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2023/1/13 10:34:56每次听到氯气这个词,下意识的就只想到他是有毒气体,毕竟在一战中,氯气是用于毒气战的,可今天阅读资料时发现,氯气原来应用这么广泛,接下来就带大家了解一下吧。
氯气(chlorine)是氯元素形成的一种单质,化学式Cl2。常温常压下为黄绿色,有强烈刺激性气味的剧毒气体,具有窒息性,密度比空气大。熔点-101.00℃,沸点-34℃。可溶于水和碱溶液,易溶于有机溶剂(如四氯化碳),难溶于饱和食盐水 。易压缩,可液化为黄绿色的油状液氯。
研究简史
氯气的发现:
舍勒发现氯气是在1774年,当时他正在研究软锰矿(二氧化锰),当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时,产生了一种黄绿色的气体,他发现这是一种新的气体,并具有刺激性。
从1774年舍勒发现氯气以后,到1810年,许多科学家先后对这种气体的性质进行了研究。这期间,氯气一直被当作一种化合物。直到1810年,戴维经过大量实验研究,才确认这种气体是由一种化学元素组成的物质。他将这种元素命名为chlorine,这个名称来自希腊文,有“绿色的”意思。中国早年的译文将其译作“绿气”,后改为氯气。
理化性质
物理性质
氯气物理性质:氯气化学式为Cl2。常温常压下为黄绿色气体,密度比空气大,可溶于水,易压缩经压缩可液化为金黄色液态氯,用作强氧化剂与氯化剂,氯气可溶于水,易溶于有机溶剂,难溶于饱和盐水。
化学性质
漂白性
助燃性
与金属反应
例如:与钠的反应:2Na+Cl2=2NaCl
与非金属单质反应
与有机化合物反应
与无机化合物反应
营养功能
光合作用:
氯气参与光合作用。在光合作用中,氯作为锰的辅助因子参与水的光解反应。水光解反应是光合作用最初的光化学反应,氯的作用位点在光系统II。研究工作表明,在缺氯条件下,植物细胞的增殖速度降低,叶面积减少,生长量明显下降(大约60%),但氯并不影响植物体中光合速率。氯不仅为希尔反应放O2所必需,它还能促进光合磷酸化作用。
气孔运动:
氯对气孔的开张和关闭有调节作用。当某些植物叶片气孔开张时,K+流入是由有机酸阴离子(主要是苹果酸根)作为陪伴离子,这些离子在代谢过程中是靠消耗淀粉产生的;但是对某些淀粉含量不多的作物(如洋葱),当K+流入保卫细胞时,由于缺少苹果酸根则需由Cl-作为陪伴离子。
缺氯时,洋葱的气孔就不能自如地开关,而导致水分过多地损失。由于氯在维持细胞膨压、调节气孔运动方面的明显作用,从而能增强植物的抗旱能力。
激活酶 :
氯气参与激活H+-泵ATP酶
抑制病害:
施用含氯肥料对抑制病害的发生有明显作用。
据报道,2013以前年至少有10种作物的15个品种,其叶、根病害可通过增施含氯肥料而明显减轻。例如冬小麦的全蚀病、条锈病,春小麦的叶锈病、枯斑病,大麦的根腐病,玉米的茎枯病,马铃薯的空心病、褐心病等。
根据研究者的推论,氯能抑制土壤中铵态氮的硝化作用。当施入铵态氮肥时,氯使大多数铵态氮不能被转化,而迫使作物吸收更多的铵态氮;在作物吸收铵态氮肥的同时,根系释放出H+离子,使根际酸度增加。
许多土壤微生物由于适宜在酸度较大的环境中大量繁衍,从而抑制了病菌的滋生,如小麦因施用含氯肥料而减轻了全蚀病病害的发生。还有一些研究者从Cl-和NO3-存在吸收上的竞争性来解释。施含氯肥料可降低作物体内NO3-的浓度,一般认为NO3-含量低的作物很少发生严重的根腐病。
其他作用:
在许多阴离子中,Cl-是生物化学性质稳定的离子,它能与阳离子保持电荷平衡,维持细胞内的渗透压。植物体内氯的流动性很强,输送速度较快,能迅速进入细胞内,提高细胞的渗透压和膨压。渗透压的提高可增强细胞吸水,并提高植物细胞和组织束缚水分的能力。这就有利于促进植物从外界吸收更多的水分。
氯对酶活性也有影响。氯化物能激活利用谷氨酰胺为底物的天冬酰胺合成酶,促进天冬酰胺和谷氨酸的合成。氯在氮素代谢过程中有重要作用。
