Vụ nổ hóa chất làm 13 người chết: Thế giới sản xuất 65 triệu tấn khí độc clo mỗi năm để làm gì?

Theo The Washington Post, ít nhất 13 người đã thiệt mạng và khoảng 250 người bị thương sau khi một cần cẩu làm rơi thùng chứa xuống một con tàu tại cảng Jordan, khiến một đám mây khí màu vàng nhanh chóng phát tán.

Thông tin của Jordan cho biết loại khí màu vàng này chính là clo, một chất hóa học vô cùng nguy hiểm cho sức khỏe con người, nhưng đồng thời có nhiều ứng dụng trong đời sống.

Không thể thiếu với đời sống con người

Mặc dù có thể gây nguy hiểm đến tính mạng con người khi tiếp xúc trực tiếp, chúng ta không thể tồn tại nếu thế một hợp chất của clo là muối ăn (NaCl).

Muối ăn đã được con người sử dụng từ hàng nghìn năm nay. Từ lương trong tiếng Anh (salary) bắt nguồn từ salarium trong tiếng Latin, bởi binh lính thời Roma thường được trả một phần lương bằng muối (salt).

Vào năm 1648, nhà hóa học người Đức Johann Rudolf Glauber đã điều chế thành công axit clohidric (HCl), một loại hóa chất tồn tại tự nhiên trong dạ dày người. Năm 1774, nhà hóa học người Thụy Điển Carl Wilhelm Scheele đã tạo ra khí clo trong một thí nghiệm, nhưng phải đến 1810 loại hóa chất này mới được đặt tên là "chlorine" (có nghĩa là màu xanh vàng trong tiếng Hy Lạp) bởi nhà hóa học Humphry Davy. 

Trong công nghiệp, khí clo thường được sản xuất từ các loại muối của clo bằng phương thức điện phân (NaCl, MgCl …) hoặc oxi hóa axit HCl. Trong phòng thí nghiệm, khí clo được sản xuất bằng cách oxi hóa dung dịch HCl bằng muối của mangan hoặc crom.

Clo có thể được nén và làm lạnh để chuyển thành dạng lỏng nhằm dễ vận chuyển. Khí clo lỏng tiếp xúc với môi trường bên ngoài sẽ nhanh chóng chuyển sang dạng khí, chìm xuống dưới đất do nặng hơn không khí và phát tán nhanh.

Khí clo có mùi nặng, khó chịu và giống như nước tẩy rửa. Ở dạng khí, clo có màu vàng, xanh, không cháy nhưng có thể nổ hoặc tạo thành các hợp chất dễ nổ khi tiếp xúc với nhựa thông hoặc ammoniac.

Theo Hội Đồng Hóa học Mỹ, thế giới sản xuất khoảng 65 triệu tấn clo mỗi năm. Mỹ và Canada là hai quốc gia xuất khẩu nhiều nhất, trong khi Mỹ và Mehico là hai nhà nhập khẩu hàng đầu. Theo Cơ quan Giám sát Đa dạng Kinh tế (OEC), kim ngạch thương mại clo toàn thế giới đạt 172 triệu USD vào năm 2020.

Vô số ứng dụng

Clo có rất nhiều ứng dụng trong đời sống hàng ngày cũng như công nghiệp, từ việc khử trùng, làm chất tẩy rửa, phân bón, thuốc trừ sâu, chất làm lạnh hay thậm chí vũ khí hóa học.

Đầu tiên, phải nhắc đến khả năng khử trùng của clo. Người ta sử dụng clo để làm sạch nước uống hoặc nước trong bể bơi. Mùi nước bể bơi thường hơi hăng, khó chịu và giống mùi chất tẩy rửa là do đã qua xử lý bằng clo. 

Nhiều chất tẩy rửa có thành phần là các hợp chất của clo. Nước Javel có tác dụng làm trắng quần áo được tạo ra bằng cách sục khí clo vào hỗn hợp NaOH. Clo cũng được sử dụng để làm trắng giấy.

