Foszgén (COCl2) – tulajdonságok, története és felhasználása

Foszgén (COCl2): veszélyes, színtelen gáz történelmi és ipari szerepe — tulajdonságok, története, mérgezés és felhasználások a szerves szintézisben.

A foszgén a COCl ₂képletű kémiai vegyület. Szobahőmérsékleten színtelen gáz, jellegzetes — de nem mindig könnyen észlelhető — szaggal; kis koncentrációban a szaga a frissen vágott szénához vagy fűhöz hasonlíthat. A gázt fegyverként is bevetették az I. világháborúban, és a háború során más mérges gázokhoz képest sok halálesetet okozott. Ma elsősorban ipari alapanyagként és reagensként használják, például szerves szintézisekhez. Emellett fontos tudni, hogy néhány klórvegyületek tűz vagy bomlás során kis mennyiségű foszgént képesek felszabadítani.

Fizikai és kémiai tulajdonságok

• Molekulaformula: COCl₂, moláris tömeg: kb. 98,9 g/mol.
• Állapot: színtelen gáz laza szerkezetű kondenzálható folyadékká kis hőmérséklet vagy nyomás hatására; forráspont: kb. 8 °C (közeli értékek ipari adatokban megtalálhatók).
• Szag: alacsony koncentrációnál gyakran a frissen vágott fűhöz vagy szénához hasonlítanak a leírások; egyes megfigyelések szerint enyhe, virágszerű jelleg is előfordult.
• Kémiai viselkedés: vízzel lassan hidrolizál, a reakció során szén-dioxid és sósav keletkezik (COCl₂ + H₂O → CO₂ + 2 HCl). Ez a hidrolízis felelős részben a foszgén korrozív és irritáló hatásáért.
• Sűrűség: a levegőnél nehezebb gáz, ezért zárt és mély területeken összegyűlhet.

Előállítás és ipari felhasználás

Foszgént ipari körülmények között általában szén-monoxid és klór reakciójával állítják elő katalizátorok (például aktív szén) jelenlétében. A vegyület fontos nyersanyag a vegyiparban: használják izocianátok, karbonsav-kloridok előállítására, illetve polycarbonátok és egyes poliuretánok gyártásának egyik lépéseként. Szerves szintézisben reagensként (például acil-kloridok képzésére) is alkalmazzák.

Történelmi megjegyzés

A foszgént harci gáznak használták az I. világháború idején, mivel nehezen lehetett azonnal megérezni és légzőszervi károsodást okozott. Emiatt a háború során indult hadviselési alkalmazása tragikus következményekkel járt; a korabeli beszámolók között szerepel, hogy egyes katonák a gáz szagát a májusi virágokéhoz hasonlítónak írták le.

Mérgező hatás, tünetek és elsősegély

• Toxicitás: a foszgén erősen mérgező — belélegezve a tüdőben fehérjékkel és vízzel reagálva súlyos pulmonáris károsodást, tüskés légzést és késleltetett tüdőödémát okozhat. A sérülés mechanizmusa a légutak és a tüdő léghólyagocskáinak károsodásán alapul, ami folyadék felhalmozódásához vezet.
• Tünetek: kezdetben enyhe köhögés, irritáció, fulladásérzés; gyakran előfordul késleltetett tünetkezdet — órákkal az expozíció után jelentkezhet súlyos légzési nehézség és tüdőödéma.
• Elsősegély: a belélegzést követően azonnal friss levegőre kell vinni az érintettet, biztosítani az életfunkciókat; súlyos esetben oxigénkezelés, lélegeztetés (intubáció, gépi lélegeztetés) és tüneti kezelés szükséges. Nincs specifikus ellenszer, a kezelés tüneti és támogatói jellegű. Az expozíciót követően megfigyelés 24–48 óráig ajánlott, mivel a tünetek késleltetetten súlyosbodhatnak.

Munkaegészségügy, szállítás és szabályozás

A foszgénnel kapcsolatos munkavégzés és szállítás szigorúan szabályozott. Mivel kis koncentrációk is veszélyesek lehetnek, ipari határértékek (például rövid expozíciós küszöbértékek) nagyon alacsonyak; általános ajánlásként a foglalkozási határértékek 0,1 ppm körüli értékek (ceiling) nagyságrendjében vannak — az egyes országok szabályozása eltérhet. Személyi védőfelszerelésként légzésvédő (teljes álarc, önálló légzőkészülék) és vegyszerálló ruházat szükséges a szennyezett területen való beavatkozáshoz. Tárolása és szállítása szigorúan ellenőrzött, jellemzően folyékony halmazállapotban, speciális palackokban és biztonsági előírások szerint történik.

Környezeti és baleseti kockázatok

Foszgén kis mennyiségben is súlyos veszélyt jelenthet környezeti kibocsátás esetén, mivel gáz halmazállapotban terjed, és alacsony koncentrációban is károsíthatja az élő szervezetek légzőszervét. Tűz vagy nagy hő hatására klórozott szénhidrogének bomlása foszgénképződéshez vezethet — ezért klórozott oldószereket tartalmazó tüzeknél számolni kell foszgén jelenlétével. Vészhelyzet esetén a szélirányt követő evakuálás, a terület elkerítése és szakosodott vegyi mentőegységek riasztása szükséges.

Összefoglalásként: a foszgén a COCl₂ képletű, iparilag fontos, de erősen mérgező gáz. Egykor fegyverként használták, ma elsősorban reagensként alkalmazzák a vegyiparban. Nagyon óvatosan kell vele bánni: kis koncentrációk is veszélyesek lehetnek, a kezelés jellemzően tüneti, és a megelőzés, megfelelő védőfelszerelés valamint a szigorú szabályozás alapvető fontosságú.

Keresés betűvel