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光气COCl2
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1.别名·英文名
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碳酰氯、氧氯化碳;Carbonoxychloride、Phosgene、Carbonylchloride.
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2.用途
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有机合成、染料、药品、纤维处理剂、除草剂、炸药的稳定剂、橡胶、农药、紫外线吸收剂、增塑剂、合成泡沫、氯化剂。
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3.制法
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(1)一氧化碳和氯的光合成法。
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(2)一氧化碳和氯在活性碳催化剂作用下合成。
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(3)高温下金属氯化物和一氧化碳反应。
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(4)四氯化碳和发烟硫酸反应。
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(5)用铬酸氧化脂肪族氯化物。
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(6)含有多氯的碳氢化合物进行氧化。
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(7)焦碳、氧气和氯气合成而得。
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4.理化性质
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分子量: 98.9164
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熔点: -127.8℃
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沸点(101.325kPa): 7.6℃
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液体密度(7.55℃,101.325℃kPa):1410kg/m3
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气体密度(25℃,101.325kPa):4.119kg/m3
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相对密度(气体,空气=1,25℃,101.325kPa):3.48
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比容(21.1℃,101.325kPa):0.2435m3/kg
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气液容积比(15℃,100kPa): 337L/L
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临界温度: 182.0℃
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临界压力: 5674kPa
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临界密度: 521kg/m3
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压缩系数:
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温度
℃ |
压缩系数 |
20kPa |
60kPa |
100kPa |
400kPa |
15 |
0.9975 |
0.9925 |
0.9874 |
|
50 |
0.9977 |
0.9932 |
0.9886 |
0.9530 |
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熔化热(145.37K,101.325kPa): 58.05kJ/kg
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气化热(7.55℃,101.325kPa): 246.81kJ/kg
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比热容(气体,25℃,101.325kPa):Cp=583.25J/(kg·K)
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(液体,270K): C=1016.82J/(kg·K)
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蒸气压(-20℃): 29kPa
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(0℃): 72kPa
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(20℃): 155kPa
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粘度(101.325kPa,15℃):0.01144mPa·S
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表面张力(0℃): 34.6mN/m
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导热系数(101.325kPa,15℃):0.009127W/(m·K)
