de)(de)氯氣(qi)(qi)(qi)(qi)、氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)中混有(you)相當(dang)多的(de)(de)(de)汞蒸(zheng)氣(qi)(qi)(qi)(qi)。這種(zhong)“汞法(fa)(fa)(fa)制(zhi)氯”對環(huan)境危害很大,所(suo)(suo)以(yi)新(xin)的(de)(de)(de)“離子交換(huan)膜法(fa)(fa)(fa)”制(zhi)取氯氣(qi)(qi)(qi)(qi),更環(huan)保,更節(jie)能(neng)。(汞法(fa)(fa)(fa)制(zhi)氯是(shi)(shi)制(zhi)取氯氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)主(zhu)流方(fang)法(fa)(fa)(fa),如2010年(nian)中國有(you)46%的(de)(de)(de)氯氣(qi)(qi)(qi)(qi),2000年(nian)西歐50.1%的(de)(de)(de)氯氣(qi)(qi)(qi)(qi)都(dou)為(wei)此法(fa)(fa)(fa)生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de))。
物質結構
原子(zi)結(jie)構(gou):氯原子(zi)最外層有7個電子(zi),反(fan)應中易得到1個電子(zi)或共用一個電子(zi)對達到穩定結(jie)構(gou)(共價鍵(jian))。
分(fen)子結(jie)構:氯分(fen)子為雙(shuang)原子分(fen)子,分(fen)子式(shi)Cl?。
狀態
常溫常壓下為有強(qiang)烈刺激(ji)性氣味的黃綠(lv)色的氣體。
密度
氯(lv)氣密度(du)是空(kong)氣密度(du)的2.5倍,標況(kuang)下ρ=3.21kg/m3。
易液化
熔沸點(dian)較低,常(chang)溫(wen)常(chang)壓下,熔點(dian)為(wei)-101.00℃,沸點(dian)-34.05℃,常(chang)溫(wen)下把氯氣加壓至600~700kPa或在(zai)常(chang)壓下冷(leng)卻(que)到-34℃都可以使(shi)其(qi)變(bian)成液氯,液氯是一種油(you)狀的液體,其(qi)與(yu)氯氣物理性質不同,但(dan)化學性質基本相同。
溶解性
可溶于(yu)水(shui)(shui),易(yi)溶于(yu)有(you)機溶劑(ji)(例如:四(si)氯化碳)難(nan)溶于(yu)飽和食鹽水(shui)(shui)。1體積(ji)(ji)水(shui)(shui)在(zai)常溫下可溶解2體積(ji)(ji)氯氣,形成黃綠色氯水(shui)(shui),密度為(wei) 3.170g/L,比空氣密度大。
自然分布
自然(ran)界中游離狀(zhuang)態的(de)氯(lv)存在(zai)于(yu)大氣層(ceng)中,不過此時的(de)氯(lv)氣受紫外線(xian)經(jing)常(chang)會分(fen)解成兩個氯(lv)原子(自由(you)基)。是(shi)破壞(huai)臭氧層(ceng)的(de)主(zhu)要單(dan)質(zhi)之一。
助燃性
氯(lv)氣支持(chi)燃燒,許多物(wu)質都(dou)可在氯(lv)氣中燃燒(除(chu)少數物(wu)質如(ru)碳(tan)單(dan)質等)。
與金屬反應
1、與(yu)鈉(na)的反應:2Na+Cl2=2NaCl
現象:鈉(na)在氯氣里劇烈(lie)燃燒,產生大量的白煙,放熱(re)。
2、與銅(tong)的反應(ying):Cu+Cl2=CuCl2
現象:紅熱(re)的(de)銅絲在氯氣(qi)里(li)(li)劇烈燃燒,瓶里(li)(li)充(chong)滿(man)棕黃色的(de)煙,加少量水后(hou),溶(rong)液(ye)呈(cheng)藍綠(lv)色(綠(lv)色較明顯(xian)),加足量水后(hou),溶(rong)液(ye)完全(quan)顯(xian)藍色。
3、與鐵的(de)反(fan)應:2Fe+3Cl2=2FeCl3
現象;鐵絲在氯氣里劇烈燃燒,瓶里充(chong)滿棕紅色(se)煙,加少(shao)量水后,溶液(ye)呈黃色(se)。
4、與鎂的反應:Mg+Cl2=MgCl2
現象;非(fei)常劇烈的燃(ran)燒,生成白色的煙(yan)。
注:氯氣(qi)(qi)具有強氧(yang)化性,加熱下可以與(yu)所(suo)有金(jin)屬(shu)(shu)反應,如金(jin)、鉑在熱氯氣(qi)(qi)中燃燒,而與(yu)Fe、Cu等變價金(jin)屬(shu)(shu)反應則生成高價金(jin)屬(shu)(shu)氯化物。
常溫下(xia),干燥氯(lv)氣或液氯(lv)不與(yu)鐵反(fan)(fan)應,只能在(zai)加熱情況下(xia)反(fan)(fan)應,所(suo)以可用鋼瓶儲存氯(lv)氣(液氯(lv))。
與非金屬反應
1、與氫氣的(de)反應:H?+Cl?=點燃=2HCl
現象:H?在Cl?中安靜地燃燒,發出蒼白色火焰,瓶口處(chu)出現白霧。
H?+Cl?=光照=2HCl
現(xian)象(xiang):H?在(zai)Cl?中安靜地燃燒,發出蒼白色火焰,瓶口處(chu)出現(xian)白霧。
注:將點燃的(de)氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)放入(ru)氯(lv)(lv)氣(qi)(qi)(qi)(qi)中,氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)只在(zai)管口與(yu)少量(liang)(liang)的(de)氯(lv)(lv)氣(qi)(qi)(qi)(qi)接觸,產(chan)生(sheng)少量(liang)(liang)的(de)熱;點燃氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)與(yu)氯(lv)(lv)氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)混合氣(qi)(qi)(qi)(qi)體時,大量(liang)(liang)氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)與(yu)氯(lv)(lv)氣(qi)(qi)(qi)(qi)接觸,迅速(su)化合放出大量(liang)(liang)熱,使氣(qi)(qi)(qi)(qi)體急劇膨脹而發生(sheng)爆(bao)炸。工業上制鹽(yan)酸使氯(lv)(lv)氣(qi)(qi)(qi)(qi)在(zai)氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)中燃燒。氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)在(zai)氯(lv)(lv)氣(qi)(qi)(qi)(qi)中爆(bao)炸極(ji)限(xian)是9.8%~52.8%。
2、與磷的(de)反應:2P+3Cl?(少量)=點燃=2PCl?
2P+5Cl?(過量(liang))=點燃=2PCl5
現象:產生白色煙霧(wu)
3、與硫的(de)反應(ying):2S+Cl?=點燃=S?Cl?
