Stickstofftrichlorid
Sicherheitshinweise | |||
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MAK | Schweiz: 0,06 ml/m3 bzw. 0,3 mg/m3 | ||
Toxikologische Daten | 112 ppm·1 h (LC50, Ratte, inh.) |
Stickstofftrichlorid (auch Trichloramin) ist eine explosive chemische Verbindung, die zur Gruppe der Stickstoffhalogenide und Chloramine gehört.
Geschichte
1811 experimentierte der französische Chemiker Pierre Louis Dulong mit Chlorgas und einer Lösung von Ammoniumchlorid, wobei sich Stickstofftrichlorid bildete. Bei seinen Experimenten mit der gefährlichen Verbindung kam es zu einer Explosion, bei der Dulong drei Finger verlor, was ihn dazu anregte, den Stoff weiter zu untersuchen. Nach dem Bekanntwerden des Unfalls beschäftigte sich 1813 auch der britische Chemiker Humphry Davy mit der Substanz. Später wurden andere Herstellungsverfahren von Balard sowie Böttger und Kolbe gefunden.
Strukturformel | |
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Allgemeines | |
Name | Stickstofftrichlorid |
Andere Namen | Trichloramin |
Summenformel | NCl3 |
Kurzbeschreibung | zähe, gelbe, chlorartig riechende, explosive Flüssigkeit |
Externe Identifikatoren/Datenbanken | |
CAS-Nummer | 10025-85-1 |
EG-Nummer | 233-045-1 |
ECHA-InfoCard | 100.030.029 |
PubChem | 61437 |
ChemSpider | 55361 |
DrugBank | DB14645 |
Eigenschaften | |
Molare Masse | 120,36 g/mol |
Aggregatzustand | flüssig |
Dichte | 1,64 g/cm3 |
Schmelzpunkt | −40 °C |
Siedepunkt | 71 °C |
Thermodynamische Eigenschaften | |
ΔHf0 | +229 kJ/mol |
Vorkommen
Bei der Desinfektion mit Chlor in Schwimmbädern entsteht durch die Reaktion mit Harnstoff aus menschlichen Ausscheidungen als Nebenprodukt Stickstofftrichlorid. Das Stickstofftrichlorid ist für den typischen Geruch nach Chlor in Hallenbädern verantwortlich, der zeitweilig bei einer zu starken Belastung des Badebeckenwassers auftreten kann.
Gewinnung und Darstellung
Stickstofftrichlorid wird durch Chlorieren einer gesättigten, sauren Ammoniumchlorid-Lösung gebildet, wobei als Zwischenprodukte Chloramin und Dichloramin entstehen.
Eine etwa 1,4-molare Lösung von Stickstofftrichlorid in Tetrachlorkohlenstoff ist durch Einleiten von Chlorgas in eine mit Tetrachlorkohlenstoff unterschichtete Ammoniumcarbonat-Lösung zugänglich.
Weiterhin kann aus Calciumhypochlorit und Ammoniumchlorid in Gegenwart von Salzsäure in Methylenchlorid und Wasser gewonnen werden, wobei es dann aus der organischen Phase isoliert werden kann.
Eigenschaften
Physikalische Eigenschaften
Unter Einwirkung von UV-Strahlung im UVB-Bereich bei 340 nm zersetzt sich Stickstofftrichlorid durch Reaktion mit freien Hydroxidionen:
Wie Ammoniak besitzt Stickstofftrichlorid eine pyramidale Molekülstruktur mit einem Cl-N-Cl-Winkel von 107,78° und einer Schenkellänge (N–Cl) von 175,3 pm.
Chemische Eigenschaften
Mit Wasser wird Stickstofftrichlorid zu Ammoniak und Hypochloriger Säure (HClO) hydrolysiert (da Stickstoff aufgrund der stark polarisierten Atombindungen in dieser Verbindung etwas elektronegativer ist als Chlor).
Verwendung
Bis etwa 1950 wurde ein großer Teil des Mehls mit Stickstofftrichlorid gebleicht („Agene-Prozess“). Dies führt jedoch zur Bildung von Methioninsulfoximid, einem giftigen Derivat der Aminosäure Methionin, weswegen dieses Verfahren verboten wurde.
Sicherheitshinweise
Stickstofftrichlorid reizt die Augen, Atemwege und Schleimhäute. Die metastabile Verbindung explodiert bei Temperaturerhöhung. Lösungen mit einer Konzentration bis zu 18 Prozent gelten als ungefährlich.
Studien aus dem Jahr 1983 mit Ratten zeigten einen LC50-Wert von 112 ppm/1h bei Aufnahme über die Atemwege. Aufgetretene Symptome bei den Tieren waren erhöhter Tränenfluss, Krämpfe und organische und funktionale Störungen der Speicheldrüsen.
Ende 2010 wurde im Bundesgesundheitsblatt der Verdacht geäußert, dass in gechlortem Beckenwasser entstandenes Stickstofftrichlorid beim Babyschwimmen Asthma auslösen kann. Insbesondere für Kinder unter zwei Jahren, in deren Familien gehäuft Allergien auftreten, rät das Umweltbundesamt so lange vom Babyschwimmen ab, bis weitere Erkenntnisse vorliegen, die für eine Unbedenklichkeit sprechen.
Basierend auf einem Artikel in: Wikipedia.de Seite zurück© biancahoegel.de
Datum der letzten Änderung: Jena, den: 24.10. 2023