氯烷
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氯代氫碳酸,分子式為ClH₄,俗稱氯烷(鷹語:Chlorithane)。
注意:該物質不是一氯甲烷(CH3Cl)。
理化性質
氯烷在常溫常壓下為淡黃綠色液體,較粘稠,密度為1.98g/m³。相對分子質量39.48。熔點-117.4℃,沸點68.5℃。與水不互溶,有分層現象。
製備方式
實驗室中一般採用氯氣與甲烷發生取代反應,生成氯烷。
反應方程式為:<math>\mathrm{ 2CH_4+Cl_2 \stackrel{ 80\sim90^\circ C }{\longleftrightarrow} 2C\downarrow+2ClH_4 } </math>
工業上一般採用高溫氯化氫氣體通入碳的水溶液,生成氯烷和副產物一氧化碳。
反應方程式為:<math>\mathrm{ 2HCl(g)+C(aq)+H_2O(l) \xrightarrow{ 1600\sim1800^\circ C\text{,鋯催化劑} } 2ClH_4+CO\uparrow } </math>
但這種方法並不安全。高溫下,水蒸氣會被分解為氧氣和氫氣,進而和高溫的氯化氫發生劇烈反應,生成危險的亞氯酸。
註:有超理學家指出,根據字母守恆定律,可以使用與碳反應製備氯烷。但由於 目前難以大量生產,且價格高昂,所以不作為氯烷的主要製備方式。
主要用途
氯烷早期作為燃料供給能源。
在空氣中燃燒的反應方程式為:<math>\mathrm{ ClH_4+O_2 \xrightarrow{ \text{點燃} } HClO+H_2O+H(pl)\updownarrow } </math>
該反應會產生次氯酸以及游離的高能氫,導致環境污染,且效率過低,在第94屆銻際自然保護大會上被禁止使用。
氯烷還可以作為保溫材料、反應抑制劑等,但由於其易燃易爆的特點,現在很少使用。絕大多數使用氯烷的場合使用高氧烷代替。
危害
氯烷對大多數生物有毒性。
氯烷泄露會導致溫室效應加劇、生態環境破壞等問題。