注(zhu):在(zai)一(yi)定條件(jian)下,氯氣(qi)還可與S、Si等非金屬直接化合。
4、與(yu)水反應(ying):Cl?+H?O=HCl+HClO(可逆反應(ying))
現(xian)象(xiang):水(shui)變黃綠(lv)色,氣泡在水(shui)里又冒出來(lai),有刺激性氣味。
注:在該反應中,氧化劑是Cl?,還原劑也(ye)是Cl?,本(ben)反應是歧(qi)化反應。氯氣遇水會產生次氯酸,次氯酸具有凈化(漂白)作用,用于消毒——溶(rong)于水生成的HClO具有強氧化性。
5、與二氧化硫和水(shui)反(fan)應:SO?+Cl?+2H?O=H?SO?+2HCl
6、與堿溶液(ye)反應:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl?+Ca(ClO)2+2H2O
注:上述兩反應中,Cl?作氧化(hua)劑(ji)和還原劑(ji),是歧化(hua)反應。
7、與(yu)鹽(yan)溶液反應:Cl2+2FeCl2=2FeCl3
Cl2+Na2S=2NaCl+S
Cl2+2I-=2Cl-+I2↓
Cl2+2Br-=2Cl-+Br2↓
注:中學階(jie)段(duan)用來證(zheng)明(ming)氯氣非金屬性和氧(yang)化性比硫強(qiang)。
8、與二硫化碳(tan)反(fan)應:CS2+3Cl2→CCl4+S2Cl2
注:反應條(tiao)件(jian)為(wei)90℃到100℃。
9、與甲烷的反應(ying):CH?+Cl?—光照→CH?Cl+HCl
CHCl?+Cl?—光照→CCl?+HCl
現(xian)象:黃綠色氣體消失,容器內壁出現(xian)液(ye)珠,容器內壓強下降。氯(lv)氣與甲(jia)烷(wan)反應時,四個反應同時進行(xing)。
10、與(yu)乙(yi)烯的反應(ying):CH?=CH?+Cl?→CH?ClCH?Cl(1,2-二氯乙(yi)烷)(加成反應(ying))
11、與苯的反(fan)應:CH?=CH?+Cl?→CH?ClCH?Cl(1,2-二氯乙烷)
注:該(gai)取代反應在氯化鐵的催化下才(cai)能發(fa)生(sheng)。
C6H6+Cl2→FeCl3→C6H5Cl+HCl
注:該加成(cheng)反應在紫外線照射(無鐵)的條件下才能發(fa)生(sheng)。
CAS號:7782-50-5
MDL號:MFCD00010934
EINECS號:231-959-5
RTECS號:FO2100000
BRN號:3902968
PubChem號:暫(zan)無
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(biao)面張力(dyne/cm):20.4
5、介電常數:無可(ke)用的
6、極化率(10-24cm3):4.65
7、單一同位素質(zhi)量:69.937705Da
8、標稱質量:70Da
9、平(ping)均質量(liang):70.906Da
1.疏(shu)水參(can)數計算(suan)參(can)考值(zhi)(XlogP):1.6
2.氫(qing)鍵供體(ti)數量(liang):0
3.氫鍵受體數量:0
4.可旋(xuan)轉化學鍵數量:0
5.互變(bian)異構(gou)體數量:無
6.拓(tuo)撲分子(zi)極性表面積0
7.重原子數量:2
8.表面電荷:0
9.復雜度:0
10.同位素原子數量:0
11.確定原子立構中心數(shu)量:0
12.不確定原子立構中心數量(liang):0
13.確定化學(xue)鍵立(li)構中(zhong)心數量:0
14.不確定化學鍵(jian)立構中心數(shu)量:0
15.共價(jia)鍵單(dan)元數(shu)量(liang):1
危險運輸編碼:UN 1017 2.3
危(wei)險品標志:有毒危(wei)害環境
安全標(biao)識:S9S45S61
危險標識(shi):R23R50R36/37/38
1、工業生產中用(yong)直流(liu)電(dian)電(dian)解(jie)飽(bao)和食(shi)鹽水(shui)法來制取氯氣:
2NaCl+2H?O=通電=H?↑+Cl?↑+2NaOH
氯堿工業始于20世紀20年代,氯氣(qi)的(de)生產主要是采(cai)用(yong)電解鹵(lu)水(飽和食鹽水)。
精制的(de)飽和食(shi)鹽水注入(ru)電(dian)(dian)解槽后,在(zai)直流電(dian)(dian)的(de)作用(yong)下進行電(dian)(dian)解,其電(dian)(dian)極反應(ying)如下:
陽(yang)極反應:2Cl--2e→Cl2↑
陰極反應:2H2O+2e→H2↑+2OH-
總反(fan)應: 2NaCl+ 2H2O → 2NaOH+ Cl2↑+ H2↑
通過電解(jie)槽出(chu)來的氯(lv)氣中含有許多雜質,如(ru)氫氣、水蒸(zheng)氣、三氯(lv)化氮等,必須進(jin)(jin)行消(xiao)除(chu)雜質或進(jin)(jin)行干燥處理。
2、其它冶金工(gong)業(ye)的(de)副(fu)產品,如冶鎂:MgCl2(熔融)=電解(jie)= Mg + Cl2 ↑
煉鈉(na):2NaCl(熔(rong)融(rong))=電解= 2Na + Cl2 ↑
實驗室通常用(yong)氧化濃鹽酸(suan)的方(fang)法來(lai)制取氯氣:
常見的氧化劑有:MnO?、KMnO?、Ca(ClO)?、Co2O3
發生的反應分別是:
4HCl(濃)+MnO?=加熱=MnCl?+Cl?↑+2H?O
16HCl+2KMnO?=2KCl+2MnCl?+8H?O+5Cl?↑
(這(zhe)兩個(ge)反應用的(de)(de)鹽酸(suan)(suan)比較稀的(de)(de)話,反應將不再進行,沒有鹽酸(suan)(suan)可用一種非還原(yuan)性酸(suan)(suan)和氯化鈉的(de)(de)混(hun)合物(wu)代替,也可產生氯氣。)
4HCl+Ca(ClO)?=CaCl?+2H?O+2Cl?↑(此反應需要的鹽酸很稀,1mol/L便(bian)可(ke)以劇烈反應。)
2H++ClO-+Cl-=H2O+Cl2↑
【只要能(neng)電離出(chu)(chu)(chu)H+的(de)酸(suan)(suan)即可(ke)參(can)加并且發(fa)生(sheng)此歸中反(fan)(fan)應(ying);如(ru):草酸(suan)(suan)。但(dan)由于參(can)加反(fan)(fan)應(ying)的(de)酸(suan)(suan)電離出(chu)(chu)(chu)的(de)H+能(neng)力的(de)不(bu)(bu)同,反(fan)(fan)應(ying)的(de)速率也(ye)會不(bu)(bu)同。如(ru)果此酸(suan)(suan)為有機酸(suan)(suan),且易(yi)揮發(fa),那(nei)么要注意(yi)不(bu)(bu)能(neng)在(zai)強光(guang)照(zhao)的(de)照(zhao)射下(xia)反(fan)(fan)應(ying),不(bu)(bu)然氯(lv)氣可(ke)能(neng)會和揮發(fa)出(chu)(chu)(chu)來的(de)有機酸(suan)(suan)發(fa)生(sheng)取(qu)代反(fan)(fan)應(ying)發(fa)生(sheng)爆炸或(huo)生(sheng)成(cheng)有毒(du)物質,如(ru):冰醋(cu)酸(suan)(suan)會和氯(lv)氣發(fa)生(sheng)取(qu)代反(fan)(fan)應(ying)生(sheng)成(cheng)氯(lv)醋(cu)酸(suan)(suan)(劇毒(du)固體)、二氯(lv)醋(cu)酸(suan)(suan)(固體)、三氯(lv)醋(cu)酸(suan)(suan)(固體)】