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毒性级别: 4
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易燃性级别:0
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易爆性级别:0
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光气在常温常压下为具有窒息性不愉快气味(腐败的苹果味,发霉的干草味)的无色有毒气体,工业品略带黄色。易液化。空气中不燃烧。在常温及没有水分时相当稳定,但是遇潮湿空气时因生成HCl而发烟。遇水和醇分解成HCl。冷水中分解相当缓慢,而在热水中分解相当快:COCl2+H2O=2HCl。受到光和热的作用(约200℃),开始离解为Cl2与CO。比空气重,常聚集在低洼地方经久不散。相当活泼,是有效的氯化剂。与氨作用生成尿素,容易与胺类发生作用。溶于水,并缓慢水解成盐酸和二氧化碳。易溶于苯、甲苯、二甲苯、硝基苯、氯苯、醋酸、冰醋酸、四氯乙烷、氯仿。液态光气是某些化学物质的良好溶剂,它可被活性碳、浮石、碱石灰及鸟洛托品吸附和中和。商品一般以甲苯溶液的形式出售。
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光气和一些物质混合接触时的危险性如下表所示。
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混合接触危险物质名称 |
化学式 |
危险等级 |
摘要 |
氯酸钠
过氧化氢
过氧化二苯甲酰
钾
钠
乙醚
丙酮
甲苯
己烷
苯胺
硝酸甲酯
二硝基苯
苦味酸
氢氧化铵
氢氧化钠
叠氮化铅
叠氮化钠
叠氮化钡
铝
镁 |
NaClO3
H2O2
C6H5COOOCOC6H5
K
Na
(C2H5)2O
CH3COCH3
C7H8
CH3(CH2)4CH3
C6H5NH2
CH3ONO2
C6H4(NO2)2
C6H2(OH)(NO2)3
NHaOH
NaOH
Pb(N3)2
NaN3
Ba(N3)2
Al
Mg |
B
B
B
A
A
B
B
B
C
B
A
A
A
D
B
B
A
A |
受冲击有激烈爆炸的危险性
受冲击有激烈爆炸的危险性
可能生成爆炸性物质卡巴肼
可能生成爆炸性物质卡巴肼
可能生成爆炸性物质卡巴肼
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5.毒性
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家兔-吸入LC50:3211 ppm·1分
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最高容许浓度:0.1ppm(0.4mg/m3)
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光气是高毒的,代表性毒气之一。光气被吸入后对呼吸道的刺激作用较小,暂时无症状出现。这样,吸入的大部分气体进入肺的深部,然后在那里缓慢水解成盐酸。这个水解产物盐酸强烈作用于肺泡,引起肺部淤血、肺水肿,使血液循环不正常,心肺机能发生障碍。而且又进一步引起肾脏和中枢神经系统的障碍,并最后导致中毒死亡。
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吸入光气后的症状有咳嗽、咽痛、口渴、呕吐、粘膜充血、呼吸困难、咳出泡沫性痰液、全身倦怠、胸闷、胸痛、发烧、发绀、休克等。
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光气对人体的作用和浓度之问的关系如下:
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浓度 |
作用时间 |
症状 |
mg/l |
ppm |
0.005~0.01
0.0125
0.016
0.019
0.02
0.04
0.05
O.08
0.10
0.36 |
0.5~1.0
1.25~2.5
3.1
4.0
4.8
5.0
10.0
12.5
20.0
25.0
90.0 |
长时间
长时间
长时间
长时间
1分钟
几分钟
0.5~1小时
1~2分钟
短时间
0.5小时 |
闻到气味的最低浓度
没有反射的防御反应
有刺激咽喉的症状
有刺激眼睛的症状
发生咳嗽
难以忍受
刺激呼吸器官和眼睛,无 力
有生命危险
发生严重的肺障碍
急性死亡
死亡 |
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吸入光气时,应立即把患者转移至无污染通风良好之处,安置休息并保持温暖舒适。呼吸微弱时要输氧、服扩大支气管的药和解除充血剂。咳嗽时可用可待因。若需要还可服止痛药,同时尽快就医诊治。
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6.安全防护
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气体用钢瓶盛装,钢瓶要存放在阴凉干燥通风良好阳光不直射之处。设备管道要严格密封,可用氨溶液检漏。
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无水光气在室温没有腐蚀性,可以用纯铝(99.5%)、铁、铸铁、碳钢、不锈钢、铅(<210℃)、铅锑合金、镍、银、铂和铂合金、铜和铜合金
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潮湿的光气是强腐蚀剂。可用的金属材料有耐盐酸镍基合金、铂、金和钽。
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对气态光气可用聚氯乙烯、聚四氟乙烯和聚三氟氯乙烯。对液态光气可以用聚四氟乙烯和聚三氟氯乙烯。丁基橡胶、氯丁橡胶、氟橡胶和海帕伦可用于气态或液态光气。硼硅酸玻璃等专用玻璃、石英、瓷料、陶器也可以用。
- 发生火灾时可用雾状水、二氧化碳灭火剂。少量光气泄漏时可用水蒸气冲散,大量泄漏时可用液氨喷雾解毒:COCl2+4NH3→CO(NH2)2+2NH4Cl。也可用氢氧化钠溶液中和。当泄漏出光气的甲苯溶液时,先切断所有火源,然后用不燃性分散剂制成乳剂刷洗。如果没有分散剂,可用砂子吸收后拿到空旷地方掩埋。污染的地面用肥皂或洗涤剂刷洗,洗水经稀释后排入废水系统。废气或漏气可用水吸收。