DEFINITION

Chlor – Chemisches Element Gruppe VII der 3. Periode des Periodensystems der chemischen Elemente D.I. Mendelejew. Nichtmetallisch.

Bezieht sich auf Elemente der p-Familie. Halogen. Die Seriennummer ist 17. Der Aufbau der externen elektronischen Wasserwaage ist 3s 2 3 p 5. Relative Atommasse – 35,5 amu. Das Chlormolekül ist zweiatomig – Cl 2 .

Chemische Eigenschaften von Chlor

Chlor reagiert mit einfachen Metallen:

Cl 2 + 2Sb = 2SbCl 3 (t);

Cl 2 + 2Fe = 2FeCl 3;

Cl 2 + 2Na = 2NaCl.

Chlor interagiert mit einfachen Substanzen, Nichtmetallen. So entstehen bei der Wechselwirkung mit Phosphor und Schwefel die entsprechenden Chloride, mit Fluor Fluoride, mit Wasserstoff Chlorwasserstoff, mit Sauerstoff Oxide usw.:

5Cl 2 + 2P = 2HCl 5;

Cl 2 + 2S = SCl 2;

Cl 2 + H 2 = 2HCl;

Cl 2 + F 2 = 2ClF.

Chlor ist in der Lage, Brom und Jod aus ihren Verbindungen mit Wasserstoff und Metallen zu verdrängen:

Cl 2 + 2HBr = Br 2 + 2HCl;

Cl 2 + 2NaI = I 2 + 2NaCl.

Chlor kann sich in Wasser und Alkalien lösen, es kommt zu Chlordisproportionierungsreaktionen, und die Zusammensetzung der Reaktionsprodukte hängt von den Bedingungen ab, unter denen es durchgeführt wird:

Cl 2 + H 2 O ↔ HCl + HClO;

Cl 2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H 2 O;

3 Cl 2 + 6NaOH = 5NaCl + NaClO 3 + 3H 2 O.

Chlor reagiert mit einem nicht salzbildenden Oxid – CO, zu einem Stoff mit einem trivialen Namen – Phosgen, mit Ammoniak zu Ammoniumtrichlorid:

Cl 2 + CO = COCl 2;

3 Cl 2 + 4NH 3 = NCl 3 + 3NH 4 Cl.

Bei Reaktionen weist Chlor die Eigenschaften eines Oxidationsmittels auf:

Cl 2 + H 2 S = 2HCl + S.

Chlor reagiert mit organische Substanzen Klasse der Alkane, Alkene und Arene:

CH 3 -CH 3 + Cl 2 = CH 3 -CH 2 -Cl + HCl (Bedingung - UV-Strahlung);

CH 2 = CH 2 + Cl 2 = CH 2 (Cl)-CH 2 -Cl;

C 6 H 6 + Cl 2 = C 6 H 5 -Cl + HCl (kat = FeCl 3, AlCl 3);

C 6 H 6 + 6Cl 2 = C 6 H 6 Cl 6 + 6HCl (Bedingung – UV-Strahlung).

Physikalische Eigenschaften von Chlor

Chlor ist ein gelbgrünes Gas. Thermisch stabil. Wenn gekühltes Wasser mit Chlor gesättigt ist, entsteht festes Klarat. Es löst sich gut in Wasser und ist sehr anfällig für Dismutation („Chlorwasser“). Löst sich in Tetrachlorkohlenstoff, flüssigem SiCl 4 und TiCl 4. In gesättigter Natriumchloridlösung schlecht löslich. Reagiert nicht mit Sauerstoff. Starkes Oxidationsmittel. Siedepunkt - -34,1 °C, Schmelzpunkt - -101,03 °C.

Chlor bekommen

Zuvor wurde Chlor nach der Scheele-Methode (Reaktion von Mangan(VI)-oxid mit Salzsäure) oder nach der Deacon-Methode (Reaktion von Chlorwasserstoff mit Sauerstoff) gewonnen:

MnO 2 + 4HCl = MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O;

4HCl + O 2 = 2H 2 O + 2 Cl 2.

Heutzutage werden zur Herstellung von Chlor folgende Reaktionen eingesetzt:

NaOCl + 2HCl = NaCl + Cl 2 + H 2 O;

2KMnO 4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl 2 +5 Cl 2 +8H 2 O;

2NaCl + 2H 2 O = 2NaOH + Cl 2 + H 2 (Bedingung – Elektrolyse).

Verwendung von Chlor

Chlor hat in verschiedenen Industriebereichen breite Anwendung gefunden, da es in der Produktion eingesetzt wird Polymermaterialien(Polyvinylchlorid), Bleichmittel, chlororganische Insektizide (Hexachloran), chemische Kampfstoffe (Phosgen), zur Wasserdesinfektion, in Nahrungsmittelindustrie, in der Metallurgie usw.

Beispiele für Problemlösungen

BEISPIEL 1

BEISPIEL 2

Übung	Welches Volumen, welche Masse und welche Menge an Chlorsubstanz wird freigesetzt (n.s.), wenn 17,4 g Mangan(IV)oxid mit im Überschuss aufgenommener Salzsäure reagieren?
Lösung	Schreiben wir die Reaktionsgleichung für die Wechselwirkung von Mangan(IV)-oxid mit Salzsäure: 4HCl + MnO 2 = MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O. Molmassen von Mangan(IV)-oxid und Chlor, berechnet anhand der Tabelle der chemischen Elemente von D.I. Mendeleev – 87 bzw. 71 g/mol. Berechnen wir die Menge an Mangan(IV)-oxid: n(MnO 2) = m(MnO 2) / M(MnO 2); n(MnO 2) = 17,4 / 87 = 0,2 mol. Gemäß der Reaktionsgleichung n(MnO 2): n(Cl 2) = 1:1, also n(Cl 2) = n(MnO 2) = 0,2 mol. Dann sind Masse und Volumen von Chlor gleich: m(Cl 2) = 0,2 × 71 = 14,2 g; V(Cl 2) = n(Cl 2) × V m = 0,2 × 22,4 = 4,48 l.
Antwort	Die Menge an Chlorsubstanz beträgt 0,2 Mol, das Gewicht beträgt 14,2 g, das Volumen beträgt 4,48 l.

Cl 2 bei vol. T – gelbgrünes Gas mit scharfem, erstickendem Geruch, 2,5-mal schwerer als Luft, schwer löslich in Wasser (~ 6,5 g/l); X. R. in unpolaren organischen Lösungsmitteln. In freier Form kommt es nur in vulkanischen Gasen vor.

Methoden zur Beschaffung

Basierend auf dem Oxidationsprozess von Cl-Anionen

2Cl - - 2e - = Cl 2 0

Industriell

Elektrolyse wässriger Chloridlösungen, häufiger NaCl:

2NaCl + 2H 2 O = Cl 2 + 2NaOH + H 2

Labor

Oxidation von Konz. HCI mit verschiedenen Oxidationsmitteln:

4HCI + MnO 2 = Cl 2 + MnCl 2 + 2H 2 O

16HCl + 2KMnO 4 = 5Cl 2 + 2MnCl 2 + 2KCl + 8H 2 O

6HCl + KClO 3 = 3Cl 2 + KCl + 3H 2 O

14HCl + K 2 Cr 2 O 7 = 3Cl 2 + 2CrCl 3 + 2KCl + 7H 2 O

Chemische Eigenschaften

Chlor ist ein sehr starkes Oxidationsmittel. Oxidiert Metalle, Nichtmetalle und komplexe Substanzen und verwandelt sich in sehr stabile Cl-Anionen:

Cl 2 0 + 2e - = 2Cl -

Reaktionen mit Metallen

Aktive Metalle in einer Atmosphäre aus trockenem Chlorgas entzünden und verbrennen; in diesem Fall entstehen Metallchloride.

Cl 2 + 2Na = 2NaCl

3Cl 2 + 2Fe = 2FeCl 3

Niedrigaktive Metalle werden durch feuchtes Chlor oder seine wässrigen Lösungen leichter oxidiert:

Cl 2 + Cu = CuCl 2

3Cl 2 + 2Au = 2AuCl 3

Reaktionen mit Nichtmetallen

Chlor interagiert nicht direkt nur mit O 2, N 2, C. Reaktionen mit anderen Nichtmetallen finden unter anderen Bedingungen statt.

Es entstehen Nichtmetallhalogenide. Die wichtigste Reaktion ist die Wechselwirkung mit Wasserstoff.

Cl 2 + H 2 = 2HC1

Cl 2 + 2S (Schmelze) = S 2 Cl 2

ЗCl 2 + 2Р = 2РCl 3 (oder РCl 5 - im Überschuss an Cl 2)

2Cl 2 + Si = SiCl 4

3Cl 2 + I 2 = 2ICl 3

Verdrängung freier Nichtmetalle (Br 2, I 2, N 2, S) aus ihren Verbindungen

Cl 2 + 2KBr = Br 2 + 2KCl

Cl 2 + 2KI = I 2 + 2KCl

Cl 2 + 2HI = I 2 + 2HCl

Cl 2 + H 2 S = S + 2HCl

3Cl 2 + 2NH 3 = N 2 + 6HCl

Disproportionierung von Chlor in Wasser und wässrigen Alkalilösungen

Durch Selbstoxidation-Selbstreduktion werden einige Chloratome in Cl-Anionen umgewandelt, während andere in einer positiven Oxidationsstufe in die ClO- oder ClO 3 -Anionen aufgenommen werden.

Cl 2 + H 2 O = HCl + HClO unterchlorige Säure

Cl 2 + 2KOH = KCl + KClO + H 2 O

3Cl 2 + 6KOH = 5KCl + KClO 3 + 3H 2 O

3Cl 2 + 2Ca(OH) 2 = CaCl 2 + Ca(ClO) 2 + 2H 2 O

Diese Reaktionen sind wichtig, da sie zur Bildung von Sauerstoff-Chlor-Verbindungen führen:

KClO 3 und Ca(ClO) 2 – Hypochlorite; KClO 3 – Kaliumchlorat (Berthollet-Salz).

