第二节 氯及其化合物
氯气
【概述】
氯气(chlorine,Cl2)在常温常压下为黄绿色、有强烈刺激性气味和异臭的气体,易压缩,在高压下液化为金黄色液态氯,易溶于水和碱溶液,也易溶于二硫化碳和四氯化碳等有机溶剂。氯气遇水首先生成次氯酸和盐酸,次氯酸又可再分解为氯化氢和新生态氧,是强氧化剂和漂白剂。在高热条件下与一氧化碳作用,生成毒性更大的光气。氯气浓度达10mg/m3以上,即可引起人出现明显的眼和呼吸道刺激症状,人最低致死浓度(MLC)月为1500/(m3·500m)。氯气中混和体积分数为5%以上的氢气时,遇强光可能会有爆炸的危险。氯气是氯碱工业的主要产品之一,工业上用于制造杀虫剂、漂白剂、消毒剂、溶剂、颜料、塑料、合成纤维等;氯气能与有机物进行取代反应和加成反应生成多种氯化物,如盐酸、光气、氯化苯、氯乙醇、氯乙烯、三氯乙烯、过氯乙烯等;也用在制药业、皮革业、造纸业、印染业以及医院、游泳池、自来水的消毒等。
氯气对眼睛、皮肤和呼吸道有强烈的刺激性,主要通过呼吸道侵入人体。由于设备的跑、冒、滴、漏及检修时氯气逸散等以意外,使大量氯气外逸而致急性中毒。
【临床表现】
1.呼吸系统 起病急,通常无潜伏期,其损伤部位、性质、严重程度与吸入量、吸入浓度、时间、患者自身状况及当时采取的防护措施等因素密切相关。一般在吸入少量低浓度氯气时,可出现一过性上呼吸道黏膜刺激症状,病程在数小时内自行缓解;吸入较低浓度氯气时,吸入后出现眼黏膜和急性气管-支气管炎或支气管周围炎为主表现,如畏光、流泪、咽痛、呛咳等;吸入较高浓度氯气时,出现胸闷、气急、胸骨后疼痛、呼吸困难或哮喘样发作等症状,可伴有恶心、呕吐、腹胀、上腹痛等消化系统症状,或头晕、头痛、烦躁、嗜睡等神经系统症状。吸入者可在1小时内出现肺水肿,少数肺水肿潜伏期可达12小时。有患者因支气管黏膜坏死脱落导致窒息死亡。
2.吸入极高浓度氯气时,可致呼吸道黏膜内末梢感受器受刺激,致局部支气管平滑肌反射性挛缩而加剧通气障碍,甚至喉头痉挛窒息死亡,或因迷走神经反射性心脏骤停而发生电击式死亡。
3.部分患者可出现反应性气道功能不全综合征,表现为哮喘发作,两肺可闻弥漫性哮鸣音,再次接触氯气或其他刺激性气体易诱发哮喘。
4.少数重症患者可发生肺部感染、上消化道出血、气胸及纵隔气肿等并发症。
【诊断要点】
根据短期内吸入大量氯气后迅速发病,以呼吸系统损害为主的临床表现,结合胸部X线检查和血气分析测定结果,排除其他原因引起的呼吸系统疾病,急性氯气中毒诊断一般不难。
胸部X线在诊断氯气中毒的检查中是最常用、方便的检查,必须多次动态观察胸部X线检查结果,为临床准确判断病情提供重要依据。但是对于病变症状比较重,而胸部X线又无明显异常表现时,或者查看恢复情况时,需及时联合应用高分辨率螺旋CT检查。胸部影像学检查是早期诊断的重要依据,可出现符合急性气管-支气管炎、肺炎、肺水肿等影像学改变。