如(ru)不用濃鹽酸(suan),亦可(ke)用NaCl(固體)跟(gen)濃硫酸(suan)來代替。如(ru):
2NaCl+3H?SO?(濃)+MnO?=加熱=2NaHSO?+MnSO?+2H?O+Cl?↑
總之,實驗室(shi)制氯氣的(de)辦法都(dou)圍繞著一個核心:氯離子+氧(yang)化(hua)劑(ji)+酸(suan)性環境,氧(yang)化(hua)劑(ji)的(de)氧(yang)化(hua)性不強(qiang)的(de)話還(huan)需(xu)不同程度加(jia)熱(re)。
收(shou)集方法:用向(xiang)上排空氣法或者(zhe)排飽(bao)和食鹽水法
凈化方法:用(yong)飽和食鹽(yan)水除去HCl氣(qi)體,用(yong)濃(nong)硫酸除去水蒸氣(qi)。
尾(wei)氣吸收:用強堿溶(rong)液(ye)(如NaOH溶(rong)液(ye))吸收。
驗滿(man)方法:⑴ 將濕潤的(de)淀粉-KI試紙(zhi)靠近(jin)盛Cl2瓶口,觀察到試紙(zhi)立(li)即(ji)變藍,則(ze)證明(ming)已(yi)集滿(man)。
⑵ 將濕潤的藍色石蕊(rui)試紙(zhi)靠近盛Cl2瓶口(kou),觀察(cha)到試紙(zhi)先變(bian)紅后褪色,則證明已集滿。
⑶ 實驗室制備氯(lv)氣時,常常根據氯(lv)氣的顏色判斷是否收集滿。
注意:切勿被網絡上的(de)無(wu)知言論(lun)欺騙,氯(lv)酸(suan)鹽(yan)絕對不能(neng)用(yong)來制備(bei)氯(lv)氣(qi),因為會生成(cheng)大量難(nan)以(yi)分離且易(yi)爆炸的(de)ClO2。
據統計(ji),20世紀90年代初期化(hua)學工(gong)(gong)業(ye)(ye)營業(ye)(ye)額的(de)半數以上與(yu)氯(lv)有(you)(you)關(guan);化(hua)學工(gong)(gong)業(ye)(ye)人員中(zhong)有(you)(you)1/4左右從事與(yu)氯(lv)有(you)(you)關(guan)的(de)活動。用(yong)于化(hua)學工(gong)(gong)業(ye)(ye)和醫藥工(gong)(gong)業(ye)(ye)的(de)氯(lv)量(liang)(liang)約占其總(zong)產(chan)量(liang)(liang)的(de)75%。1993年美國產(chan)量(liang)(liang)最大(da)的(de)50種化(hua)工(gong)(gong)產(chan)品中(zhong),氯(lv)的(de)產(chan)量(liang)(liang)僅次于硫酸、氮氣(qi)、氧氣(qi)、乙烯、生石灰(hui)、氨氣(qi)和氫氧化(hua)鈉,居(ju)第8位。自(zi)從60年代以來,一個國家的(de)氯(lv)產(chan)量(liang)(liang)常被看做是化(hua)學工(gong)(gong)業(ye)(ye)發(fa)展水平的(de)重要標志。
化(hua)學工(gong)業用(yong)(yong)于生產(chan)(chan)次(ci)氯(lv)酸(suan)鈉(na)、三(san)(san)(san)氯(lv)化(hua)鋁、三(san)(san)(san)氯(lv)化(hua)鐵、漂白(bai)粉、溴素、三(san)(san)(san)氯(lv)化(hua)磷等(deng)無(wu)機(ji)化(hua)工(gong)產(chan)(chan)品,還用(yong)(yong)于生產(chan)(chan)有機(ji)氯(lv)化(hua)物,如氯(lv)乙酸(suan)、環氧氯(lv)丙烷、一氯(lv)代(dai)苯等(deng)。也用(yong)(yong)于生產(chan)(chan)氯(lv)丁橡膠、塑(su)料及增(zeng)塑(su)劑(ji)。日用(yong)(yong)化(hua)學工(gong)業用(yong)(yong)于生產(chan)(chan)合成洗滌劑(ji)原料烷基磺(huang)酸(suan)鈉(na)和烷基苯磺(huang)酸(suan)鈉(na)等(deng)。
在氯(lv)(lv)醇法生(sheng)產(chan)環(huan)氧(yang)丙(bing)烷的(de)過程中,有一步反應是丙(bing)烯與次氯(lv)(lv)酸反應生(sheng)成氯(lv)(lv)醇,因此可將氯(lv)(lv)水用于氯(lv)(lv)醇化反應中,同時氯(lv)(lv)水可部分代(dai)替生(sheng)產(chan)所用工藝水。
反應方程式如下:
Cl2+H2O==HCIO+HCl;
CH3CHCH2+HCIO==CH3CHClCH2OH。
CH3CHClCH2OH+Ca(OH)2==CH3CHCH2O+CaCl2+2H2O。
此方法利用工業鹽(yan)酸或酸洗廢液(ye)與(yu)(yu)廢鐵屑反(fan)應(ying)(ying),生成氯(lv)(lv)化亞鐵溶液(ye),氯(lv)(lv)化亞鐵溶液(ye)與(yu)(yu)廢鐵屑組成的循環(huan)吸收(shou)液(ye)與(yu)(yu)氯(lv)(lv)氣發生氧化還(huan)原反(fan)應(ying)(ying),氯(lv)(lv)氣將Fe2+氧化為Fe3+,Fe3+被吸收(shou)液(ye)中的鐵屑還(huan)原為Fe2+,Fe2+繼續與(yu)(yu)氯(lv)(lv)氣反(fan)應(ying)(ying),形成循環(huan)吸收(shou)。
涉(she)及應(ying)方程(cheng)式有(you):
Fe+2H+=Fe2++H2↑;
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
2Fe3++Fe=3Fe2+。
工(gong)業上制(zhi)取鹽酸(suan)時,首先在反(fan)應器中將氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)點(dian)燃,然后(hou)通入(ru)氯(lv)氣(qi)(qi)(qi)進行反(fan)應,制(zhi)得(de)氯(lv)化(hua)(hua)氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)體,反(fan)應方程(cheng)式(shi)為:H2+Cl2=2HCl。氯(lv)化(hua)(hua)氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)體冷卻(que)后(hou)被水吸收成(cheng)為鹽酸(suan)。在氯(lv)氣(qi)(qi)(qi)和氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)的(de)反(fan)應過程(cheng)中,有毒的(de)氯(lv)氣(qi)(qi)(qi)被過量的(de)氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)所(suo)包圍,使(shi)氯(lv)氣(qi)(qi)(qi)得(de)到充(chong)分(fen)反(fan)應,防止(zhi)了對空氣(qi)(qi)(qi)的(de)污染(ran)。
