Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe wordt chloorgas commercieel bereid?

Chloorgas wordt commercieel bereid door de elektrolyse van pekel (Geconcentreerde natriumchloride -oplossing). Dit proces wordt het chloor-alkali-proces genoemd .

Hier is een uitsplitsing van het proces:

1. Elektrolyse van pekel:

* Een geconcentreerde oplossing van natriumchloride (NaCl) wordt geëlektolyseerd in een elektrolytische cel.

* De cel bestaat uit twee elektroden:een anode (meestal gemaakt van grafiet of titanium) en een kathode (vaak gemaakt van staal).

* De elektrolyt (pekel) wordt door de cel geleid en een elektrische stroom wordt toegepast.

2. Reacties bij de elektroden:

* anode (oxidatie): Bij de anode worden chloride-ionen (Cl-) geoxideerd tot chloorgas (CL2):

* 2cl- → Cl2 + 2e-

* kathode (reductie): Bij de kathode worden watermoleculen gereduceerd tot waterstofgas (H2) en hydroxide-ionen (OH-):

* 2H2O + 2E- → H2 + 2OH-

3. Productenvorming:

* Het bij de anode geproduceerde chloorgas wordt verzameld en gezuiverd.

* Het waterstofgas geproduceerd bij de kathode wordt ook verzameld.

* Natriumhydroxide (NaOH) wordt in de oplossing gevormd als bijproduct van de reactie.

Algemene reactie:

* 2NACL + 2H2O → CL2 + H2 + 2NAOH

Commercieel belang:

Het chloor-alkali-proces is een belangrijk industrieel proces dat grote hoeveelheden chloor-, waterstof- en natriumhydroxide produceert. Deze chemicaliën zijn essentieel voor verschillende toepassingen, waaronder:

* chloor: Gebruikt bij waterbehandeling, bleekproductie en chemische synthese.

* waterstof: Gebruikt in brandstofcellen, ammoniakproductie en industriële processen.

* Natriumhydroxide (bijtende frisdrank): Gebruikt in papierproductie, zeepproductie en chemische synthese.

Milieuoverwegingen:

* Het chloor-alkali-proces kan gevaarlijke bijproducten zoals kwik produceren als verouderde methoden worden gebruikt.

* De afgifte van chloorgas kan gevaarlijk zijn en vereist strikte veiligheidsprotocollen.

* Moderne planten gebruiken geavanceerde technologieën om de impact van het milieu te minimaliseren.

Conclusie:

Het chloor-alkali-proces is een cruciale industriële methode voor het produceren van chloorgas en andere waardevolle chemicaliën. Het omvat de elektrolyse van pekel, wat resulteert in de productie van chloor-, waterstof- en natriumhydroxide. Hoewel het proces milieu -implicaties heeft, hebben de technologische vooruitgang de impact ervan geminimaliseerd.