क्लोरीन किस समूह से संबंधित है? सबसे महत्वपूर्ण क्लोरीन यौगिक

1774 में स्वीडन के एक रसायनज्ञ कार्ल शीले ने सबसे पहले क्लोरीन प्राप्त किया, लेकिन यह माना जाता था कि यह कोई अलग तत्व नहीं था, बल्कि एक प्रकार का हाइड्रोक्लोरिक एसिड (कैलोरिज़ेटर) था। एलिमेंटल क्लोरीन 19वीं सदी की शुरुआत में जी. डेवी द्वारा प्राप्त किया गया था, जिन्होंने इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा टेबल नमक को क्लोरीन और सोडियम में विघटित किया था।

क्लोरीन (ग्रीक χλωρός से - हरा) रासायनिक तत्वों डी.आई. की आवर्त सारणी के समूह XVII का एक तत्व है। मेंडेलीव का परमाणु क्रमांक 17 और परमाणु द्रव्यमान 35.452 है। स्वीकृत पदनाम सीएल (लैटिन से क्लोरम).

प्रकृति में होना

क्लोरीन पृथ्वी की पपड़ी में सबसे प्रचुर मात्रा में हैलोजन है, जो अक्सर दो आइसोटोप के रूप में होता है। रासायनिक क्रिया के कारण यह अनेक खनिजों के यौगिकों के रूप में ही पाया जाता है।

क्लोरीन एक जहरीली पीली-हरी गैस है जिसमें तेज़, अप्रिय गंध और मीठा स्वाद होता है। इसकी खोज के बाद इसे क्लोरीन कहा जाने का प्रस्ताव रखा गया था हलोजन, यह सबसे अधिक रासायनिक रूप से सक्रिय गैर-धातुओं में से एक के समान नाम के समूह में शामिल है।

दैनिक क्लोरीन की आवश्यकता

आम तौर पर, एक स्वस्थ वयस्क को प्रति दिन 4-6 ग्राम क्लोरीन प्राप्त करना चाहिए; सक्रिय शारीरिक गतिविधि या गर्म मौसम (अधिक पसीने के साथ) के साथ इसकी आवश्यकता बढ़ जाती है। आमतौर पर, शरीर को अपनी दैनिक आवश्यकता संतुलित आहार वाले भोजन से प्राप्त होती है।

शरीर को क्लोरीन का मुख्य आपूर्तिकर्ता टेबल नमक है - खासकर अगर इसे गर्मी से उपचारित नहीं किया जाता है, तो तैयार व्यंजनों में नमक डालना बेहतर है। इसमें क्लोरीन, समुद्री भोजन, मांस, और, और भी शामिल हैं।

दूसरों के साथ बातचीत

शरीर का अम्ल-क्षार और जल संतुलन क्लोरीन द्वारा नियंत्रित होता है।

क्लोरीन की कमी के लक्षण

क्लोरीन की कमी उन प्रक्रियाओं के कारण होती है जो शरीर के निर्जलीकरण का कारण बनती हैं - गर्मी में या शारीरिक परिश्रम के दौरान भारी पसीना, उल्टी, दस्त और मूत्र प्रणाली के कुछ रोग। क्लोरीन की कमी के लक्षण सुस्ती और उनींदापन, मांसपेशियों में कमजोरी, स्पष्ट शुष्क मुँह, स्वाद की हानि और भूख की कमी हैं।

अतिरिक्त क्लोरीन के लक्षण

शरीर में अतिरिक्त क्लोरीन के लक्षण हैं: रक्तचाप में वृद्धि, सूखी खांसी, सिर और छाती में दर्द, आंखों में दर्द, लैक्रिमेशन, जठरांत्र संबंधी विकार। एक नियम के रूप में, क्लोरीन की अधिकता सामान्य नल का पानी पीने से हो सकती है जो क्लोरीन कीटाणुशोधन प्रक्रिया से गुजरती है और उन उद्योगों में श्रमिकों में होती है जो सीधे क्लोरीन के उपयोग से संबंधित हैं।

मानव शरीर में क्लोरीन:

• जल और अम्ल-क्षार संतुलन को नियंत्रित करता है,
• ऑस्मोरग्यूलेशन की प्रक्रिया के माध्यम से शरीर से तरल पदार्थ और लवण को निकालता है,
• सामान्य पाचन को उत्तेजित करता है,
• लाल रक्त कोशिकाओं की स्थिति को सामान्य करता है,
• लीवर की चर्बी को साफ करता है।

क्लोरीन का मुख्य उपयोग रासायनिक उद्योग में होता है, जहां इसका उपयोग पॉलीविनाइल क्लोराइड, पॉलीस्टीरिन फोम, पैकेजिंग सामग्री, साथ ही रासायनिक युद्ध एजेंटों और पौधों के उर्वरकों का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। पीने के पानी को क्लोरीन से कीटाणुरहित करना व्यावहारिक रूप से जल शुद्धिकरण का एकमात्र उपलब्ध तरीका है।

इसका व्यापक रूप से उद्योग, कृषि, औषधीय और घरेलू जरूरतों के लिए उपयोग किया जाता है। विश्व में क्लोरीन का वार्षिक उत्पादन 55.5 मिलियन टन है: इस पदार्थ के इतने व्यापक वितरण के कारण, इसके रिसाव से जुड़ी दुर्घटनाएँ काफी बार होती हैं (वे औद्योगिक सुविधाओं और क्लोरीन के परिवहन के दौरान दोनों में होती हैं)।

अक्सर, न केवल एक औद्योगिक सुविधा क्षतिग्रस्त हो जाती है, बल्कि इसके बाहर के क्षेत्र भी क्षतिग्रस्त हो जाते हैं (क्लोरीन के भौतिक और रासायनिक गुणों के कारण: यह हवा से 2.5 गुना भारी है, इसलिए यह निचले इलाकों में जमा हो जाता है, जल स्रोत संदूषण के संपर्क में आते हैं, क्योंकि क्लोरीन है) पानी में बहुत घुलनशील)।

इसलिए, क्लोरीन का उत्पादन या उपयोग करने वाली आर्थिक सुविधाओं का ज्ञान, क्लोरीन विषाक्तता के लक्षण, प्राथमिक चिकित्सा कौशल, साथ ही दूषित क्षेत्र में उपयोग किए जाने वाले पीपीई का ज्ञान आज विशेष रूप से प्रासंगिक है।

एक खतरनाक पदार्थ के रूप में क्लोरीन की जांच करने, इस रसायन के साथ विषाक्तता के लक्षणों की पहचान करने और पूर्व-चिकित्सा और प्राथमिक चिकित्सा क्या है इसका निर्धारण करने से पहले, इसकी सामान्य विशेषताओं और उपयोग के क्षेत्रों से परिचित होना आवश्यक है।

क्लोरीन (ग्रीक से - "हरा")। रासायनिक सूत्र - सीएल2 (आणविक भार - 70.91)। क्लोरीन (हाइड्रोजन क्लोराइड गैस) वाला यौगिक सबसे पहले 1772 में डी. प्रीस्टली द्वारा तैयार किया गया था। "शुद्ध रूप" में क्लोरीन दो साल बाद के.वी. शीले द्वारा प्राप्त किया गया था।

तरल क्लोरीन का घनत्व 1560 kg/m3 है। यह गैर-ज्वलनशील और प्रतिक्रियाशील है: ऊंचे तापमान पर प्रकाश में (उदाहरण के लिए, आग लगने की स्थिति में) यह हाइड्रोजन (विस्फोट) के साथ संपर्क करता है, जिसके परिणामस्वरूप अधिक खतरनाक गैस - फॉस्जीन का निर्माण हो सकता है।