Wechselwirkung von Chlor mit organischen Substanzen

a) Ersatz von Wasserstoffatomen in OM-Molekülen

b) Anlagerung von Cl 2 -Molekülen an der Bruchstelle mehrerer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen

H 2 C=CH 2 + Cl 2 → ClH 2 C-CH 2 Cl 1,2-Dichlorethan

HC≡CH + 2Cl 2 → Cl 2 HC-CHCl 2 1,1,2,2-Tetrachlorethan

Chlorwasserstoff und Salzsäure

Chlorwasserstoffgas

Physikalische und chemische Eigenschaften

HCl - Chlorwasserstoff. Bei rev. T – farblos. ein Gas mit stechendem Geruch, das sich recht leicht verflüssigt (Schmelzpunkt -114 °C, Siedepunkt -85 °C). Wasserfreies HCl ist sowohl im gasförmigen als auch im flüssigen Zustand nicht elektrisch leitfähig und chemisch inert gegenüber Metallen, Metalloxiden und -hydroxiden sowie vielen anderen Substanzen. Dies bedeutet, dass Chlorwasserstoff in Abwesenheit von Wasser keine sauren Eigenschaften aufweist. Erst bei sehr hohen Temperaturen reagiert gasförmiges HCl mit Metallen, auch mit so wenig aktiven Metallen wie Cu und Ag.
In geringem Maße treten auch die reduzierenden Eigenschaften des Chlorid-Anions in HCl in Erscheinung: Es wird durch Fluor in Vol. oxidiert. T, und auch bei hoher T (600°C) in Gegenwart von Katalysatoren reagiert es reversibel mit Sauerstoff:

2HCl + F 2 = Cl 2 + 2HF

4HCl + O 2 = 2Сl 2 + 2H 2 O

Gasförmiges HCl wird häufig in der organischen Synthese (Hydrochlorierungsreaktionen) verwendet.

Methoden zur Beschaffung

1. Synthese aus einfachen Stoffen:

H 2 + Cl 2 = 2HCl

2. Entsteht als Nebenprodukt bei der Chlorierung von Kohlenwasserstoffen:

R-H + Cl 2 = R-Cl + HCl

3. Im Labor wird es durch Einwirkung von Konz. gewonnen. H 2 SO 4 für Chloride:

H 2 SO 4 (konz.) + NaCl = 2HCl + NaHSO 4 (bei geringer Erwärmung)

H 2 SO 4 (konz.) + 2NaCl = 2HCl + Na 2 SO 4 (mit sehr hoher Erwärmung)

Wässrige Lösung von HCl - starke Säure (Salzsäure oder Salzsäure)

HCl ist in Wasser sehr gut löslich: bei Vol. In 1 Liter H 2 O werden ~ 450 Liter Gas gelöst (die Auflösung geht mit der Freisetzung einer erheblichen Wärmemenge einher). Die gesättigte Lösung hat einen Massenanteil an HCl von 36-37 %. Diese Lösung hat einen sehr stechenden, erstickenden Geruch.

HCl-Moleküle in Wasser zerfallen fast vollständig in Ionen, d. h. eine wässrige Lösung von HCl ist eine starke Säure.

Chemische Eigenschaften von Salzsäure

1. In Wasser gelöstes HCl verrät alles allgemeine Eigenschaften Säuren aufgrund der Anwesenheit von H + -Ionen

HCl → H + + Cl -

Interaktion:

a) mit Metallen (bis H):

2HCl 2 + Zn = ZnCl 2 + H 2

b) mit basischen und amphoteren Oxiden:

2HCl + CuO = CuCl 2 + H 2 O

6HCl + Al 2 O 3 = 2AlCl 3 + ZN 2 O

c) mit Basen und amphoteren Hydroxiden:

2HCl + Ca(OH) 2 = CaCl 2 + 2H 2 O

3HCl + Al(OH) 3 = AlCl 3 + ZH 2 O

d) mit Salzen schwächerer Säuren:

2HCl + CaCO 3 = CaCl 2 + CO 2 + H 3 O

HCl + C 6 H 5 ONa = C 6 H 5 OH + NaCl

e) mit Ammoniak:

HCl + NH 3 = NH 4 Cl

Reaktionen mit starken Oxidationsmitteln F 2, MnO 2, KMnO 4, KClO 3, K 2 Cr 2 O 7. Das Cl-Anion wird zu freiem Halogen oxidiert:

2Cl - - 2e - = Cl 2 0

Reaktionsgleichungen finden Sie unter „Herstellung von Chlor“. Von besonderer Bedeutung ist die ORR zwischen Salz- und Salpetersäure:

Reaktionen mit organischen Verbindungen

Interaktion:

a) mit Aminen (als organische Basen)

R-NH 2 + HCl → + Cl -

b) mit Aminosäuren (als amphotere Verbindungen)

Chloroxide und Oxosäuren

Saure Oxide

Säuren

Salze

Chemische Eigenschaften

1. Alle Chloroxosäuren und ihre Salze sind starke Oxidationsmittel.

2. Fast alle Verbindungen zersetzen sich beim Erhitzen durch intramolekulare Oxidation-Reduktion oder Disproportionierung.

Bleichpulver

Chlorkalk (Bleichkalk) ist eine Mischung aus Hypochlorit und Calciumchlorid, hat eine bleichende und desinfizierende Wirkung. Wird manchmal als Beispiel für ein gemischtes Salz angesehen, das gleichzeitig die Anionen zweier Säuren enthält:

Speerwasser

Wässrige Lösung von Kaliumchlorid und Hapochlorit KCl + KClO + H 2 O

Ministerium für Bildung und Wissenschaft der RUSSISCHEN FÖDERATION

Staatliche Haushaltsbildungseinrichtung für höhere Berufsbildung

STAATLICHE CHEMISCH-TECHNOLOGISCHE UNIVERSITÄT IWANOWSK

Abteilung für TP und MET

Aufsatz

Chlor: Eigenschaften, Anwendung, Produktion

Leiter: Efremov A.M.

Iwanowo 2015

Einführung

allgemeine Informationen für Chlor

Verwendung von Chlor

Chemische Methoden zur Herstellung von Chlor

Elektrolyse. Konzept und Wesen des Prozesses

Industrielle Herstellung von Chlor

Sicherheitsvorkehrungen bei der Chlorproduktion und Sicherheit Umfeld

Abschluss

Einführung

Elektrolyse chemischer Elemente von Chlor

Aufgrund des großflächigen Einsatzes von Chlor in verschiedenen Bereichen der Wissenschaft, Industrie, Medizin und im Alltag besteht eine große Nachfrage danach In letzter Zeit hat katastrophal zugenommen. Es gibt viele Methoden zur Herstellung von Chlor im Labor und Industrielle Methoden Allerdings haben sie alle mehr Nachteile als Vorteile. Die Gewinnung von Chlor beispielsweise aus Salzsäure, die ein Nebenprodukt und Abfall vieler chemischer und anderer Industrien ist, oder aus in Salzlagerstätten abgebautem Speisesalz ist ein eher energieaufwendiger, umweltschädlicher und sehr schädlicher Prozess gefährlich für Leben und Gesundheit.

Derzeit besteht ein sehr dringendes Problem darin, eine Technologie zur Herstellung von Chlor zu entwickeln, die alle oben genannten Nachteile beseitigt und außerdem eine hohe Chlorausbeute aufweist.

.Allgemeine Informationen zu Chlor

Chlor wurde erstmals 1774 von K. Scheele durch Reaktion von Salzsäure mit Pyrolusit MnO2 gewonnen. Allerdings stellte G. Davy erst 1810 fest, dass Chlor ein Element ist und nannte es Chlor (von griechisch chloros – gelbgrün). Im Jahr 1813 schlug J. L. Gay-Lussac den Namen „Chlor“ für dieses Element vor.

Chlor ist ein Element der Gruppe VII des Periodensystems der Elemente von D. I. Mendelejew. Molekulargewicht 70,906, Atomgewicht 35,453, Ordnungszahl 17, gehört zur Halogenfamilie. Bei normale Bedingungen Freies Chlor besteht aus zweiatomigen Molekülen und ist ein grünlich-gelbes, nicht brennbares Gas mit einem charakteristischen stechenden und reizenden Geruch. Es ist giftig und führt zum Ersticken. Komprimiertes Chlorgas bei Luftdruck verwandelt sich bei -34,05 °C in eine bernsteinfarbene Flüssigkeit, erstarrt bei -101,6 °C und einem Druck von 1 atm. Typischerweise ist Chlor eine Mischung aus 75,53 % 35Cl und 24,47 % 37Cl. Unter normalen Bedingungen beträgt die Dichte von Chlorgas 3,214 kg/m3, es ist also etwa 2,5-mal schwerer als Luft.

Chemisch gesehen ist Chlor sehr aktiv, verbindet sich direkt mit fast allen Metallen (manche nur in Gegenwart von Feuchtigkeit oder beim Erhitzen) und reagiert mit Nichtmetallen (außer Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Inertgasen) unter Bildung der entsprechenden Chloride viele Verbindungen, ersetzt Wasserstoff V gesättigte Kohlenwasserstoffe und bindet an ungesättigte Verbindungen. Dies liegt an der Vielfalt seiner Einsatzmöglichkeiten. Chlor verdrängt Brom und Jod aus ihren Verbindungen mit Wasserstoff und Metallen. Alkalimetalle reagieren in Gegenwart von Spuren von Feuchtigkeit mit Chlor unter Entzündung; die meisten Metalle reagieren mit trockenem Chlor nur beim Erhitzen. Stahl sowie einige Metalle sind bei niedrigen Temperaturen beständig gegen eine Atmosphäre aus trockenem Chlor und werden daher zur Herstellung von Geräten und Lagereinrichtungen für trockenes Chlor verwendet. Phosphor entzündet sich in einer Chloratmosphäre und bildet PCl3 und bei weiterer Chlorierung PCl5. Schwefel ergibt mit Chlor beim Erhitzen S2Cl2, SCl2 und anderes SnClm. Arsen, Antimon, Wismut, Strontium, Tellur reagieren heftig mit Chlor. Ein Gemisch aus Chlor und Wasserstoff verbrennt mit farbloser oder gelbgrüner Flamme zu Chlorwasserstoff (dies Kettenreaktion). Die maximale Temperatur der Wasserstoff-Chlor-Flamme beträgt 2200°C. Gemische aus Chlor und Wasserstoff mit einem H2-Anteil von 5,8 bis 88,5 % sind explosiv und können durch Licht, elektrische Funken, Hitze oder durch die Anwesenheit bestimmter Substanzen wie Eisenoxide explodieren.

