氯 性质
| 熔点 | −101 °C(lit.) |
|---|---|
| 沸点 | −34 °C(lit.) |
| 密度 | 1.468(0℃) |
| 蒸气密度 | 2.48 (vs air) |
| 蒸气压 | 4800 mm Hg ( 20 °C) |
| 储存条件 | -20°C |
| 溶解度 | 微溶于H2O |
| 形态 | 液体 |
| 颜色 | 清晰的黄绿色 |
| 气味 (Odor) | 可检测到 0.02 至 3.4 ppm(平均值 = 0.08 ppm)的高度刺激性、类似漂白剂的气味 |
| PH值 | 1.8 (20°C, 6.4g/L) |
| 嗅觉阈值(Odor Threshold) | 0.049ppm |
| 电阻率 (resistivity) | 1E9 μΩ-cm, 20°C |
| 水溶解性 | 0.7 g/100 mL |
| 电导率 | 0.01 S/m |
| 热导率 | 0.0089 W/(m·K) |
| 比热容 | Cp(gas): 0.48 J/(g·K), at 25℃ |
| Merck | 13,2112 |
| BRN | 3902968 |
| Henry's Law Constant | 6.1×10-4 mol/(m3Pa) at 25℃, Aieta and Roberts (1986) |
| 暴露限值 | ACGIH:TLV-TWA 0.1 ppm (0.29 mg/m3); TLV-STEL 0.4 ppm (1.16 mg/m3) OSHA:PEL-Ceiling 1 ppm (3 mg/m3) NIOSH:REL-Ceiling 0.5 ppm [15-min] |
| 介电常数 | 2.1(-46℃) |
| 稳定性 | 稳定的。与还原剂、醇类不相容。 |
| InChI | 1S/Cl2/c1-2 |
| InChIKey | KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N |
| SMILES | ClCl |
| LogP | -0.85 at 20℃ |
| CAS 数据库 | 7782-50-5(CAS DataBase Reference) |
| NIST化学物质信息 | Chlorine(7782-50-5) |
| EPA化学物质信息 | Chlorine (7782-50-5) |
氯 用途与合成方法
氯(Chlorine)是一种卤族化学元素,化学符号为Cl,原子序数为17。第二轻的卤素,在周期表里出现在氟和溴之间、它的性质是在他们中间体之间。 氯在室温呈现是黄绿色气体,有剧毒。它在元素里是反应性极强的元素和强氧化剂,在所有元素中,氯拥有最高的电子亲和力并且是鲍林电负度中第三高阴电性的元素,仅次于氧和氟。

从远古时期,人们就知道最常见含氯的化合物非氯化钠莫属(俗称盐)。在1630年,氯气在一个化学反应中第一次被合成出来,但并不被认为是一个基本重要的物质。卡尔·威廉·舍勒在1774年写了一个关于氯气描述,推测它是新元素的氧化物。在1809年,化学学家认为这气体是纯的元素,汉弗里·戴维在1810年为它以本身颜色(古希腊文:χλωρός、罗马文:khlôros)“淡绿色”命名。
自然界中游离状态的氯存在于大气层中,是破坏臭氧层的单质之一。氯气受紫外线分解成两个氯原子(自由基)。大多数通常以氯化物(Cl-)的形式存在,常见的主要是氯化钠(食盐,NaCl)。
商业生产的氯是从电解食盐水中而得。家用漂白水、消毒剂以及工业用的一些化学试剂的开发乃是得利于氯的高氧化电位性质。氯广泛运用在制造消费者产品、三分之二的有机化学品像是聚氯乙烯、许多塑胶制品的中间产物和其他没有包含氯元素的终端产品。游泳池都是使用含氯化合物以维持水池干净和卫生。氯元素在高浓度的情况下对生物体来说是极度危险和有毒的,第一世界大战曾使用氯气作为第一个化学战剂。
