1. Elettrolisi della salamoia (soluzione NaCl): Questo è il metodo più comune e rappresenta circa il 95% della produzione globale di cloro. Il processo prevede il passaggio di una corrente elettrica attraverso una soluzione di salamoia, causando le seguenti reazioni:
* sull'anodo (elettrodo positivo): Gli ioni cloruro (Cl-) sono ossidati per formare gas cloro (CL2).
* sul catodo (elettrodo negativo): Gli ioni di sodio (Na+) sono ridotti per formare il metallo di sodio (NA), che reagisce quindi con l'acqua per produrre gas idrogeno (H2) e idrossido di sodio (NaOH).
Reazione generale: 2 NaCl + 2 H2O → Cl2 + H2 + 2 NaOH
Questo processo è altamente ad alta intensità di energia e richiede attrezzature specializzate, ma offre cloro ad alta purezza e sottoprodotti preziosi come idrossido di sodio e idrogeno.
2. Clorazione diretta: Questo metodo prevede la reazione di cloruro di idrogeno (HCl) con ossigeno in presenza di un catalizzatore, tipicamente cloruro di rame. La reazione produce cloro e acqua:
4 HCl + O2 → 2 Cl2 + 2 H2O
Questo metodo è meno comune ma offre vantaggi come un minor consumo di energia e un potenziale uso di HCL di rifiuti industriali.
Altri metodi:
* Elettrolisi delle cellule diaframmate: Questo metodo utilizza un diaframma per separare gli scomparti anodo e catodici, impedendo la miscelazione di cloro e idrossido di sodio.
* Elettrolisi della cella di membrana: Questo metodo utilizza una membrana selettivamente permeabile per separare gli scomparti anodo e catodici, fornendo cloro di purezza maggiore e idrossido di sodio.
* Elettrolisi delle celle del mercurio: Questo metodo era un tempo comunemente usato ma è stato ampiamente eliminato a causa delle preoccupazioni ambientali associate all'inquinamento da mercurio.
Considerazioni sulla sicurezza:
Il cloro è un gas tossico e dovrebbe essere gestito con cautela. È importante utilizzare attrezzature di sicurezza adeguate, come respiratori e indumenti protettivi, quando si lavora con il cloro.