适量的氯有利于碳水化合物的合成和转化。
应用领域
化学工业
化学工业用于生产次氯酸钠、漂白粉等无机化工产品,以及有机氯化物。
制备环氧丙烷
制备氯化铁
制备盐酸
制聚氯乙烯
重单体制法可分为两种路线,一种是以乙烯为原料的石油路线,即氧氯化法。由石油裂解分离出乙烯,然后用氧气和HCl(裂解副产物)作用生成的Cl2与乙烯发生氯化反应,生成二氯乙烷,再裂解出氯化氢得氯乙烯。
制漂白物
冶金工业
主要用于生产金属钛、镁等。
电子工业
在电子工业中,高纯氯气主要用于电子工业干刻、光导纤维、晶体生长和热氧化。
医药工业
氯气常用于制药,常参与含氯有机化合物的合成。如:马来酸氨氯地平片。
农药工业
用作生产高效杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长刺激剂的原料。
其他方面
用于啤酒厂的污水处理
中国公布了用氯气对啤酒厂污水进行处理的方法。氯气价格低廉,用量少,消毒可靠,工艺成熟,是自来水公司普遍使用的消毒剂,氯气还可以除臭、除微生物,对生物耗氧量和化学耗氧量去除率也很高,可确保回收水质的稳定,因而比较适合啤酒厂污水的处理。
自来水消毒
自来水常用氯气消毒,1 L水里约通入0.002 g氯气,消毒原理是其与水反应生成了次氯酸,它的强氧化性能杀死水里的病菌。而之所以不直接用次氯酸为自来水杀菌消毒,是因为次氯酸易分解难保存、成本高、毒性较大,则用氯气消毒可使水中次氯酸的溶解、分解、合成达到平衡,浓度适宜。
去除乙炔中的硫、磷杂质
乙炔气是PVC生产的主要原料。工业乙炔气中,硫、磷是以H2S和H3P气体形式存在的,这2种气体超标,会使生产PVC所用的催化剂中毒。利用氯水中的CIO-的强氧化性,对乙炔气进行喷淋洗涤,可除去H2S和H3P。
安全措施
中毒处理
吸入气体者立即脱离现场至空气新鲜处,保持安静及保暖。眼或皮肤接触液氯时立即用清水冲洗。
吸入后有症状者至少观察12小时,对症处理。吸入量较多者应卧床休息,吸氧,给舒喘灵气雾剂、喘乐宁(Ventolin)或5%碳酸氢钠加地塞米松等雾化吸入。
急性中毒时需合理氧疗;早期、适量、短程应用肾上腺糖皮质激素;维持呼吸道通畅;防治肺水肿及继发感染。
危害防治
1.不能选用存在缺陷的设备和部件,各设备和部件要定期检测和检验;
2.加强工艺管理,严格控制工艺指标,发现问题必须及时检查和处理;
3.加强事故氯处理装置的管理和检修,相关装置采用多路电源供电,定期清洗事故氯处理装置,机泵定期试车;
4.为了及时发现氯气泄漏,在生产、储存、输送和使用的岗位都要安装氯气报警器,一旦氯气泄漏,可及早发现,防止事故扩大,并在液化岗位安装电视监控和碱液喷淋装置;
仪器推荐
JC-ADT
固定式氯气探测器
产品简介
INTRODUCTION
JC-ADT是一款隔爆型、24小时在线监测的有毒气体检测仪,仪器采用进口传感器,可实现数据实时传输,响应速度快,测量精度高,稳定性好,多种信号输出,可兼容现场DCS、PLC等控制系统,也可以作为单机控制使用,一体化声光报警器。仪器外壳采用防爆合金金属外壳,同时有多重电路保护功能可防止人为因素导致的仪器损坏,本仪器广泛应用于石油化工、电力消防、管井隧道,污水处理等各种工业环境以及特殊环境。
MP100
氯气检测仪
产品简介
INTRODUCTION
MP100单一气体检测仪可对包括氧气在内的超过21种有毒有害气体进行准确测量。双按键操作简单方便;可视性显示,轻松感知仪器信息;坚固和可靠的外壳设计,保证在恶劣条件下都可以轻松应对;使用者可以通过红色LEDs快速得知报警信息。功能测试和标定操作可以通过手动轻松完成,亦可通过MP300T1自动校准与管理平台进行管理。因此MP100可以被广泛的应用在石油石化,冶金,化工等行业,用于进行人员保护以及气体检测。
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