0.1 Хлор

Хлор позначається атомним символом Cl, і вважається, що молекула хлору складається з двох атомів Cl2. Відносна атомна маса 35,453, відносна молекулярна маса 70,906.

Хлор при звичайній температурі та атмосферному тиску являє собою жовтувато-зелений газ з характерним та подразнюючим запахом. Він легко стискується (при -34,050С і тиску 101,3 кПа), утворює маслянисту рідину жовтувато-зеленого кольору, температура затвердіння -1010С. Твердий хлор – це блідо-жовті ромбічні кристали. В промисловості хлор, в основному, отримують електрохімічним методом.

Фізичні властивості

Об’ємна густина газоподібного хлору при температурі 00С і тиску 101,3кПа складає 3,214 кг/м3 .

Щільність рідкого хлору 1400 кг/м3, тиск 1500 кПа.

Рідкий хлор вважається речовиною, що не проводить електричний струм. Газоподібний здатний до електризації та іскроутворення. Розчинність хлору у воді залежить від її температури та парціального тиску хлору. Гранична розчинність хлору у воді при температурі від 10 до 1000С і парціального тиску 101,3 кПа складає від 10 до 50 г/л. При 100С і тиску 101,3 кПа в 1 об’ємі води розчиняться біля 3 об’ємів хлор-газу. Розчинність хлору в органічних розчинниках велика особливо при низьких температурах.

Хімічні властивості

Хлор хімічно дуже активний, що зумовило його широке застосування при хлоруванні, окисленні, дезинфекції тощо.

Небезпека виникнення вибуху, пожежі

Чистий хлор є негорючою та вибухобезпечною речовиною. Горіння та вибухи можуть виникнути при вмісті в рідкому чи газоподібному хлорі горючих та вибухонебезпечних речовин, і концентраціях, що відповідають межам загоряння (вибуховості).

Небезпечними домішками в рідкому та газоподібному хлору є: трихлорид азоту; моно- і дихлороміни; вуглеводні тощо. Рідкий хлор що містить більше 5% (по масі) трихлорида азоту – вибухонебезпечний, має дуже високу чутливість до удару, тертя, нагрівання. Газоподібний хлор у суміші з воднем, вуглеводними та їх похідними здатен до горіння та вибуху.

Небезпека виникнення токсичної хмари

Витоки газоподібного або зрідженого хлору можуть супроводжуватись тяжкими наслідками. Найбільш небезпечні витоки і виливи зрідженого хлору, так як при випаровуванні 1 кг рідкого хлору утворюється біля 345 л газу (100% Cl2) при температурі 250С, і тиску 101,3 кПа. Якщо виник витік хлору з контейнера через отвір в обичайці контейнера, то необхідно аварійну посудину встановити в таке положення при якому буде виділятися газоподібний хлор, а не рідкий, бо вагова витрата рідкого хлору через отвір рівна його перетину і в 10-15 раз вища ніж газоподібного.

При транспортуванні, зберіганні, випорожнені рідкого хлору з контейнерів можливі його витоки. При цьому можливі різні шляхи неконтрольованого виникнення хмари хлору. Пари хлору можуть виникати по всій площі рідини (гомогенне пароутворення) чи тільки по поверхні розливу і стінках аварійної попосудини (гетерогенне пароутворення). Гомогенне пароутворення супроводжується викидом із аварійної попосудини суміші парової і рідкої фаз.

При інтенсивності викиду рідкого хлору до 15 кг/с вважається, що весь він переходить в газову фазу. В атмосфері в процесі викиду створюється аерозольна система, яка у вигляді хмари починає переміщуватися в напрямку вітру одночасно змішуючись з повітрям. При ясній погоді і швидкості вітру до 5 м/с проходить швидке розбавлення концентрації хлору повітрям і інтенсивне поширення хмари. На початковій стадії випаровування рідкого хлору хлорна хмара розповсюджується головним чином в горизонтальному напрямі з середньою швидкістю руху атмосферного повітря. Це пояснюється великою різницею щільностей газоподібного хлору і атмосферного повітря. В залежності від швидкості вітру з підвітряної сторони на великій відстані від місця випаровування рідкого хлору можуть бути великі (летальні) концентрації хлору, що є дуже небезпечними обставинами.

Небезпеки для життя людей

Хлор є сильнодіючою отрутною речовиною, що здійснює загальнотоксичну та подразнювальну дію, а також викликає хімічні опіки. Хлор може надходити в організм через органи дихання та шкіру. Чутливість до хлору різна у різних людей і залежить від концентрації його в повітрі і тривалості перебування людини у зараженій зоні.

Хлор викликає різке подразнення слизистих оболонок очей, а також верхніх та глибоких дихальних шляхів і легень. Проникаючи у глибокі дихальні шляхи, хлор уражає легеневу тканину, викликає набряк легень. Отруєння людини хлором високої концентрації спричиняє смерть, що наступає через кілька хвилин після вдихання газу. Середній індекс смертності при отруєнні хлором складає 0,52.

Показники впливу хлору на людину наведені у таблиці.

Концентрація хлору у повітрі Дія на організм людини
см33 мг/м3
1 3

Найменша концентрація, що викликає слабкі симптоми подразнення після кількох годин перебування

3,5 10,5

Границя сприйняття – найнижча концентрація, що сприймається на нюх

4 12

Максимальна концентрація, що може вдихатися протягом однієї години без серйозного ураження

15,1 45,3

Мінімальна концентрація, що викликає подразнення гортані

30,2 90,6

Мінімальна концентрація, що викликає кашель

від 40

до 60

від 120 до 180

Небезпечна концентрація перебування в цій атмосфері від 30 хв. до 1 години

1000 3000

Смертельна доза при кількох глибоких вдихах

Граничні допустимі концентрації хлору встановлені такі:

  • в повітрі робочої зони виробничих приміщень 1мг/м3 (клас небезпеки 2);
  • в атмосферному повітрі населених пунктів:
    • максимальна одноразова 0,1 мг/м3;
    • середньої добова 0,03 мг/м³.