重單體制法(fa)可分為(wei)兩種路線,一種是以乙(yi)(yi)(yi)烯為(wei)原料的石油路線,即氧(yang)氯化法(fa)。由石油裂(lie)解分離出乙(yi)(yi)(yi)烯,然后(hou)用氧(yang)氣和(he)HCl(裂(lie)解副產(chan)物(wu))作用生成的Cl2與(yu)乙(yi)(yi)(yi)烯發生氯化反應,生成二氯乙(yi)(yi)(yi)烷,再裂(lie)解出氯化氫得氯乙(yi)(yi)(yi)烯。
其總反應方程式為:
4CH2=CH2+O2+2Cl2→4CH2=CHCl+2H2O
另一種為(wei)乙(yi)炔電石(shi)法。以(yi)電石(shi)為(wei)原料制備(bei)乙(yi)炔,然后與氯化氫反(fan)應制得氯乙(yi)烯。
反應方程式為:
CaC2+2H2O→4CHCH+Ca(OH)2;
CHCH+HCl→CH2=CHCl(反應條件為HgCl2/C120-180℃)。
氯氣制(zhi)成(cheng)的漂白(bai)(bai)(bai)物很多(duo),一(yi)(yi)般(ban)(ban)生(sheng)(sheng)活中(zhong)(zhong)涉及兩種,NaClO和(he)Ca(ClO)?。一(yi)(yi)般(ban)(ban)來(lai)說,消毒液是(shi)(shi)NaClO,一(yi)(yi)般(ban)(ban)用(yong)氯氣通入氫氧化鈉(na)中(zhong)(zhong)制(zhi)得。但其價格(ge)較高,工(gong)業漂白(bai)(bai)(bai)不用(yong),常(chang)見于(yu)84。消毒粉則是(shi)(shi)Ca(ClO)?,因為(wei)(wei)其不夠穩定一(yi)(yi)般(ban)(ban)為(wei)(wei)固體,是(shi)(shi)氯氣通入石(shi)灰乳中(zhong)(zhong)制(zhi)得,價格(ge)低廉,用(yong)于(yu)工(gong)業漂白(bai)(bai)(bai),使(shi)用(yong)方法是(shi)(shi)加(jia)水溶(rong)解有效(xiao)成(cheng)分是(shi)(shi)次氯酸鈣,從(cong)而漂白(bai)(bai)(bai)。保(bao)存以上漂白(bai)(bai)(bai)劑時,注意密封干燥,避免陽光(guang)(guang)直射。因為(wei)(wei)次氯酸鹽在(zai)(zai)空氣中(zhong)(zhong)會與二氧化碳(tan)、水發生(sheng)(sheng)反應,產生(sheng)(sheng)次氯酸,次氯酸在(zai)(zai)光(guang)(guang)照(zhao)下分解,從(cong)而導致漂白(bai)(bai)(bai)劑失(shi)效(xiao)。
制備次氯(lv)(lv)酸鈣固(gu)體(ti),用(yong)氫氧(yang)化(hua)鈉(na)溶(rong)液(ye)吸(xi)(xi)收(shou)含(han)氯(lv)(lv)尾氣(qi)得到的產物是(shi)次氯(lv)(lv)酸鈉(na)溶(rong)液(ye),得不到固(gu)體(ti)產物,不容易(yi)長時間保(bao)存(cun)。用(yong)氫氧(yang)化(hua)鈉(na)和氫氧(yang)化(hua)鈣的混合水溶(rong)液(ye)吸(xi)(xi)收(shou)氯(lv)(lv)氣(qi)時,能夠(gou)得到次氯(lv)(lv)酸鈣固(gu)體(ti),便于儲(chu)存(cun)和使用(yong)。
在電子(zi)工(gong)業中,高純氯氣主(zhu)要(yao)用于電子(zi)工(gong)業干刻(ke)、光導(dao)纖維、晶體生長(chang)和(he)熱氧化。
干法刻蝕是(shi)用等離子(zi)體(ti)進行(xing)薄膜刻蝕的技術(shu)。
干刻(ke)(ke)又叫干法(fa)蝕(shi)刻(ke)(ke),是指氣(qi)(qi)固(gu)反應,氣(qi)(qi)相(xiang)產物主要有GaCl2,AsCl2和氫氣(qi)(qi),使用氯氣(qi)(qi)做等(deng)離(li)子蝕(shi)刻(ke)(ke)時,通常(chang)采用5%的(de)高(gao)純(chun)氯氣(qi)(qi)+95%的(de)氦(hai)氣(qi)(qi)。
用氯(lv)氣(qi)氧(yang)化(hua)降解制備納米微晶(jing)纖維素
中國專利公(gong)開了(le)用(yong)(yong)氯(lv)氣(qi)氧(yang)化降解制(zhi)備納米(mi)微晶(jing)纖(xian)維(wei)素(su)的(de)(de)方法(fa),與(yu)水解法(fa)制(zhi)備納米(mi)微晶(jing)纖(xian)維(wei)素(su)相(xiang)比,氯(lv)氣(qi)氧(yang)化降解法(fa)利用(yong)(yong)了(le)氯(lv)氣(qi)水解所產生的(de)(de)次氯(lv)酸鈉的(de)(de)漂白作(zuo)用(yong)(yong),可以(yi)使制(zhi)得(de)的(de)(de)納米(mi)微晶(jing)纖(xian)維(wei)素(su)光亮、潔白。
氯氣(qi)還用于大規模(mo)集成電路、光(guang)纖、高溫超導等技術領域。
用于啤酒廠的污水處理
中國(guo)專利公(gong)布(bu)了用氯(lv)(lv)氣對啤(pi)酒廠(chang)污(wu)水(shui)(shui)進行處(chu)理(li)的(de)方法。氯(lv)(lv)氣價格低(di)廉,用量(liang)少(shao),消毒可(ke)靠,工藝成熟,是自來水(shui)(shui)公(gong)司普遍(bian)使(shi)用的(de)消毒劑,氯(lv)(lv)氣還可(ke)以除臭、除微(wei)生物(wu),對生物(wu)耗(hao)氧量(liang)和化學耗(hao)氧量(liang)去除率也很高,可(ke)確保回(hui)收(shou)水(shui)(shui)質的(de)穩定,因而(er)比較適合(he)啤(pi)酒廠(chang)污(wu)水(shui)(shui)的(de)處(chu)理(li)。
自(zi)來水(shui)常用(yong)氯(lv)氣(qi)消毒(du)(du),1L水(shui)里(li)約通入0.002g氯(lv)氣(qi),消毒(du)(du)原理(li)是其與水(shui)反應生成(cheng)了次氯(lv)酸,它的強(qiang)氧(yang)化性能(neng)殺死水(shui)里(li)的病菌(jun)。而之(zhi)所以(yi)不直接用(yong)次氯(lv)酸為自(zi)來水(shui)殺菌(jun)消毒(du)(du),是因為次氯(lv)酸易(yi)分(fen)解難保(bao)存、成(cheng)本高、毒(du)(du)性較(jiao)大,則用(yong)氯(lv)氣(qi)消毒(du)(du)可使(shi)水(shui)中次氯(lv)酸的溶解、分(fen)解、合成(cheng)達(da)到平衡,濃度適宜,水(shui)中殘余毒(du)(du)性較(jiao)少。
去(qu)除(chu)乙炔(gui)中的硫、磷(lin)雜質(zhi)
乙炔(gui)氣是PVC生產(chan)的主要(yao)原(yuan)料。工(gong)業乙炔(gui)氣中,硫(liu)、磷是以(yi)H2S和H3P氣體(ti)形式存在(zai)的,這2種氣體(ti)超標,會使生產(chan)PVC所用的催化劑中毒。利用氯水中的CIO-的強(qiang)氧化性,對乙炔(gui)氣進(jin)行噴(pen)淋洗(xi)滌,可除(chu)去H2S和H3P。
反應(ying)方程式如下:
4ClO-+H2S→H2SO4+4Cl-
4ClO-+H3P→H3PO4+4Cl-。