血气分析检查在中度中毒时常提示伴有轻度或中度低氧血症,重度中毒时提示重度低氧血症,PaO2≤5.3kPa,PaO2/FiO2≤40kPa,符合弥漫性肺泡性肺水肿或中央性肺水肿的病情。当病情严重且胸部X线呈双肺浸润性改变时,血气分析PaO2/FiO2≤26.7kPa,符合急性呼吸窘迫综合征(ARDS)。
应与其他金属和刺激性气体所致的化学性支气管炎、支气管炎、肺炎和肺水肿以及上呼吸道感染、心源性肺水肿等疾病鉴别诊断。
【处理原则】
1.吸入气体者立即脱离中毒现场至空气新鲜处,保持安静及保暖。眼或皮肤接触液氯时立即用清水彻底冲洗。出现呼吸道刺激症状者,至少严密观察12小时,并予以对症处理。
2.早期合理氧疗 给予合理氧疗方式,维持动脉氧分压在PaO28~10kPa,SaO2>90%。发生严重肺水肿或急性呼吸窘迫综合征时,可给予呼吸机辅助通气。此外可考虑肺外给氧,如应用光量子血疗法。
3.肾上腺糖皮质激素应用 用于预防和治疗急性肺水肿。早期、足量、短程应用,根据病情严重程度,给予地塞米松10~80mg/d。
4.维持呼吸道畅通 可给予支气管解痉剂和药物雾化吸入,如沙丁胺醇、丙酸倍氯米松等,必要时气管切开。
5.去泡沫剂 肺水肿时可用二甲基硅油气雾剂,每次0.5~1瓶,咳泡沫痰者1~3瓶,间断使用至肺部啰音明显减少。
6.控制液体入量 病程早期就应控制进液量,适当应用利尿剂,一般不用脱水剂。
7.改善微循环 中、重度中毒者应注意防治休克,补充血容量,纠正酸中毒,适当使用血管活性药物,并可联合使用654-2。
8.有气胸或纵隔气肿者,酌情给予相应处理,防止多脏器功能衰竭等并发症;积极防治肺部感染,合理使用抗生素以及防治并发症发生。
氯化氢及盐酸
【概述】
氯化氢(hydrogen chloride,HCl)是无色而具强烈刺激酸味的气体,极易溶于水,也可溶于乙醇和乙醚等。其水溶液为氢氯酸(hydrochloric acid)又称盐酸,呈透明无色或黄色,具有极强的挥发性,有刺激性气味和强腐蚀性,易溶于水、乙醇、乙醚和油等。氯化氢工业上主要用于制造氯气、盐酸、漂白粉、敌百虫、氯化钡、氯化铵等,也用作有机化学的缩合剂。氯化氢接触机会主要有:制造或直接使用氯化氢或制造氯气、盐酸、漂白粉、敌百虫、三硫磷和氯化物;某些无机或有机氯化物,暴露于空气中,即与空气中水分生成氯化氢,如三氯化锑、三氯化磷、四氯化钛、亚硫酰二氯、乙酰氯等;在四氯乙烯和聚氯乙烯塑料热加工过程中也有副产品氯化氢产生;盐酸还用于化学、石油、冶金、印染、皮革的鞣剂等工业部门。
氯化氢气体和盐酸雾吸入后,能与黏膜面的水分作用而发生解离,其氢离子被水分子捕集,形成水合氢离子,具有一定催化作用,可促进与组织内有机分子起反应,导致细胞损伤。此外,对局部黏膜有强烈刺激和腐蚀作用,导致黏膜充血、水肿,甚至坏死。大鼠吸入LC504664mg/m31小时。人嗅阈为1.5~7.5mg/m3,7.5~15mg/m3令人感到不快。长期接触超过15mg/m3会造成牙齿酸蚀症、慢性支气管炎等病变。
【临床表现】
1.急性吸入中毒
接触氯化氢气体或盐酸烟雾后,迅速出现眼和上呼吸道刺激症状,眼睑红肿,结膜充血水肿,鼻、咽部有烧灼感及红肿,甚至发生喉痉挛、喉头水肿,严重者则引起化学性肺炎和肺水肿。
