Obtenção Do Cloro E Sua Utilização Na Industria

Obtenção do cloro e sua utilização na indústria

O cloro é um elemento químico, símbolo Cl, encontrado em temperatura ambiente no estado gasoso. O elemento cloro está situado na série química dos halogênios ( grupo 17 ou VIIA ). No estado puro, na sua forma biatômica (Cl2) e em condições normais de temperatura e pressão, é um gás de coloração amarelo esverdeada, extremamente tóxico e de odor irritante. É abundante na natureza e é um elemento químico essencial para muitas formas de vida.

Aplicacões:

Tratamento de águas:

O uso de cloro no tratamento da água pode ter como objetivos a desinfecção (destruição dos microorganismos patogênicos), a oxidação (alteração das características da água pela oxidação dos compostos nela existentes) ou ambas as ações ao mesmo tempo.

O cloro e seus compostos são fortes agentes oxidantes. Em geral, a reatividade do cloro diminui com o aumento do pH, e sua velocidade de reação aumenta com a elevação da temperatura.

Quando o cloro é adicionado a uma água quimicamente pura ocorre a seguinte reação:

O ácido hipocloroso (HOCl), formado pela adição de cloro à água, se dissocia rapidamente:

A ação desinfetante e oxidante do cloro é controlada pelo ácido hipocloroso, um ácido

fraco. Em solução aquosa e valores de pH inferiores a 6, a dissociação do ácido hipocloroso é fraca, sendo predominante a forma não dissociada (HOCl). Em soluções de pH menor que 2, a forma predominante é o Cl2; para valores de pH próximo a 5, a predominância é do HOCl, tendo o Cl2 desaparecido. As águas de abastecimento, em geral, apresentam valores de pH entre 5 e 10, quando as formas presentes são o ácido hipocloroso (HOCl) e o íon hipoclorito (OCl).

O mecanismo de desinfecção com o uso de cloro não é ainda completamente conhecido. A comprovação experimental de que pequenas concentrações de ácido hipocloroso destroem bactérias através da reação química do ácido hipocloroso com uma enzima, essencial na oxidação da glicose e, portanto, na atividade do metabolismo celular (funções respiratórias).

Água Sanitária:

A água sanitária ou barela é um composto químico para limpeza e desinfecção de superfícies, cujo produto ativo é o hipoclorito de sódio. O hipoclorito de sódio pode ser preparado pela absorção do gás cloro em solução de hidróxido de sódio mantida em resfriamento (abaixo dos 40 °C):

O hidróxido de sódio e o cloro não são produzidos comercialmente pelo processo cloro-álcali e, em tal processo, não há necessidade de isolá-los para a preparação do hipoclorito de sódio. Portanto, o NaClO é produzido industrialmente pela eletrólise de uma solução de cloreto de sódio sem nenhuma separação entre o cátodo e o ânodo.

A água sanitária é utilizada geralmente como uma mistura de hipoclorito de sódio e água (na proporção de 2% a 2,5% de hipoclorito de sódio), sendo considerada uma solução aquosa. Ela é muito utilizada como agente clareador (alvejante) e possui excelente ação bactericida. Dissolve substâncias orgânicas mortas. Também é reativa com componentes à base de amoníaco. Antigamente, possuía vários usos, principalmente aquecimento com gorduras para produção de sabão, tendo sido substituída por produtos industriais, como o hidróxido de sódio, a barrilha e o bicarbonato de sódio.

Branqueamento da celulose:

O objetivo do branqueamento é remover da polpa de papel as impurezas de lignina com tonalidade escura e obter um certo nível de qualidade.

O branqueamento da polpa de papel é realizado em várias etapas. Nas fábricas modernas a primeira etapa do branqueamento é a deslignificação ou pré-branqueamento com oxigênio, reduzindo o volume de efluentes e o consumo dos caros branqueadores químicos.

No branqueamento tradicional com cloro é utilizado o cloro molecular ou gasoso em combinação com outros produtos químicos que contém cloro e hiplocorito. Outros branqueadores químicos estão substituindo o cloro molecular e o hiplocorito em função das exigências ambientais e de qualidade.

Obtenção do Cloro:

O cloro é encontrado na natureza combinado com outros elementos, principalmente na forma de cloreto de sódio, NaCl , e também em outros minerais como a silvina, KCl, ou na carnallita, KMgCl3•6H2O. É o halogênio mais abundante na água do mar com uma concentração de aproximadamente 18000 ppm , na crosta terrestre está presente em menor quantidade, uns 130 ppm. É praticamente impossível encontra-lo sem estar combinado com outros elementos, devido a sua alta reatividade. O cloro é obtido principalmente ( mais de 95% da produção ) a partir da eletrólise do cloreto de sódio, NaCl, em solução aquosa, denominado processo de cloro-álcali. São usados três métodos:

• Eletrólise com célula de amálgama de mercúrio.

• Eletrólise com célula de diafragma

• Eletrólise com célula de membrana.

Eletrólise com célula de amálgama de mercúrio

Foi o primeiro método utilizado para produzir cloro