氯氣是黃綠色強烈刺激性氣體，有窒息性臭味。溶于水和易溶于堿液。遇水生成次氯酸和鹽酸，次氯酸再分解為鹽酸新生態氯、氧和氯酸。主要經呼吸道侵入，損害上呼吸道；空氣中氯濃度較高時也侵入下呼吸道。
    氯氣吸入后與粘膜和呼吸道的水作用形成氯化氫和新生態氧。氯化氫可使上呼吸道粘膜炎性水腫、充血和壞死。新生態氧對組織具有強烈的氧化作用，并可形成具有細胞漿毒作用的臭氧。氯濃度過高或接觸時間較久，常可致深部呼吸道病變,使細支氣管及肺泡受損，發生細支氣管炎、肺炎及中毒性肺水腫。由于刺激作用使局部平滑肌痙攣而加劇通氣障礙，加重缺氧狀態。高濃度氯吸入后,還可刺激迷走神經引起反射性的心跳停止。
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