Cl₂ hay khí clo là khí phi kim màu vàng lục, có mùi hắc mạnh, khả năng oxy hoá cao và độc tính lớn. Cl₂ là khí nặng hơn không khí nên dễ tích tụ dưới mặt đất hoặc vị trí thấp. Tan tốt trong nước lạnh tạo dung dịch clo hoặc axit yếu. Có tính ăn mòn cao với kim loại trong môi trường ẩm.
Trong công nghiệp, Cl₂ được sản xuất chủ yếu bằng điện phân dung dịch muối, sau đó nén vào bình áp lực để vận chuyển. Khí clo là một trong những hóa chất vô cơ được sử dụng rộng rãi nhất thế giới, đặc biệt trong các ngành xử lý nước, sản xuất polymer và chế tạo vật liệu.
Tính chất của khí clo
Tính chất vật lý
|
Tính chất |
Mô tả |
|
Trạng thái |
Khí màu vàng lục nhạt |
|
Mùi |
Hắc mạnh, dễ nhận biết |
|
Khối lượng riêng |
Nặng hơn không khí ~2,5 lần |
|
Độ tan trong nước |
Tương đối cao ở nhiệt độ thấp |
|
Điểm sôi |
Khoảng −34 °C |
|
Khả năng hóa lỏng |
Hóa lỏng dễ dàng dưới áp suất cao |
|
Tính ăn mòn |
Mạnh trong môi trường ẩm, đặc biệt với thép và sắt |
Do những tính chất trên nên khí clo thường được lưu trữ trong bình thép có lớp phủ chống ăn mòn và phải vận hành trong khu vực thông gió tốt.
Tính chất hóa học
Cl₂ là một chất oxy hóa mạnh, tham gia nhiều phản ứng công nghiệp quan trọng.
- Tác dụng với kim loại khi có độ ẩm, tạo muối ăn mòn bề mặt.
- Tác dụng với chất hữu cơ tạo dẫn xuất clo, được dùng trong ngành dung môi.
- Phản ứng với dung dịch kiềm tạo dung dịch tẩy rửa, khử trùng như NaOCl.
- Có khả năng diệt khuẩn mạnh nhờ phá vỡ cấu trúc protein của vi sinh vật.
Ứng dụng của khí clo
- Diệt vi khuẩn, virus, tảo trong nước sinh hoạt, hồ bơi, nước công nghiệp.
- Là nguyên liệu tạo vinyl chloride monomer (VCM) để sản xuất PVC.
- Tẩy trắng trong ngành giấy và dệt may.
- Sản xuất chất tẩy rửa, hoá chất khử khuẩn và dung môi hữu cơ chứa clo.
- Tách tạp chất trong luyện nhôm, đồng, titan.
Tác hại và nguy cơ khi tiếp xúc với Cl₂
|
Mức độ tiếp xúc |
Hậu quả có thể xảy ra |
|
Tiếp xúc nhẹ |
Cay mắt, kích ứng cổ họng, đau đầu |
|
Tiếp xúc trung bình |
Ho mạnh, khó thở, bỏng hóa học đường hô hấp |
|
Tiếp xúc nồng độ cao |
Phù phổi, suy hô hấp cấp, nguy hiểm tính mạng |
|
Tiếp xúc dài hạn |
Ảnh hưởng hệ hô hấp, phổi, gây viêm mãn tính |
Cách bảo quản và vận chuyển Cl₂
- Bình chứa Cl₂ phải đặt đứng, cố định bằng dây hoặc khung thép.
- Không để bình trong khu vực có nhiệt độ cao > 45°C.
- Không kéo lê bình, chỉ dùng xe đẩy chuyên dụng.
- Khi vận chuyển đường dài phải có giấy phép hóa chất độc hại.
- Không để bình chung với chất dễ cháy hoặc kim loại dễ oxy hóa.
Dù được xếp trong nhóm nguyên tố có độc tính cao nhưng Cl₂ là một trong những hóa chất quan trọng nhất của ngành công nghiệp hiện đại, vì vậy cần phải được quản lý nghiêm ngặt và đảm bảo các tiêu chuẩn an toàn thì Cl₂ mới có thể phát huy hết khả năng của nó về mặt kinh tế và công dụng trong đời sống.
