氯在常温常压下为具有强刺激性窒息气味的黄绿色有毒气体。易液化呈深黄色。氯是极强的氧化剂,是仅次于氟而反应性极强的气体。氯在空气中不燃烧,它是助燃性气体。一般的可燃物大都能在氯气中燃烧,就象在氧气中燃烧一样。干燥的氯在低温下不甚活泼,但遇水时首先生成次氯酸和盐酸,次氯酸可再分解为盐酸和初生态氧,这是氯作为氧化剂的基本反应。氢等一般的可燃性气体或蒸气都能与氯气形成爆炸性混合物。此种混合气体可因日光、加热或遇火星而爆炸。氯也能与许多化学物品,如乙炔、松节油、乙醚、氨气、燃料、润滑油、烃类、大多数塑料、某些金属粉末猛烈反应,发生爆炸或生成爆炸性产物。与砷烷、磷烷、硫化氢反应生成氯化氢。与金属氧化物反应生成氯化物或含氧氯化物。与金属溴化物、碘化物反应生成氯化物。与亚硫酸、亚硝酸反应,分别生成硫酸盐和硝酸盐。
完全干燥的氯气在常温与铁不作用,但是,含水分的氯气与铁作用生成盐酸和次氯酸盐,因而增强其腐蚀性。它能腐蚀以铁为首的大多数金属。把浸了氨水的布接触氯气时产生氯化铵白烟,此现象可用于气体的检测。氯气溶于水、碱溶液、二硫化碳、四氯化碳和乙醇等有机溶剂。氯非常容易溶解于盐酸而形成三氯化氢。
氯在水中的溶解如下:
制法
(1)电解氯化钠、氯化钾、氯化镁等溶液。
(2)电解熔融碱金属和碱土金属氯化物。
(3)氯化氢与空气混合,通过加热的铜盐,此时HCl被氧化而制得氯气。
(4)氯化氢通入加热的(250~300℃)三氧化二铁和氯化钾的混合物,此时所生成的氯化铁在275~500℃的温度下继续与氧气反应得到氯气。
用途
有机和无机氯化物的制造,杀虫剂,溶剂,消毒剂,漂白剂,去污剂,生产甘油、塑料等,香料,农药,药品,冶炼,橡胶,干刻,光纤维,晶体生长,热氧化,标准气,校正气。
毒性
最高容许浓度:
不同浓度氯气对人体的危害作用如下表:
氯与人体内的水分作用形成盐酸和初生态氧,并有可能形成臭氧,因而它具有强烈的刺激性。吸入后能损伤呼吸道及支气管黏膜,引起黏膜的烧灼、肿胀和充血。作用于肺泡导致肺水肿,还损伤中枢神经系统引起各种症状。
急性吸入中毒症状有感觉胸部发紧、呛咳、流泪、头痛、恶心、呕吐、胸骨后疼痛、声音嘶哑、引起鼻咽喉气管支气管发炎、肺水肿、昏迷、休克等。
长期接触低浓度氯气慢性中毒的症状有:眼黏膜刺激、流泪、结膜充血、咳嗽、咽灼烧感、慢性支气管炎、肺气肿、肺硬化、神经衰弱、牙齿发黄无光泽、齿龈炎、口腔炎、食欲不振、慢性肠胃炎、皮肤烧灼感、发痒、痤疮样皮疹等。
吸入氯气的患者应迅速转移到通风良好空气新鲜的无污染处,安置休息并保持温暖舒适。如果呼吸微弱或停止,应立即进行输氧或人工呼吸,并尽快求医诊治。根据情况可以使用支气管扩张及解充血剂。饮下加入1~2滴甘油的人造矿泉水后再喝有黄油的咖啡也有疗效。皮肤或眼睛受伤者的处理,请见附录部分。
安全防护
工作时要穿戴各种防护用具。
钢瓶要存放在室外阴凉干燥之处,要与可燃物、有机物、易氧化物质相隔离,特别要注意与乙炔、氨、氢、烃类、乙醚、松节油、润滑剂、金属粉末等相隔离。使用中的钢瓶应放在室外露天或由不燃性材料构成的强制通风室中。不应把空容器和装有气体的容器存放在一处。所有设备管道要严格密封,可用氨水检漏。在很多情况下,因少量的漏气而使阀门等部门受腐蚀遭破坏,然后造成大事故。所以应尽可能避免长时间的贮存。
大多数金属在室温和高温,都被潮湿的氯气所腐蚀。在干燥的氯气中可用的的金属材料有铜、铜锌合金、铜镍合金、铜硅合金、金、软钢、铁硅合金、(14.5%Si)、铅、钼、镍、蒙乃尔、因科镍合金、耐蚀镍基合金和钽。可以用聚四氟乙烯、聚三氟氯化乙烯聚合体、氟化橡胶、化学玻璃、石墨等。
所有使用氯气的设备、管道、阀门等应在使用之前烘烤抽真空除去水分。
灭火可用雾状水。漏气要用排风机送至水洗塔或与水洗塔相连的通风橱内。废气的吸收剂可用水、酸式亚硫酸钠及酸式碳酸钠溶液,中和剂可用消石灰及其水溶液、碳酸钠、苛性碱等碱性溶液。当钢瓶漏气严重无法抢救时,可以把钢瓶浸入过量的石灰乳水中,以防止人畜中毒。