2.急性口服中毒
口服盐酸后立即出现消化道刺激和灼伤症状,口和咽部灼痛、红肿、糜烂、声音嘶哑、吞咽困难、呕吐、腹痛、腹泻、呕血、便血等,甚至发生食管、胃、肠道穿孔。
3.皮肤损害
氯化氢气体皮肤暴露部位可发生皮炎,局部潮红、痛痒,或出现丘疹及水疱。眼和皮肤直接接触盐酸或高浓度氯化氢气体可发生化学性灼伤。
【诊断要点】
根据短期内吸入大量氯化氢气体或口服盐酸的接触史,分别出现以呼吸系统和消化道损害为主的临床表现,结合胸部X线、血气分析等辅助检查结果可进行诊断。胸部X线检查可出现符合急性气管-支气管炎、肺炎、肺水肿等影像学改变。血气分析常提示伴有不同程度的低氧血症。
【处理原则】
1.急性吸入中毒的处理参见氯气中毒章节。
2.口服盐酸后,应立即口服氧化镁溶液、牛奶、蛋清、氢氧化铝凝胶等,不主张催吐,洗胃应谨慎。眼和皮肤污染者,应迅速用大量清水或肥皂水充分彻底冲洗,并敷以碳酸氢钠液冲洗和湿敷,较重灼伤者要及时清创。
3.其他对症支持治疗。
二氧化氯
【概述】
二氧化氯(chlorine dioxide)是一种具有特殊刺激性臭味的黄绿色或橘黄色气体,带有类似氯气和臭氧的刺激性气味,易燃、易爆炸,可溶于水和有机溶剂(如四氯化碳、乙酸)。二氧化氯不水解,但受热、受光可缓慢分解成O2和Cl2,是强氧化剂。工业上用作消毒剂、漂白剂、杀菌、除臭及除味剂等。一般认为,二氧化氯在空气中浓度低于1ml/m3时对人体无害,但有强氧化特性,已被世界卫生组织(WHO)列为消毒剂。二氧化氯主要中毒途径是呼吸道。
【临床表现】
急性吸入二氧化氯后,经过短暂潜伏期(约0.5~3小时),引起流泪、流涕、眼痛、鼻酸、头痛、头晕等症状,继之出现咳嗽、咳痰、咽喉肿痛、胸闷、气急等眼、呼吸道刺激表现,可逐渐加重,也可发生哮喘。高浓度吸入可发生肺水肿,皮肤接触可出现红肿、疼痛。
【诊断要点】
根据二氧化氯呼吸道吸入接触史,出现眼、呼吸道刺激症状,胸部X线检查出现符合急性气管-支气管炎、肺炎影像学改变,可进行诊断。
【处理原则】
参见氯气治疗方案。但由于其潜伏期较氯气长,症状逐渐加剧,因此当吸入本品后宜适当延长观察时间,以免贻误病情。
四氯化硅
四氯化硅(silicon tetrachloride)又名四氯甲硅烷(tetrachloromonosilane)为无色透明液体,纯度稍低的呈现微黄或者淡黄色,有窒息性气味,极易水解、遇潮湿空气时发烟,可作为烟幕剂,可溶于四氯化碳、二硫化碳等非极性溶液中。在用冰晶石制铝、磷灰石制取过磷酸钙肥料以及生产单晶硅过程中,四氯化硅常与氯化氢同时逸出。急性四氯化硅中毒较少见,主要通过呼吸道吸入中毒,并有一定的腐蚀性,高浓度时可引起角膜浑浊、支气管炎、肺水肿,吸入大量进入血液后尚可破坏红细胞,产生溶血反应。眼直接接触可致角膜及眼睑灼伤。皮肤接触可致接触性皮炎。可引起患者血白细胞增高、低血钾、凝血功能改变、心脏受损、肝功能改变等。
四氯化硅中毒的诊断和处理可参见氯气中毒章节。
氯磺酸
【概述】