क्लोरीन का उपयोग उद्योग, विज्ञान के कई क्षेत्रों और अक्सर, रोजमर्रा की जिंदगी में किया जाता है। हम उद्योग में क्लोरीन के उपयोग के क्षेत्रों को सूचीबद्ध करते हैं:

- इसका उपयोग पॉलीविनाइल क्लोराइड, सिंथेटिक रबर, प्लास्टिक यौगिकों के उत्पादन में किया जाता है (इन सामग्रियों का उपयोग लिनोलियम, कपड़े, जूते, तार इन्सुलेशन, आदि के निर्माण के लिए किया जाता है);

- लुगदी और कागज उद्योग में, क्लोरीन का उपयोग कागज और कार्डबोर्ड को ब्लीच करने के लिए किया जाता है (इसका उपयोग कपड़ों को ब्लीच करने के लिए भी किया जाता है);

- यह ऑर्गेनोक्लोरिन कीटनाशकों के उत्पादन में शामिल है (ये पदार्थ, जो फसलों पर हानिकारक कीड़ों को नष्ट करते हैं, कृषि में उपयोग किए जाते हैं);

- इसका उपयोग पीने के पानी और अपशिष्ट जल उपचार के कीटाणुशोधन ("क्लोरीनीकरण") की प्रक्रिया में किया जाता है;

- इसका व्यापक रूप से बर्थोलेट नमक, दवाओं, ब्लीच, जहर, हाइड्रोक्लोरिक एसिड, धातु क्लोराइड के रासायनिक उत्पादन में उपयोग किया जाता है;

- धातु विज्ञान में इसका उपयोग शुद्ध धातुओं के उत्पादन के लिए किया जाता है;

- इस पदार्थ का उपयोग सौर न्यूट्रिनो के संकेतक के रूप में किया जाता है।

क्लोरीन को अपने स्वयं के वाष्प दबाव (1.8 एमपीए तक) के तहत बेलनाकार टैंक (10...250 एम3) और गोलाकार (600...2,000 एम3) टैंक में संग्रहित किया जाता है। यह सामान्य तापमान पर दबाव में द्रवीकृत हो जाता है। कंटेनरों, सिलेंडरों, टैंकों में परिवहन किया जाता है जो अस्थायी भंडारण सुविधाओं के रूप में कार्य करते हैं।

रूसी संघ के शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय

उच्च व्यावसायिक शिक्षा के संघीय राज्य बजटीय शैक्षिक संस्थान

इवानोव्स्क राज्य रासायनिक-प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय

टीपी और एमईटी विभाग

निबंध

क्लोरीन: गुण, अनुप्रयोग, उत्पादन

प्रमुख: एफ़्रेमोव ए.एम.

इवानोवो 2015

परिचय

क्लोरीन पर सामान्य जानकारी

क्लोरीन का प्रयोग

क्लोरीन उत्पादन की रासायनिक विधियाँ

इलेक्ट्रोलिसिस। प्रक्रिया की अवधारणा और सार

क्लोरीन का औद्योगिक उत्पादन

क्लोरीन उत्पादन और पर्यावरण संरक्षण में सुरक्षा सावधानियां

निष्कर्ष

परिचय

क्लोरीन रासायनिक तत्व इलेक्ट्रोलिसिस

विज्ञान, उद्योग, चिकित्सा और रोजमर्रा की जिंदगी के विभिन्न क्षेत्रों में क्लोरीन के बड़े पैमाने पर उपयोग के कारण, हाल ही में इसकी मांग में भारी वृद्धि हुई है। प्रयोगशाला और औद्योगिक तरीकों का उपयोग करके क्लोरीन का उत्पादन करने की कई विधियाँ हैं, लेकिन उन सभी के फायदे की तुलना में नुकसान अधिक हैं। उदाहरण के लिए, हाइड्रोक्लोरिक एसिड से क्लोरीन प्राप्त करना, जो कई रासायनिक और अन्य उद्योगों का उप-उत्पाद और अपशिष्ट है, या नमक जमा में खनन किए गए टेबल नमक, एक अधिक ऊर्जा लेने वाली प्रक्रिया है, जो पर्यावरण के दृष्टिकोण से हानिकारक है और बहुत अधिक है। जीवन और स्वास्थ्य के लिए खतरनाक.

वर्तमान में, क्लोरीन उत्पादन के लिए एक ऐसी तकनीक विकसित करने की समस्या बहुत जरूरी है जो उपरोक्त सभी नुकसानों को खत्म कर दे और साथ ही क्लोरीन की उच्च उपज भी प्रदान करे।

.क्लोरीन पर सामान्य जानकारी

क्लोरीन पहली बार 1774 में के. शीले द्वारा पाइरोलुसाइट एमएनओ2 के साथ हाइड्रोक्लोरिक एसिड की प्रतिक्रिया द्वारा प्राप्त किया गया था। हालाँकि, केवल 1810 में जी. डेवी ने स्थापित किया कि क्लोरीन एक तत्व है और इसे क्लोरीन नाम दिया (ग्रीक क्लोरोस से - पीला-हरा)। 1813 में, जे. एल. गे-लुसाक ने इस तत्व के लिए "क्लोरीन" नाम प्रस्तावित किया।

क्लोरीन डी.आई. मेंडेलीव के तत्वों की आवर्त सारणी के समूह VII का एक तत्व है। आणविक भार 70.906, परमाणु भार 35.453, परमाणु क्रमांक 17, हैलोजन परिवार से संबंधित है। सामान्य परिस्थितियों में, मुक्त क्लोरीन, जिसमें डायटोमिक अणु होते हैं, एक हरी-पीली, गैर-ज्वलनशील गैस होती है जिसमें एक विशिष्ट तीखी और परेशान करने वाली गंध होती है। यह जहरीला होता है और दम घुटने का कारण बनता है। वायुमंडलीय दबाव पर संपीड़ित क्लोरीन गैस -34.05 डिग्री सेल्सियस पर एम्बर तरल में बदल जाती है, -101.6 डिग्री सेल्सियस और 1 एटीएम के दबाव पर जम जाती है। आमतौर पर, क्लोरीन 75.53% 35Cl और 24.47% 37Cl का मिश्रण होता है। सामान्य परिस्थितियों में क्लोरीन गैस का घनत्व 3.214 kg/m3 होता है, यानी यह हवा से लगभग 2.5 गुना भारी होता है।

रासायनिक रूप से, क्लोरीन बहुत सक्रिय है, सीधे लगभग सभी धातुओं (कुछ के साथ केवल नमी की उपस्थिति में या गर्म होने पर) और गैर-धातुओं (कार्बन, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, अक्रिय गैसों को छोड़कर) के साथ मिलकर संबंधित क्लोराइड बनाता है, के साथ प्रतिक्रिया करता है। कई यौगिक, संतृप्त हाइड्रोकार्बन में हाइड्रोजन का स्थान ले लेते हैं और असंतृप्त यौगिकों में शामिल हो जाते हैं। यह इसके अनुप्रयोगों की व्यापक विविधता के कारण है। क्लोरीन हाइड्रोजन और धातुओं के साथ अपने यौगिकों से ब्रोमीन और आयोडीन को विस्थापित करता है। क्षार धातुएं, नमी के अंश की उपस्थिति में, प्रज्वलन के साथ क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करती हैं; अधिकांश धातुएं गर्म होने पर ही शुष्क क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करती हैं। स्टील, साथ ही कुछ धातुएं, कम तापमान पर शुष्क क्लोरीन के वातावरण के लिए प्रतिरोधी हैं, इसलिए उनका उपयोग शुष्क क्लोरीन के लिए उपकरण और भंडारण सुविधाओं के निर्माण के लिए किया जाता है। फॉस्फोरस क्लोरीन वातावरण में प्रज्वलित होता है, जिससे PCl3 बनता है, और आगे क्लोरीनीकरण के साथ - PCl5 बनता है। गर्म करने पर क्लोरीन के साथ सल्फर S2Cl2, SCl2 और अन्य SnClm देता है। आर्सेनिक, एंटीमनी, बिस्मथ, स्ट्रोंटियम, टेल्यूरियम क्लोरीन के साथ तीव्रता से प्रतिक्रिया करते हैं। क्लोरीन और हाइड्रोजन का मिश्रण रंगहीन या पीली-हरी लौ के साथ जलकर हाइड्रोजन क्लोराइड बनाता है (यह एक श्रृंखला प्रतिक्रिया है)। हाइड्रोजन-क्लोरीन ज्वाला का अधिकतम तापमान 2200°C होता है। 5.8 से 88.5% एच2 युक्त हाइड्रोजन के साथ क्लोरीन का मिश्रण विस्फोटक होता है और प्रकाश, बिजली की चिंगारी, गर्मी, या लोहे के आक्साइड जैसे कुछ पदार्थों की उपस्थिति से विस्फोट हो सकता है।

