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氯气对人体的危害有哪些

来源：泰然健康网时间：2024年12月03日 05:20

氯气对人体的危害有哪些

氯气，化学式为Cl₂。常温常压下为黄绿色，有强烈刺激性气味的剧毒气体，密度比空气大，可溶于水，易压缩,可液化为黄绿色的油状液氯，是氯碱工业的主要产品之一，可用作为强氧化剂。下面就一起来学习一下吧。

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1氯气对人体的危害有哪些

　　急性中毒主要为呼吸系统损害的表现。

　　a. 起病及病情变化一般均较迅速。

　　b. 可发生咽喉炎、支气管炎、肺炎或肺水肿，表现为咽痛、呛咳、咳少量痰、气急、胸闷或咳粉红色泡沫痰、呼吸困难等症状，肺部可无明显阳性体征或有干、湿性罗音。有时伴有恶心、呕吐等症状。

　　c. 重症者尚可出现急性呼吸窘迫综合征,有进行性呼吸频速和窘迫、心动过速，顽固性低氧血症,用一般氧疗无效。

　　d. 少数患者有哮喘样发作，出现喘息，肺部有哮喘音。

　　e. 极高浓度时可引起声门痉挛或水肿、支气管痉挛或反射性呼吸中枢抑制而致迅速窒息死亡。

　　f. 病发症主要有肺部继发感染、心肌损害及气胸、纵隔气肿等。

　　g. X线检查：可无异常，或有两侧肺纹理增强、点状或片状边界模糊阴影或云雾状、蝶翼状阴影。

　　h. 血气分析：病情较重者动脉血氧分压明显降低。

　　i.心电图检查：中毒后由于缺氧、肺动脉高压以及植物神经功能障碍等，可导致心肌损害及心律失常。

　　眼损害：氯可引起急性结膜炎，高浓度氯气或液氯可引起眼灼伤。

　　皮肤损害：液氯或高浓度氯气可引起皮肤暴露部位急性皮炎或灼伤。

2氯气的化学性质

　　一、毒性

　　氯气是一种有毒气体，它主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里，生成次氯酸和盐酸，对上呼吸道黏膜造成损伤：次氯酸使组织受到强烈的氧化;盐酸刺激黏膜发生炎性肿胀，使呼吸道黏膜浮肿，大量分泌黏液，造成呼吸困难，所以氯气中毒的明显症状是发生剧烈的咳嗽。症状重时，会发生肺水肿，使循环作用困难而致死亡。由食道进入人体的氯气会使人恶心、呕吐、胸口疼痛和腹泻。1L空气中最多可允许含氯气0.001mg，超过这个量就会引起人体中毒。

　　二、助燃性

　　氯气的化学性质非常活泼，在非金属中仅次于氟和氧。氯气支持燃烧，许多物质都可在氯气中燃烧。(除少数物质如碳等)。

3氯气的发现

　　氯气的发现应归功于瑞典化学家舍勒。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，这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒感到极为难受。

　　舍勒制备出氯气以后，把它溶解在水里，发现这种水溶液对纸张、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用;他还发现氯气能与金属或金属氧化物发生化学反应。

　　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。

4氯气的生产

　　技术发展史

　　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：

　　4HCl(浓)+MnO₂=加热= MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑

　　然而，由于当时还不能够大量制得盐酸，故这种方法只限于实验室内制取氯气.后来法国化学家贝托雷把氯化钠、软锰矿和浓硫酸的混合物装入铅蒸馏器中，经过加热制得了氯气：

　　2NaCl+3H₂SO₄(浓)+MnO₂=加热=2NaHSO₄+MnSO₄+2H₂O+Cl₂↑

　　因为此法原料易得，所以，自1774年舍勒制得氯气到1836年止，人们一直沿用贝托雷发明的方法来生产氯气。

　　1836年古萨格发明了一种焦化塔，用来吸收路布蓝法生产纯碱(Na₂CO₃)的过程中排出的氯化氢气体(以前这种含氯化氢的气体被认为是一种废气，从古萨格开始，才得到了充分利用)得到盐酸，从此盐酸才成为一种比较便宜的酸，可以广为利用.舍勒发明的生产氯气的方法，经过改进，到此时才成为大规模生产氯气的方法.

　　1868年狄肯和洪特发明了用氯化铜作催化剂，在加热时，用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法：

　　4HCl+O₂=2H₂O+2Cl₂↑

　　这种方法被称为狄肯法(又译为地康法).

　　上面这些生产氯气的方法，虽然在历史上都起过一定的作用，但是它们与电解法生产氯气相比，无论从经济效益还是从生产规模上，都大为逊色.当电解法在生产上付诸实用时，上述生产氯气的方法就逐渐被淘汰了.

