Chlor a anorganické sloučeniny (jako HCl)
Látka: Chlor a anorganické sloučeniny (jako HCl)
Chlor a anorganické sloučeniny (jako HCl) | |
---|---|
další názvy | kyselina chlorovodíková, kyselina solná, solnice, chlorovodík |
číslo CAS * | 7782–50–5 (chlor)
7647–01–0 (chlorovodík) |
chemický vzorec * | Cl2 (chlor)
HCl (chlorovodík) |
ohlašovací práh pro úniky | |
do ovzduší (kg/rok) | 10000 |
do vody (kg/rok) | - |
do půdy (kg/rok) | - |
prahová hodnota pro přenosy | |
v odpadních vodách (kg/rok) | - |
v odpadech (kg/rok) | - |
rizikové složky životního prostředí | ovzduší |
věty R | |
R23(chlor, chlorovodík) | Toxický při vdechování. |
R35 (chlorovodík) | Způsobuje těžké poleptání. |
R36/37/38 (chlor) | Dráždí oči, dýchací orgány a kůži. |
R50 (chlor) | Vysoce toxický pro vodní organismy. |
věty S | |
S1/2 (chlor, chlorovodík) | Uchovávejte uzamčené a mimo dosah dětí |
S9 (chlor, chlorovodík) | Uchovávejte obal na dobře větraném místě |
S26 (chlorovodík) | Při zasažení očí okamžitě důkladně vypláchněte vodou a vyhledejte lékařskou pomoc. |
S36/37/39 (chlorovodík) | Používejte vhodný ochranný oděv, ochranné rukavice a ochranné brýle nebo obličejový štít. |
S45 (chlor, chlorovodík) | V případě nehody, nebo necítíte-li se dobře, okamžitě vyhledejte lékařskou pomoc (je-li možno, ukažte toto označení) |
S61 (chlor) | Zabraňte uvolnění do životního prostředí. Viz speciální pokyny nebo bezpečnostní listy |
*Jedná se sice o širokou skupinu látek, avšak fakt, že je uveden jen ohlašovací práh emisí do ovzduší, velmi zužuje spektrum možných sloučenin. V úvahu připadají zejména chlor a chlorovodík, což jsou za normálních podmínek plyny. Pro tyto dvě látky jsou uvedeny i R a S věty.
Základní charakteristika
Chlor je za normálních podmínek zelenožlutý plyn s extrémně silným štiplavým zápachem. Jeho teplota varu je –34º, tání -101ºC a hustota 1,42 kg.m-3, což znamená, že je mírně těžší než vzduch (hustota vzduchu je 1,29 kg.m-3). Jedná se o velmi reaktivní plyn, který je schopen oxidovat mnohé kovy již při pokojové teplotě. Co se týče rozpustnosti ve vodě, plynný chlor s vodou reaguje za vzniku chlorové vody, resp. rovnovážné směsi chloru, kyseliny chlorné a kyseliny chlorovodíkové. Ve vyšších koncentracích vzniká kyselina chlorovodíková rozpouštěním chlorovodíku ve vodě. Kyselina chlorovodíková (neboli rozpuštěný chlorovodík) je čirá, nebo mírně nažloutlá kapalina. Její neutralizací vznikají chloridy. Plynný chlorovodík se projevuje velmi štiplavým agresivním zápachem. Jeho hustota činí 1,18 kg.m-3, je tudíž jen nepatrně lehčí než vzduch. Je to velmi agresivní a korozivní plyn. Chlor a chlorovodík (resp. kyselina chlorovodíková) jsou dvě nejvýznamnější anorganické plynné látky s obsahem chloru, proto se v dalším textu zaměříme právě na ně.
Použití
V chemickém průmyslu je chlor velmi důležitou surovinou. Velmi
hojně se využívá při výrobě mnoha běžných materiálů,
například polvinylchloridu (PVC) a mnoha dalších organických
hmot. Dále se využívá pro výrobu chloroformu,
trichlorbenzenů, propylenoxidu a kupříkladu fosgenu a yperitu (chemické
zbraně). Je také používán pro výrobu anorganických
sloučenin a desinfekčních prostředků. Chlor či některé jeho
sloučeniny se užívají k bělení buničiny, celulózy a papíru.
Baktericidních vlastností chloru se využívá pro desinfekci pitné vody
i vody v nádržích a bazénech určených pro rekreaci. Dále je
chlor (a jeho sloučeniny) využíván v mnohých desinfekčních
přípravcích, barvivech, insekticidech, lacích, rozpouštědlech, textilu
či lékařství.