ऑक्सीजन के साथ, क्लोरीन ऑक्साइड बनाता है: सीएल2ओ, सीएलओ2, सीएल2ओ6, सीएल2ओ7, सीएल2ओ8, साथ ही हाइपोक्लोराइट (हाइपोक्लोरस एसिड के लवण), क्लोराइट, क्लोरेट्स और परक्लोरेट्स। क्लोरीन के सभी ऑक्सीजन यौगिक आसानी से ऑक्सीकृत पदार्थों के साथ विस्फोटक मिश्रण बनाते हैं। क्लोरीन ऑक्साइड अस्थिर होते हैं और स्वचालित रूप से विस्फोट कर सकते हैं; हाइपोक्लोराइट भंडारण के दौरान धीरे-धीरे विघटित होते हैं; क्लोरेट्स और परक्लोरेट्स आरंभकर्ताओं के प्रभाव में विस्फोट कर सकते हैं। पानी में क्लोरीन हाइड्रोलाइज हो जाता है, जिससे हाइपोक्लोरस और हाइड्रोक्लोरिक एसिड बनता है: Cl2 + H2O? एचसीएलओ + एचसीएल. परिणामस्वरूप पीले रंग के घोल को अक्सर क्लोरीन पानी कहा जाता है। जब क्षार के जलीय घोल को ठंड में क्लोरीनीकृत किया जाता है, तो हाइपोक्लोराइट और क्लोराइड बनते हैं: 2NaOH + Cl2 = NaClO + NaCl + H2O, और गर्म करने पर क्लोरेट बनते हैं। सूखे कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के क्लोरीनीकरण से ब्लीच बनता है। जब अमोनिया क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो नाइट्रोजन ट्राइक्लोराइड बनता है। कार्बनिक यौगिकों का क्लोरीनीकरण करते समय, क्लोरीन या तो हाइड्रोजन का स्थान ले लेता है या कई बंधों से जुड़ जाता है, जिससे विभिन्न क्लोरीन युक्त कार्बनिक यौगिक बनते हैं। क्लोरीन अन्य हैलोजन के साथ इंटरहैलोजन यौगिक बनाता है। क्लोरीन फ्लोराइड्स सीएलएफ, सीएलएफ3, सीएलएफ3 बहुत प्रतिक्रियाशील हैं; उदाहरण के लिए, ClF3 वातावरण में, कांच का ऊन अनायास ही प्रज्वलित हो जाता है। ऑक्सीजन और फ्लोरीन के साथ क्लोरीन के ज्ञात यौगिक क्लोरीन ऑक्सीफ्लोराइड्स हैं: क्लो3एफ, क्लो2एफ3, क्लोएफ, क्लोएफ3 और फ्लोरीन परक्लोरेट एफसीएलओ4।

क्लोरीन प्रकृति में केवल यौगिकों के रूप में पाया जाता है। पृथ्वी की पपड़ी में इसकी औसत सामग्री द्रव्यमान के हिसाब से 1.7·10-2% है। पृथ्वी की पपड़ी में क्लोरीन के इतिहास में जल प्रवास एक प्रमुख भूमिका निभाता है। यह विश्व महासागर (1.93%), भूमिगत नमकीन पानी और नमक की झीलों में सीएल-आयन के रूप में पाया जाता है। इसके स्वयं के खनिजों (मुख्य रूप से प्राकृतिक क्लोराइड) की संख्या 97 है, जिनमें से मुख्य हैलाइट NaCl (सेंधा नमक) है। पोटेशियम और मैग्नीशियम क्लोराइड और मिश्रित क्लोराइड के बड़े भंडार भी ज्ञात हैं: सिल्विनाइट KCl, सिल्विनाइट (Na,K)Cl, कार्नेलाइट KCl MgCl2 6H2O, केनाइट KCl MgSO4 3H2O, बिशोफाइट MgCl2 6H2O। पृथ्वी के इतिहास में, ज्वालामुखीय गैसों में निहित एचसीएल की पृथ्वी की पपड़ी के ऊपरी हिस्सों तक आपूर्ति का बहुत महत्व था।

क्लोरीन गुणवत्ता मानक

सूचक का नाम GOST 6718-93 उच्चतम ग्रेड प्रथम श्रेणी क्लोरीन का आयतन अंश, % 99.899.6 से कम नहीं, पानी का द्रव्यमान अंश, % से अधिक नहीं 0.010.04 नाइट्रोजन ट्राइक्लोराइड का द्रव्यमान अंश, % 0.0020.004 द्रव्यमान से अधिक नहीं गैर-वाष्पशील अवशेष का अंश, %0 .0150.10 से अधिक नहीं

क्लोरीन का भंडारण एवं परिवहन

विभिन्न तरीकों से उत्पादित क्लोरीन को विशेष "टैंकों" में संग्रहित किया जाता है या 18 kgf/cm2 के अपने वाष्प दबाव के तहत स्टील बेलनाकार (आयतन 10-250 m3) और गोलाकार (600-2000 m3) सिलेंडरों में पंप किया जाता है। अधिकतम भंडारण मात्रा 150 टन है। दबाव में तरल क्लोरीन वाले सिलेंडरों का एक विशेष रंग होता है - एक सुरक्षात्मक रंग। यदि क्लोरीन सिलेंडर का दबाव कम हो जाता है, तो घातक से कई गुना अधिक सांद्रता वाली गैस अचानक निकलती है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि जब क्लोरीन सिलेंडरों का उपयोग लंबे समय तक किया जाता है, तो उनमें अत्यधिक विस्फोटक नाइट्रोजन ट्राइक्लोराइड जमा हो जाता है, और इसलिए समय-समय पर क्लोरीन सिलेंडरों को नाइट्रोजन क्लोराइड की नियमित धुलाई और सफाई से गुजरना चाहिए। क्लोरीन को कंटेनरों, रेलवे टैंकों और सिलेंडरों में ले जाया जाता है, जो अस्थायी भंडारण के रूप में काम करते हैं।

