Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe wordt chloor geproduceerd?

Chloor wordt voornamelijk geproduceerd via twee methoden:

1. Elektrolyse van pekel (NaCl -oplossing): Dit is de meest voorkomende methode en is goed voor ongeveer 95% van de wereldwijde chloorproductie. Het proces omvat het passeren van een elektrische stroom door een pekeloplossing, waardoor de volgende reacties worden veroorzaakt:

* bij de anode (positieve elektrode): Chloride-ionen (Cl-) worden geoxideerd om chloorgas te vormen (CL2).

* bij de kathode (negatieve elektrode): Natriumionen (Na+) worden gereduceerd tot natriummetaal (NA), die vervolgens reageert met water om waterstofgas (H2) en natriumhydroxide (NaOH) te produceren.

Algemene reactie: 2 NaCl + 2 H2O → Cl2 + H2 + 2 NaOH

Dit proces is zeer energie-intensief en vereist gespecialiseerde apparatuur, maar het biedt chloor met hoge zuiverheid en waardevolle bijproducten zoals natriumhydroxide en waterstof.

2. Directe chlorering: Deze methode omvat het reageren van waterstofchloride (HCL) met zuurstof in aanwezigheid van een katalysator, typisch koperchloride. De reactie produceert chloor en water:

4 HCl + O2 → 2 CL2 + 2 H2O

Deze methode komt minder vaak voor, maar biedt voordelen zoals een lager energieverbruik en potentieel gebruik van HCL van industrieel afval.

Andere methoden:

* Diafragma -celelektrolyse: Deze methode gebruikt een diafragma om de anode- en kathodecompartimenten te scheiden, waardoor het mengen van chloor- en natriumhydroxide wordt voorkomen.

* Membraancel Elektrolyse: Deze methode maakt gebruik van een selectief permeabel membraan om de anode- en kathodecompartimenten te scheiden, waardoor chloor van een hogere zuiverheid en natriumhydroxide wordt geboden.

* Mercury -celelektrolyse: Deze methode werd ooit vaak gebruikt, maar is grotendeels afgebouwd vanwege milieuproblemen in verband met kwikvervuiling.

Veiligheidsoverwegingen:

Chloor is een giftig gas en moet voorzichtig worden behandeld. Het is belangrijk om de juiste veiligheidsapparatuur te gebruiken, zoals ademhaling en beschermende kleding, bij het werken met chloor.