Chlor bildet mit Sauerstoff Oxide: Cl2O, ClO2, Cl2O6, Cl2O7, Cl2O8, sowie Hypochlorite (Salze der unterchlorigen Säure), Chlorite, Chlorate und Perchlorate. Alle Sauerstoffverbindungen des Chlors bilden mit leicht oxidierbaren Stoffen explosionsfähige Gemische. Chloroxide sind instabil und können spontan explodieren; Hypochlorite zersetzen sich während der Lagerung langsam; Chlorate und Perchlorate können unter dem Einfluss von Initiatoren explodieren. Chlor im Wasser hydrolysiert und bildet hypochlorige und Salzsäure: Cl2 + H2O? HClO + HCl. Die resultierende gelbliche Lösung wird oft Chlorwasser genannt. Wenn wässrige Lösungen von Alkalien in der Kälte chloriert werden, entstehen Hypochlorite und Chloride: 2NaOH + Cl2 = NaClO + NaCl + H2O, und beim Erhitzen entstehen Chlorate. Durch Chlorierung von trockenem Calciumhydroxid entsteht Bleichmittel. Bei der Reaktion von Ammoniak mit Chlor entsteht Stickstofftrichlorid. Bei der Chlorierung organischer Verbindungen ersetzt Chlor entweder Wasserstoff oder verbindet Mehrfachbindungen, wodurch verschiedene chlorhaltige organische Verbindungen entstehen. Chlor bildet mit anderen Halogenen Interhalogenverbindungen. Chlorfluoride ClF, ClF3, ClF3 sind sehr reaktiv; Beispielsweise entzündet sich Glaswolle in einer ClF3-Atmosphäre spontan. Bekannte Verbindungen von Chlor mit Sauerstoff und Fluor sind Chloroxyfluoride: ClO3F, ClO2F3, ClOF, ClOF3 und Fluorperchlorat FClO4.

Chlor kommt in der Natur nur in Form von Verbindungen vor. Sein durchschnittlicher Gehalt in der Erdkruste beträgt 1,7·10-2 Massen-%. In der Geschichte des Chlors in der Erdkruste spielt die Wassermigration eine große Rolle. Es kommt in Form von Cl-Ionen im Weltmeer (1,93 %), in unterirdischen Salzlaken und Salzseen vor. Die Anzahl der eigenen Mineralien (hauptsächlich natürliche Chloride) beträgt 97, das wichtigste ist Halit NaCl (Steinsalz). Auch bekannt große Einlagen Kalium- und Magnesiumchloride und gemischte Chloride: Sylvinit KCl, Sylvinit (Na,K)Cl, Carnalit KCl MgCl2 6H2O, Kainit KCl MgSO4 3H2O, Bischofit MgCl2 6H2O. In der Geschichte der Erde sehr wichtig In den oberen Teilen floss HCl, das in vulkanischen Gasen enthalten war Erdkruste.

Qualitätsstandards für Chlor

Name des Indikators GOST 6718-93 Höchste Klasse Erste Klasse Volumenanteil von Chlor, nicht weniger als % 99,899,6 Massenanteil von Wasser, nicht mehr als % 0,010,04 Massenanteil von Stickstofftrichlorid, nicht mehr als % 0,0020,004 Masse Anteil nichtflüchtiger Rückstände, nicht mehr als 0,0150,10 %

Lagerung und Transport von Chlor

Durch verschiedene Methoden hergestelltes Chlor wird in speziellen „Tanks“ gelagert oder unter seinem eigenen Dampfdruck von 18 kgf/cm2 in zylindrische (Volumen 10–250 m3) und kugelförmige (Volumen 600–2000 m3) Stahlzylinder gepumpt. Das maximale Lagervolumen beträgt 150 Tonnen. Flaschen mit flüssigem Chlor unter Druck haben eine besondere Farbe – eine Schutzfarbe. Wenn in einer Chlorflasche der Druck abgebaut wird, kommt es zu einer plötzlichen Gasfreisetzung, deren Konzentration um ein Vielfaches höher ist als die tödliche. Es ist zu beachten, dass sich in Chlorflaschen bei längerem Gebrauch extrem explosives Stickstofftrichlorid ansammelt und Chlorflaschen daher von Zeit zu Zeit einer routinemäßigen Reinigung und Reinigung von Stickstoffchlorid unterzogen werden müssen. Chlor wird in Containern, Eisenbahntanks und Flaschen transportiert, die als Zwischenlager dienen.

2.Verwendung von Chlor

Chlor wird zuerst verbraucht Chemieindustrie zur Herstellung verschiedener organischer Chlorderivate, die zur Herstellung von Kunststoffen, synthetischem Kautschuk, Chemiefasern, Lösungsmitteln, Insektiziden usw. verwendet werden. Derzeit werden mehr als 60 % der weltweiten Chlorproduktion für die organische Synthese verwendet. Darüber hinaus wird Chlor zur Herstellung von Salzsäure, Bleichmitteln, Chloraten und anderen Produkten verwendet. Erhebliche Mengen Chlor werden in der Metallurgie zur Chlorierung bei der Verarbeitung von polymetallischen Erzen und der Gewinnung von Gold aus Erzen verwendet, und es wird auch in der Ölraffinerieindustrie verwendet Landwirtschaft, in der Medizin und Hygiene, zur Neutralisierung von Alkohol und Abwasser, in der Pyrotechnik und einer Reihe anderer Bereiche der Volkswirtschaft. Aufgrund der Entwicklungen bei der Verwendung von Chlor, hauptsächlich aufgrund von Fortschritten in der organischen Synthese, Weltproduktion Chlor beträgt mehr als 20 Millionen Tonnen/Jahr.

Hauptbeispiele für die Anwendung und Verwendung von Chlor in verschiedenen Bereichen der Wissenschaft, Industrie und des häuslichen Bedarfs:

1.bei der Herstellung von Polyvinylchlorid, Kunststoffverbindungen und synthetischem Kautschuk, aus denen sie herstellen: Drahtisolierungen, Fensterprofile, Verpackungsmaterialien, Kleidung und Schuhe, Linoleum und Schallplatten, Lacke, Geräte und Schaumstoffe, Spielzeug, Instrumententeile, Baumaterialien. Polyvinylchlorid wird durch Polymerisation von Vinylchlorid hergestellt, das heute am häufigsten aus Ethylen nach dem Chlor-ausgeglichenen Verfahren über das Zwischenprodukt 1,2-Dichlorethan hergestellt wird.

CH2=CH2+Cl2=>CH2Cl-CH2ClCl-CH2Cl=> CH2=CHCl+HCl

1)als Bleichmittel (obwohl nicht Chlor selbst „bleicht“, sondern atomarer Sauerstoff, der bei der Zersetzung von unterchloriger Säure gemäß der Reaktion entsteht: Cl2 + H2O ? HCl + HClO ? 2HCl + O*).

2)bei der Herstellung von chlororganischen Insektiziden – Substanzen, die pflanzenschädigende Insekten abtöten, aber für Pflanzen unbedenklich sind (Aldrin, DDT, Hexachloran). Eines der wichtigsten Insektizide ist Hexachlorcyclohexan (C6H6Cl6).

)Wird als chemischer Kampfstoff sowie zur Herstellung anderer chemischer Kampfstoffe verwendet: Senfgas (C4H8Cl2S), Phosgen (CCl2O).

)zur Wasserdesinfektion – „Chlorierung“. Die gebräuchlichste Desinfektionsmethode Wasser trinken basiert auf der Fähigkeit von freiem Chlor und seinen Verbindungen, die Enzymsysteme von Mikroorganismen zu hemmen, die Redoxprozesse katalysieren. Zur Desinfektion von Trinkwasser werden verwendet: Chlor (Cl2), Chlordioxid (ClO2), Chloramin (NH2Cl) und Bleichmittel (Ca(Cl)OCl).

)registriert in der Lebensmittelindustrie als Lebensmittelzusatzstoffe E925.

)bei der chemischen Herstellung von Natronlauge (NaOH) (verwendet bei der Herstellung von Viskose, in der Seifenindustrie), Salzsäure (HCl), Bleichmittel, Bertholitsalz (KClO3), Metallchloriden, Giften, Medikamenten, Düngemitteln.

)in der Metallurgie zur Herstellung reiner Metalle: Titan, Zinn, Tantal, Niob.

TiO2 + 2C + 2Cl2 => TiCl4 + 2CO;

TiCl4 + 2Mg => 2MgCl2 + Ti (bei T=850°C)

)als Indikator für solare Neutrinos in Chlor-Argon-Detektoren (Die Idee eines „Chlor-Detektors“ zum Nachweis solarer Neutrinos wurde von dem berühmten vorgeschlagen Sowjetischer Physiker Akademiker B. Pontecorvo und durchgeführt vom amerikanischen Physiker R. Davis und seinen Kollegen. Nach dem Einfangen eines Neutrinos verwandelt sich der Kern des Chlorisotops mit dem Atomgewicht 37 in den Kern des Argon-37-Isotops und es entsteht ein Elektron, das registriert werden kann.).

Viele den entwickelten Ländern Wir streben danach, den Einsatz von Chlor im Alltag einzuschränken, auch weil bei der Verbrennung chlorhaltiger Abfälle eine erhebliche Menge an Dioxinen (globale Ökogifte mit starken mutagenen Eigenschaften) entstehen. , Immunsuppressivum , krebserzeugende, teratogene und embryotoxische Wirkungen. Sie werden nur schwach abgebaut und reichern sich sowohl im menschlichen Körper als auch in der Biosphäre des Planeten an (einschließlich Luft, Wasser, Nahrung).

3. Chemische Methoden zur Herstellung von Chlor

Bisher war die chemische Herstellung von Chlor nach den Methoden Weldon und Deacon üblich. Bei diesen Verfahren wurde Chlor durch Oxidation von Chlorwasserstoff erzeugt, der als Nebenprodukt bei der Herstellung von Natriumsulfat aus Speisesalz durch Einwirkung von Schwefelsäure entsteht.