2.क्लोरीन का प्रयोग

क्लोरीन का उपयोग मुख्य रूप से रासायनिक उद्योग द्वारा प्लास्टिक, सिंथेटिक रबर, रासायनिक फाइबर, सॉल्वैंट्स, कीटनाशकों आदि के उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने वाले विभिन्न कार्बनिक क्लोरीन डेरिवेटिव के उत्पादन के लिए किया जाता है। वर्तमान में, वैश्विक क्लोरीन उत्पादन का 60% से अधिक का उपयोग कार्बनिक संश्लेषण के लिए किया जाता है। इसके अलावा, क्लोरीन का उपयोग हाइड्रोक्लोरिक एसिड, ब्लीच, क्लोरेट्स और अन्य उत्पादों के उत्पादन के लिए किया जाता है। क्लोरीन की महत्वपूर्ण मात्रा का उपयोग धातु विज्ञान में बहुधात्विक अयस्कों के प्रसंस्करण के दौरान क्लोरीनीकरण के लिए, अयस्कों से सोने के निष्कर्षण के लिए किया जाता है, और इसका उपयोग तेल शोधन उद्योग में, कृषि में, चिकित्सा और स्वच्छता में, पीने और अपशिष्ट जल को निष्क्रिय करने के लिए भी किया जाता है। , आतिशबाज़ी बनाने की विद्या और राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के कई अन्य क्षेत्रों में। क्लोरीन के उपयोग के लिए क्षेत्रों के विकास के परिणामस्वरूप, मुख्य रूप से कार्बनिक संश्लेषण की सफलता के कारण, क्लोरीन का विश्व उत्पादन 20 मिलियन टन/वर्ष से अधिक है।

विज्ञान, उद्योग और घरेलू जरूरतों की विभिन्न शाखाओं में क्लोरीन के अनुप्रयोग और उपयोग के मुख्य उदाहरण:

1.पॉलीविनाइल क्लोराइड, प्लास्टिक यौगिकों, सिंथेटिक रबर के उत्पादन में, जिससे वे बनाते हैं: तार इन्सुलेशन, खिड़की प्रोफाइल, पैकेजिंग सामग्री, कपड़े और जूते, लिनोलियम और रिकॉर्ड, वार्निश, उपकरण और फोम प्लास्टिक, खिलौने, उपकरण भागों, निर्माण सामग्री। पॉलीविनाइल क्लोराइड का उत्पादन विनाइल क्लोराइड के पोलीमराइजेशन द्वारा किया जाता है, जो आज मध्यवर्ती 1,2-डाइक्लोरोइथेन के माध्यम से क्लोरीन-संतुलित विधि द्वारा एथिलीन से सबसे अधिक बार उत्पादित होता है।

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

1)एक ब्लीचिंग एजेंट के रूप में (हालाँकि यह स्वयं क्लोरीन नहीं है जो "ब्लीच" करता है, बल्कि परमाणु ऑक्सीजन है, जो प्रतिक्रिया के अनुसार हाइपोक्लोरस एसिड के अपघटन के दौरान बनता है: सीएल2 + एच2ओ ? एचसीएल + एचसीएलओ ? 2एचसीएल + ओ*)।

2)ऑर्गेनोक्लोरिन कीटनाशकों के उत्पादन में - ऐसे पदार्थ जो फसलों के लिए हानिकारक कीड़ों को मारते हैं, लेकिन पौधों के लिए सुरक्षित होते हैं (एल्ड्रिन, डीडीटी, हेक्साक्लोरेन)। सबसे महत्वपूर्ण कीटनाशकों में से एक हेक्साक्लोरोसाइक्लोहेक्सेन (C6H6Cl6) है।

)रासायनिक युद्ध एजेंट के रूप में, साथ ही अन्य रासायनिक युद्ध एजेंटों के उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है: मस्टर्ड गैस (C4H8Cl2S), फॉस्जीन (CCl2O)।

)जल कीटाणुशोधन के लिए - "क्लोरीनीकरण"। पीने के पानी को कीटाणुरहित करने की सबसे आम विधि मुक्त क्लोरीन और उसके यौगिकों की क्षमता पर आधारित है जो सूक्ष्मजीवों के एंजाइम सिस्टम को बाधित करती है जो रेडॉक्स प्रक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं। पीने के पानी को कीटाणुरहित करने के लिए, निम्नलिखित का उपयोग किया जाता है: क्लोरीन (Cl2), क्लोरीन डाइऑक्साइड (ClO2), क्लोरैमाइन (NH2Cl) और ब्लीच (Ca(Cl)OCl)।

)खाद्य उद्योग में इसे खाद्य योज्य E925 के रूप में पंजीकृत किया गया है।

)कास्टिक सोडा (NaOH) (साबुन उद्योग में रेयान के उत्पादन में प्रयुक्त), हाइड्रोक्लोरिक एसिड (HCl), ब्लीच, बर्थोलाइट नमक (KClO3), धातु क्लोराइड, जहर, दवाएं, उर्वरक के रासायनिक उत्पादन में।

)धातु विज्ञान में शुद्ध धातुओं के उत्पादन के लिए: टाइटेनियम, टिन, टैंटलम, नाइओबियम।

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

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

)क्लोरीन-आर्गन डिटेक्टरों में सौर न्यूट्रिनो के एक संकेतक के रूप में (सौर न्यूट्रिनो को पंजीकृत करने के लिए "क्लोरीन डिटेक्टर" का विचार प्रसिद्ध सोवियत भौतिक विज्ञानी शिक्षाविद् बी. पोंटेकोर्वो द्वारा प्रस्तावित किया गया था और अमेरिकी भौतिक विज्ञानी आर. डेविस और उनके सहयोगियों द्वारा कार्यान्वित किया गया था। 37 के परमाणु भार के साथ क्लोरीन आइसोटोप के न्यूट्रिनो नाभिक को पकड़ने के बाद, आइसोटोप आर्गन-37 के नाभिक में परिवर्तित हो जाता है, जो एक इलेक्ट्रॉन उत्पन्न करता है जिसे पंजीकृत किया जा सकता है।)

कई विकसित देश रोजमर्रा की जिंदगी में क्लोरीन के उपयोग को सीमित करना चाहते हैं, क्योंकि क्लोरीन युक्त कचरे के दहन से महत्वपूर्ण मात्रा में डाइऑक्सिन (शक्तिशाली उत्परिवर्तजन गुणों वाले वैश्विक इकोटॉक्सिकेंट्स) पैदा होते हैं। , प्रतिरक्षादमनकारी , कार्सिनोजेनिक, टेराटोजेनिक और भ्रूणोटॉक्सिक प्रभाव। वे कमजोर रूप से टूट जाते हैं और मानव शरीर और हवा, पानी, भोजन सहित ग्रह के जीवमंडल दोनों में जमा हो जाते हैं)।

3.क्लोरीन उत्पादन की रासायनिक विधियाँ

पहले, वेल्डन और डेकोन विधियों का उपयोग करके रासायनिक तरीकों से क्लोरीन का उत्पादन आम था। इन प्रक्रियाओं में, सल्फ्यूरिक एसिड की क्रिया द्वारा टेबल नमक से सोडियम सल्फेट के उत्पादन में उप-उत्पाद के रूप में गठित हाइड्रोजन क्लोराइड के ऑक्सीकरण द्वारा क्लोरीन का उत्पादन किया गया था।

वेल्डन विधि का उपयोग करके होने वाली प्रतिक्रिया:

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

डेकोन की विधि का उपयोग करके होने वाली प्रतिक्रिया:

एचसीएल + O2 =>2H2O + 2Cl2

डिकोनोव्स्की प्रक्रिया में, तांबे के क्लोराइड का उपयोग उत्प्रेरक के रूप में किया गया था, जिसका 50% समाधान (कभी-कभी NaCl के अतिरिक्त के साथ) एक झरझरा सिरेमिक वाहक के साथ लगाया गया था। ऐसे उत्प्रेरक पर इष्टतम प्रतिक्रिया तापमान आमतौर पर 430-490° की सीमा के भीतर होता है। इस उत्प्रेरक को आर्सेनिक यौगिकों द्वारा आसानी से जहर दिया जाता है, जिसके साथ यह निष्क्रिय तांबा आर्सेनेट, साथ ही सल्फर डाइऑक्साइड और सल्फर ट्राइऑक्साइड बनाता है। गैस में सल्फ्यूरिक एसिड वाष्प की थोड़ी मात्रा की उपस्थिति भी क्रमिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप क्लोरीन की उपज में तेज कमी का कारण बनती है:

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

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

इस प्रकार, सल्फ्यूरिक एसिड एक उत्प्रेरक है जो सीएल2 के एचसीएल में रिवर्स रूपांतरण को बढ़ावा देता है। इसलिए, तांबे के उत्प्रेरक पर ऑक्सीकरण से पहले, हाइड्रोक्लोराइड गैस को उन अशुद्धियों से पूरी तरह से शुद्ध किया जाना चाहिए जो क्लोरीन की उपज को कम करते हैं।

डेकोन की स्थापना में एक गैस हीटर, एक गैस फिल्टर और एक स्टील बेलनाकार आवरण का एक संपर्क उपकरण शामिल था, जिसके अंदर छेद के साथ दो संकेंद्रित रूप से स्थित सिरेमिक सिलेंडर थे; उनके बीच का कुंडलाकार स्थान एक उत्प्रेरक से भरा होता है। हाइड्रोजन क्लोराइड हवा के साथ ऑक्सीकृत हो गया था, इसलिए क्लोरीन पतला हो गया था। 25 वोल्ट% एचसीएल और 75 वोल्ट% वायु (~16% ओ2) युक्त मिश्रण को संपर्क उपकरण में डाला गया, और उपकरण से निकलने वाली गैस में लगभग 8% सी12, 9% एचसीएल, 8% जल वाष्प और 75% शामिल थे। वायु । ऐसी गैस को एचसीएल से धोने और सल्फ्यूरिक एसिड से सुखाने के बाद आमतौर पर ब्लीच का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता था।

डेकोन प्रक्रिया की बहाली वर्तमान में हवा के साथ नहीं, बल्कि ऑक्सीजन के साथ हाइड्रोजन क्लोराइड के ऑक्सीकरण पर आधारित है, जो अत्यधिक सक्रिय उत्प्रेरक का उपयोग करके केंद्रित क्लोरीन प्राप्त करना संभव बनाता है। परिणामी क्लोरीन-ऑक्सीजन मिश्रण को HC1 अवशेषों से क्रमिक रूप से 36 और 20% हाइड्रोक्लोरिक एसिड से धोया जाता है और सल्फ्यूरिक एसिड से सुखाया जाता है। फिर क्लोरीन को द्रवीकृत किया जाता है और ऑक्सीजन प्रक्रिया में वापस आ जाती है। सल्फर क्लोराइड के साथ 8 एटीएम के दबाव में क्लोरीन को अवशोषित करके क्लोरीन को ऑक्सीजन से भी अलग किया जाता है, जिसे फिर 100% क्लोरीन का उत्पादन करने के लिए पुनर्जीवित किया जाता है:

Сl2 + S2CI2 S2Cl4

कम तापमान वाले उत्प्रेरक का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, दुर्लभ पृथ्वी धातुओं के लवण के साथ सक्रिय तांबा डाइक्लोराइड, जो 100 डिग्री सेल्सियस पर भी प्रक्रिया को पूरा करना संभव बनाता है और इसलिए एचसीएल से सीएल 2 में रूपांतरण की डिग्री में तेजी से वृद्धि करता है। क्रोमियम ऑक्साइड उत्प्रेरक पर, एचसीएल को 340-480°C पर ऑक्सीजन में जलाया जाता है। 250-20°C पर सिलिका जेल पर क्षार धातु पाइरोसल्फेट्स और एक्टिवेटर के साथ V2O5 के मिश्रण से उत्प्रेरक का उपयोग वर्णित है। इस प्रक्रिया के तंत्र और गतिकी का अध्ययन किया गया है और इसके कार्यान्वयन के लिए इष्टतम स्थितियां स्थापित की गई हैं, विशेष रूप से द्रवयुक्त बिस्तर में।

ऑक्सीजन के साथ हाइड्रोजन क्लोराइड का ऑक्सीकरण भी FeCl3 + KCl के पिघले हुए मिश्रण का उपयोग करके दो चरणों में किया जाता है, जो अलग-अलग रिएक्टरों में किया जाता है। पहले रिएक्टर में, फेरिक क्लोराइड को क्लोरीन बनाने के लिए ऑक्सीकृत किया जाता है:

2FeCl3 + 1 O2 => Fe3O3 + 3Cl2

दूसरे रिएक्टर में, फेरिक क्लोराइड को फेरिक ऑक्साइड से हाइड्रोजन क्लोराइड के साथ पुनर्जीवित किया जाता है:

O3 + 6HCI = 2FeCl3 + 3H20

फेरिक क्लोराइड के वाष्प दबाव को कम करने के लिए पोटेशियम क्लोराइड मिलाया जाता है। इस प्रक्रिया को एक उपकरण में करने का भी प्रस्ताव है, जिसमें एक अक्रिय वाहक पर जमा Fe2O3, KC1 और तांबा, कोबाल्ट या निकल क्लोराइड से युक्त एक संपर्क द्रव्यमान उपकरण के ऊपर से नीचे तक चलता है। उपकरण के शीर्ष पर, यह एक गर्म क्लोरीनीकरण क्षेत्र से गुजरता है, जहां Fe2O3 को FeCl3 में परिवर्तित किया जाता है, जो नीचे से ऊपर की ओर जाने वाले गैस प्रवाह में स्थित HCl के साथ संपर्क करता है। फिर संपर्क द्रव्यमान को शीतलन क्षेत्र में उतारा जाता है, जहां, ऑक्सीजन के प्रभाव में, मौलिक क्लोरीन बनता है, और FeCl3 Fe2O3 में बदल जाता है। ऑक्सीकृत संपर्क द्रव्यमान को क्लोरीनीकरण क्षेत्र में वापस कर दिया जाता है।

एचसीएल से सीएल2 का समान अप्रत्यक्ष ऑक्सीकरण निम्नलिखित योजना के अनुसार किया जाता है:

2HC1 + MgO = MgCl2 + H2O + 1/2O2 = एमजीओ + सीएल2

400600°C पर एक वैनेडियम उत्प्रेरक के माध्यम से HCl, O2 और SO2 की एक बड़ी अतिरिक्त मात्रा वाली गैस को प्रवाहित करके एक साथ क्लोरीन और सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन करने का प्रस्ताव है। फिर H2SO4 और HSO3Cl को गैस से संघनित किया जाता है और SO3 को सल्फ्यूरिक एसिड के साथ अवशोषित किया जाता है; क्लोरीन गैस चरण में रहता है। HSO3Cl को हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है और जारी HC1 को प्रक्रिया में वापस कर दिया जाता है।

PbO2, KMnO4, KClO3, K2Cr2O7 जैसे ऑक्सीकरण एजेंटों द्वारा ऑक्सीकरण और भी अधिक कुशलता से किया जाता है:

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

क्लोराइड के ऑक्सीकरण द्वारा भी क्लोरीन प्राप्त किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, जब NaCl और SO3 परस्पर क्रिया करते हैं, तो निम्नलिखित प्रतिक्रियाएँ होती हैं:

NaCl + 2SO3 = 2NaSO3Cl

NaSO3Cl = Cl2 + SO2 + Na2SO4

NaSO3Cl 275°C पर विघटित होता है। SO2 और C12 गैसों के मिश्रण को क्लोरीन SO2Cl2 या CCl4 को अवशोषित करके या इसे सुधार के अधीन करके अलग किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप 88 mol युक्त एज़ोट्रोपिक मिश्रण बनता है। % सीएल2 और 12 मोल। % SO2. एज़ोट्रोपिक मिश्रण को SO2 को SO2C12 में परिवर्तित करके और अतिरिक्त क्लोरीन को अलग करके अलग किया जा सकता है, और SO2Cl2 को 200° पर SO2 और Cl2 में विघटित किया जाता है, जिन्हें सुधार के लिए भेजे गए मिश्रण में जोड़ा जाता है।