Một lượng lớn clo dùng để sản xuất ra nhựa PVC có công thức (̵CH2=CHCl)̵. Nhựa PVC được tìm thấy trong rất nhiều vật dụng, từ khung cửa sổ, nội thất xe hơi, dây điện, ống nước cho tới găng tay và quần áo.

Ngành dược phẩm cũng ứng dụng clo như một chất oxy hóa và trong các phản ứng thế. Khoảng 85% dược phẩm sử dụng clo hoặc các hợp chất của nó tại một số giai đoạn trong quá trình sản xuất.

Một hợp chất hữu của clo là khí CFC được sử dụng phổ biến trong điều hòa nhiệt độ và tủ lạnh với vai trò chất làm lạnh. Tuy nhiên, CFC có thể gây thủng tần ozon và vì vậy đã bị cấm trong Nghị định thư Montreal 1987.

Trong quá khứ, clo thường còn có tác dụng tạo ra cloroform (chất gây mê) và cacbon tetraclorura (dung môi giặt khô). Tuy nhiên, hiện nay cả hai loại hóa chất này đều được kiểm soát chặt chẽ vì chúng có thể gây tổn thương gan.

Vũ khí hóa học

Khí clo ở dạng đơn chất vô cùng độc, và đã từng được sử dụng làm vũ khí hóa học trong Thế Chiến I.

Theo nhà sử học James Patton, vào tháng 4/1915 tại trận Ypres, khí clo lần đầu tiên được quân đội Đức sử dụng. Khí clo nặng hơn không khí và có màu xanh vàng nhạt, với mùi được miêu tả là “kết hợp giữa dứa và hạt tiêu”.

Khi phản ứng với nước trong phổi, clo tạo thành axit clohidric, có khả năng phá hủy các mô, tế bào và gây tử vong. Trong trường hợp thoát chết, binh sĩ trên chiến trường sẽ bị hỏng phổi vĩnh viễn.

Ngay trong lần đầu tiên được sử dụng tại trận Ypres, khí clo đã cướp đi sinh mạng của 1.100 binh sĩ. Tuy nhiên, sau đó binh sĩ ở cả hai bên đã được trang bị mặt nạ phòng độc hoặc sử dụng khăn dấp nước lã, nước tiểu để bảo vệ khỏi tác hại của clo.

Các nước chuyển sang những loại hợp chất khí độc từ clo khác như phosgene, diphosgene và “khí mù tạt” (bis(2-chloroethyl) sulfide). Tổng cộng, trong Thế chiến I, có 91.000 người thiệt mạng bởi các loại khí gas, trong đó 85% bởi phosgene.

Theo New York Times, vào năm 2007, một xe tải chở đầy khí clo đã bị phát nổ, làm hai người thiệt mạng và hơn 350 người phải nhập viện do ngộ độc khí. Các vụ tấn công bằng khí clo khác được ghi nhận vào năm 2014 và 2015 tại Iraq; năm 2016, 2017 và 2018 tại Syria. 

Mặc dù gây nguy hại tới tính mạng con người, nhưng clo lại không được xếp vào danh sách vũ khí hóa học như phosgene, diphosgene và “khí mù tạt” vì tính ứng dụng cao và được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp. 

Phải làm gì khi hít phải clo?

Theo Trung tâm kiểm soát và phòng ngừa dịch bệnh Mỹ (CDC), các dấu hiệu khi tiếp xúc với khí clo bao gồm: mắt mờ; đau, phồng rộp hoặc đỏ vùng da tiếp xúc với khí; cảm giác nóng rát trong mũi, họng và mắt; ho; tức ngực; khó thở; có dịch trong phổi; buồn nôn ...

CDC cho biết khi phát hiện tiếp xúc với clo, cần phải nhanh chóng rời khu vực nguy hiểm để hít thở không khí trong lành. Sau đó, ngay lập tức cởi bỏ quần áo, tắm rửa toàn thân với xà phòng và nước rồi tìm đến các cơ sở y tế hoặc trợ giúp.

Đặc biệt cần chú ý khí đã hít hoặc nuốt phải khí clo, không được uống nước bởi có nguy cơ tạo thành axit HCl gây tổn thương nội tạng.