포스젠

화합물

포스젠(phosgene, CG)은 화학식 COCl2을 가지는 질식성 유독가스이다.[6] 염화 카르보닐이라고도 부른다.[7] 1812년 영국의 화학자 존 데이비가 합성하였으며, 현재는 화학공업 분야에 사용된다. 무색이며[7], 퀴퀴한 건초 냄새가 난다. 산업적 생산 외에 유기 염소 화합물의 분해나 연소 과정에서 소량 생성된다.[8]

포스젠[1]
Full structural formula with dimensions
Full structural formula with dimensions
Space-filling model
Space-filling model
A bag of toxic gases use in chemical warfare; the leftmost one is phosgene
이름
우선명 (PIN)
Carbonyl dichloride[2]
별칭
Carbonyl chloride
CG
Carbon dichloride oxide
Carbon oxychloride
Chloroformyl chloride
Dichloroformaldehyde
Dichloromethanone
Dichloromethanal
식별자
3D 모델 (JSmol)
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.000.792
EC 번호
  • 200-870-3
RTECS 번호
  • SY5600000
UNII
UN 번호 1076
  • InChI=1S/CCl2O/c2-1(3)4 예
    Key: YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N 예
  • InChI=1/CCl2O/c2-1(3)4
    Key: YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYAH
  • ClC(Cl)=O
성질
COCl2, also CCl2O
몰 질량 98.92 g/mol
겉보기 Colorless gas
냄새 Suffocating, like musty hay[3]
밀도 4.248 g/L (15 °C, gas)
1.432 g/cm3 (0 °C, liquid)
녹는점 −118 °C (−180 °F; 155 K)
끓는점 8.3 °C (46.9 °F; 281.4 K)
Insoluble, reacts[4]
용해도 Soluble in benzene, toluene, acetic acid
Decomposes in alcohol and acid
증기 압력 1.6 atm (20°C)[3]
−48·10−6 cm3/mol
구조
Planar, trigonal
1.17 D
위험
물질 안전 보건 자료 ICSC 0007
Very Toxic T+
R-phrases (outdated) R26 R34
S-phrases (outdated) (S1/2) S9 S26 S36/37/39 S45
NFPA 704 (파이어 다이아몬드)
NFPA 704 four-colored diamondFlammability code 0: Will not burn. E.g. waterHealth code 4: Very short exposure could cause death or major residual injury. E.g. VX gasReactivity code 1: Normally stable, but can become unstable at elevated temperatures and pressures. E.g. calciumSpecial hazards (white): no code
0
4
1
인화점 Non-flammable
0.1 ppm
반수 치사량 또는 반수 치사농도 (LD, LC):
500 ppm (human, 1 min)
340 ppm (rat, 30 min)
438 ppm (mouse, 30 min)
243 ppm (rabbit, 30 min)
316 ppm (guinea pig, 30 min)
1022 ppm (dog, 20 min)
145 ppm (monkey, 1 min)[5]
3 ppm (human, 2.83 h)
30 ppm (human, 17 min)
50 ppm (mammal, 5 min)
88 ppm (human, 30 min)
46 ppm (cat, 15 min)
50 ppm (human, 5 min)
2.7 ppm (mammal, 30 min)[5]
NIOSH (미국 건강 노출 한계):
PEL (허용)
TWA 0.1 ppm (0.4 mg/m3)[3]
REL (권장)
TWA 0.1 ppm (0.4 mg/m3) C 0.2 ppm (0.8 mg/m3) [15-minute][3]
IDLH (직접적 위험)
2 ppm[3]
관련 화합물
관련 화합물
Thiophosgene
Formaldehyde
Carbonic acid
Urea
Carbon monoxide
Chloroformic acid
달리 명시된 경우를 제외하면, 표준상태(25 °C [77 °F], 100 kPa)에서 물질의 정보가 제공됨.
예 확인 (관련 정보 예아니오아니오 ?)

합성법 편집

산업에서는 정제한 일산화 탄소염소 분자 기체를 촉매 역할을 하는 활성탄에 통과시켜 생성한다.[8]

CO + Cl2 → COCl2Hrxn = −107.6 kJ/mol)

이 반응은 발열 반응이므로 반응기를 냉각시켜야 한다. 보통 이 반응은 50-150 °C 사이에서 진행된다. 포스젠을 반응시키는 중 온도가 200 °C가 넘을 경우 포스젠은 염소와 일산화 탄소로 다시 분해되며 이 과정에서 Keq(300 K) = 0.05이다. 포스젠의 세계 생산량은 1989년 기준 대략 274만 톤에 달한다.[8]

사용 편집

전쟁에 이용 편집

제1차 세계 대전때 실전에 투입한 독가스중 하나로 염소와 함께 포스젠이 쓰였다. 당시 영국독일이 양측을 향해 다량의 포스젠을 뿌렸고 이때 화학무기의 유용함이 드러났다.

안전성 편집

포스젠이 피부에 닿으면 몇 분에서 1~2시간 사이에 물집, 고름이 생기며, 포스젠과 세포속의 물이 반응하여 몸속에서 염산이 만들어진다. 피부가 타거나 녹아내리며 치료방법은 화상치료법과 동일하다. 하지만 화상과는 달리 사망률이 매우 높아 조기치료를 받은 사람이외에는 거의 대부분이 죽었다고 한다.[출처 필요]

흡입시에는 포스젠이 폐속으로 들어가 염산과 물을 만들어낸다. 흡입자는 호흡곤란이 일어나며 몇 시간 후에 사망한다.[7] 흡입한 사람들 대부분이 증상이 심각한 폐부종에 걸려 죽었으며 폐가 녹아내리거나 찢어져서 죽은 경우도 있었다.[8] 포스젠에 의한 예방으론 방독면이 있으며, 만약 포스젠을 마셨을 때, 특별한 해독제가 없기 때문에 신선한 공기를 불어넣어 주면서 안정을 시켜야 된다.

탄산 수소 나트륨은 포스젠의 액체 유출을 중화하는데 사용된다. 그러면 암모니아로 완화된다.[9]

같이 보기 편집

각주 편집

  1. Merck Index, 11th Edition, 7310.
  2. 《Nomenclature of Organic Chemistry: IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013 (Blue Book)》. Cambridge: The Royal Society of Chemistry. 2014. 798쪽. doi:10.1039/9781849733069-FP001. ISBN 978-0-85404-182-4. 
  3. NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. “#0504”. 미국 국립 직업안전위생연구소 (NIOSH). 
  4. “PHOSGENE (cylinder)”. 《Inchem (Chemical Safety Information from Intergovernmental Organizations)》. International Programme on Chemical Safety and the European Commission. 
  5. “Phosgene”. 《Immediately Dangerous to Life and Health Concentrations (IDLH)》. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). 
  6. Merck Index, 11th Edition, 7310.
  7. 노재식; 한웅규; 정용욱 (2016). 《토목기사 대비 상하수도 공학》. 한솔아카데미. 52쪽. ISBN 9791156562344. 
  8. Wolfgang Schneider; Werner Diller, 〈Phosgene〉, 《울만 공업화학 백과사전(Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry)》, Weinheim: Wiley-VCH, doi:10.1002/14356007.a19_411 
  9. “Phosgene: Health and Safety Guide”. International Programme on Chemical Safety. 1998.