氯磺酸(chlorosulfonic acid)是一种无机酸,无色或淡黄色油状液体,有刺激臭味,在空气中发烟,具有辛辣气味,有催泪性。氯磺酸蒸气在158℃以上时可分解为氯、二氧化硫及硫酸。氯磺酸遇水也起剧烈作用,生成硫酸及氯化氢。生产上主要用于有机化合物的磺化,制取药物、染料、杀虫剂、洗涤剂等。大鼠经口LC5050mg/kg。氯磺酸对皮肤黏膜有强烈刺激和腐蚀作用。
【临床表现】
1.呼吸道吸入后,可有气短、咳嗽、胸痛、咽干痛以及流泪、流涕、痰中带血、恶心、无力等症状,吸入高浓度可引起化学性肺炎,可发展为肺水肿,甚至发生ARDS,可有心、肺、脑等多脏器损害。
2.眼和皮肤接触后可致化学性灼伤。
【诊断要点】
根据氯磺酸呼吸道吸入或皮肤黏膜接触史,分别出现眼、呼吸道刺激症状或化学性灼伤,结合辅助检查结果,可进行诊断。
【处理原则】
1.急性吸入中毒的救治参见氯气中毒章节。
2.凡有气道严重损伤者,应鼓励患者咳出坏死黏膜组织,做好体位引流,加强药物超声雾化吸入。必要时气管切开,不宜做气管插管,以防坏死黏膜插入气道,导致窒息。
氯酸盐类
氯酸盐类包括氯酸钾(potassium chlorate)、氯酸钠(sodium chlorate)、氯酸铵(ammonium chlorate)等,均为无色晶体,易爆、易燃,是强氧化剂。氯酸盐类物质可用于制作炸药、烟花、鞭炮、高级安全火柴,医药、摄影药剂、分析试剂、氧化剂及火箭、导弹推进剂等。
本类化学物对皮肤黏膜有强刺激性,可使血红蛋白氧化成高铁血红蛋白,可在酸性尿液中沉淀,阻塞肾小管,引起急性肾功能损害。
口服中毒时,应立即催吐、洗胃、导泻,适量输液、利尿以促进毒物排泄。重症患者给予肾上腺糖皮质激素。保护肝、肾功能,碱化尿液,必要时采用血液净化疗法。高铁血红蛋白血症的处理参见苯胺中毒章节。
二氯亚砜
二氯亚砜(thionyl chloride)又名氯化亚砜、亚硫酰氯,为淡黄色至红色发烟液体,有强烈刺激气味,可混溶于苯、氯仿、四氯化碳等有机溶剂,遇水水解,加热分解成硫酸和盐酸。二氯亚砜主要用于制造酰基氯化物,还用于农药、医药、染料等的生产。二氯亚砜对眼睛、皮肤黏膜和呼吸道有强烈刺激和腐蚀作用,呼吸道吸入后可出现咽喉烧灼感、咳嗽、头晕、喉炎、气短、头痛、恶心和呕吐等症状,严重者可出现支气管痉挛、化学性肺炎和肺水肿。皮肤和眼睛接触液体可发生化学性灼伤。
急性吸入中毒者,应迅速脱离中毒现场至空气新鲜处,保持呼吸道通畅。皮肤接触者,立即脱去污染衣物,用大量流动清水冲洗至少15分钟。眼睛接触者立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗。具体治疗参见氯气中毒章节。
氯化砜
氯化砜(sulfuryl chloride)又名硫酰氯、磺酰氯,有腐蚀性,在空气中微发烟,遇水发生剧烈反应,生成HCl和H2SO4,可溶于苯和甲苯。氯化砜主要用作药剂、有机氯化剂,还可用于制造染料、橡胶等,也可用于处理羊毛织品。氯化砜对眼、呼吸道和皮肤黏膜有强烈刺激性,重者可引起肺水肿,也致眼睛和皮肤化学性灼伤。