Chlore gazeux

GÉNÉRALITÉS :
Le chlore ou dichlore est le résultat de la combinaison de deux atomes de chlore Cl, soit la formule Cl₂ .
Masse molaire : 70,906 g mol^-1.
Composé chimique de la famille des halogènes, le chlore est un gaz vert-jaunâtre à l'odeur suffocante très désagréable et il est extrêmement toxique.
C'est un gaz oxydant qui réagit avec beaucoup d'éléments et de composés, dont certains métalloïdes tels que l'Aluminium.
NB : corrosif en présence d'humidité pour certains métaux tels que : Laiton, Cuivre, Aciers ferritiques (par ex. aciers au carbone), Acier inox. Avec les Polyamide (PA) (NYLON™) et Polypropylène (PP) : non recommandé car inflammation possible.

Propriétés.
Gaz ininflammable (mais entretient la combustion dans l'air).Très toxique par inhalation.
Aux conditions "normales" de pression, c'est un gaz plus lourd que l'air (3,04 kg m3^-1 à 15°C).

Il se liquéfie à T = -34.1 °C (P = 1atm). C'est aussi le point d'ébullition du liquide chlore.

Le point de fusion du chlore solide (glace de chlore) est de -100,84°C (172,31 K), et donc c'est aussi le point de solidification du chlore liquide (à P=1 atm).

Le Point Triple se situe à T= - 101,00 °C (172 K) et P = 14 hPa (0,014 bar).
Le Point Critique se situe à P =7,9 MPa ( 79 bar) et Tc = 144 °C [417 K] .

Le chlore se transporte habituellement à l'état liquide dans des cylindres d'acier sous pression.

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Diagramme de phases du chlore :

(Sources : Air Liquide)

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Quelques caractéristiques :

• Phase gazeuse :
  • Masse volumique de la phase gazeuse (1013,25 hPa, à 15 °C ) : 3,04 kg m3^-1
  • Equivalent gaz/liquide (1013,25 hPa et 15 °C) : 1 m3 de gaz (3,04 kg) > 0,001919 m3 de liquide
  • Volume spécifique (1013,25 hPa, à 21 °C ) : 0,336 m3 kg^-1
  • Chaleur spécifique à pression constante (Cp) (1013,25 hPa et 25 °C) : 33 J/(mole.K)
  • Viscosité (1013,25 hPa, à 0 °C ) : 0,0001245 Poise
  • Conductivité thermique (1013,25 hPa, à 0 °C ) : 7,91 mW/(m.K)
  • Solubilité dans l'eau (1013,25 hPa, à 0 °C ) : 4,61 vol/vol.
    Nota : à 10 °C, 1 litre d'eau dissout 3,10 litres de chlore, et 1,77 litre à 30 °C.
     
• Phase liquide :
  • Masse volumique de la phase liquide (1013,25 hPa, au point d'ébullition) : 1562,5 kg m3^-1
  • Equivalent liquide/gaz (1013,25 hPa et 15 °C) : 521 vol/vol ( 1 m3 de chlore liquide > 521 m3 de gaz [1583,839 kg] )
  • Point d'ébullition (1013,25 hPa) : -34,1 °C (239,05 K)
  • Chaleur latente de vaporisation (1013,25 hPa, au point d'ébullition) : 287,79 kJ kg^-1
  • Pression de vapeur (à 21 °C) : 0,695 MPa (6,95 bar).
    
• Phase solide (glace) :
  • Point de fusion : -100,84°C (172,31 K)
  • Chaleur latente de fusion (1013,25 hPa, au point triple) : 90,374 kJ kg^-1 ---------------------------

Normalisation.
Norme sur les produits utilisés pour la production d’eau potable : bulletin officiel - Chlore : NF EN 937.

Utilisations.

• 
  
  

  Industrie chimique :
  Le chlore est utilisé pour la fabrication du polychlorure de vinyle (PVC) et d'autres produits organiques (solvants, pesticides, herbicides, réfrigérants).
  Industrie des métaux :
  En chimie minérale, le chlore est très largement utilisé dans la production de l'oxyde de titane par le procédé au rutile. Le chlore est aussi employé dans la purification de l'aluminium.
  Pâtes et papiers :
  Il est utilisé dans les procédés de blanchiment de la pâte à papier. De plus en plus, l'oxygène et l'ozone remplacent le chlore dans ces opérations.
  Electronique :
  Utilisé dans la fabrication de semi-conducteurs pour graver par plasma l'aluminium et d'autres couches métalliques.
  Environnement :
  Le chlore est utilisé pour purifier les eaux potables ou de piscines (lien interne).
  

Divers.
Effet sur la santé :
Risques majeurs : Inhalation et contact sur la peau.
Dans son état gazeux, il irrite les membranes des muqueuses et dans son état liquide, il brûle la peau. Il suffit de 3,5 ppm pour distinguer son odeur, mais ce gaz est mortel à partir de 1 000 ppm pour une bouffée d'environ une minute. L'exposition à ce gaz ne devrait donc pas excéder 0,5 ppm (valeur d'exposition moyenne pondérée sur 8 heures, 40 heures par semaine).
Le chlore irrite le système respiratoire, spécialement chez les enfants et les personnes âgées. Une forte exposition au chlore peut entraîner un asthme induit ou syndrome de Brooks (apparition d'une maladie asthmatique après une exposition respiratoire accidentelle unique à un irritant à fortes concentrations, lien ).
Toxicité :

• 
  (Source : INERIS - 03DR002.doc/Septembre2003)
  

Lien (Centre canadien d'hygiène et de sécurité au travail) sur le sujet.
> Sources (lien) : le Livre Blanc du Chlore (BelgoChlor, Diamant Building, Bd A.Reyers 80, 1030 Bruxelles)

Téléchargement des Fiches Techniques de Sécurité A.L ( fichier .pdf, ici ).

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