Typpitrikloridi (NCl3): ominaisuudet, valmistus ja vaarat

Typpitrikloridi (NCl3): räjähdysherkkä, valmistus kloorauksella ammoniumyhdisteistä, vaarat, reaktiot veden kanssa — turvallisuusohjeet ja ominaisuudet yhdellä sivulla.

Typpitrikloridi on kemiallinen yhdiste, jonka kemiallinen kaava on NCl₃. Se sisältää typpeä hapetusasteessa +3. Typpitrikloridi on kovalenttinen, molekyylimuotoinen yhdiste — se ei koostu typpi‑ ja kloridi‑ioneista.

Ominaisuudet

• Fysikaalinen muoto: keltaisen öljymäinen, helposti höyrystyvä neste, pistävä, ärsyttävä haju.
• Kemiallinen kaava: NCl₃.
• Reaktiivisuus: herkästi hajoava ja räjähdysaltis aine; herkistyy valolle, lämmölle ja mekaaniselle rasitukselle.
• Liukoisuus: reagoi vedessä nopeasti hydrolysoituen ja hajoaen; veden läsnäollessa sitä ei ole käytännössä stabiilina kauan.

Valmistus ja esiintyminen

Typpitrikloridia muodostuu, kun klooria kytketään ammonium‑ tai ammoniakkipitoisiin yhdisteisiin. Tyypillinen reaktio veteen liuenneen ammoniakin ja kloorin välillä tuottaa erilaisia kloramiinijohdoksia, joista NCl₃ (typpitrikloridi) voi syntyä pieninä, vaarallisina määrinä. Teollisessa käyttöympäristössä sitä ei yleensä valmisteta tarkoituksellisesti juuri sen räjähdysherkkyyden vuoksi; haitallinen sivutuote voi muodostua esimerkiksi jäteveden tai uima‑altaiden kloorauksessa.

Alkeellinen hydrolyysireaktio vedessä on seuraavanlainen:

NCl₃ + 3 H₂O → NH₃ + 3 HOCl

Reaktiot ja hajoaminen

• Hajoaa voimakkaasti ja voi räjähtää mekaanisen vaikutuksen, lämmön tai valon seurauksena.
• Hydrolysoituu vedessä vapauttaen hypokloorihappoa (HOCl) ja ammoniakkia.
• Reagoi voimakkaasti pelkistävien aineiden ja orgaanisten materiaalien kanssa; voi aiheuttaa tulipalon tai räjähdyksen kosketuksessa sopivien aineiden kanssa.

Vaarat ja turvallisuus

Typpitrikloridi on erittäin vaarallinen aine. Se on myrkyllinen ja ärsyttävä hengitettynä, aiheuttaa vakavia hengitystievaikutuksia ja voi johtaa keuhkovaurioihin. Kontakti silmiin ja ihoon voi aiheuttaa voimakasta ärsytystä. Lisäksi aine on räjähdysherkkä ja voi aiheuttaa vakavia onnettomuuksia pieninäkin määrinä.

• Terveysvaikutukset: silmien, nenän ja kurkun ärsytys, hengitysvaikeudet, yskä, pahimmillaan keuhkoödeema ja systeeminen myrkytys.
• Palovaara: herkästi räjähtävä; tulipalon sattuessa on olemassa räjähdysriski ja myrkyllisten kaasujen muodostuminen.
• Ympäristö: voi hajottaa ja muodostaa hypokloorihappoa, joka on kemiallisesti aktiivinen ja haitallinen vesieliöstölle.

Ensiapu ja toiminta onnettomuustilanteessa

• Hengitys: Vie altistunut välittömästi raittiiseen ilmaan. Jos hengitys pysähtyy, aloita hengitystoimet ja hae välitöntä lääkintäapua.
• Silmät: Huuhtele runsaalla vedellä vähintään 15 minuuttia ja hakeudu lääkäriin.
• Iho: Pese iho välittömästi vedellä ja saippualla; riisu saastuneet vaatteet.
• Palontorjunta: Älä yritä siirtää suuria määriä NCl₃ta palavan tilanteen yhteydessä. Sammuta ympäröivät palot turvalliselta etäisyydeltä, jäähdytä säiliöitä vesisumutuksella, mutta älä altista pelkistettyjä määriä kuumuudelle tai iskuille. Hätätilanteessa noudata pelastusviranomaisten ohjeita.

Käsittely, varastointi ja hävitys

• Käsittele vain erittäin pieniä määriä, jos välttämätöntä, hyvin ilmastoiduissa tiloissa ja sopivissa suojavarusteissa (hengityksensuoja, suojalasit, kemikaalikestävä suojavaatetus ja käsineet).
• Varastoi viileässä, pimeässä ja eristettynä iskuilta ja sytytyslähteistä. Monet organometalliset pinnat ja epäpuhtaudet voivat lisätä räjähdysriskiä.
• Hävitys tulee järjestää paikallisten vaarallisen jätteen määräysten mukaan; älä hävitä viemäriin tai tavalliseen jätteeseen.

Käyttö ja huomioita

Typpitrikloridia ei yleensä käytetä laajalti teollisuudessa juuri sen vaarallisuuden vuoksi. Sitä tunnetaan kuitenkin hyvin tuoteperheenä, joka muodostuu, kun kloorataan ammoniakki‑pitoisia vesiä — tästä syystä uimahallit ja vesilaitokset pyrkivät välttämään olosuhteita, joissa kloramiineja (mukaan lukien NCl₃) syntyy. Jos klooria ja ammoniumyhdisteitä esiintyy samanaikaisesti, on tärkeää hallita reaktiota ja seurata pitoisuuksia.

Yhteenveto: Typpitrikloridi (NCl₃) on kovalenttinen, erittäin reaktiivinen ja räjähdysherkkä yhdiste, jonka muodostumista kloorauksen yhteydessä tulee välttää. Käytännössä kaikki käsittely ja poistaminen on syytä jättää koulutetuille ammattilaisille ja viranomaisille.

Hae kirjaimella