Fosgene

composto chimico
Fosgene
formula di struttura
struttura 3D
Nome IUPAC
Dicloruro di carbonile
Nomi alternativi
cloruro di carbonile
cloroformilcloruro
dicloroformaldeide
ossicloruro di carbonio
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareCOCl2
Massa molecolare (u)98,92
Aspettogas incolore
Numero CAS75-44-5
Numero EINECS200-870-3
PubChem6371
SMILES
C(=O)(Cl)Cl
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)1,42 (a 8 °C)
Temperatura di fusione−118 °C (155 K)
Temperatura di ebollizione8 °C (281 K)
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1)−219,1
ΔfG0 (kJ·mol−1)−204,9
S0m(J·K−1mol−1)283,5
C0p,m(J·K−1mol−1)57,7
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
tossicità acuta corrosivo gas compresso
pericolo
Frasi H330 - 314 - 280 - EUH071
Consigli P260 - 280 - 304+340 - 303+361+353 - 305+351+338 - 315 - 405 - 403 [1]

Il fosgene (o cloruro di carbonile) a temperatura ambiente è un gas incolore estremamente tossico e aggressivo, dal tipico odore di fieno ammuffito; la sua formula chimica è COCl2.

Da un punto di vista sistematico, è il dicloruro dell'acido carbonico.

È un prodotto di sintesi, ma piccole quantità possono formarsi in natura dalla decomposizione e dalla combustione di composti organici contenenti cloro.
Durante la Prima guerra mondiale è stato impiegato come arma chimica.

Il fosgene è un veleno particolarmente insidioso perché non provoca effetti immediati: in genere, i sintomi si manifestano tra le 24 e le 72 ore dopo l'esposizione. Combinandosi con l'acqua contenuta nei tessuti del tratto respiratorio, il fosgene si decompone in anidride carbonica e acido cloridrico; quest'ultimo dissolve le membrane delle cellule esposte, facendo sì che le vie respiratorie si riempiano di liquido; la morte sopraggiunge per combinazione di emorragie interne, shock e insufficienza respiratoria; a differenza di altri gas, il fosgene non viene assorbito attraverso la pelle e il suo effetto si produce solo per inalazione.

StoriaModifica

Il fosgene è stato sintetizzato per la prima volta dal chimico John Davy nel 1812 il quale lo battezzò così dal greco φῶς (fos, luce) e γεννάω (ghennào, genero), perché lo ottenne esponendo alla luce del sole una miscela di CO e Cl2 (reazione fotochimica).[2] Inizialmente fu usato come arma chimica, durante la prima guerra mondiale, dai francesi nel 1915;[3] dapprima i tedeschi iniziarono ad aggiungerne piccole quantità al cloro per aumentarne la tossicità per poi usarlo al 50% con il cloro per ridurre la densità del fosgene alle basse temperature che ne rendeva difficile la propagazione in forma di nube.[4].

Si calcola che nella prima guerra mondiale i morti dovuti all'uso del fosgene siano stati circa 100.000.

Il Regio Esercito ha utilizzato il fosgene in Libia e durante la guerra d'Etiopia sia contro militari sia contro civili[5].

Produzione e utilizziModifica

Industrialmente il fosgene è prodotto facendo fluire ossido di carbonio e cloro gassosi su un letto di carbone ad alta porosità che agisce da catalizzatore.

La reazione che avviene è

 

La reazione è esotermica, ovvero avviene con sviluppo di calore, quindi il reattore deve essere raffreddato continuamente per allontanare il calore che viene prodotto. In genere la reazione viene condotta a temperature comprese tra 50 °C e 150 °C; sopra 200 °C il fosgene torna a decomporsi in cloro e ossido di carbonio.

Un'altra reazione in cui viene prodotto fosgene è quella tra tetraclorometano e acqua ad alte temperature

 

Per via dei problemi di sicurezza legati al suo trasporto e alla sua conservazione, quasi sempre il fosgene è prodotto e utilizzato nello stesso impianto chimico.

La luce, in presenza di ossigeno atmosferico, è in grado di convertire il cloroformio in fosgene, per questa ragione il cloroformio è sempre conservato in boccette ambrate e ben tappato. Talvolta le soluzioni di cloroformio vengono stabilizzate utilizzando dell'etanolo che inibirebbe la formazione di fosgene.

Il fosgene è principalmente impiegato come materia prima nella produzione di polimeri, tra cui i poliuretani, i policarbonati e le poliuree, oltre che nella produzione del kevlar.

Viene usato anche per produrre isocianati e cloruri acilici, intermedi nelle produzioni di pesticidi, coloranti e molecole di interesse farmaceutico.

Tramite l'uso del fosgene è possibile isolare dai loro minerali alcuni metalli, tra cui alluminio e uranio, ma si tratta di processi poco usati per via della pericolosità della sostanza.

NoteModifica

  1. ^ scheda del fosgene su IFA-GESTIS Archiviato il 16 ottobre 2019 in Internet Archive.
  2. ^ (EN) John Davy, On a gaseous compound of carbonic oxide and chlorine, in Philosophical Transactions of the Royal Society of London, vol. 102, 1812, pp. 144–151, DOI:10.1098/rstl.1812.0008, JSTOR 107310.
  3. ^ (EN) Mary Jo Nye, Before big science: the pursuit of modern chemistry and physics, 1800–1940, Harvard University Press, 1999, p. 193, ISBN 0-674-06382-1.
  4. ^ (EN) Edwin Kiester, An Incomplete History of World War I, vol. 1, Murdoch Books, 2007, p. 74, ISBN 978-1-74045-970-9.
  5. ^ A. Del Boca, I gas di Mussolini, Editori Riuniti, Roma, 1996 ISBN 978-88-359-5859-8

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Collegamenti esterniModifica

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