Chlorovodík je využíván pro hydrochloraci pryže, ve výrobě
vinylchloridů a alkychloridů, při oddělování bavlny od vlny a při
čištění bavlny. Užívá se také pro leptání polovodičových krystalů
a je meziproduktem v mnoha průmyslových výrobních procesech.
Kyselina chlorovodíková se užívá při moření povrchu
oceli. Lze jí využít k odstranění koroze (oxidů železa)
před dalším zpracováním oceli. Nejčastěji se k tomuto účelu
využívá technická 18% kyselina chlorovodíková. Kyselina chlorovodíková
je také užívána při výrobě polyaluminiumchloridu. Hojně je
používána v elektrochemickém průmyslu při galvanizaci a výrobě
baterií. Další její využití je v organických chemických
výrobách, například polykarbonátů, aktivního uhlí a kyseliny
askorbové. Dále je přítomna při výrobě ingrediencí a aditiv do
jídla, aspartamu, fruktosy nebo kyseliny citronové.
Kyselina chlorovodíková je látka přirozeně se vyskytující
v trávicím traktu mnoha živočichů i člověka, kde se
významným způsobem podílí na trávení přijímané potravy.
Zdroje emisí
Mezi přirozené zdroje emisí můžeme zařadit chlorovodík unikající
při vulkanické činnosti a vznikající při přirozených lesních
požárech. Během úhynu či poranění živočichů může dojít
k uvolnění trávicích šťáv obsahujících kyselinu chlorovodíkovou,
jedná se ale v globálním měřítku o naprosto zanedbatelná
množství.
Vzhledem k možnému ohrožení životního prostředí jsou mnohem
významnější antropogenní zdroje emisí. Jmenovat můžeme
následující:
- úniky chloru a chlorovodíku z průmyslu (jejich výroba, organické výroby, anorganické výroby – viz. „použití“);
- úniky chloru při bělení papíru a buničiny;
- úniky chloru při jeho využívání k desinfekčním účelům (chlorování vody, lékařství) a odpařování chloru a jeho sloučenin z rozpouštědel a přípravků (např. prostředek SAVO);
- chlorovodík pocházející ze spalovacích procesů (Během spalování paliv, které obsahují chloridy, jako je například uhlí.);
- vznik chlorovodíku během spalování odpadů s obsahem chloru (plasty);
- úniky kyseliny chlorovodíkové při zpracování oceli.
Dopady na životní prostředí
Dostane-li se chlor do životního prostředí kupříkladu v důsledku
havárie, může bezprostředně popálit blízké rostliny, ale pak rychle
zareaguje se vzdušnou vlhkostí na chlorovodík. Chlorovodík je velmi
korozivní látka, která napadá mnohé kovy a vápenec, což vede
k narušení budov i kulturních památek. Plynný
chlorovodík se velmi rychle rozpouští ve vodě (i ve vzdušné
vlhkosti) za vzniku silné kyseliny chlorovodíkové, která je při vyšších
koncentracích toxická pro vodní organismy a poškozuje také rostliny.
Akutní ohrožení volně žijících živočichů a rostlin emisemi ze
spalovacích procesů je však s výjimkou případných havárií
nepravděpodobné.
Chlorovodík vznikající v atmosféře přispívá ke
kyselosti dešťů tím, že se rozpouští ve vodních částicích
mraků a způsobuje tak zvýšení kyselosti dešťové vody oproti normálu.
Určité typy půd a jezer mohou být obzvlášť citlivé na výskyt kyselých
dešťů. Hlavní plyny podílející se na vzniku kyselých dešťů jsou oxid
siřičitý a oxidy dusíku, ale i chlorovodík může hrát určitou
roli. Tyto látky mohou být díky používání vysokých komínů
rozptylujících znečišťující látky vysoko v ovzduší
transportovány atmosférickými proudy na vzdálenosti tisíců
kilometrů.
Dopady na zdraví člověka, rizika
Chlor je velice nebezpečný a agresivní plyn. Jeho
výhodou je velmi silný zápach, který je člověku patrný
již při nízkých koncentracích. To varuje před blížícím se
nebezpečím a umožňuje zasažený prostor urychleně opustit. Chlor může
být do organismu vdechnut. Ihned reaguje s vlhkostí za vzniku
agresivního chlorovodíku (a kyseliny chlorné).