Reaktion, die nach der Weldon-Methode abläuft:

4HCl + MnO2 =>MnCl2+ 2H2O + Cl2

Reaktion, die nach Deacons Methode auftritt:

HCl + O2 =>2H2O + 2Cl2

Beim Dikonovsky-Verfahren wurde Kupferchlorid als Katalysator verwendet, dessen 50 %ige Lösung (manchmal unter Zusatz von NaCl) mit einem porösen Keramikträger imprägniert wurde. Die optimale Reaktionstemperatur an einem solchen Katalysator lag normalerweise im Bereich von 430–490 °C. Dieser Katalysator wird leicht durch Arsenverbindungen vergiftet, mit denen er inaktives Kupferarsenat sowie Schwefeldioxid und Schwefeltrioxid bildet. Präsenz in Gas sogar Kleinmengen Schwefelsäuredampf führt durch aufeinanderfolgende Reaktionen zu einem starken Rückgang der Chlorausbeute:

H2SO4 => SO2 + 1/2O2 + H2O+ C12 + 2H2O => 2НCl + H2SO4

C12 + H2O => 1/2O2 + 2HCl

Somit ist Schwefelsäure ein Katalysator, der die Rückumwandlung von Cl2 zu HCl fördert. Daher muss Hydrochloridgas vor der Oxidation an einem Kupferkatalysator gründlich von Verunreinigungen gereinigt werden, die die Chlorausbeute verringern.

Deacons Installation bestand aus einer Gasheizung, einem Gasfilter und einer Kontaktvorrichtung aus einem zylindrischen Stahlgehäuse, in dem sich zwei konzentrisch angeordnete Keramikzylinder mit Löchern befanden; der Ringraum dazwischen ist mit einem Katalysator gefüllt. Chlorwasserstoff wurde mit Luft oxidiert, wodurch das Chlor verdünnt wurde. Eine Mischung aus 25 Vol.-% HCl und 75 Vol.-% Luft (~16 % O2) wurde in die Kontaktapparatur eingespeist, und das die Apparatur verlassende Gas enthielt etwa 8 % C12, 9 % HCl, 8 % Wasserdampf und 75 % Luft . Ein solches Gas wurde nach dem Waschen mit HCl und dem Trocknen mit Schwefelsäure üblicherweise zur Herstellung von Bleichmittel verwendet.

Die Wiederherstellung des Deacon-Prozesses basiert derzeit auf der Oxidation von Chlorwasserstoff nicht mit Luft, sondern mit Sauerstoff, was es ermöglicht, mithilfe hochaktiver Katalysatoren konzentriertes Chlor zu gewinnen. Das resultierende Chlor-Sauerstoff-Gemisch wird nacheinander mit 36 ​​und 20 %iger Salzsäure von HC1-Resten gewaschen und mit Schwefelsäure getrocknet. Anschließend wird das Chlor verflüssigt und der Sauerstoff dem Prozess wieder zugeführt. Chlor wird auch vom Sauerstoff getrennt, indem Chlor unter einem Druck von 8 atm mit Schwefelchlorid absorbiert wird, das dann regeneriert wird, um 100 % Chlor zu erzeugen:

Сl2 + S2CI2 S2Cl4

Zum Einsatz kommen Niedertemperaturkatalysatoren, zum Beispiel mit Salzen seltener Erdmetalle aktiviertes Kupferdichlorid, was es ermöglicht, den Prozess auch bei 100 °C durchzuführen und damit den Umwandlungsgrad von HCl zu Cl2 deutlich zu steigern. An einem Chromoxidkatalysator wird HCl in Sauerstoff bei 340–480 °C verbrannt. Beschrieben wird der Einsatz eines Katalysators aus einer Mischung von V2O5 mit Alkalimetallpyrosulfaten und Aktivatoren auf Kieselgel bei 250–20 °C. Der Mechanismus und die Kinetik dieses Prozesses wurden untersucht und die optimalen Bedingungen für seine Umsetzung, insbesondere in einem Wirbelbett, ermittelt.

Die Oxidation von Chlorwasserstoff mit Sauerstoff erfolgt ebenfalls unter Verwendung einer geschmolzenen Mischung aus FeCl3 + KCl in zwei Stufen, die in getrennten Reaktoren durchgeführt werden. Im ersten Reaktor wird Eisenchlorid zu Chlor oxidiert:

2FeCl3 + 1 O2 => Fe3O3 + 3Cl2

Im zweiten Reaktor wird Eisenchlorid mit Chlorwasserstoff aus Eisenoxid regeneriert:

O3 + 6HCI = 2FeCl3 + 3H20

Um den Dampfdruck von Eisenchlorid zu reduzieren, wird Kaliumchlorid zugesetzt. Es wird auch vorgeschlagen, dieses Verfahren in einer Vorrichtung durchzuführen, in der sich eine auf einem inerten Träger abgeschiedene Kontaktmasse bestehend aus Fe2O3, KC1 und Kupfer-, Kobalt- oder Nickelchlorid von oben nach unten in der Vorrichtung bewegt. Am oberen Ende der Apparatur durchläuft es eine heiße Chlorierungszone, in der Fe2O3 in FeCl3 umgewandelt wird und mit HCl interagiert, das sich im Gasstrom von unten nach oben befindet. Anschließend wird die Kontaktmasse in die Kühlzone abgesenkt, wo unter dem Einfluss von Sauerstoff elementares Chlor entsteht und sich FeCl3 in Fe2O3 umwandelt. Die oxidierte Kontaktmasse wird in die Chlorierungszone zurückgeführt.

Eine ähnliche indirekte Oxidation von HCl zu Cl2 erfolgt nach folgendem Schema:

2HC1 + MgO = MgCl2 + H2O + 1/2O2 = MgO + Cl2

Es wird vorgeschlagen, gleichzeitig Chlor und Schwefelsäure herzustellen, indem ein Gas, das HCl, O2 und einen großen Überschuss an SO2 enthält, bei 400–600 °C durch einen Vanadiumkatalysator geleitet wird. Anschließend werden H2SO4 und HSO3Cl aus dem Gas kondensiert und SO3 mit Schwefelsäure absorbiert; Chlor verbleibt in der Gasphase. HSO3Cl wird hydrolysiert und das freigesetzte HC1 wird in den Prozess zurückgeführt.

Noch effizienter wird die Oxidation durch Oxidationsmittel wie PbO2, KMnO4, KClO3, K2Cr2O7 durchgeführt:

2KMnO4 + 16HCl => 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2^ +8H2O

Chlor kann auch durch Oxidation von Chloriden gewonnen werden. Wenn beispielsweise NaCl und SO3 interagieren, kommt es zu folgenden Reaktionen:

NaCl + 2SO3 = 2NaSO3Cl

NaSO3Cl = Cl2 + SO2 + Na2SO4

NaSO3Cl zersetzt sich bei 275°C. Eine Mischung aus SO2- und C12-Gasen kann durch Absorption von Chlor SO2Cl2 oder CCl4 oder durch Rektifikation getrennt werden, was zu einer azeotropen Mischung mit 88 mol führt. % Cl2 und 12 mol. %SO2. Das azeotrope Gemisch kann weiter getrennt werden, indem SO2 in SO2C12 umgewandelt und überschüssiges Chlor abgetrennt wird, und SO2Cl2 zerfällt bei 200°C in SO2 und Cl2, die dem zur Rektifikation zugeführten Gemisch zugesetzt werden.

Chlor kann durch Oxidation von Chlorid oder Chlorwasserstoff mit Salpetersäure sowie Stickstoffdioxid gewonnen werden:

ZHCl + HNO3 => Сl2 + NOCl + 2Н2O

Eine andere Möglichkeit, Chlor zu gewinnen, ist die Zersetzung von Nitrosylchlorid, die durch dessen Oxidation erreicht werden kann:

NOCl + O2 = 2NO2 + Cl2

Es wird beispielsweise auch vorgeschlagen, NOCl mit 75 %iger Salpetersäure zu oxidieren, um Chlor zu gewinnen:

2NOCl + 4HNO3 = Cl2 + 6NO2 + 2H2O

Das Gemisch aus Chlor und Stickstoffdioxid wird getrennt und dabei NO2 in schwache Salpetersäure umgewandelt, die dann in der ersten Stufe des Prozesses zur Oxidation von HCl zu Cl2 und NOCl verwendet wird. Die Hauptschwierigkeit bei der Durchführung dieses Verfahrens im industriellen Maßstab besteht in der Beseitigung von Korrosion. Als Materialien für Geräte werden Keramik, Glas, Blei, Nickel und Kunststoffe verwendet. Anwendung dieser Methode in den USA in den Jahren 1952-1953. Die Anlage wurde mit einer Kapazität von 75 Tonnen Chlor pro Tag betrieben.

Zur Herstellung von Chlor wurde ein zyklisches Verfahren durch Oxidation von Chlorwasserstoff mit Salpetersäure ohne Bildung von Nitrosylchlorid gemäß der Reaktion entwickelt:

2HCl + 2HNO3 = Cl2 + 2NO2 + 2H2O

Der Prozess ist im Gange In der flüssigen Phase bei 80°C erreicht die Chlorausbeute 100 %, NO2 fällt in flüssiger Form an.

Anschließend wurden diese Methoden vollständig durch elektrochemische ersetzt, jedoch derzeit chemische Methoden Die Chlorproduktion wird erneut belebt technische Basis. Sie alle basieren auf der direkten oder indirekten Oxidation von HCl (oder Chloriden), wobei Luftsauerstoff das häufigste Oxidationsmittel ist.

Elektrolyse. Konzept und Wesen des Prozesses

Elektrolyse ist eine Reihe elektrochemischer Redoxprozesse, die an den Elektroden beim Durchgang eines elektrischen Gleichstroms durch eine Schmelze oder Lösung mit darin eingetauchten Elektroden ablaufen.

Reis. 4.1. Vorgänge bei der Elektrolyse. Diagramm des Elektrolysebades: 1 – Bad, 2 – Elektrolyt, 3 – Anode, 4 – Kathode, 5 – Stromquelle

Elektroden können alle Materialien sein, die elektrischen Strom leiten. Hauptsächlich werden Metalle und Legierungen verwendet; nichtmetallische Elektroden können beispielsweise Graphitstäbe (oder Kohlenstoff) sein. Seltener werden Flüssigkeiten als Elektrode verwendet. Eine positiv geladene Elektrode ist die Anode. Eine negativ geladene Elektrode ist eine Kathode. Bei der Elektrolyse wird die Anode oxidiert (sie löst sich auf) und die Kathode reduziert. Deshalb sollte die Anode so beschaffen sein, dass ihre Auflösung den in der Lösung oder Schmelze ablaufenden chemischen Prozess nicht beeinträchtigt. Eine solche Anode wird als inerte Elektrode bezeichnet. Als inerte Anode können Sie Graphit (Kohlenstoff) oder Platin verwenden. Als Kathode können Sie eine Metallplatte verwenden (sie löst sich nicht auf). Geeignet sind Kupfer, Messing, Kohlenstoff (oder Graphit), Zink, Eisen, Aluminium, Edelstahl.