　　电解法的诞生要追溯到1833年.法拉第经过一系列的实验，发现当把电流作用在氯化钠的水溶液时，能够获得氯气：

　　2NaCl+2H₂O =2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

　　后来，英国科学家瓦特也发现了这种方法，并在1851年获得了一份关于生产氯气的英国专利.但是由于当时没有实用的直流发电机以产生足够的电流，所以电解法也只能停留在实验室规模，不能付诸工业生产，而被束之高阁.一直到十九世纪七十至八十年代，出现了比较好的直流发电机，电解法才得到广泛的应用。从此，氯气的工业生产跨入了一个新纪元。然而当时电解氯气所使用的电极为汞，致使电解得到的氯气、氢气中混有相当多的汞蒸气。这种“汞法制氯”对环境危害很大，所以新的“离子交换膜法”制取氯气，更环保，更节能。(汞法制氯至今仍是制取氯气的主流方法，如2010年中国有46%的氯气，2000年西欧50.1%的氯气都为此法生产的)[6]

　　氯气液化

　　氯气通常可直接利用，但为了制取纯净的氯气，并考虑贮运的方便，而把一部分氯气进行液化制成液氯，用钢瓶或槽车运往用户。生产中，将从电解槽出来的热氯气(其中含有少量氢、氧和二氧化碳等杂质)，用冷水洗涤或在换热器内冷凝脱水，再用硫酸干燥(必要时可以液氯洗涤以除去水分和杂质)，然后送去液化。因湿氯对铁有腐蚀作用，液化前氯中水分应低于50ppm。

　　液氯钢瓶氯气液化的温度和压力范围很大，工业生产上分为低压法、中压法和高压法。低压法在氯气为0.078～0.147MPa(表压)，冷却温度为-35～-40℃下进行液化。中压法在氯气为0.245～0.49MPa，冷却温度为-15～-20℃下进行液化。高压法的氯气为0.98～1.17MPa,用15～25℃水冷却即可液化。高压法比低压法能耗低，循环水用量少，但设备费用较高，适于大规模生产使用，中、小型氯碱厂多采用中压法。液化率由氯中含氢量来决定。液化尾气中含氢不得超过4%(体积)。尾气含60%～70%的氯气可作为合成盐酸、氯苯、次氯酸盐的原料气，也可经过深度净化精制，使液化率达到98%～99%。

5氯气的制取方法

　　电解

　　1.工业生产中用直流电电解饱和食盐水法来制取氯气：

　　2NaCl+2H₂O=通电= H₂↑+Cl₂↑+2NaOH

　　2.实验室通常用氧化浓盐酸的方法来制取氯气：

　　常见的氧化剂有：MnO₂、K₂Cr₂O₇(重铬酸钾)、KMnO₄、Ca(ClO)₂、CoO

　　发生的反应分别是：

　　4HCl(浓)+MnO₂ =加热=MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

　　14HCl+K₂Cr₂O₇=2KCl+2CrCl₃+7H₂O+3Cl₂↑

　　16HCl+2KMnO₄=2KCl+2MnCl₂+8H₂O+5Cl₂↑

　　[这两个反应用的盐酸比较稀的话，微热即可反应，没有盐酸可用一种非还原性酸和氯化钠的混合物代替，也可产生氯气。]

　　4HCl+Ca(ClO)₂=CaCl₂+2H₂O+2Cl₂↑{此反应需要的盐酸很稀，1mol/L便可以剧烈反应。}

　　H++ClO-+Cl-=H2O+Cl2↑

　　{只要能电离出H的酸即可参加并且发生此归中反应;如：草酸。但由于参加反应的酸电离出的H能力的不同，反应的速率也会不同。如果此酸为有机酸，且易挥发，那么要注意不能在强光照的照射下反应，不然氯气可能会和挥发出来的有机酸发生取代反应发生爆炸或生成有毒物质，如：冰醋酸会和氯气发生取代反应生成氯醋酸(剧毒固体)、二氯醋酸(固体)、三氯醋酸(固体)}

　　如不用浓盐酸，亦可用NaCl(固体)跟浓硫酸来代替.如：

　　2NaCl+3H₂SO₄(浓)+MnO₂=加热=2NaHSO₄+MnSO₄+2H₂O+Cl₂↑

　　注意：切勿被网络上的无知言论欺骗

　　，，因为会生成大量难以分离且易爆炸的ClO。

　　总之，实验室制氯气的办法都围绕着一个核心：氯离子+氧化剂+酸性环境，氧化剂的氧化性不强的话还需不同程度加热。

　　相关口诀

　　二氧化锰盐酸逢，隔网热瓶氯气生。

　　盐水硫酸除杂质，吸收通入火碱中。

　　解释

　　(1)二氧化锰盐酸逢，隔网热瓶氯气生：这句的意思是说在实验室中是用二氧化锰与浓盐酸在烧瓶中隔石棉网加热的方法来制取氯气。

　　(2)盐水硫酸除杂质：“盐水”指饱和食盐水，“杂质”指混在氯气中的氯化氢和水蒸气。这句的意思是说使气体依次通过饱和食盐水和浓硫酸分别除掉混在氯气中的氯化氢和水蒸气。

　　(3)吸收通入火碱中：的意思是说多余的氯气必须通入火碱溶液中吸收掉(因为氯气有毒)。

　　尾气处理及离子反应

　　用NaOH溶液。

　　2OH + Cl₂ =Clˉ+ ClOˉ + H₂O

　　第一个瓶子内的是饱和食盐水是为了除盐酸。

　　第二个是浓硫酸是为了除水蒸气。

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