Fosgen

Fosgen
Adlandırmalar
	IUPAC adı Carbonyl dichloride
	Sistematik IUPAC adı Karbonil diklorür
	Diğer adlar karbonil klorür, CG, karbon diklorür oksit, karbon oksiklorür, kloroformil klorür, dikloroformaldehit, diklorometanon, diklorometanal, karbonik asit diklorür
Tanımlayıcılar
CAS numarası	75-44-5;
ECHA InfoCard	100.000.792
EC Numarası	200-870-3;
CompTox Bilgi Panosu (EPA)	DTXSID0024260 ;
Özellikler
Kimyasal formül	CCl2O
Molekül kütlesi	98,92 g mol−1
Görünüm	renksiz gaz
Yoğunluk	4,248 g/L (gaz) 1,43 g/L (sıvı)
Erime noktası	-118 °C
Kaynama noktası	8,3 °C
Tehlikeler
NFPA 704; (yangın karosu)	4 0 1
	Aksi belirtilmediği sürece madde verileri, Standart sıcaklık ve basınç koşullarında belirtilir (25 °C [77 °F], 100 kPa).
	Bilgi kutusu kaynakları

Fosgen ya da IUPAC tarafından verilen adıyla karbonil diklorür COCl₂ formülüne sahip organik bir bileşiktir. Renksiz bir gazdır, kokusu düşük konsantrasyonlarda yeni kesilmiş ot kokusunu andırır. Fosgen, sıvılaştırılmış hâlde saklanır. Sıkıştırıldığında açık sarı bir sıvıya dönüşür. Suda çözünmez ve suyla tepkimeye girer. Benzen, toluen, karbon tetraklorür, asetik asit ve kloroformda çözünür. Alkoller ve çeşitler asitlerin içinde bozunur. Çok zehirli bir gaz olduğu için I. Dünya Savaşı'nda kimyasal silah olarak kullanılmıştır ve 85.000 kadar kişinin ölümüne sebebiyet vermiştir. Fosgenin biraz solunması 36 saat içerisinde ölüme sebep olur. Maruz kalma sınırı 0,5 ppm'dir.

Kloroform gibi bazı organoklorür bileşiklerinin oksijen, ısı ve ışık varlığında bozunması ile oluşabilir. Buna, vinil klorür gibi yanıcı organoklorür bileşiklerinin yanması da dâhildir.

Tarihi

Fosgen, 1812 yılında Cornwall'lu kimyager John Davy (1790-1868) tarafından karbon monoksit ve klor karışımının güneş ışığına maruz bırakılmasıyla sentezlendi. Davy, reaksiyonu desteklemek için ışığın kullanılmasına atıfta bulunarak, bu maddeye Yunanca φῶς (phos, ışık) ve γεννάω (gennaō, doğurmak) kelimelerinden türetilmiş "fosgen" adını verdi.^[1] 19. yüzyıl ilerledikçe, özellikle boya üretiminde kimya endüstrisinde giderek önem kazandı.

Üretimi

Endüstriyel olarak fosgen, katalizör görevi gören gözenekli aktif karbon yatağından saflaştırılmış karbon monoksit ve klor gazı geçirilerek üretilir:

CO + Cl
2 → COCl
2 (ΔH_rxn = −107.6 kJ/mol)

Bu reaksiyon ekzotermiktir ve genellikle 50 ila 150 °C arasında gerçekleşir. 200 °C'nin üzerinde fosgen, karbon monoksit ve klora dönüşür, Keq(300 K) = 0,05. Bu bileşiğin dünya üretiminin 1989 yılında 2,74 milyon ton olduğu tahmin edilmektedir.

Fosgen üretimi oldukça kolaydır, ancak Kimyasal Silahlar Sözleşmesi kapsamında Çizelge 3 maddesi olarak listelenmiştir. Bu nedenle, genellikle toplu miktarlarda taşınması çok tehlikeli kabul edilir. Bunun yerine, fosgen genellikle aynı tesis içinde, "talep üzerine" bir sürecin parçası olarak üretilir ve tüketilir. Bu, eşdeğer üretim ve tüketim oranlarının korunmasını gerektirir ve bu da sistemdeki fosgen miktarını herhangi bir anda oldukça düşük tutarak bir kaza durumunda riskleri azaltır. Bazı seri üretimler hâlâ gerçekleşmektedir, ancak depolanan fosgen miktarını azaltmak için çaba sarf edilmektedir.^[2]

Kasıtsız oluşum

Basit organoklorürler, oksijen varlığında ultraviyole (UV) ışınımına maruz kaldıklarında yavaşça fosgene dönüşür.^[3] 1970'lerin sonlarında ozon deliğinin keşfedilmesinden önce, endüstri tarafından rutin olarak büyük miktarlarda organoklorürler kullanılıyordu ve bu da kaçınılmaz olarak atmosfere karışmalarına yol açıyordu. 1970-80'lerde troposferdeki fosgen seviyeleri yaklaşık 20-30 pptv (en yüksek 60 pptv) idi.^[3]

Troposferdeki fosgen yaklaşık 70 güne kadar dayanabilir ve öncelikle ortam nemi veya bulut suyuyla hidroliz yoluyla uzaklaştırılır.^[4] %1'den azı stratosfere ulaşır ve burada birkaç yıllık bir ömre sahip olması beklenir, çünkü bu katman çok daha kurudur ve fosgen UV fotoliz yoluyla yavaşça ayrışır. Ozon tabakasının incelmesinde küçük bir rol oynar.