Beispiele für die Elektrolyse von Schmelzen:

Beispiele für die Elektrolyse von Salzlösungen:

(Cl?-Anionen werden an der Anode oxidiert und nicht Sauerstoff-O?II-Wassermoleküle, da die Elektronegativität von Chlor geringer ist als die von Sauerstoff und Chlor daher leichter Elektronen abgibt als Sauerstoff)

Die Elektrolyse von Wasser wird immer in Gegenwart eines inerten Elektrolyten durchgeführt (um die elektrische Leitfähigkeit eines sehr schwachen Elektrolyten – Wasser) zu erhöhen:

Abhängig vom inerten Elektrolyten wird die Elektrolyse im neutralen, sauren oder alkalischen Milieu durchgeführt. Bei der Auswahl eines inerten Elektrolyten muss berücksichtigt werden, dass Metallkationen, die typische Reduktionsmittel sind (z. B. Li+, Cs+, K+, Ca2+, Na+, Mg2+, Al3+), in wässriger Lösung niemals an der Kathode reduziert werden Lösung und Sauerstoff O?II-Anionen von Oxosäuren werden an der Anode niemals mit einem Element in der höchsten Oxidationsstufe oxidiert (z. B. ClO4?, SO42?, NO3?, PO43?, CO32?, SiO44?, MnO4?), Stattdessen wird Wasser oxidiert.

Bei der Elektrolyse handelt es sich um zwei Prozesse: die Wanderung reagierender Partikel unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes zur Oberfläche der Elektrode und die Ladungsübertragung von Partikel zu Elektrode oder von Elektrode zu Partikel. Die Wanderung von Ionen wird durch ihre Mobilitäts- und Transportzahlen bestimmt. Der Prozess der Übertragung mehrerer elektrischer Ladungen erfolgt in der Regel in Form einer Abfolge von Einelektronenreaktionen, also stufenweise unter Bildung von Zwischenteilchen (Ionen oder Radikalen), die manchmal existieren einige Zeit an der Elektrode im adsorbierten Zustand.

Die Geschwindigkeit der Elektrodenreaktionen hängt ab von:

Elektrolytzusammensetzung

Elektrolytkonzentration

Elektrodenmaterial

Elektrodenpotential

Temperatur

hydrodynamische Bedingungen.

Die Stromdichte ist ein Maß für die Reaktionsgeschwindigkeit. Dabei handelt es sich um eine Vektorphysik, deren Modul durch das Verhältnis der Stromstärke (Anzahl der pro Zeiteinheit übertragenen elektrischen Ladungen) im Leiter zur Querschnittsfläche bestimmt wird.

Faradays Elektrolysegesetze sind quantitative Beziehungen, die auf elektrochemischen Untersuchungen basieren und helfen, die Masse der bei der Elektrolyse gebildeten Produkte zu bestimmen. In ihrer allgemeinsten Form sind die Gesetze wie folgt formuliert:

)Faradays erstes Gesetz der Elektrolyse: Die Masse einer Substanz, die sich während der Elektrolyse auf einer Elektrode ablagert, ist direkt proportional zur an diese Elektrode übertragenen Strommenge. Mit der Strommenge meinen wir elektrische Ladung, normalerweise gemessen in Coulomb.

2)Faradays zweites Gesetz der Elektrolyse: z angegebene Menge Elektrizität (elektrische Ladung): Die auf der Elektrode abgelagerte Masse eines chemischen Elements ist direkt proportional zur äquivalenten Masse des Elements. Die Äquivalentmasse eines Stoffes ist seine Molmasse dividiert durch eine ganze Zahl, abhängig von der chemischen Reaktion, an der der Stoff beteiligt ist.

In mathematischer Form können die Faradayschen Gesetze wie folgt dargestellt werden:

Dabei ist m die Masse der auf der Elektrode abgelagerten Substanz in Gramm, die gesamte durch die Substanz fließende elektrische Ladung = 96.485,33(83) C mol?1 ist die Faradaysche Konstante, die Molmasse der Substanz (z. B. die molare Masse von Wasser H2O = 18 g/mol), ist die Wertigkeitszahl der Ionen eines Stoffes (die Anzahl der Elektronen pro Ion).

Beachten Sie, dass M/z die äquivalente Masse der abgelagerten Substanz ist.

Für das erste Gesetz von Faraday sind M, F und z Konstanten. Je größer der Wert von Q ist, desto größer ist der Wert von m.

Für das zweite Gesetz von Faraday sind Q, F und z Konstanten. Je größer der M/z-Wert (äquivalente Masse) ist, desto größer ist der m-Wert.

Im einfachsten Fall Gleichstrom Elektrolyse führt zu:

In mehr schwieriger Fall elektrischer Wechselstrom Gesamtladung Q Strom I( ?) wird über die Zeit summiert? :

wobei t die gesamte Elektrolysezeit ist.

In der Industrie wird der Elektrolyseprozess in speziellen Geräten – Elektrolyseuren – durchgeführt.

Industrielle Herstellung von Chlor

Derzeit wird Chlor hauptsächlich durch Elektrolyse wässriger Lösungen hergestellt, und zwar eines von -drei elektrochemische Verfahren, davon zwei Elektrolyse mit einer festen Kathode: Diaphragma- und Membranverfahren, das andere Elektrolyse mit einer flüssigen Quecksilberkathode (Quecksilberherstellungsverfahren). Diese Methoden erzeugen Chlor von ungefähr der gleichen Reinheit. In der weltweiten Praxis werden alle drei Methoden zur Herstellung von Chlor verwendet. Die einfachste und bequemste Methode ist jedoch die Elektrolyse mit einer Quecksilberkathode. Diese Methode verursacht jedoch erhebliche Umweltschäden durch Verdunstung und Austritt von metallischem Quecksilber und Chlor. Der Einsatz des Membranverfahrens ist vorzuziehen, da es wirtschaftlicher und weniger umweltschädlich ist und ein qualitativ hochwertigeres Endprodukt liefert.

Die Rohstoffe für die elektrolytische Herstellung von Chlor sind hauptsächlich Lösungen von Kochsalz NaCl, die durch Auflösen von festem Salz gewonnen werden, oder natürliche Solen. Es gibt drei Arten von Salzvorkommen: fossiles Salz (etwa 99 % der Reserven); Salzseen mit Bodensedimenten aus selbstsedimentiertem Salz (0,77 %); Der Rest sind unterirdische Spaltungen. Kochsalzlösungen enthalten unabhängig vom Herstellungsweg Verunreinigungen, die den Elektrolyseprozess beeinträchtigen. Besonders ungünstig sind bei der Elektrolyse mit einer festen Kathode die Calciumkationen Ca2+, Mg2+ und SO42- und bei der Elektrolyse mit einer flüssigen Kathode Verunreinigungen von schwermetallhaltigen Verbindungen wie Chrom, Vanadium, Germanium und Molybdän.

Kristallines Salz für die Chlorelektrolyse muss die folgende Zusammensetzung (%) haben: Natriumchlorid nicht weniger als 97,5; Mg2+ nicht mehr als 0,05; unlösliches Sediment nicht mehr als 0,5; Ca2+ nicht mehr als 0,4; K+ nicht mehr als 0,02; SO42 – nicht mehr als 0,84; Luftfeuchtigkeit nicht mehr als 5; Beimischung Schwermetalle(bestimmt durch Amalgamprobe cm3 H2) nicht mehr als 0,3. Die Solereinigung erfolgt mit einer Lösung aus Soda (Na2CO3) und Kalkmilch (einer Suspension von Ca(OH)2 in Wasser). Außerdem chemische Reinigung Dabei werden Lösungen durch Absetzen und Filtrieren von mechanischen Verunreinigungen befreit.

Die Elektrolyse von Kochsalzlösungen erfolgt in Bädern mit einer Kathode aus festem Eisen (oder Stahl) und mit Diaphragmen und Membranen in Bädern mit einer Kathode aus flüssigem Quecksilber. Industrielle Elektrolyseure, die zur Ausstattung moderner großer Chlorwerkstätten eingesetzt werden, müssen leistungsstark, einfach aufgebaut, kompakt sein sowie zuverlässig und stabil arbeiten.

Die Elektrolyse verläuft nach folgendem Schema:

MeCl + H2O => MeOH + Cl2 + H2,

wobei Me ein Alkalimetall ist.

Bei der elektrochemischen Zersetzung von Speisesalz in Elektrolyseuren mit Festkörperelektroden kommt es zu folgenden grundlegenden, reversiblen und irreversiblen ionischen Reaktionen:

Dissoziation von Kochsalz- und Wassermolekülen (tritt im Elektrolyten auf)

NaCl-Na++Cl- -H++OH-

Oxidation von Chlorionen (an der Anode)

C1- - 2e- => C12

Reduktion von Wasserstoffionen und Wassermolekülen (an der Kathode)

Н+ - 2е- => Н2

Н2O - 2е - => Н2 + 2ОН-

Assoziation von Ionen zu einem Natriumhydroxidmolekül (in einem Elektrolyten)

Na+ + OH- - NaOH

Nützliche Produkte sind Natriumhydroxid, Chlor und Wasserstoff. Alle werden separat aus dem Elektrolyseur entfernt.

Reis. 5.1. Schema eines Membranelektrolyseurs

Der Hohlraum des Elektrolyseurs mit einer festen Kathode (Abb. 3) ist durch eine poröse unterteilt eine Trennwand – ein Diaphragma – in den Kathoden- und Anodenraum, in dem sich jeweils die Kathode und die Anode des Elektrolyseurs befinden. Daher wird der Elektrolyseur oft als „Membran“ und die Herstellungsmethode als Diaphragmaelektrolyse bezeichnet.

