1. Electrólisis de salmuera (solución NaCl): Este es el método más común y representa aproximadamente el 95% de la producción mundial de cloro. El proceso implica pasar una corriente eléctrica a través de una solución de salmuera, causando las siguientes reacciones:
* en el ánodo (electrodo positivo): Los iones de cloruro (Cl-) se oxidan para formar gas de cloro (CL2).
* en el cátodo (electrodo negativo): Los iones de sodio (Na+) se reducen para formar metal de sodio (NA), que luego reacciona con agua para producir gas de hidrógeno (H2) e hidróxido de sodio (NaOH).
Reacción general: 2 NaCl + 2 H2O → CL2 + H2 + 2 NaOH
Este proceso es altamente intensivo en energía y requiere equipos especializados, pero ofrece cloro de alta pureza y subproductos valiosos como hidróxido de sodio e hidrógeno.
2. Cloración directa: Este método implica reaccionar cloruro de hidrógeno (HCl) con oxígeno en presencia de un catalizador, típicamente cloruro de cobre. La reacción produce cloro y agua:
4 HCL + O2 → 2 CL2 + 2 H2O
Este método es menos común, pero ofrece ventajas como un menor consumo de energía y el uso potencial de los residuos industriales HCL.
Otros métodos:
* electrólisis de células de diafragma: Este método utiliza un diafragma para separar los compartimentos del ánodo y el cátodo, evitando la mezcla de cloro e hidróxido de sodio.
* electrólisis de células de membrana: Este método utiliza una membrana selectivamente permeable para separar los compartimentos del ánodo y el cátodo, proporcionando cloro de mayor pureza e hidróxido de sodio.
* electrólisis de células de mercurio: Este método una vez se usó comúnmente, pero se ha eliminado en gran medida debido a las preocupaciones ambientales asociadas con la contaminación del mercurio.
Consideraciones de seguridad:
El cloro es un gas tóxico y debe manejarse con precaución. Es importante usar equipos de seguridad adecuados, como respiradores y ropa protectora, cuando se trabaja con cloro.