क्लोरीन को नाइट्रिक एसिड के साथ-साथ नाइट्रोजन डाइऑक्साइड के साथ क्लोराइड या हाइड्रोजन क्लोराइड के ऑक्सीकरण द्वारा प्राप्त किया जा सकता है:

ZHCl + HNO3 => Сl2 + NOCl + 2Н2O

क्लोरीन प्राप्त करने का दूसरा तरीका नाइट्रोसिल क्लोराइड का अपघटन है, जिसे इसके ऑक्सीकरण द्वारा प्राप्त किया जा सकता है:

एनओसीएल + ओ2 = 2एनओ2 + सीएल2

उदाहरण के लिए, क्लोरीन प्राप्त करने के लिए NOCl को 75% नाइट्रिक एसिड के साथ ऑक्सीकरण करना भी प्रस्तावित है:

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

क्लोरीन और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड के मिश्रण को अलग किया जाता है, जिससे NO2 कमजोर नाइट्रिक एसिड में परिवर्तित हो जाता है, जिसे बाद में प्रक्रिया के पहले चरण में HCl को ऑक्सीकरण करके Cl2 और NOCl बनाया जाता है। इस प्रक्रिया को औद्योगिक पैमाने पर करने में मुख्य कठिनाई जंग को ख़त्म करना है। उपकरण के लिए सामग्री के रूप में सिरेमिक, कांच, सीसा, निकल और प्लास्टिक का उपयोग किया जाता है। 1952-1953 में संयुक्त राज्य अमेरिका में इस पद्धति का उपयोग किया गया। यह संस्थापन प्रतिदिन 75 टन क्लोरीन की क्षमता के साथ संचालित हो रहा था।

प्रतिक्रिया के अनुसार नाइट्रोसिल क्लोराइड के निर्माण के बिना नाइट्रिक एसिड के साथ हाइड्रोजन क्लोराइड के ऑक्सीकरण द्वारा क्लोरीन के उत्पादन के लिए एक चक्रीय विधि विकसित की गई है:

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

यह प्रक्रिया 80°C पर तरल चरण में होती है, क्लोरीन की उपज 100% तक पहुंच जाती है, NO2 तरल रूप में प्राप्त होता है।

इसके बाद, इन तरीकों को पूरी तरह से इलेक्ट्रोकेमिकल तरीकों से बदल दिया गया, लेकिन वर्तमान में क्लोरीन के उत्पादन के लिए रासायनिक तरीकों को नए तकनीकी आधार पर फिर से पुनर्जीवित किया जा रहा है। ये सभी एचसीएल (या क्लोराइड) के प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष ऑक्सीकरण पर आधारित हैं, जिनमें सबसे आम ऑक्सीकरण एजेंट वायुमंडलीय ऑक्सीजन है।

इलेक्ट्रोलिसिस। प्रक्रिया की अवधारणा और सार

इलेक्ट्रोलिसिस इलेक्ट्रोकेमिकल रेडॉक्स प्रक्रियाओं का एक सेट है जो पिघले या उसमें डूबे हुए इलेक्ट्रोड के साथ समाधान के माध्यम से प्रत्यक्ष विद्युत प्रवाह के पारित होने के दौरान इलेक्ट्रोड पर होता है।

चावल। 4.1. इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान होने वाली प्रक्रियाएं। इलेक्ट्रोलिसिस स्नान आरेख: 1 - स्नान, 2 - इलेक्ट्रोलाइट, 3 - एनोड, 4 - कैथोड, 5 - शक्ति स्रोत

इलेक्ट्रोड कोई भी सामग्री हो सकती है जो विद्युत प्रवाह का संचालन करती है। मुख्य रूप से धातुओं और मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है; गैर-धातु इलेक्ट्रोड, उदाहरण के लिए, ग्रेफाइट छड़ें (या कार्बन) हो सकते हैं। आमतौर पर, तरल पदार्थ का उपयोग इलेक्ट्रोड के रूप में किया जाता है। एक धनात्मक आवेशित इलेक्ट्रोड एनोड है। ऋणात्मक रूप से आवेशित इलेक्ट्रोड कैथोड होता है। इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान, एनोड ऑक्सीकृत हो जाता है (यह घुल जाता है) और कैथोड कम हो जाता है। इसीलिए एनोड इस प्रकार लेना चाहिए कि उसके घुलने से घोल में होने वाली रासायनिक प्रक्रिया या पिघलने पर कोई प्रभाव न पड़े। ऐसे एनोड को अक्रिय इलेक्ट्रोड कहा जाता है। आप अक्रिय एनोड के रूप में ग्रेफाइट (कार्बन) या प्लैटिनम का उपयोग कर सकते हैं। आप धातु की प्लेट को कैथोड के रूप में उपयोग कर सकते हैं (यह विघटित नहीं होगी)। तांबा, पीतल, कार्बन (या ग्रेफाइट), जस्ता, लोहा, एल्यूमीनियम, स्टेनलेस स्टील उपयुक्त हैं।

पिघलने के इलेक्ट्रोलिसिस के उदाहरण:

नमक के घोल के इलेक्ट्रोलिसिस के उदाहरण:

(Cl? आयनों को एनोड पर ऑक्सीकृत किया जाता है, न कि ऑक्सीजन O? II पानी के अणुओं को, क्योंकि क्लोरीन की इलेक्ट्रोनगेटिविटी ऑक्सीजन से कम है, और इसलिए क्लोरीन ऑक्सीजन की तुलना में अधिक आसानी से इलेक्ट्रॉन छोड़ देता है)

पानी का इलेक्ट्रोलिसिस हमेशा एक अक्रिय इलेक्ट्रोलाइट की उपस्थिति में किया जाता है (एक बहुत कमजोर इलेक्ट्रोलाइट - पानी की विद्युत चालकता बढ़ाने के लिए):

अक्रिय इलेक्ट्रोलाइट के आधार पर, इलेक्ट्रोलिसिस तटस्थ, अम्लीय या क्षारीय वातावरण में किया जाता है। अक्रिय इलेक्ट्रोलाइट चुनते समय, यह ध्यान रखना आवश्यक है कि धातु के धनायन, जो विशिष्ट कम करने वाले एजेंट हैं (उदाहरण के लिए, Li+, Cs+, K+, Ca2+, Na+, Mg2+, Al3+), जलीय में कैथोड पर कभी भी कम नहीं होते हैं। ऑक्सोएसिड के घोल और ऑक्सीजन O?II आयनों को ऑक्सीकरण की उच्चतम डिग्री वाले तत्व के साथ एनोड पर कभी भी ऑक्सीकरण नहीं किया जाता है (उदाहरण के लिए, Clo4?, SO42?, NO3?, PO43?, CO32?, SiO44?, MnO4?), इसके बजाय पानी का ऑक्सीकरण होता है।

इलेक्ट्रोलिसिस में दो प्रक्रियाएँ शामिल होती हैं: विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में प्रतिक्रियाशील कणों का इलेक्ट्रोड की सतह पर स्थानांतरण और कण से इलेक्ट्रोड या इलेक्ट्रोड से कण में आवेश का स्थानांतरण। आयनों का प्रवासन उनकी गतिशीलता और परिवहन संख्या से निर्धारित होता है। कई विद्युत आवेशों के स्थानांतरण की प्रक्रिया, एक नियम के रूप में, एक-इलेक्ट्रॉन प्रतिक्रियाओं के अनुक्रम के रूप में, यानी चरणों में, मध्यवर्ती कणों (आयनों या रेडिकल) के गठन के साथ की जाती है, जो कभी-कभी मौजूद होते हैं कुछ समय इलेक्ट्रोड पर अधिशोषित अवस्था में रखें।

इलेक्ट्रोड प्रतिक्रियाओं की दरें इस पर निर्भर करती हैं:

