氯胺
[CAS# 10599-90-3]

基本信息

• 产品分类: 医药中间体 >> 杂环化合物中间体 >> 嘧啶类化合物 >> 胺类
• 英文名: Monochloramine
• 别名: Chlorinated Water (Chloramine); Hsdb 4293
• 产品名称: 氯胺
• 分子式: ClH₂N
• 分子量: 51.48
• CAS 登录号: 10599-90-3
• EC 号码: 234-217-9
• 分子行输入简码SMILES: NCl

物理化学性质

• 密度: 1.2±0.1 g/cm³ 计算值^*
• 熔点: -66 ºc (实验值)
• 折射率: 1.394 (计算值)^*

^* 使用计算软件 Advanced Chemistry Development (ACD/Labs).

安全数据

• 危险品标志: GHS05;GHS07;GHS08 DangerGHS05
• 危害标签: H290-H314-H315-H319-H335-H372-H412
• 防护标签: P234-P260-P261-P264-P264+P265-P270-P271-P273-P280-P301+P330+P331-P302+P352-P302+P361+P354-P304+P340-P305+P351+P338-P305+P354+P338-P316-P319-P321-P332+P317-P337+P317-P362+P364-P363-P390-P403+P233-P405-P406-P501

危害分类

危害	分类	类别码	危害标签
皮肤腐蚀	Skin Corr.	1A	H314
特定目标器官毒性—重复接触	STOT RE	1	H372
对水生环境长期有害	Aquatic Chronic	3	H412
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	3	H335
对金属有腐蚀作用的物质或混合物	Met. Corr.	1	H290
眼刺激	Eye Irrit.	2	H319
皮肤刺激	Skin Irrit.	2	H315

发现和应用

一氯胺是一种无机化合物，化学式为NH2Cl，由一个氯原子与一个氨基键合而成。它的发现与19世纪末20世纪初水消毒技术的发展密切相关。在此期间，科学家和公共卫生官员一直在寻找可靠的方法来控制伤寒和霍乱等水传播疾病。氯被确定为一种强效消毒剂，但早期的应用也暴露出一些缺点，包括强烈的味道、气味以及形成有害副产物。对替代氯化化学方法的研究最终发现了氯胺类化合物，并实现了对其的控制使用，其中一氯胺成为这类化合物中最重要的成员。

一氯胺最初是通过研究氨和氯在水溶液中的反应而被确认为一种独立的化学物质。化学家观察到，在严格控制的条件下，将氯添加到含有氨的水中时，会形成一系列氯胺化合物，包括一氯胺、二氯胺和三氯化氮。在这些化合物中，一氯胺被发现是最稳定且刺激性最小的。这种稳定性使其适合实际应用，因为它在水系统中比游离氯的存留时间更长。到20世纪初，水务工程师已经开始了解如何通过调整氯与氨的比例来促进一氯胺的形成。

一氯胺的主要应用是饮用水消毒。20世纪中期，随着大型市政供水系统寻求能够在广泛的输配网络中保持持续消毒效果的消毒剂，一氯胺的应用得到了显著扩展。与游离氯相比，一氯胺在管道中传播的距离更远，分解速度更慢，这有助于保护用水点的水质。这一特性在大城市尤为重要，因为水可能在输配系统中停留数小时甚至数天。与单独使用氯相比，使用一氯胺还可以减少某些氯化消毒副产物的形成，随着饮用水质量监管标准的不断发展，这一优势变得越来越重要。

除市政饮用水处理外，一氯胺还应用于工业水系统。冷却塔、换热器和工艺水循环系统容易受到细菌和藻类引起的生物污染。一氯胺能够有效地控制微生物，同时对金属和某些聚合物的腐蚀性比游离氯小。这使得它在发电厂、炼油厂和制造工厂等对材料兼容性和系统长期完整性至关重要的场所得到了广泛应用。一氯胺在科学和医学领域也发挥着重要作用。在实验室研究中，它被用作试剂，用于研究涉及含氮化合物的氧化和氯化反应。与其他氯化剂相比，一氯胺的反应活性相对温和，因此可以进行可控的实验。在生物学和环境研究中，人们研究了一氯胺与蛋白质、细胞膜和微生物细胞的相互作用，从而加深了对消毒机制和微生物灭活的理解。

尽管一氯胺具有诸多优点，但其应用需要谨慎管理。它的消毒作用比游离氯慢，这意味着它通常在降低微生物负荷的初步处理步骤之后使用。工程师和化学家制定了操作指南，以确保一氯胺浓度保持有效，同时最大限度地减少有害副产物二氯胺的生成。这些努力反映了水处理领域的一个更广泛的趋势，即平衡功效、安全性和美观性。

总而言之，一氯胺是应用化学和公共卫生史上一个重要的里程碑。它的发现源于对简单无机反应的基础研究，而其广泛应用则体现了将化学知识转化为实际基础设施的成果。通过提高水系统中消毒剂残留物的稳定性和分布，一氯胺为现代饮用水供应的可靠性以及大规模预防水源性疾病做出了重大贡献。

参考文献

2025. Impacts of orthophosphate addition on chloramine decay and biofilm development in a model drinking water distribution system. Water Research.
DOI: 10.1016/j.watres.2025.123712

2025. Long-term impacts of free chlorine and monochloramine on the development of drinking water biofilm. Water Research.
DOI: 10.1016/j.watres.2025.123566

2025. Formation mechanisms of carcinogenic N-nitrosamines from dissolved organic matter derived from nitrogen-containing microplastics during chloramine disinfection. Water Research.
DOI: 10.1016/j.watres.2025.123696