Die ersten industriellen Elektrolyseure arbeiteten im Batch-Modus. Die darin enthaltenen Elektrolyseprodukte wurden durch ein Zementdiaphragma getrennt. Anschließend entstanden Elektrolyseure, bei denen glockenförmige Trennwände zur Trennung der Elektrolyseprodukte eingesetzt wurden. Im nächsten Schritt erschienen Elektrolyseure mit Durchflussmembran. Sie kombinierten das Gegenstromprinzip mit der Verwendung einer Trennmembran, die aus Asbestpappe hergestellt wurde. Als nächstes wurde ein Verfahren zur Herstellung einer Membran aus Asbestzellstoff entdeckt, das der Technologie der Papierindustrie entlehnt war. Diese Methode ermöglichte die Entwicklung von Elektrolyseuren für hohe Strombelastungen mit einer nicht entfernbaren kompakten Fingerkathode. Um die Lebensdauer der Asbestmembran zu erhöhen, wird vorgeschlagen, einige synthetische Materialien als Beschichtung oder Bindung in ihre Zusammensetzung einzubringen. Es wird auch vorgeschlagen, die Membranen komplett aus neuen Kunststoffen herzustellen. Es gibt Hinweise darauf, dass solche kombinierten Asbest-Kunststoff- oder speziell hergestellten Kunststoffmembranen eine Lebensdauer von bis zu 500 Tagen haben. Darüber hinaus werden spezielle Ionenaustauscherdiaphragmen entwickelt, die es ermöglichen, reine Natronlauge mit einem sehr geringen Natriumchloridgehalt zu gewinnen. Die Wirkung solcher Membranen beruht auf der Nutzung ihrer selektiven Eigenschaften für den Durchgang verschiedener Ionen.

Bei frühen Konstruktionen wurden die Kontaktstellen der Stromzuführungen zu den Graphitanoden aus dem Hohlraum des Elektrolyseurs nach außen verlegt. Anschließend wurden Methoden entwickelt, um die Kontaktteile der in den Elektrolyten eingetauchten Anoden zu schützen. Mit diesen Techniken wurden industrielle Elektrolyseure mit Bodenstromversorgung geschaffen, bei denen sich die Anodenkontakte im Hohlraum des Elektrolyseurs befinden. Sie werden heute überall zur Herstellung von Chlor und Natronlauge an einer Feststoffkathode eingesetzt.

Ein Strom gesättigter Kochsalzlösung (gereinigte Sole) fließt kontinuierlich in den Anodenraum des Membranelektrolyseurs. Durch den elektrochemischen Prozess wird an der Anode durch die Zersetzung von Speisesalz Chlor und an der Kathode durch die Zersetzung von Wasser Wasserstoff freigesetzt. Chlor und Wasserstoff werden getrennt voneinander aus dem Elektrolyseur entfernt, ohne sich zu vermischen. In diesem Fall wird die kathodennahe Zone mit Natriumhydroxid angereichert. Eine Lösung aus der kathodennahen Zone, sogenannte Elektrolytlauge, die unzersetztes Speisesalz (ungefähr die Hälfte der mit Sole zugeführten Menge) und Natriumhydroxid enthält, wird kontinuierlich aus dem Elektrolyseur entfernt. Im nächsten Schritt wird die Elektrolytflüssigkeit eingedampft und der NaOH-Gehalt darin gemäß der Norm auf 42-50 % eingestellt. Bei steigender Natriumhydroxidkonzentration fallen Speisesalz und Natriumsulfat aus.

Die NaOH-Lösung wird von den Kristallen abdekantiert und weitergegeben fertiges Produkt ins Lager oder in die Laugenschmelzstufe transportiert, um ein festes Produkt zu erhalten. Kristallines Speisesalz (Umkehrsalz) wird der Elektrolyse wieder zugeführt, wodurch die sogenannte Umkehrsole entsteht. Um die Anreicherung von Sulfat in Lösungen zu vermeiden, wird vor der Herstellung der Umkehrsole Sulfat daraus entfernt. Der Verlust an Speisesalz wird durch Zugabe von frischer Sole, die durch unterirdische Auslaugung von Salzschichten gewonnen wird, oder durch Auflösen von festem Speisesalz ausgeglichen. Vor der Vermischung mit der Rücklaufsole wird die frische Sole von mechanischen Suspensionen und einem erheblichen Anteil an Calcium- und Magnesiumionen gereinigt. Das entstehende Chlor wird vom Wasserdampf getrennt, komprimiert und entweder direkt an Verbraucher oder zur Chlorverflüssigung weitergeleitet. Wasserstoff wird vom Wasser getrennt, komprimiert und an Verbraucher weitergeleitet.

Die gleichen Prozesse laufen in einem Membranelektrolyseur ab chemische Reaktionen, wie in einem Membranelektrolyseur. Anstelle eines porösen Diaphragmas wird eine kationische Membran verwendet (Abb. 5).

Reis. 5.2. Schema eines Membranelektrolyseurs

Die Membran verhindert das Eindringen von Chlorionen in den Katholyten (Elektrolyt im Kathodenraum), wodurch Natronlauge nahezu salzfrei mit einer Konzentration von 30 bis 35 % direkt im Elektrolyseur gewonnen werden kann. Da keine Salzabtrennung erforderlich ist, lässt sich durch die Eindampfung viel einfacher und mit geringeren Kapital- und Energiekosten 50 % handelsübliche Natronlauge herstellen. Da Natronlauge im Membranverfahren eine wesentlich höhere Konzentration aufweist, wird als Kathode teures Nickel verwendet.

Reis. 5.3. Schema eines Quecksilberelektrolyseurs

Die Gesamtreaktion der Zersetzung von Speisesalz in Quecksilberelektrolyseuren ist die gleiche wie in Diaphragmaelektrolyseuren:

NaCl+H2O => NaOH + 1/2Сl2+ 1/2Н2

Allerdings erfolgt sie hier in zwei Stufen, jeweils in einer separaten Apparatur: einem Elektrolyseur und einem Zersetzer. Sie sind strukturell miteinander verbunden und werden als Elektrolytbad und manchmal auch als Quecksilberelektrolyseur bezeichnet.

In der ersten Phase des Prozesses – im Elektrolyseur – findet die elektrolytische Zersetzung von Speisesalz statt (seine gesättigte Lösung wird dem Elektrolyseur zugeführt), um an der Anode Chlor und an der Quecksilberkathode Natriumamalgam gemäß der folgenden Reaktion zu erzeugen :

NaCl + nHg => l/2Cl2 + NaHgn

Der Zersetzer durchläuft die zweite Prozessstufe, in der Natriumamalgam unter dem Einfluss von Wasser in Natriumhydroxid und Quecksilber umgewandelt wird:

NaHgn + H2O => NaOH +1/2H2+nHg

Von dem gesamten Salz, das mit Sole in den Elektrolyseur eingespeist wird, gehen nur 15–20 % der zugeführten Menge in die Reaktion (2) ein, und der Rest des Salzes verlässt zusammen mit Wasser den Elektrolyseur in Form von Chloranolyt – einer Lösung von Speisesalz in Wasser mit 250-270 kg/m3 NaCl, gesättigt mit Chlor. Das aus dem Elektrolyseur austretende „starke Amalgam“ und Wasser werden dem Zersetzer zugeführt.

Der Elektrolyseur besteht in allen verfügbaren Ausführungen aus einem langen und relativ schmalen, leicht geneigten Stahlgraben, an dessen Boden durch die Schwerkraft eine dünne Amalgamschicht, die Kathode, fließt und oben Anolyt fließt. Sole und schwaches Amalgam werden von der oberen erhöhten Kante des Elektrolyseurs durch die „Einlasstasche“ zugeführt.

Vom unteren Ende des Elektrolyseurs fließt starkes Amalgam durch die „Auslasstasche“. Chlor und Chloranolyt treten gemeinsam durch ein Rohr aus, das sich ebenfalls am unteren Ende des Elektrolyseurs befindet. Anoden werden über dem gesamten Amalgamströmungsspiegel oder der Kathode in einem Abstand von 3–5 mm von der Kathode aufgehängt. Die Oberseite des Elektrolyseurs ist mit einem Deckel abgedeckt.

Zwei Arten von Zersetzern sind üblich: horizontale und vertikale. Die ersten bestehen aus einer geneigten Stahlrutsche mit der gleichen Länge wie der Elektrolyseur. Am Boden des Zersetzers, der leicht schräg eingebaut ist, fließt ein Amalgamstrom entlang. In diese Strömung taucht eine Zersetzerdüse aus Graphit ein. Wasser bewegt sich im Gegenstrom. Durch die Zersetzung des Amalgams wird das Wasser mit Lauge gesättigt. Die ätzende Lösung verlässt zusammen mit Wasserstoff den Zersetzer durch ein Rohr im Boden, und das schlechte Amalgam oder Quecksilber wird in die Zelltasche gepumpt.

Zusätzlich zu Elektrolyseur, Zersetzer, Taschen und Transferleitungen enthält das Elektrolysebad-Set eine Quecksilberpumpe. Es werden zwei Arten von Pumpen verwendet. In Fällen, in denen die Bäder mit einem vertikalen Fermenter ausgestattet sind oder in denen der Fermenter unter dem Elektrolyseur installiert ist, werden herkömmliche Tauchkreiselpumpen verwendet, die in den Fermenter abgesenkt werden. Bei Bädern, in denen der Zersetzer neben dem Elektrolyseur installiert ist, wird das Amalgam mit einer konischen Rotationspumpe des Originaltyps gepumpt.

Alle Stahlteile des Elektrolyseurs, die mit Chlor oder Chloranolyt in Berührung kommen, sind durch eine spezielle vulkanisierte Gummibeschichtung (Gummierung) geschützt. Die schützende Gummischicht ist nicht vollständig widerstandsfähig. Mit der Zeit wird es chloriert und aufgrund der Temperatur spröde und rissig. In regelmäßigen Abständen wird die Schutzschicht erneuert. Alle anderen Teile des Elektrolysebades: Zersetzer, Pumpe, Überläufe bestehen aus ungeschütztem Stahl, da weder Wasserstoff noch Laugen es angreifen.

Derzeit werden Graphitanoden in Quecksilberelektrolyseuren am häufigsten verwendet. Sie werden jedoch durch ORTA ersetzt.

