Πώς παράγεται το χλώριο;

Το χλώριο παράγεται κυρίως μέσω δύο μεθόδων:

1. Η ηλεκτρόλυση της άλμης (διάλυμα NaCl): Αυτή είναι η πιο κοινή μέθοδος και αντιπροσωπεύει περίπου το 95% της παγκόσμιας παραγωγής χλωρίου. Η διαδικασία περιλαμβάνει τη διέλευση ενός ηλεκτρικού ρεύματος μέσω ενός διαλύματος άλμης, προκαλώντας τις ακόλουθες αντιδράσεις:

* Στην άνοδο (θετικό ηλεκτρόδιο): Τα ιόντα χλωριδίου (Cl-) οξειδώνονται για να σχηματίσουν αέριο χλωρίου (CL2).

* Στην κάθοδο (αρνητικό ηλεκτρόδιο): Τα ιόντα νατρίου (Na+) μειώνονται για να σχηματίσουν μέταλλο νατρίου (NA), το οποίο στη συνέχεια αντιδρά με νερό για να παράγει αέριο υδρογόνου (Η2) και υδροξείδιο του νατρίου (ΝΑΟΗ).

Συνολική αντίδραση: 2 NaCl + 2 H2O → CL2 + H2 + 2 NaOH

Αυτή η διαδικασία είναι εξαιρετικά ενεργειακά έντονη και απαιτεί εξειδικευμένο εξοπλισμό, αλλά προσφέρει υψηλής καθαρότητας χλωρίου και πολύτιμα υποπροϊόντα όπως το υδροξείδιο του νατρίου και το υδρογόνο.

2. Άμεση χλωρίωση: Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει την αντίδραση του υδρογόνου (HCl) με οξυγόνο παρουσία καταλύτη, τυπικά χλωριούχου χαλκού. Η αντίδραση παράγει χλώριο και νερό:

4 HCl + O2 → 2 CL2 + 2 H2O

Αυτή η μέθοδος είναι λιγότερο συνηθισμένη, αλλά προσφέρει πλεονεκτήματα όπως η χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας και η πιθανή χρήση των βιομηχανικών αποβλήτων HCL.

Άλλες μέθοδοι:

* Η ηλεκτρόλυση κυττάρων διαφράγματος: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί ένα διάφραγμα για να διαχωρίσει τα διαμερίσματα ανόδου και καθόδου, εμποδίζοντας την ανάμειξη του χλωρίου και του υδροξειδίου του νατρίου.

* Η ηλεκτρόλυση κυττάρων μεμβράνης: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί μια επιλεκτικά διαπερατή μεμβράνη για να διαχωρίσει τα διαμερίσματα ανόδου και καθόδου, παρέχοντας υψηλότερη καθαρότητα χλωρίου και υδροξείδιο του νατρίου.

* ηλεκτρόλυση κυττάρων υδραργύρου: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιήθηκε κάποτε συχνά, αλλά έχει καταργηθεί σε μεγάλο βαθμό λόγω των περιβαλλοντικών ανησυχιών που σχετίζονται με τη ρύπανση του υδραργύρου.

Σκέψεις ασφάλειας:

Το χλώριο είναι ένα τοξικό αέριο και πρέπει να αντιμετωπίζεται με προσοχή. Είναι σημαντικό να χρησιμοποιείτε τον κατάλληλο εξοπλισμό ασφαλείας, όπως αναπνευστήρες και προστατευτικά ρούχα, όταν εργάζεστε με χλώριο.