Proto nelze přesně odlišit dopady expozice chlorem a
chlorovodíkem. U exponované osoby chlorem (resp.
chlorovodíkem) se mohou projevit následující rizika a potíže:
- podráždění nosu, dýchacích cest, vznik trhlinek na dýchacích cestách, silné kašlání, krvácení z nosu a bolest na hrudi;
- dráždění plic, dušnost, tvorba tekutiny v plicích (edém) i nebezpečí udušení;
- popálení očí a kůže s nevratným poškozením.
- Opakované expozice mohou nenávratně poškodit plíce a zuby a vyvolat vyrážky.
V České republice platí pro koncentrace chlorovodíku následující
limity v ovzduší pracovišť:
PEL – 8 mg.m-3,
NPK – P –
15 mg.m-3.
Celkové zhodnocení nebezpečnosti z hlediska životního prostředí
Chlor a jeho anorganické sloučeniny jsou velmi reaktivní a korozivní látky. Při jejich úniku do životního prostředí mohou způsobit akutní ohrožení živých organismů (zejména vodních), rostlin a mnohých materiálů. Vzhledem k jejich vysoké reaktivitě ale v životním prostředí nesetrvávají po dlouhou dobu, a proto jejich dlouhodobý globální negativní dopad není zvlášť významný.
Důvody zařazení do registru
- nařízení o E-PRTR
- rozhodnutí o EPER
- vyhláška č. 205/2009 Sb. (příloha č. 1)
- vyhláška č. 232/2004 Sb. (příloha č. 1)
Způsoby zjišťování a měření
Chlor i chlorovodík je velmi výrazně štiplavě zapáchající
látka, proto k prvnímu určení úniku může posloužit čich.
Hrubou představu o únicích, například v průmyslových
procesech, je možné učinit ze spotřeby látek či bilance procesu (vstup x
výstup).
Stanovení chlorovodíku v plynných směsích je zpravidla spojené
se stanovením kapalných částic kyseliny chlorovodíkové a chloridů na
tuhých částicích aerosolů. Záchyt vzorku probíhá tak, že plyn ve
kterém chceme stanovit obsah chloru a jeho sloučenin probubláváme
v absorbéru přes 0,5M roztok octanu sodného. Chlor okamžitě zreaguje
na kyselinu chlorovodíkovou (resp. chloridy), proto se speciace jednotlivých
forem obvykle neprovádí a výsledkem analýzy je celková hmotnostní
koncentrace chloridů. Nejběžnější používanou analytickou koncovkou je
potenciometrické stanovení iontově selektivní elektrodou (ISE). Využít
lze i odměrné stanovení s dusičnanem stříbrným či iontový
chromatograf.
Bude-li z průmyslového podniku unikat vzduch kontaminovaný
chlorovodíkem například v koncentraci
10 mg.m-3, bude ohlašovací práh 10 000 kg
představovat jednu miliardu
m3 takto kontaminovaného vzduchu (za stejného tlaku a
teploty jako byl uveden koncentrační údaj).
Informační zdroje
- Pitter P: Hydrochemie, Vydavatelství VŠCHT Praha, 1999
- Skácel F.: Analýza ovzduší, Vydavatelství VŠCHT Praha, 2002
- EPA: Pollutants and Toxics, http://www.epa.gov/ncea/iris/subst/0405.htm, http://www.epa.gov/ncea/iris/subst/0396.htm
- Encyklopedie Wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Chlorine
- Encyklopedie Wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Hydrochloric_acid
- Environmental Agency, http://www.environment-agency.gov.uk/business/topics/pollution/297.aspx
- Hazardous Substance Fact Sheet, New Jersey Department of Health and Senior Sevices, http://web.doh.state.nj.us/rtkhsfs/indexfs.aspx?lan=english, http://nj.gov/health/eoh/rtkweb/documents/fs/1012.pdf
- Scorecard, The Pollution Information Site, http://www.scorecard.org/chemical-profiles/summary.tcl?edf_substance_id=7782–50–5, http://www.scorecard.org/chemical-profiles/summary.tcl?edf_substance_id=7647–01–0
- Acron University Database, http://ull.chemistry.uakron.edu/erd/Chemicals/22000/20791.html, http://ull.chemistry.uakron.edu/erd/Chemicals/8000/6561.html, http://ull.chemistry.uakron.edu/erd/Chemicals/8000/6265.html
- Ekotoxikologická databáze, http://www.piskac.cz/ETD
- Databáze Eurochem, http://www.eurochem.cz