醫藥工業氯氣常用(yong)于制藥,常參(can)與含氯基化合物的合成。如:馬來(lai)酸(suan)氨(an)氯地(di)平片;N-(2-甲基-2、3-二氫-1H-吲哚基)-3-氨(an)磺酰基-4-氯-苯甲酰胺。
農藥工業(ye)用作生產(chan)高(gao)效殺蟲劑、殺菌(jun)劑、除草劑、植物生長刺激劑的原料。
冶金(jin)(jin)工業主要用于生產金(jin)(jin)屬鈦、鎂等(deng)。
人對不同濃度氯(lv)氣的(de)反應
濃(nong)度(mg/m3)(ppm) 反應
30000(10000) 一般(ban)濾過性防(fang)毒面(mian)具也(ye)無保護作用
3000(1000) 深吸入少許可能危及生命
300(100) 可能造成(cheng)致(zhi)命性傷害
120-180(40-60) 接觸30-60min可能引起嚴重(zhong)損(sun)害
90(30) 引起劇(ju)烈咳嗽
18(6) 刺激咽(yan)喉
3-9(1-3) 有明顯的氣味、刺激(ji)眼、鼻
1.5(0.5) 略有氣(qi)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最初是不安靜,后呈衰弱、咳嗽、流淚、噴嚏、鼻腔(qiang)分(fen)泌物增多等。吸入高濃度時可(ke)引(yin)起呼吸暫停;或先(xian)伴有氣(qi)急,次為呼吸變慢(man)、體溫降低、血壓降低,而導致肺水腫、血液濃縮(suo)等。并(bing)可(ke)見支(zhi)氣(qi)管擴(kuo)張和間質性肺炎。
慢性毒性
實驗動物慢性中毒大多體重減(jian)輕,抵(di)抗力減(jian)弱,易感染呼吸道與肺(fei)部疾病(bing)。
“三致(zhi)”作(zuo)用(yong)與遺傳毒性
動物(wu)實驗表明,氯(lv)氣無致畸、致突變和致癌作用,也非促癌因素。
中毒機理:
氯氣(qi)是一種(zhong)有毒氣(qi)體(ti)(ti),它主要(yao)通過(guo)呼吸(xi)道侵入人(ren)體(ti)(ti)并溶解在黏(nian)膜(mo)所(suo)(suo)含(han)的水(shui)分里,生(sheng)成次(ci)氯酸(suan)和(he)鹽酸(suan),對(dui)上呼吸(xi)道黏(nian)膜(mo)造成損傷:次(ci)氯酸(suan)使(shi)(shi)組織(zhi)受到強烈的氧化;鹽酸(suan)刺激黏(nian)膜(mo)發(fa)生(sheng)炎性腫(zhong)脹,使(shi)(shi)呼吸(xi)道黏(nian)膜(mo)浮腫(zhong),大(da)量分泌黏(nian)液,造成呼吸(xi)困難(nan),所(suo)(suo)以(yi)氯氣(qi)中(zhong)毒的明顯癥(zheng)狀(zhuang)(zhuang)是發(fa)生(sheng)劇烈的咳嗽。癥(zheng)狀(zhuang)(zhuang)重時,會發(fa)生(sheng)肺水(shui)腫(zhong),使(shi)(shi)循環作(zuo)用困難(nan)而致(zhi)死亡。由食道進(jin)入人(ren)體(ti)(ti)的氯氣(qi)會使(shi)(shi)人(ren)惡心、嘔吐、胸口疼痛和(he)腹瀉。1L空氣(qi)中(zhong)最多可允(yun)許含(han)氯氣(qi)0.001mg,超過(guo)這個(ge)量就會引起人(ren)體(ti)(ti)中(zhong)毒。
氯(lv)氣(qi)吸(xi)入后與(yu)粘膜和呼(hu)吸(xi)道(dao)的水(shui)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)形成氯(lv)化(hua)氫和新生態氧(yang)。氯(lv)化(hua)氫可使上呼(hu)吸(xi)道(dao)粘膜炎(yan)(yan)性水(shui)腫(zhong)、充(chong)血(xue)和壞死; 新生態氧(yang)對組織具有(you)強烈的氧(yang)化(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong),并可形成具細(xi)胞原漿毒作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)的臭氧(yang)。氯(lv)濃度過高(gao)或接(jie)觸時間較久(jiu),常(chang)可致(zhi)深部(bu)呼(hu)吸(xi)道(dao)病變(bian),使細(xi)支氣(qi)管及肺泡受損,發生細(xi)支氣(qi)管炎(yan)(yan)、肺炎(yan)(yan)及中(zhong)毒性肺水(shui)腫(zhong)。由于(yu)刺(ci)激(ji)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)使局部(bu)平滑肌痙攣而加劇通(tong)氣(qi)障礙,加重缺(que)氧(yang)狀態;高(gao)濃度氯(lv)吸(xi)入后,還可刺(ci)激(ji)迷(mi)走神經引起反射性的心跳停止。氯(lv)氣(qi)中(zhong)毒不可以(yi)進行人工呼(hu)吸(xi)。
急性中毒主要為呼吸系(xi)統損害的表現。
a、 起(qi)病及病情變化一(yi)般(ban)均(jun)較迅(xun)速。
b、 可發生咽喉炎(yan)(yan)、支氣管炎(yan)(yan)、肺(fei)炎(yan)(yan)或(huo)肺(fei)水腫,表現(xian)為(wei)咽痛、嗆咳、咳少量(liang)痰、氣急、胸悶或(huo)咳粉紅色泡沫痰、呼吸(xi)困難等癥(zheng)狀,肺(fei)部可無明顯陽性體(ti)征或(huo)有干、濕性羅音。有時(shi)伴有惡(e)心(xin)、嘔吐等癥(zheng)狀。
c、 重癥者(zhe)尚(shang)可(ke)出現急(ji)性(xing)呼吸窘迫(po)綜合征,有進行性(xing)呼吸頻速和窘迫(po)、心(xin)動過速,頑固性(xing)低氧血癥,用一般氧療無效。
d、 少數(shu)患者有哮喘樣發作,出現喘息,肺部有哮喘音。
e、 極高濃度時可引(yin)起(qi)聲門(men)痙攣或水腫、支氣管(guan)痙攣或反射性呼吸中樞抑制而致迅(xun)速(su)窒息死亡。
f、 病發癥主要有肺部繼發感(gan)染、心肌損害及氣胸、縱隔(ge)氣腫等(deng)。
g、 X線檢(jian)查:可(ke)無異常(chang),或有兩側肺紋(wen)理(li)增強、點狀或片狀邊(bian)界模(mo)糊陰影或云霧狀、蝶翼狀陰影。
h、 血氣分析:病情(qing)較重者動脈血氧(yang)分壓(ya)明顯降低(di)。
i、心電(dian)圖檢查(cha):中(zhong)毒(du)后由于(yu)缺氧、肺動脈高(gao)壓(ya)以及植(zhi)物神經功能(neng)障礙等,可(ke)導(dao)致心肌(ji)損害(hai)及心律失常。
眼損害:氯可(ke)(ke)引起急性結膜炎,高濃度氯氣或液氯可(ke)(ke)引起眼灼傷。
皮(pi)膚損害:液氯(lv)或高濃度氯(lv)氣可引起皮(pi)膚暴露(lu)部位(wei)急性皮(pi)炎或灼傷。
中毒處理
吸入(ru)氣體者立(li)即脫離現場(chang)至(zhi)空氣新鮮處(chu),保持安靜及保暖。眼或皮(pi)膚接觸(chu)液氯時(shi)立(li)即用清水徹底沖洗。
吸入(ru)后有癥狀者至(zhi)少觀察12小時,對癥處理。吸入(ru)量較多者應臥(wo)床休息,吸氧,給舒(shu)喘(chuan)靈氣霧(wu)劑、喘(chuan)樂寧(Ventolin)或5%碳酸氫(qing)鈉(na)加地塞米松等(deng)霧(wu)化吸入(ru)。