6.Sicherheitsvorkehrungen bei der Chlorproduktion
und Umweltschutz

Die Gefahr für das Personal bei der Chlorproduktion wird durch die hohe Toxizität von Chlor und Quecksilber sowie die Möglichkeit der Bildung explosiver Stoffe in der Anlage bestimmt Gasgemische Chlor und Wasserstoff, Wasserstoff und Luft sowie Lösungen von Stickstofftrichlorid in flüssigem Chlor, die bei der Herstellung von Elektrolyseuren verwendet werden – Geräte unter zunehmender Bedeutung elektrisches Potenzial im Verhältnis zur Erde die Eigenschaften des bei dieser Produktion erzeugten Ätzalkalis.

Das Einatmen von Luft mit 0,1 mg/l Chlor über 30-60 Minuten ist lebensgefährlich. Das Einatmen von Luft, die mehr als 0,001 mg/l Chlor enthält, reizt die Atemwege. Maximal zulässige Konzentration (MPC) von Chlor in der Luft besiedelter Gebiete: durchschnittlich täglich 0,03 mg/m3, maximal einmalig 0,1 mg/m3, in der Luft des Arbeitsbereichs Produktionsgelände beträgt 1 mg/m3, die Geruchsschwelle liegt bei 2 mg/m3. Bei einer Konzentration von 3-6 mg/m3 ist ein deutlicher Geruch zu spüren, es treten Reizungen (Rötungen) der Augen und Nasenschleimhäute auf, bei 15 mg/m3 - Reizungen des Nasopharynx, bei 90 mg/m3 - starke Hustenanfälle . Eine Exposition gegenüber 120 – 180 mg/m3 für 30 – 60 Minuten ist lebensgefährlich, bei 300 mg/m3 ist der Tod möglich, eine Konzentration von 2500 mg/m3 führt innerhalb von 5 Minuten zum Tod, bei einer Konzentration von 3000 mg/m3 zum Tod tritt nach ein paar Atemzügen auf. Die maximal zulässige Chlorkonzentration zum Filtern von industriellen und zivilen Gasmasken beträgt 2500 mg/m3.

Das Vorhandensein von Chlor in der Luft wird durch chemische Aufklärungsgeräte bestimmt: VPKhR, PPKhR, PKhR-MV mit Indikatorröhrchen IT-44 (rosa Farbe, Empfindlichkeitsschwelle 5 mg/m3), IT-45 (orange Farbe), Aspiratoren AM- 5, AM- 0055, AM-0059, NP-3M mit Indikatorrohren für Chlor, universeller Gasanalysator UG-2 mit einem Messbereich von 0-80 mg/m3, Gasdetektor „Kolion-701“ im Bereich von 0- 20 mg/m3. Im offenen Raum – mit SIP „KORSAR-X“-Geräten. Im Innenbereich – mit SIP „VEGA-M“-Geräten. Zum Schutz vor Chlor bei Störungen oder Notsituationen müssen alle Personen in den Werkstätten Gasmasken der Marken „B“ oder „BKF“ (außer Quecksilberelektrolyse-Werkstätten) sowie Schutzkleidung aus Stoff oder Stoff haben und umgehend verwenden gummierte Anzüge, Gummistiefel und Fäustlinge. Kartons mit Anti-Chlor-Gasmasken sollten gelb gestrichen sein.

Quecksilber ist giftiger als Chlor. Die maximal zulässige Konzentration seiner Dämpfe in der Luft beträgt 0,00001 mg/l. Es wirkt sich auf den menschlichen Körper durch Einatmen und Kontakt mit der Haut sowie durch Kontakt mit amalgamierten Gegenständen aus. Seine Dämpfe und Spritzer werden von Kleidung, Haut und Zähnen adsorbiert (absorbiert). Gleichzeitig verdampft Quecksilber bei hoher Temperatur leicht; in der Elektrolysewerkstatt vorhanden ist und die Konzentration seiner Dämpfe in der Luft den zulässigen Höchstwert bei weitem übersteigt. Daher sind Elektrolysewerkstätten mit Flüssigkathode mit einer leistungsstarken Belüftung ausgestattet, die im Normalbetrieb für eine akzeptable Quecksilberdampfkonzentration in der Werkstattatmosphäre sorgt. Für einen sicheren Betrieb reicht dies jedoch nicht aus. Auch die sogenannte Quecksilberdisziplin ist zu beachten: Befolgen Sie die Regeln für den Umgang mit Quecksilber. Anschließend durchläuft das Personal vor Arbeitsbeginn einen Hygienekontrollpunkt, in dessen Reinraum es seine Hauskleidung abgibt und frisch gewaschene Wäsche, also Spezialkleidung, anzieht. Am Ende der Schicht werden Oberbekleidung und schmutzige Wäsche im Schmutzbereich des Sanitärkontrollraums zurückgelassen, und die Arbeiter duschen, putzen sich die Zähne und ziehen Haushaltsgegenstände im Reinraum des Sanitärkontrollraums an.

In Werkstätten, in denen mit Chlor und Quecksilber gearbeitet wird, sollten Sie eine Gasmaske der Marke „G“ verwenden (die Gasmaskenbox ist schwarz lackiert und). gelbe Farben) und Gummihandschuhe. Die Regeln der „Quecksilberdisziplin“ schreiben vor, dass Arbeiten mit Quecksilber und amalgamierten Oberflächen nur unter einer Wasserschicht durchgeführt werden dürfen; Verschüttetes Quecksilber sollte sofort in den Abfluss gespült werden, wo sich Quecksilberfallen befinden.

Die Umwelt wird durch Emissionen von Chlor und Quecksilberdampf in die Atmosphäre, Einleitungen von Quecksilbersalzen und Quecksilbertröpfchen, aktivchlorhaltigen Verbindungen ins Abwasser und Bodenvergiftung durch Quecksilberschlamm gefährdet. Bei Unfällen gelangt Chlor über Lüftungsemissionen und Abgase verschiedener Geräte in die Atmosphäre. Quecksilberdampf wird mit der Luft aus Lüftungsanlagen ausgetragen. Die Norm für den Chlorgehalt der Luft bei Freisetzung in die Atmosphäre beträgt 0,03 mg/m3. Diese Konzentration kann erreicht werden, wenn eine alkalische mehrstufige Abgaswäsche eingesetzt wird. Der Quecksilbergehalt in der Luft beträgt bei Freisetzung in die Atmosphäre 0,0003 mg/m3 und im Abwasser bei Einleitung in Gewässer 4 mg/m3.

Neutralisieren Sie Chlor mit den folgenden Lösungen:

Kalkmilch, bei der 1 Gewichtsteil gelöschter Kalk in 3 Teile Wasser gegossen, gründlich gemischt und dann die Kalklösung darüber gegossen wird (z. B. 10 kg gelöschter Kalk + 30 Liter Wasser);

5 %ige wässrige Lösung von Soda, für die 2 Gewichtsteile Soda unter Mischen mit 18 Teilen Wasser gelöst werden (z. B. 5 kg Soda + 95 Liter Wasser);

Eine 5 %ige wässrige Lösung von Natronlauge, bei der 2 Gewichtsteile Natronlauge unter Mischen mit 18 Teilen Wasser gelöst werden (z. B. 5 kg Natronlauge + 95 Liter Wasser).

Wenn Chlorgas austritt, wird Wasser versprüht, um den Dampf zu löschen. Der Wasserverbrauch ist nicht standardisiert.

Wenn flüssiges Chlor ausläuft, wird die Austrittsstelle mit einem Erdwall umzäunt und mit Kalkmilch, einer Lösung aus Soda, Natronlauge oder Wasser gefüllt. Um 1 Tonne flüssiges Chlor zu neutralisieren, werden 0,6–0,9 Tonnen Wasser oder 0,5–0,8 Tonnen Lösungen benötigt. Um 1 Tonne flüssiges Chlor zu neutralisieren, werden 22–25 Tonnen Lösungen oder 333–500 Tonnen Wasser benötigt.

Zum Versprühen von Wasser oder Lösungen werden Bewässerungs- und Löschfahrzeuge, automatische Tankstellen (ATs, PM-130, ARS-14, ARS-15) sowie Hydranten und spezielle Systeme verwendet, die in chemisch gefährlichen Einrichtungen vorhanden sind.

Abschluss

Da die durch Labormethoden gewonnenen Chlormengen im Vergleich zur ständig wachsenden Nachfrage nach diesem Produkt vernachlässigbar sind, führen Sie dies durch vergleichende Analyse Es ist nicht sinnvoll.

Von den elektrochemischen Produktionsmethoden ist die Elektrolyse mit einer flüssigen (Quecksilber-)Kathode die einfachste und bequemste, aber diese Methode ist nicht ohne Nachteile. Es verursacht erhebliche Umweltschäden durch Verdunstung und Austritt von metallischem Quecksilber und Chlorgas.

Elektrolyseure mit Feststoffkathode eliminieren das Risiko einer Umweltverschmutzung durch Quecksilber. Bei der Wahl zwischen Membran- und Membranelektrolyseuren für neue Produktionsanlagen ist die Verwendung letzterer vorzuziehen, da sie wirtschaftlicher sind und die Möglichkeit bieten, ein Endprodukt mit höherer Qualität zu erhalten.

Literaturverzeichnis

1.Zaretsky S. A., Suchkov V. N., Zhivotinsky P. B. Elektrochemische Technologie anorganischer Substanzen und chemische Quellen aktuell: Lehrbuch für Technikerschüler. M..: Höher. Schule, 1980. 423 S.

2.Mazanko A.F., Kamaryan G.M., Romashin O.P. Industrielle Membranelektrolyse. M.: Verlag „Chemie“, 1989. 240 S.

.Pozin M.E. Technologie der Mineralsalze (Düngemittel, Pestizide, Industriesalze, Oxide und Säuren), Teil 1, Hrsg. 4., rev. L., Verlag „Chemie“, 1974. 792 S.

.Fioshin M. Ya., Pavlov V. N. Elektrolyse in der anorganischen Chemie. M.: Verlag „Nauka“, 1976. 106 S.

.Yakimenko L. M. Herstellung von Chlor, Natronlauge und anorganischen Chlorprodukten. M.: Verlag „Chemie“, 1974. 600 S.

Internetquellen

6.Sicherheitsregeln für die Herstellung, Lagerung, den Transport und die Verwendung von Chlor // URL: #"justify">7. Notfallchemikalie Gefahrstoffe// URL: #"justify">. Chlor: Anwendung // URL: #"justify">.