Karbon tetraklorür (CCl
4), havadaki ısıya maruz kaldığında fosgen'e dönüşebilir. Bu bir sorundu çünkü karbon tetraklorür etkili bir yangın söndürücüdür ve eskiden yangın söndürücülerde yaygın olarak kullanılıyordu.^[5] Kapalı alanlarda yangın söndürmek için kullanılmasının neden olduğu ölüm vakaları bildirilmiştir.^[6]

Fosgen ayrıca, muhtemelen sitokrom P-450'nin etkisiyle, kloroformun bir metaboliti olarak da oluşur.^[7]

Toksisite

Her şekilde alımı toksiktir; soluma, yutma ve deri yolu ile emilme. 3 ppm'den fazlası burnu ve gözleri tahriş eder. Solunduğunda ciğerlerde aşındırıcı olan hidrojen klorüre parçalanarak ciğerlere zarar verir. 50 ppm fosgen kısa sürede ölüme sebebiyet verebilir. Toksisitesinin çok yüksek olması nedeniyle I. Dünya Savaşı'nda kimyasal silah olarak kullanılmıştır.

Kaynakça

^ John Davy (1812). "On a gaseous compound of carbonic oxide and chlorine". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 102: 144-151. doi:10.1098/rstl.1812.0008 . JSTOR 107310. Phosgene was named on p. 151: " ... it will be necessary to designate it by some simple name. I venture to propose that of phosgene, or phosgene gas; from Grekçe: φως, light, Grekçe: γινομαι, to produce, which signifies formed by light; ... "
^ Gowland, Richard (1996). "Applying inherently safer concepts to a phosgene plant acquisition". Process Safety Progress. 15 (1): 52-57. doi:10.1002/prs.680150113.
^ ^a ^b Singh, Hanwant Bir (December 1976). "Phosgene in the ambient air". Nature. 264 (5585): 428-429. Bibcode:1976Natur.264..428S. doi:10.1038/264428a0. PMID 1004568.
^ Kindler, T.P.; Chameides, W.L.; Wine, P.H.; Cunnold, D.M.; Alyea, F.N.; Franklin, J.A. (20 Ocak 1995). "The fate of atmospheric phosgene and the stratospheric chlorine loadings of its parent compounds: CCl 4, C 2 Cl 4, C 2 HCl 3, CH 3 CCl 3, and CHCl 3". Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 100 (D1): 1235-1251. Bibcode:1995JGR...100.1235K. doi:10.1029/94JD02518.
^ Burke, Robert (6 Kasım 2007). Fire Protection: Systems and Response. CRC Press. s. 209. ISBN 978-0-203-48499-9.
^ Fieldner, A. C.; Katz, S. H.; Kinney, S. P.; Longfellow, E. S. (1 Ekim 1920). "Poisonous gases from carbon tetrachloride fire extinguishers". Journal of the Franklin Institute (İngilizce). 190 (4): 543-565. doi:10.1016/S0016-0032(20)91494-13 Şubat 2022.
^ Pohl, Lance R.; Bhooshan, B.; Whittaker, Noel F.; Krishna, Gopal (December 1977). "Phosgene: A metabolite of chloroform". Biochemical and Biophysical Research Communications. 79 (3): 684–691. Bibcode:1977BBRC...79..684P. doi:10.1016/0006-291X(77)91166-4. PMID 597296.

https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Phosgene 8 Haziran 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.

[1] John Davy (1812). "On a gaseous compound of carbonic oxide and chlorine". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 102: 144-151. doi:10.1098/rstl.1812.0008 . JSTOR 107310. Phosgene was named on p. 151: " ... it will be necessary to designate it by some simple name. I venture to propose that of phosgene, or phosgene gas; from Grekçe: φως, light, Grekçe: γινομαι, to produce, which signifies formed by light; ... "

[2] Gowland, Richard (1996). "Applying inherently safer concepts to a phosgene plant acquisition". Process Safety Progress. 15 (1): 52-57. doi:10.1002/prs.680150113.

[Singh-3] Singh, Hanwant Bir (December 1976). "Phosgene in the ambient air". Nature. 264 (5585): 428-429. Bibcode:1976Natur.264..428S. doi:10.1038/264428a0. PMID 1004568.

[4] Kindler, T.P.; Chameides, W.L.; Wine, P.H.; Cunnold, D.M.; Alyea, F.N.; Franklin, J.A. (20 Ocak 1995). "The fate of atmospheric phosgene and the stratospheric chlorine loadings of its parent compounds: CCl 4, C 2 Cl 4, C 2 HCl 3, CH 3 CCl 3, and CHCl 3". Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 100 (D1): 1235-1251. Bibcode:1995JGR...100.1235K. doi:10.1029/94JD02518.

[Burke-5] Burke, Robert (6 Kasım 2007). Fire Protection: Systems and Response. CRC Press. s. 209. ISBN 978-0-203-48499-9.

[6] Fieldner, A. C.; Katz, S. H.; Kinney, S. P.; Longfellow, E. S. (1 Ekim 1920). "Poisonous gases from carbon tetrachloride fire extinguishers". Journal of the Franklin Institute (İngilizce). 190 (4): 543-565. doi:10.1016/S0016-0032(20)91494-13 Şubat 2022.

[7] Pohl, Lance R.; Bhooshan, B.; Whittaker, Noel F.; Krishna, Gopal (December 1977). "Phosgene: A metabolite of chloroform". Biochemical and Biophysical Research Communications. 79 (3): 684–691. Bibcode:1977BBRC...79..684P. doi:10.1016/0006-291X(77)91166-4. PMID 597296.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]