急(ji)性中毒時需合理氧療(liao);早期、適量、短程應(ying)用(yong)腎上(shang)腺(xian)糖皮質激素(su);維持呼(hu)吸道通暢(chang);防治肺(fei)水腫(zhong)及繼(ji)發(fa)感(gan)染(ran)。參見《急(ji)性刺(ci)激性氣體中毒性肺(fei)水腫(zhong)的治療(liao)》
其他對癥處理。
眼(yan)及皮膚灼(zhuo)傷(shang)按酸灼(zhuo)傷(shang)處理,參見(jian)《化學性眼(yan)灼(zhuo)傷(shang)的治療》和《化學性皮膚灼(zhuo)傷(shang)的治療》。
氯(lv)氣發生(sheng)泄(xie)(xie)漏(lou)后,應采取針對性的(de)應急措施(shi)(shi)。泄(xie)(xie)漏(lou)污染(ran)區人(ren)員(yuan)應迅速撤離至上(側(ce))風(feng)(feng)處,并(bing)立即設置警(jing)戒(jie),小泄(xie)(xie)漏(lou)時(shi),于(yu)150米(mi)處設置警(jing)戒(jie),大(da)泄(xie)(xie)漏(lou)時(shi),于(yu)450米(mi)設置警(jing)戒(jie)。消防(fang)人(ren)員(yuan)必須佩戴空氣呼吸(xi)器(qi)或(huo)氧氣呼吸(xi)器(qi),穿全身(shen)防(fang)火(huo)防(fang)毒服(fu),手(shou)戴橡膠手(shou)套,在上風(feng)(feng)向(xiang)進行處置。盡可能切(qie)斷泄(xie)(xie)漏(lou)源,合(he)理通風(feng)(feng),加速擴散(san),噴霧狀(zhuang)水稀釋、溶解,構筑圍(wei)堤或(huo)挖坑收容產(chan)生(sheng)的(de)大(da)量廢水。如有(you)可能,用管道將泄(xie)(xie)漏(lou)物(wu)導(dao)至還原(yuan)劑(酸式(shi)硫酸鈉或(huo)酸式(shi)碳酸鈉)溶液中或(huo)將漏(lou)氣鋼瓶浸入石灰乳液中。具(ju)體處置措施(shi)(shi)為:
(一)關閥斷源(yuan)(yuan)。生產(chan)裝(zhuang)置發(fa)生氯(lv)氣泄(xie)漏,事(shi)故單位的(de)工(gong)程(cheng)技(ji)術人員或熟悉工(gong)藝的(de)人員關閉輸送物料的(de)管道閥門,斷絕物料供應,切斷事(shi)故源(yuan)(yuan),公(gong)安消(xiao)防隊出開花或噴霧水槍(qiang)掩護并(bing)協(xie)助操作。
(二)倒罐(guan)轉移。儲罐(guan)、容器壁發(fa)生泄漏,無法(fa)堵漏時,可采用疏導的(de)方法(fa)將液氯倒入其他容器或儲罐(guan)。
(三(san))化(hua)學(xue)中(zhong)和(he)。儲罐、容(rong)器壁發(fa)生少量泄漏,可采用(yong)化(hua)學(xue)中(zhong)和(he)的(de)方法,即在消防(fang)車水罐中(zhong)加入生石灰、蘇打粉等堿性(xing)物質,向(xiang)罐體、容(rong)器噴射,以減輕危(wei)害(hai),也可將泄漏的(de)液(ye)氯導至碳酸(suan)鈉(na)溶液(ye)中(zhong),使(shi)其中(zhong)和(he),形(xing)成(cheng)無危(wei)害(hai)或(huo)微毒(du)廢水。具體反應(ying)為CaO+H2O一Ca(OH)2,2Ca(OH)2+2Cl2一CaCl2+Ca(CIO)2+2H2O。生成(cheng)氯化(hua)鈣(gai)(gai)和(he)次氯酸(suan)鈣(gai)(gai),都(dou)沒有毒(du)害(hai)作用(yong)。如果現(xian)場(chang)溫(wen)度比較高,則生成(cheng)氯化(hua)鈣(gai)(gai)和(he)氯酸(suan)鈣(gai)(gai)。產物的(de)沉(chen)降度比較好,不(bu)會形(xing)成(cheng)懸浮物,很快降落到(dao)地(di)面,對(dui)地(di)面植物起(qi)到(dao)鈣(gai)(gai)肥作用(yong)。
(四)稀釋降毒。以泄(xie)(xie)漏點(dian)為中心,在儲(chu)罐、容器壁的四周設置(zhi)水幕或(huo)噴霧水槍噴射霧狀水進行稀釋降毒,但不(bu)宜使(shi)用直流水或(huo)直接對準泄(xie)(xie)漏點(dian)噴射,避免氯氣(qi)(qi)與水作用生成酸,加速對泄(xie)(xie)漏點(dian)的腐蝕。除了(le)使(shi)氯氣(qi)(qi)溶(rong)解于水外,還(huan)可以利(li)用氯氣(qi)(qi)與水的反應加大對空氣(qi)(qi)中氯氣(qi)(qi)的吸收。
(五)浸(jin)泡水解。運輸途(tu)中(zhong)(zhong)體(ti)積較小的液(ye)(ye)氯鋼瓶(ping)閥門(men)損壞(huai),發生泄(xie)(xie)漏,又無(wu)堵漏器具(ju)無(wu)法制止(zhi)外泄(xie)(xie)時,可(ke)將鋼瓶(ping)浸(jin)入氫氧化鈣等堿性溶液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)進行中(zhong)(zhong)和(he),也可(ke)將鋼瓶(ping)浸(jin)入水中(zhong)(zhong)。
(六)器(qi)(qi)具(ju)(ju)堵(du)(du)(du)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)。管道(dao)壁發生(sheng)(sheng)泄(xie)(xie)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou),且泄(xie)(xie)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)點(dian)處在(zai)閥(fa)門(men)以前或閥(fa)門(men)損壞,不(bu)能夠關閥(fa)止漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)時(shi),可使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)不(bu)同形(xing)狀的(de)堵(du)(du)(du)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)墊(dian)(dian)、堵(du)(du)(du)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)楔、堵(du)(du)(du)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)袋等(deng)器(qi)(qi)具(ju)(ju)實(shi)施封堵(du)(du)(du)。(a)微孔跑冒滴(di)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)可用(yong)(yong)(yong)螺絲釘(ding)加粘合劑旋入孔內的(de)方法(fa)堵(du)(du)(du)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)。