Die Diskussion der Frage, warum Bleichmittel schädlich sind, sollte mit der Klärung dessen beginnen, was es tatsächlich ist. Chlor ist ein chemisches Element, das in der Natur sehr häufig vorkommt. Die Menschen haben Chlor schon vor langer Zeit für sich entdeckt und nutzen es im Alltag am häufigsten zu Desinfektionszwecken. Leider beschränkt sich das Toxizitätspotenzial von Chlor nicht nur auf die Bekämpfung von Schimmel und Mehltau, und tatsächlich können die schädlichen Eigenschaften von Chlor mit ernsthaften Risiken für die menschliche Gesundheit verbunden sein.

Was ist Chlor: allgemeine Fakten

Chlor ist eine Chemikalie, die in Industrie- und Haushaltsreinigungsprodukten verwendet wird. Bei Raumtemperatur ist Chlor ein gelbgrünes Gas mit einem stechenden, irritierenden Geruch, ähnlich wie Bleichmittel. Normalerweise wird Chlor unter Druck und Kühlung gelagert und in Form einer bernsteinfarbenen Flüssigkeit versendet. Chlor selbst ist nicht leicht entzündlich, bildet jedoch in Verbindung mit anderen Stoffen explosive Verbindungen.

Verwendung von Chlor

Chlor hat viele Verwendungsmöglichkeiten. Es wird zur Wasserdesinfektion eingesetzt und ist Teil des Sanierungsprozesses für Abwasser und Industrieabfälle. Bei der Herstellung von Papier und Textilien wird Chlor als Bleichmittel verwendet. Es wird auch in verwendet Reinigungsmittel, einschließlich Haushaltsbleichmittel, bei dem es sich um in Wasser gelöstes Chlor handelt. Chlor wird zur Herstellung von Chloriden, chlorierten Lösungsmitteln, Pestiziden, Polymeren, synthetischen Kautschuken und Kältemitteln verwendet.

Wie gefährlich ist Chlor für den Menschen?

Aufgrund seiner weit verbreiteten Verwendung in industriellen und kommerziellen Umgebungen kann eine Exposition gegenüber Chlor durch versehentliches Verschütten oder Freisetzen oder durch vorsätzliche Handlungen erfolgen. Die schädlichsten Wirkungen von Chlor entstehen durch das Einatmen von Chlorgas. Probleme können auch durch Haut- oder Augenkontakt mit Chlorgas oder durch das Verschlucken von chlorhaltigen Nahrungsmitteln oder Wasser auftreten.

Chlorgas ist schwerer als Luft und verbleibt zunächst in tiefer gelegenen Gebieten, es sei denn, Wind oder andere Bedingungen begünstigen die Luftbewegung.

Warum Bleichmittel schädlich sind: Was passiert mit Chlor im Körper?

Wenn Chlor durch Einatmen, Verschlucken oder Hautkontakt in den Körper gelangt, reagiert es mit Wasser unter Bildung von Säuren. Säuren verursachen bei Kontakt Korrosion und Schäden an Zellen im Körper.

Schäden durch Chlor: Unmittelbare gesundheitliche Auswirkungen der Chlorexposition

Die meisten schädlichen Wirkungen von Chlor entstehen durch das Einatmen. Gesundheitliche Auswirkungen beginnen typischerweise innerhalb von Sekunden bis Minuten. Die häufigsten Symptome nach Chlorexposition sind:

• Reizung der Atemwege
• Keuchend
• Atembeschwerden
• Halsentzündung
• Husten
• Engegefühl in der Brust
• Augen Irritation
• Hautreizung

Die Schwere der gesundheitlichen Auswirkungen hängt vom Expositionsweg, der Dosis und der Dauer der Chlorexposition ab. Inhalation große Menge Chlor führt dazu, dass sich Flüssigkeit in der Lunge ansammelt, ein Zustand, der als Lungenödem bekannt ist. Die Entwicklung eines Lungenödems kann sich nach Chlorexposition um mehrere Stunden verzögern. Der Kontakt mit komprimiertem flüssigem Chlor kann zu Erfrierungen an Haut und Augen führen.

Was tun, wenn Sie Chlor ausgesetzt sind?

Wenn bei Ihnen bereits Chloremissionen aufgetreten sind, gehen Sie wie folgt vor:

Wie wird eine Chlorvergiftung behandelt?

Um die gesundheitlichen Auswirkungen der Chlorbelastung zu begrenzen, spülen Sie Ihre Augen und Haut so schnell wie möglich mit großen Mengen Wasser.

Die moderne Medizin kennt kein Gegenmittel gegen eine Chlorvergiftung, aber die Auswirkungen von Chlor sind behandelbar und die meisten Menschen erholen sich von einer Chlorvergiftung. Personen, bei denen schwerwiegende gesundheitliche Auswirkungen auftreten (z. B. starke Augen- und Atemwegsreizung, sehr starker Husten, Atembeschwerden, Lungenödem), müssen möglicherweise im Krankenhaus behandelt werden.

Labortests helfen bei der Entscheidung über die Behandlung, wenn jemand Chlor ausgesetzt ist

Labortests zur Chlorbelastung werden bei Behandlungsentscheidungen nicht hilfreich sein. Eine Person, die schädlichen Mengen Chlor ausgesetzt ist, wird sofort durch einen üblen Geruch und Probleme mit Haut-, Augen-, Nasen- und/oder Rachenreizungen bemerkt. Daher basieren Diagnose und Behandlung einer Chlorvergiftung in erster Linie auf der Krankengeschichte des Patienten und den gesundheitlichen Auswirkungen der Bleichexposition.

Der Schaden von Bleichmittel als Desinfektionsmittel

Chlor ist in vielen Haushaltsreinigern enthalten und wird als Begasungsmittel verwendet. Da es das Wachstum von Bakterien wie E. coli und Giardia hemmt, wird es Wassersystemen häufig als Desinfektionsmittel zugesetzt. Während die Desinfektion von Trinkwasser eine notwendige Maßnahme zur Reduzierung von Krankheiten ist, bestehen erhebliche Bedenken hinsichtlich der Sicherheit von Chlor nachteilige Folgen für die Gesundheit, einschließlich Demenz bei älteren Patienten.

Warum kann man sich im Pool durch Chlor vergiften?

Schwimmbadwasser muss auf bestimmte Weise gereinigt werden, um Kontamination und Bakterienwachstum zu verhindern. Chlor ist nicht die sicherste Methode, aber wahrscheinlich die gebräuchlichste. Denken Sie daran, dass Chlor Gift ist. Verdünnen Sie es so stark, dass es stark genug ist, aber nicht so stark, dass es einen Menschen tötet.

Einige Untersuchungen bestätigen, dass längeres Schwimmen in chlorhaltigen Becken bei Schwimmern Asthmasymptome hervorrufen kann. Dies kann Sportler betreffen, die zuvor gesund waren, insbesondere Teenager. Darüber hinaus gibt es die Hypothese, dass Augen- und Hautreizungen bei Schwimmern auch mit Chlor verbunden sind.
Wissenschaftler des New York University College of Dentistry haben übrigens herausgefunden, dass chloriertes Wasser eine schädliche Wirkung auf den Zahnschmelz hat.

Warum ist Chlor zu Hause gefährlich?

Jedes Jahr kommt es in Wohngebieten zu Millionen von Unfällen und Verletzungen, viele davon aufgrund der Belastung durch giftige Chemikalien. Chemikalien, insbesondere in Bleichmitteln. Aufgrund seiner Zusammensetzung kann Chlorgas freigesetzt werden, das reizend ist. Atmungssystem beim Einatmen. Wenn Sie jemals Bleichmittel verwendet haben, um eine Badewanne auf engstem Raum zu reinigen, haben Sie wahrscheinlich einen Chlorbrand erlitten. Denken Sie daran, dass Chlor giftig genug ist, um als echt zu gelten chemische Waffen und wird als Atemstillstandsmittel eingestuft. Das Einatmen von Chlor kann zu Atembeschwerden, Brustschmerzen, Husten, Augenreizungen, erhöhter Herzfrequenz, schneller Atmung und sogar zum Tod führen. Das Schnupfen von Bleichmitteln oder Reinigungsmitteln über einen längeren Zeitraum wird eine sehr traumatische Erfahrung sein. Übrigens treten bei einer Chlorvergiftung immer wieder Symptome auf.

So schützen Sie sich vor Chlorbelastung

1. Versuchen Sie, das Risiko einer Bleichmittelexposition in Ihrem Zuhause zu verringern. Wenn Sie ein Schwimmbad haben, vermeiden Sie Produkte, die Chlor enthalten. Es gibt alternative Methoden zur Desinfektion von Wasser, darunter die Verwendung von Silberionen, Kupfergeneratoren und Salzwasser.
2. Um sich in gechlorten Pools zu schützen, tragen Sie eine Maske zum Schutz Ihrer Augen und verlassen Sie nach dem Schwimmen den Pool und atmen Sie frische Luft um das Gas aus Ihrem „System“ zu entfernen. Durch das Duschen wird das Chlor schnell und gründlich von Ihrer Haut entfernt.
3. Sonnencreme schützt Sie nicht vor Chloreinwirkung. Wählen Sie öffentliche Schwimmbäder, die nicht mit Chlor, sondern mit moderneren und sichereren Desinfektionsmethoden gereinigt werden. Viele Menschen verwenden einen Silber- und Kupferionengenerator.
4. Vermeiden Sie Haushaltsreiniger, die Chlor enthalten. Es gibt natürliche und biologische Alternativen. Sie können es sogar selbst herstellen.
5. Einer der wichtigsten Schritte, die Sie unternehmen können, um sicherzustellen, dass Sie stets gereinigtes Wasser trinken, besteht darin, die Installation eines Wasseraufbereitungssystems für Ihr Zuhause in Betracht zu ziehen. Dies trägt dazu bei, Giftstoffe zu reduzieren, bevor das Wasser überhaupt in den Wasserhahn gelangt.

Haftungsausschluss: Die in diesem Artikel bereitgestellten Informationen über die Gefahren von Bleichmitteln dienen lediglich der Information des Lesers. Es ist nicht als Ersatz für die Beratung durch einen Arzt gedacht.