클로로설폰산

3. 제조

클로로설폰산은 산업적인 용도로 대량 제조할 때 염산에 삼산화 황을 가하여 만든다.^[7]

: HCl + SO₃ → ClSO₃H

교육 목적으로 소량 제조할 때는 오염화 인(PCl₅)과 황산의 반응으로도 얻을 수 있다. 이 방법은 작은 실험실 규모에 더 적합하다.^[4]

: PCl₅ + H₂SO₄ → HSO₃Cl + POCl₃ + HCl

4. 용도

클로로설폰산은 세제 및 화학 반응의 중간생성물로서 유용한 알킬술폰산염을 제조하는 데 사용된다.^[7]

: ROH + ClSO₃H → ROSO₃H + HCl

사카린의 초기 합성은 톨루엔과 클로로설폰산의 반응으로 시작하여 오쏘 및 파라 클로로설폰산톨루엔 유도체를 제공하고, 이어서 벤조산 유도체는 암모니아로 고리화되고 염기로 중화되어 사카린을 형성한다.

: CH₃C₆H₅ + 2HSO₃Cl → CH₃C₆H₄SO₂Cl + H₂SO₄ + HCl

정찰용 드론인 리안 모델 147에서 비행운을 차단하는 용도로 사용되며,^[9] 연막탄을 생산하는 데도 사용되었다.^[10][11]

합성 세제, 의약품, 염료 등의 원료 또는 술폰화제로 사용된다. 스텔스 폭격기의 엔진 배기 가스에 기인하는 비행운 발생을 억제하기 위해 배기 가스 중의 수분을 흡착시키는 목적으로 배기 가스 중에 살포한다.

5. 안전성

클로로설폰산은 물과 격렬하게 반응하여 황산과 염화 수소 기체를 발생시키며, 일반적으로 용액에서 증기가 올라오는 형태로 관찰된다. 따라서 사용할 때는 적절한 환기와 같은 예방 조치를 준수해야 한다.^[1]

클로로설폰산(ClSO₃H)은 물과 격렬하게 반응하여 부식성인 황산과 염화 수소를 생성하며, 반응식은 다음과 같다.^[2]

:ClSO₃H + H₂O → H₂SO₄ + HCl

무색 또는 엷은 황색의 유상 액체로, 강한 자극취가 있다. 물과 격렬하게 반응하여 염화 수소와 황산으로 분해된다.^[3]

화학식

:HSO3Cl\ + H2O -> HCl\ + H2SO4

흡습성이 강하고 공기 중에서 발연한다. 피부에 접촉하면 심한 화상을 일으키며, 연기를 흡입하면 폐를 침범한다. 대한민국에서는 독물 및 극물 취체법상 극물로 지정되어 있다.^[3]

6. 관련 할로젠화술폰산

• 플루오로설폰산
• https://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E6%BA%B4%E7%A3%BA%E9%85%B8 브로모설폰산
• 아이오도설폰산(HSO₃I)은 아직까지 발생하지 않는 것으로 알려져 있다.
• 플루오로설폰산(FSO₂OH)은 강산의 일종으로, 플루오린화 수소를 덜 배출하는 경향을 보인다.
• 브로모설폰산(BrSO₂OH)은 불안정하며, 8°C에서 브로민, 이산화 황, 황산으로 분해된다.
• 아이오도설폰산은 알려져 있지 않다.

참조

_[1] 서적 Ionisation Constants of Inorganic Acids and Bases in Aqueous Solution Pergamon
_[2] 웹사이트 New Environment Inc. - NFPA Chemicals http://www.newenv.co[...]
_[3] 서적 Chlorosulfonic Acid Royal Society of Chemistry
_[4] 서적 Encyclopedia of Chemical Technology https://books.google[...] Interscience Publishers 1964
_[5] 논문 Magnetism and Molecular Structure of Sulphur Compounds https://www.ias.ac.i[...] 1941-05-01
_[6] 서적 Inorganic Chemistry Academic Press
_[7] 간행물 Chlorosulfuric Acid Wiley-VCH
_[8] 웹사이트 The Quiet Revolution https://publishing.c[...]
_[9] 서적 Method and apparatus for suppressing contrails https://patentimages[...] United States Patent and Trademark Office
_[10] 영상 The Royal Navy at War Imperial War Museum 2005
_[11] 웹사이트 Nazi legacy found in Norwegian trees https://www.bbc.com/[...] BBC News Online 2018-04-17
_[12] URL http://www.newenv.co[...]
_[13] 저널 Chlorosulfuric Acid http://dx.doi.org/10[...] Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA 2000-06-15