(b)罐(guan)壁撕裂(lie)發生(sheng)(sheng)泄(xie)(xie)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou),可用(yong)(yong)(yong)充氣袋、充氣墊(dian)(dian)等(deng)專(zhuan)用(yong)(yong)(yong)器(qi)(qi)具(ju)(ju)從外(wai)部包(bao)裹(guo)堵(du)(du)(du)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)。(c)帶(dai)壓管道(dao)泄(xie)(xie)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou),可用(yong)(yong)(yong)捆綁式充氣堵(du)(du)(du)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)帶(dai)或使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)金(jin)屬外(wai)殼(ke)內襯橡(xiang)膠(jiao)墊(dian)(dian)等(deng)專(zhuan)用(yong)(yong)(yong)器(qi)(qi)具(ju)(ju)實(shi)施內外(wai)堵(du)(du)(du)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)。(d)閥(fa)門(men)法(fa)蘭(lan)盤或法(fa)蘭(lan)墊(dian)(dian)片損壞,發生(sheng)(sheng)泄(xie)(xie)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou),可用(yong)(yong)(yong)不(bu)同型號的(de)法(fa)蘭(lan)夾具(ju)(ju),并注(zhu)射密封膠(jiao)的(de)方法(fa)進行封堵(du)(du)(du),也可直(zhi)接使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)專(zhuan)門(men)的(de)閥(fa)門(men)堵(du)(du)(du)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)工具(ju)(ju)實(shi)施堵(du)(du)(du)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)。
(七)洗消(xiao)(xiao)處理(li)。一是化(hua)學(xue)消(xiao)(xiao)毒(du)(du)(du)(du)(du)法。即用(yong)氫氧化(hua)鈉、氨水(shui)(shui)、碳酸氫鈉等堿性(xing)物(wu)質溶于水(shui)(shui)中,噴灑(sa)在污(wu)(wu)染(ran)(ran)區域或受污(wu)(wu)染(ran)(ran)體表面(mian),發生化(hua)學(xue)反應(ying)改變毒(du)(du)(du)(du)(du)物(wu)性(xing)質,成為(wei)無(wu)毒(du)(du)(du)(du)(du)或低毒(du)(du)(du)(du)(du)物(wu)質;二是物(wu)理(li)消(xiao)(xiao)毒(du)(du)(du)(du)(du)。即用(yong)吸附(fu)墊、活性(xing)炭等具有吸附(fu)能力的物(wu)質,吸附(fu)回收后(hou)轉移處理(li);對(dui)(dui)染(ran)(ran)毒(du)(du)(du)(du)(du)空氣可用(yong)水(shui)(shui)驅動(dong)排煙機吹散降毒(du)(du)(du)(du)(du),也(ye)可對(dui)(dui)污(wu)(wu)染(ran)(ran)區暫時封閉(bi),依靠自(zi)然(ran)條件如日曬、通(tong)風(feng)使毒(du)(du)(du)(du)(du)氣消(xiao)(xiao)失;也(ye)可噴射(she)霧狀水(shui)(shui)進行(xing)稀釋降毒(du)(du)(du)(du)(du)。
儲運(yun)過(guo)程中爆炸燃燒危險(xian)性
由于物(wu)(wu)質(zhi)急劇氧化(hua)或(huo)分(fen)解反應,使溫度、壓(ya)(ya)(ya)力(li)增加(jia)(jia)或(huo)使兩者(zhe)同時增加(jia)(jia)的(de)現(xian)象,稱(cheng)為爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)。發生爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)時,勢能(neng)(neng)(化(hua)學(xue)(xue)能(neng)(neng)或(huo)者(zhe)機械(xie)能(neng)(neng))突(tu)然轉(zhuan)變(bian)為動能(neng)(neng),有高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)氣(qi)體(ti)生成(cheng)或(huo)者(zhe)釋放(fang)出(chu)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)氣(qi)體(ti),這(zhe)些高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)氣(qi)體(ti)隨(sui)之做機械(xie)功(gong),如移(yi)動、形(xing)狀改變(bian)和(he)(he)拋射周(zhou)圍的(de)物(wu)(wu)體(ti)。爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)分(fen)為物(wu)(wu)理爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)、化(hua)學(xue)(xue)爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)和(he)(he)核(he)爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha),物(wu)(wu)理爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)是(shi)由于液體(ti)變(bian)成(cheng)蒸(zheng)汽或(huo)氣(qi)體(ti)迅速(su)膨脹,壓(ya)(ya)(ya)力(li)急速(su)增加(jia)(jia),并大大超過(guo)容(rong)器的(de)極限壓(ya)(ya)(ya)力(li)而發生的(de)爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha);化(hua)學(xue)(xue)爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)是(shi)因物(wu)(wu)質(zhi)本身起化(hua)學(xue)(xue)反應,產(chan)生大量的(de)氣(qi)體(ti)和(he)(he)高(gao)(gao)溫而發生的(de)爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)。氯氣(qi)生產(chan)儲運過(guo)程中的(de)爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)兼有物(wu)(wu)理和(he)(he)化(hua)學(xue)(xue)爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)兩種(zhong)可能(neng)(neng)。