इलेक्ट्रोलाइट संरचना

इलेक्ट्रोलाइट एकाग्रता

इलेक्ट्रोड सामग्री

इलेक्ट्रोड क्षमता

तापमान

हाइड्रोडायनामिक स्थितियाँ।

वर्तमान घनत्व प्रतिक्रियाओं की दर का एक माप है। यह एक वेक्टर भौतिक है, जिसका मॉड्यूल कंडक्टर में क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र में वर्तमान ताकत (प्रति यूनिट समय में स्थानांतरित विद्युत शुल्क की संख्या) के अनुपात से निर्धारित होता है।

फैराडे के इलेक्ट्रोलिसिस के नियम इलेक्ट्रोकेमिकल अध्ययन पर आधारित मात्रात्मक संबंध हैं और इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान बनने वाले उत्पादों के द्रव्यमान को निर्धारित करने में मदद करते हैं। अपने सबसे सामान्य रूप में, कानून इस प्रकार तैयार किए जाते हैं:

)फैराडे का इलेक्ट्रोलिसिस का पहला नियम: इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान इलेक्ट्रोड पर जमा होने वाले पदार्थ का द्रव्यमान इस इलेक्ट्रोड पर स्थानांतरित बिजली की मात्रा के सीधे आनुपातिक होता है। बिजली की मात्रा से हमारा तात्पर्य विद्युत आवेश से है, जिसे आमतौर पर कूलॉम में मापा जाता है।

2)फैराडे का इलेक्ट्रोलिसिस का दूसरा नियम: बिजली की एक निश्चित मात्रा (इलेक्ट्रिक चार्ज) के लिए, इलेक्ट्रोड पर जमा रासायनिक तत्व का द्रव्यमान तत्व के समतुल्य द्रव्यमान के सीधे आनुपातिक होता है। किसी पदार्थ का समतुल्य द्रव्यमान उसके दाढ़ द्रव्यमान को एक पूर्णांक से विभाजित किया जाता है, जो उस रासायनिक प्रतिक्रिया पर निर्भर करता है जिसमें पदार्थ भाग लेता है।

गणितीय रूप में, फैराडे के नियमों को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:

जहां m इलेक्ट्रोड पर जमा पदार्थ का द्रव्यमान ग्राम में है, क्या पदार्थ से गुजरने वाला कुल विद्युत आवेश = 96,485.33(83) C mol?1 फैराडे का स्थिरांक है, पदार्थ का दाढ़ द्रव्यमान है (उदाहरण के लिए, दाढ़) पानी का द्रव्यमान H2O = 18 g/mol), किसी पदार्थ के आयनों की संयोजकता संख्या (प्रति आयन इलेक्ट्रॉनों की संख्या) है।

ध्यान दें कि M/z निक्षेपित पदार्थ का समतुल्य द्रव्यमान है।

फैराडे के पहले नियम के लिए, M, F और z स्थिरांक हैं, इसलिए Q का मान जितना बड़ा होगा, m का मान भी उतना ही बड़ा होगा।

फैराडे के दूसरे नियम के लिए, Q, F और z स्थिरांक हैं, इसलिए M/z मान (समतुल्य द्रव्यमान) जितना बड़ा होगा, m मान उतना ही बड़ा होगा।

सबसे सरल मामले में, प्रत्यक्ष धारा इलेक्ट्रोलिसिस की ओर जाता है:

प्रत्यावर्ती विद्युत धारा के अधिक जटिल मामले में, धारा I का कुल आवेश Q( ?) समय के साथ सारांशित किया गया है? :

जहां t कुल इलेक्ट्रोलिसिस समय है।

उद्योग में, इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया विशेष उपकरणों - इलेक्ट्रोलाइज़र में की जाती है।

क्लोरीन का औद्योगिक उत्पादन

वर्तमान में, क्लोरीन मुख्य रूप से जलीय घोलों के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा उत्पादित किया जाता है, अर्थात् इनमें से एक -तीन इलेक्ट्रोकेमिकल विधियां, जिनमें से दो ठोस कैथोड के साथ इलेक्ट्रोलिसिस हैं: डायाफ्राम और झिल्ली विधियां, तरल पारा कैथोड (पारा उत्पादन विधि) के साथ अन्य इलेक्ट्रोलिसिस। ये विधियाँ लगभग समान शुद्धता का क्लोरीन उत्पन्न करती हैं। विश्व अभ्यास में, क्लोरीन के उत्पादन के लिए सभी तीन तरीकों का उपयोग किया जाता है, लेकिन सबसे आसान और सबसे सुविधाजनक तरीका पारा कैथोड के साथ इलेक्ट्रोलिसिस है, लेकिन यह विधि धातु पारा और क्लोरीन के वाष्पीकरण और रिसाव के परिणामस्वरूप पर्यावरण को महत्वपूर्ण नुकसान पहुंचाती है। झिल्ली प्रक्रिया का उपयोग करना बेहतर है क्योंकि यह अधिक किफायती है, पर्यावरण के लिए कम खतरनाक है और उच्च गुणवत्ता वाला अंतिम उत्पाद तैयार करता है।

क्लोरीन के इलेक्ट्रोलाइटिक उत्पादन के लिए कच्चे माल मुख्य रूप से टेबल नमक NaCl के घोल होते हैं, जो ठोस नमक या प्राकृतिक नमकीन पानी को घोलकर प्राप्त किए जाते हैं। नमक भंडार तीन प्रकार के होते हैं: जीवाश्म नमक (भंडार का लगभग 99%); स्व-तलछट नमक की निचली तलछट वाली नमक झीलें (0.77%); बाकी भूमिगत विभाजन हैं। टेबल नमक के घोल में, उनकी तैयारी के मार्ग की परवाह किए बिना, अशुद्धियाँ होती हैं जो इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया को ख़राब करती हैं। ठोस कैथोड के साथ इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान कैल्शियम धनायन Ca2+, Mg2+ और SO42- आयन विशेष रूप से प्रतिकूल होते हैं, और तरल कैथोड के साथ इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान - क्रोमियम, वैनेडियम, जर्मेनियम और मोलिब्डेनम जैसे भारी धातुओं वाले यौगिकों की अशुद्धियाँ।

क्लोरीन इलेक्ट्रोलिसिस के लिए क्रिस्टलीय नमक में निम्नलिखित संरचना (%) होनी चाहिए: सोडियम क्लोराइड 97.5 से कम नहीं; Mg2+ 0.05 से अधिक नहीं; अघुलनशील तलछट 0.5 से अधिक नहीं; Ca2+ 0.4 से अधिक नहीं; K+ 0.02 से अधिक नहीं; SO42 - 0.84 से अधिक नहीं; आर्द्रता 5 से अधिक नहीं; भारी धातुओं का मिश्रण (अमलगम परीक्षण सेमी3 एच2 द्वारा निर्धारित) 0.3 से अधिक नहीं। नमकीन पानी का शुद्धिकरण सोडा (Na2CO3) और नींबू के दूध (पानी में Ca(OH)2 का निलंबन) के घोल से किया जाता है। रासायनिक शुद्धिकरण के अलावा, समाधानों को निपटान और निस्पंदन द्वारा यांत्रिक अशुद्धियों से मुक्त किया जाता है।

टेबल नमक के घोल का इलेक्ट्रोलिसिस एक ठोस लोहे (या स्टील) कैथोड के साथ स्नान में और डायाफ्राम और झिल्ली के साथ, एक तरल पारा कैथोड के साथ स्नान में किया जाता है। आधुनिक बड़ी क्लोरीन दुकानों को सुसज्जित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले औद्योगिक इलेक्ट्रोलाइज़र में उच्च प्रदर्शन, सरल डिज़ाइन, कॉम्पैक्ट होना चाहिए, विश्वसनीय और स्थिर रूप से काम करना चाहिए।