氯气的生产方法经历了漫长的发展过程。1774年瑞典化学家舍勒用软锰矿(含有二氧化锰)和浓盐酸作用,首先制得了氯气,其反应方程式为: 4HCl(浓)+MnO₂=加热= MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑
氯是卤素的第二个元素,在元素周期表中为第17族,因此它的特性与氟、溴和碘很相似,它的大部分特性介于氟与溴之间。氯的电子轨域组态为[Ne]3s23p5,在第三以及最外层轨域的电子有七个,其表现为七个价电子,如同所有的卤素,氯也比完整的八隅体少了一个电子,因此为很强的氧化剂,会与许多元素反应以使它的外层轨域变得完整。对应于周期表的位置,氯的电负度介于氟与溴之间(氟:3.98、氯:3.16、溴:2.96、碘:2.66),活性比氟低,但比溴活跃,氯和氟相比为较弱的氧化剂,和溴相比则为较强的氧化剂,因为氯的原子半径介于氟与溴之间,因此氯的许多原子特性延续了碘至溴的趋势,例如第一游离能、电子亲和力、X2的分子解离焓(X为氯、溴、碘)、离子半径以及X和X之间的键长度。(氟因为较小所以较为特异)
溶解性 极易溶于水。按OT-42方法测定。取预经冰浴冷却的氢氧化钠试液(TS-224)10ml,小心地通入试样若干ml,所形成溶液的氯化物试验(IThl2)呈阳性,并能使碘化淀粉试纸颜色变深。 按常规的锌汞合金法测定。 ADI未规定。氯气是一种呼吸刺激物,大量吸入导致咳嗽、呼吸困难并刺激眼睛。严重时可窒息致死。直接接触液态氯可导致灼伤皮肤及眼睛。空气中含氯量不得超过0.001mg/L。 高浓度氯气能引起急性皮炎,并伴有皮肤多汗、发红和水肿。中等浓度及低浓度氯气中毒时,有明显的胸部剧疼、眼灼伤及刺痛、流泪和很难受的干咳。高浓度氯气中毒可导致呼吸中枢反射性抑制引起的骤然死亡。氯气中毒后,应立即供给新鲜空气,保持安静、温暖。尽早吸氧,并住院治疗。
最高容许浓度为1 mg/m3。
生产人员工作时要穿工作服,戴防毒面具和防护密闭眼镜,穿戴橡皮手套、围裙、长筒胶靴。设备和输送管线要密封,厂房适当通风并检查空气中氯气的浓度。给保健饮食。 2.5gC12/kg小麦粉(FAO/WHO,2001),该小麦粉限用于蛋糕(可导致所含维生素E下降)。
安全信息
| 危险品标志 | T,N,O |
|---|---|
| 危险类别码 | 23-36/37/38-50-8 |
| 安全说明 | 9-45-61 |
| 职业暴露限值 | Ceiling: 0.5 ppm (1.45 mg/m3) [15-minute] |
| 危险品运输编号 | UN 1017 2.3 (CHLORINE) |
| 危险品运输编号 | UN 3520 2.3 (CHLORINE, ADSORBED) |
| WGK Germany | 2 |
| RTECS号 | FO2100000 |
| TSCA | TSCA listed |
| DOT Classification | 2.3, Hazard Zone B (Gas poisonous by inhalation) |
| 危险等级 | 2.3 |
| 存储类别 | 2A - 气体 |
| 危险性类别 | 急性毒性 类别2 吸入 危害水生环境-急性危害 类别1 眼部刺激 类别2 氧化性气体 类别1 加压气体 (压缩气体) 经皮刺激 类别2 特异性靶器官毒性-一次接触,类别3 |
| 毒害物质数据 | 7782-50-5(Hazardous Substances Data) |
| 毒性 | LC50 (1 hr) in rats, mice (ppm): 293, 137 (K. C. Back et al., Reclassification of Materials Listed as Transportation Health Hazards (TSA-20-72-3; PB 214-270, 1972) pp A-182-183) |
| 立即威胁生命和健康浓度 | 10 ppm |