液氯在生產和(he)貯(zhu)運中易發生下列問題(ti):
①液化尾(wei)氣(qi)中氯(lv)氣(qi)、氫氣(qi)與空氣(qi)的混合氣(qi)爆炸;
②包裝容器中殘存有(you)機(ji)物雜質與氯(lv)氣反應爆炸;
③水和食鹽水溶(rong)液(ye)(ye)中銨鹽帶入液(ye)(ye)化系(xi)統,會使液(ye)(ye)氯(lv)中三氯(lv)化氮積累而(er)引起爆(bao)炸。
當液氯(lv)蒸發(fa)用(yong)完后(hou),所用(yong)容器均須用(yong)水和堿水沖洗,以除去被三氯(lv)化氮污染的液氯(lv)后(hou),方能修理和使用(yong)。氯(lv)是劇毒(du)物(wu),生產中(zhong)對受壓(ya)容器等(deng)設備應(ying)嚴格(ge)要求,防止氯(lv)氣泄漏。空氣中(zhong)氯(lv)氣允許濃度不大于1ppm。
氯(lv)氣(qi)通常(chang)可直接(jie)利(li)用(yong)(yong)(yong),但為了(le)制取純凈的氯(lv)氣(qi),并考慮貯運的方便(bian),而(er)把一部分氯(lv)氣(qi)進行液(ye)化(hua)(hua)制成液(ye)氯(lv),用(yong)(yong)(yong)鋼(gang)瓶或(huo)槽(cao)車運往(wang)用(yong)(yong)(yong)戶。生(sheng)產中(zhong),將從電解槽(cao)出(chu)來的熱氯(lv)氣(qi)(其中(zhong)含有(you)少量氫(qing)、氧(yang)和二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳等雜(za)質(zhi)),用(yong)(yong)(yong)冷(leng)水洗(xi)滌或(huo)在(zai)換熱器內(nei)冷(leng)凝脫水,再(zai)用(yong)(yong)(yong)硫酸(suan)干(gan)燥(必(bi)要時可以(yi)液(ye)氯(lv)洗(xi)滌以(yi)除去(qu)水分和雜(za)質(zhi)),然后(hou)送(song)去(qu)液(ye)化(hua)(hua)。因(yin)濕氯(lv)對鐵有(you)腐(fu)蝕(shi)作用(yong)(yong)(yong),液(ye)化(hua)(hua)前氯(lv)中(zhong)水分應低于50ppm。
氯(lv)氣(qi)液化(hua)的常用方法(fa)(fa)有:(1)低(di)(di)溫法(fa)(fa);(2)直接壓縮(suo)法(fa)(fa)或(huo)高壓法(fa)(fa);(3)低(di)(di)溫壓縮(suo)法(fa)(fa)或(huo)綜合法(fa)(fa)。
氯(lv)(lv)氣(qi)(qi)液(ye)(ye)化(hua)的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)和壓(ya)力范圍很(hen)大,工業生(sheng)產(chan)上(shang)分為低壓(ya)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、中(zhong)壓(ya)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)和高壓(ya)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)。低壓(ya)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)在氯(lv)(lv)氣(qi)(qi)為0.078~0.147MPa(表壓(ya)),冷卻(que)溫(wen)(wen)度(du)(du)為-35~-40℃下進(jin)行液(ye)(ye)化(hua)。中(zhong)壓(ya)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)在氯(lv)(lv)氣(qi)(qi)為0.245~0.49MPa,冷卻(que)溫(wen)(wen)度(du)(du)為-15~-20℃下進(jin)行液(ye)(ye)化(hua)。高壓(ya)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)氯(lv)(lv)氣(qi)(qi)為0.98~1.17MPa,用(yong)15~25℃水冷卻(que)即可液(ye)(ye)化(hua)。高壓(ya)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)比低壓(ya)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)能耗低,循環水用(yong)量少,但設備費用(yong)較高,適于大規模生(sheng)產(chan)使用(yong),中(zhong)、小型氯(lv)(lv)堿廠多采用(yong)中(zhong)壓(ya)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)。液(ye)(ye)化(hua)率由氯(lv)(lv)中(zhong)含氫量來決定。液(ye)(ye)化(hua)尾氣(qi)(qi)中(zhong)含氫不得超(chao)過4%(體積(ji))。尾氣(qi)(qi)含60%~70%的(de)氯(lv)(lv)氣(qi)(qi)可作為合成鹽(yan)(yan)酸、氯(lv)(lv)苯、次氯(lv)(lv)酸鹽(yan)(yan)的(de)原料氣(qi)(qi),也(ye)可經過深度(du)(du)凈化(hua)精(jing)制,使液(ye)(ye)化(hua)率達到98%~99%。
氯氣泄漏極易造成(cheng)人(ren)身(shen)傷亡和區域性污染,防止氯氣泄漏的方法有:
①不能(neng)選用存在缺陷的設備和(he)(he)部(bu)件(jian),各設備和(he)(he)部(bu)件(jian)要定期檢(jian)測和(he)(he)檢(jian)驗;
②加強(qiang)工(gong)藝管理(li),嚴格控制工(gong)藝指標,發現問(wen)題必須及時檢查和處理(li);
③加強事故氯(lv)處理裝置的管理和檢(jian)修,相關(guan)裝置采用多路(lu)電源供電,定期(qi)清洗事故氯(lv)處理裝置,機泵定期(qi)試車;
④為了(le)及時發(fa)現(xian)氯氣(qi)泄(xie)漏(lou)(lou),在生(sheng)產、儲(chu)存、輸(shu)送和(he)使用的崗位(wei)都要安裝(zhuang)(zhuang)氯氣(qi)報警器,一旦氯氣(qi)泄(xie)漏(lou)(lou),可及早發(fa)現(xian),防止事故擴(kuo)大,并(bing)在液(ye)化崗位(wei)安裝(zhuang)(zhuang)電(dian)視(shi)監控和(he)堿液(ye)噴淋(lin)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi);
⑤加強(qiang)對職工的安全教育(yu)和培訓。