Fosgén

Fosgén (iné názvy: dichlorid karbonylu, chlorid karbonylu, karbonyldichlorid, karbonylchlorid, oxychlorid uhličitý, chlorid kyseliny chlórmetanovej, dichlorid kyseliny uhličitej, skratka CG) je chemická zlúčenina s chemickým vzorcom COCl2. Za nízkych teplôt je to bezfarebná kvapalina, so zápachom po zatuchnutom sene alebo tlejúcom lístí. Plynný fosgén je vysoko toxická chemická látka, ktorá sa používala ako chemická zbraň počas prvej svetovej vojny. V súčasnosti našiel fosgén svoje uplatnenie v priemysle.

V plynnom stave je fosgén bezfarebný plyn, ktorý sa na vzduchu môže javiť ako biela až nažltlá hmla. V malých koncentráciách sa vyznačuje zápachom po čerstvo pokosenej tráve alebo zelenom obilí, vo vyšších koncentráciách je jeho zápach silný a nepríjemný. Nie všetci ľudia sú na zápach fosgénu citliví rovnako.

Fosgén je priemyselne vyrábaná zlúčenina, ale malé množstvá sa môžu vyskytovať aj v prírode pri rozklade chlórovaných organických zlúčenín, alebo aj pri spaľovaní niektorých chemikálii obsahujúcich chlór vo svojej molekule.

Fosgén je členom skupiny organických zlúčenín, ktoré sa nazývajú alkylačné činidlá. Tieto zlúčeniny môžu reagovať s DNA a s enzýmami, ktoré sú zodpovedné za replikáciu DNA v bunkách. Pre tieto vlastnosti je fosgén považovaný za karcinogén, a to už pri malých dávkach.

Výroba 
Ročne sa vyprodukuje okolo dvoch miliónov ton fosgénu na použitie v priemysle a pri výrobe rozličných chemických zlúčenín (polyuretánu, pesticídov, farbív, atď.). Priemyselne sa fosgén vyrába preháňaním čisteného oxidu uhoľnatého a chlóru cez ložisko s vysoko pórovitým (aktívnym) uhlím, ktoré pôsobí ako katalyzátor. Zjednodušene sa tento dej dá zapísať chemickou rovnicou:

CO + Cl2 → COCl2

Táto reakcia je exotermická, preto musí byť reakčná zmes chladená, aby sa odviedlo reakciou vzniknuté teplo. Normálne sa reakcia uskutočňuje v teplotnom rozmedzí medzi 50 °C a 150 °C. Pri teplote nad 200 °C sa fosgén rozkladá naspäť na oxid uhoľnatý a chlór.

Chloroform reaguje vplyvom svetla so vzdušným kyslíkom na fosgén a chlorovodík:

2 CHCl3 + O2 → 2 COCl2 + 2 HCl

Táto reakcia tiež prebieha pri pôsobení ultrafialového žiarenia v prítomnosti kyslíka na chloroform, ktorý tiež reaguje podľa hore uvedenej rovnice, len reakcia prebieha rýchlejšie a tiež sú vyššie aj výťažky. Preto sa chloroform skladuje vo fľašiach z hnedého skla, naplnených až po vrch, aby sa znížili kontakty chloroformu s kyslíkom a ultrafialovým žiarením a tým sa zabránilo rozkladu chloroformu na fosgén.

Fosgén sa z bezpečnostných dôvodov takmer vždy spotrebúva v tom chemickom závode, kde sa vyprodukoval.

Aj keď je fosgén oveľa menej nebezpečný než nervovoparalytické látky, je ešte stále považovaný za životaschopnú chemickú bojovú látku.

Použitie 
Fosgén sa používa najmä na výrobu polymérov, pesticídov, farbív… Svoje použitie našiel aj vo farmaceutickom priemysle. Pomocou fosgénu je dokonca možné izolovať niektoré kovy z ich rúd (napr. hliník, urán…), ale táto metóda nenašla široké uplatnenie v praxi.

V laboratóriu bolo používanie plynného fosgénu nahradené používaním difosgénu (monochlórmravčanu trichlórmetylnatého), ktorý tvorí pri izbovej teplote kvapalinu, alebo trifosgénu (kryštalická substancia).

História 
Fosgén bol po prvýkrát pripravený v roku 1812 chemikom Johnom Davym (1790 – 1868) pôsobením slnečného svetla na zmes oxidu uhoľnatého a chlóru. Následne bol pomenovaný s ohľadom na použitie svetla pri jeho príprave. Preto bol fosgén pomenovaný podľa gréckych slov „phos“ (svetlo) a „gene“ (narodiť sa). Postupne sa stal priemyselne veľmi dôležitým, hlavne počas 19. storočia – obzvlášť na výrobu farbív.
Použil sa ako účinná chemická zbraň počas prvej svetovej vojny.

Toxicita 
Fosgén je zákerný jed, pretože symptómy po jeho prieniku do organizmu sa dostavujú pomaly. Jeho toxicita spočíva v tom, že alkyluje biomolekuly, obsahujúce sulfhydrylové a amínové funkčné skupiny (napríklad proteíny, lipoproteíny a enzýmy), čím narušuje bunkové membrány, čo sa po inhalácii fosgénu prejavuje obvykle pomaly, po latenciii 2 – 48 (!) hodín toxickým opuchom pľúc. V koncentrácii viac ako 0,01 mg.min.l−1 (2,45 ppm) spôsobuje podráždenie očí a dýchacích ciest, hodnota LCt50 sa udáva okolo 3,2 mg.min.l−1 (777 ppm).

Iné projekty

Externé odkazy 
Po anglicky:
 Davy's account of his discovery of phosgene
 International Chemical Safety Card 0007
 NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
 U.S. CDC Emergency Preparedness & Response
 U.S. EPA Acute Exposure Guideline Levels
 Regime For Schedule 3 Chemicals And Facilities Related To Such Chemicals, OPCW website
 CBWInfo website
 History of chemical warfare during World War I
 Use of Phosgene in WWII and in modern-day warfare (Refer to Section 4.C of the article)

Zlúčeniny uhlíka
Zlúčeniny chlóru
Zlúčeniny kyslíka
Plyny
Toxikológia
Chemické zbrane