इलेक्ट्रोलिसिस निम्नलिखित योजना के अनुसार होता है:

MeCl + H2O => MeOH + Cl2 + H2,

जहाँ मी एक क्षार धातु है।

ठोस इलेक्ट्रोड वाले इलेक्ट्रोलाइज़र में टेबल नमक के विद्युत रासायनिक अपघटन के दौरान, निम्नलिखित बुनियादी, प्रतिवर्ती और अपरिवर्तनीय आयनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं:

टेबल नमक और पानी के अणुओं का पृथक्करण (इलेक्ट्रोलाइट में होता है)

NaCl-Na++Cl- -एच++ओएच-

क्लोरीन आयन का ऑक्सीकरण (एनोड पर)

C1- - 2e- => C12

हाइड्रोजन आयन और पानी के अणुओं की कमी (कैथोड पर)

Н+ - 2е- => Н2

Н2O - 2е - => Н2 + 2ОН-

सोडियम हाइड्रॉक्साइड अणु में आयनों का संयोजन (एक इलेक्ट्रोलाइट में)

Na+ + OH- - NaOH

उपयोगी उत्पाद सोडियम हाइड्रॉक्साइड, क्लोरीन और हाइड्रोजन हैं। इन सभी को इलेक्ट्रोलाइज़र से अलग-अलग हटा दिया जाता है।

चावल। 5.1. डायाफ्राम इलेक्ट्रोलाइज़र की योजना

एक ठोस कैथोड (चित्र 3) के साथ इलेक्ट्रोलाइज़र की गुहा एक छिद्रपूर्ण द्वारा विभाजित होती है एक विभाजन - एक डायाफ्राम - कैथोड और एनोड स्थानों में, जिसमें इलेक्ट्रोलाइज़र के कैथोड और एनोड क्रमशः स्थित होते हैं। इसलिए, इलेक्ट्रोलाइज़र को अक्सर "डायाफ्राम" कहा जाता है, और उत्पादन विधि को डायाफ्राम इलेक्ट्रोलिसिस कहा जाता है।

पहले औद्योगिक इलेक्ट्रोलाइज़र बैच मोड में संचालित होते थे। उनमें इलेक्ट्रोलिसिस उत्पादों को एक सीमेंट डायाफ्राम द्वारा अलग किया गया था। इसके बाद, इलेक्ट्रोलाइज़र बनाए गए जिनमें इलेक्ट्रोलिसिस उत्पादों को अलग करने के लिए घंटी के आकार के विभाजन का उपयोग किया गया। अगले चरण में, प्रवाह डायाफ्राम वाले इलेक्ट्रोलाइज़र दिखाई दिए। उन्होंने काउंटरफ़्लो सिद्धांत को एक अलग डायाफ्राम के उपयोग के साथ जोड़ा, जो एस्बेस्टस कार्डबोर्ड से बना था। इसके बाद, कागज उद्योग की तकनीक से उधार ली गई एस्बेस्टस लुगदी से डायाफ्राम बनाने की एक विधि की खोज की गई। इस विधि ने गैर-हटाने योग्य कॉम्पैक्ट फिंगर कैथोड के साथ उच्च वर्तमान भार के लिए इलेक्ट्रोलाइज़र के लिए डिज़ाइन विकसित करना संभव बना दिया। एस्बेस्टस डायाफ्राम की सेवा जीवन को बढ़ाने के लिए, इसकी संरचना में कोटिंग या बंधन के रूप में कुछ सिंथेटिक सामग्री शामिल करने का प्रस्ताव है। डायाफ्राम को पूरी तरह से नई सिंथेटिक सामग्री से बनाने का भी प्रस्ताव है। इस बात के प्रमाण हैं कि ऐसे संयुक्त एस्बेस्टस-सिंथेटिक या विशेष रूप से निर्मित सिंथेटिक डायाफ्राम का सेवा जीवन 500 दिनों तक होता है। विशेष आयन एक्सचेंज डायाफ्राम भी विकसित किए जा रहे हैं जो बहुत कम सोडियम क्लोराइड सामग्री के साथ शुद्ध कास्टिक सोडा प्राप्त करना संभव बनाते हैं। ऐसे डायाफ्राम की क्रिया विभिन्न आयनों के पारित होने के लिए उनके चयनात्मक गुणों के उपयोग पर आधारित होती है।

प्रारंभिक डिजाइनों में, ग्रेफाइट एनोड की ओर जाने वाले करंट के संपर्क बिंदुओं को इलेक्ट्रोलाइज़र गुहा से बाहर की ओर हटा दिया गया था। इसके बाद, इलेक्ट्रोलाइट में डूबे एनोड के संपर्क भागों की सुरक्षा के लिए तरीके विकसित किए गए। इन तकनीकों का उपयोग करके, निचले वर्तमान आपूर्ति वाले औद्योगिक इलेक्ट्रोलाइज़र बनाए गए, जिसमें एनोड संपर्क इलेक्ट्रोलाइज़र की गुहा में स्थित होते हैं। इनका उपयोग आज हर जगह ठोस कैथोड पर क्लोरीन और कास्टिक सोडा के उत्पादन के लिए किया जाता है।

टेबल नमक (शुद्ध नमकीन) के संतृप्त घोल की एक धारा डायाफ्राम इलेक्ट्रोलाइज़र के एनोड स्थान में लगातार बहती रहती है। इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, टेबल नमक के अपघटन के कारण एनोड पर क्लोरीन निकलता है, और पानी के अपघटन के कारण कैथोड पर हाइड्रोजन निकलता है। इलेक्ट्रोलाइज़र से क्लोरीन और हाइड्रोजन को बिना मिलाए अलग-अलग निकाला जाता है। इस मामले में, निकट-कैथोड क्षेत्र सोडियम हाइड्रॉक्साइड से समृद्ध होता है। निकट-कैथोड क्षेत्र से एक समाधान, जिसे इलेक्ट्रोलाइटिक शराब कहा जाता है, जिसमें अघोषित टेबल नमक (नमकीन पानी के साथ आपूर्ति की गई मात्रा का लगभग आधा) और सोडियम हाइड्रॉक्साइड होता है, को इलेक्ट्रोलाइज़र से लगातार हटाया जाता है। अगले चरण में, इलेक्ट्रोलाइटिक शराब को वाष्पित किया जाता है और इसमें NaOH सामग्री को मानक के अनुसार 42-50% तक समायोजित किया जाता है। सोडियम हाइड्रॉक्साइड की सांद्रता बढ़ने पर टेबल नमक और सोडियम सल्फेट अवक्षेपित हो जाते हैं।

NaOH समाधान को क्रिस्टल से साफ किया जाता है और एक ठोस उत्पाद प्राप्त करने के लिए तैयार उत्पाद के रूप में गोदाम या कास्टिक पिघलने के चरण में स्थानांतरित किया जाता है। क्रिस्टलीय टेबल नमक (रिवर्स नमक) को इलेक्ट्रोलिसिस में लौटाया जाता है, जिससे तथाकथित रिवर्स ब्राइन तैयार होता है। घोल में सल्फेट के संचय से बचने के लिए, रिवर्स ब्राइन तैयार करने से पहले इसमें से सल्फेट हटा दिया जाता है। टेबल नमक के नुकसान की भरपाई नमक की परतों के भूमिगत निक्षालन से प्राप्त ताजा नमकीन पानी में मिलाकर या ठोस टेबल नमक को घोलकर की जाती है। रिटर्न ब्राइन के साथ मिलाने से पहले, ताजा ब्राइन को यांत्रिक निलंबन और कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों के एक महत्वपूर्ण हिस्से से साफ किया जाता है। परिणामी क्लोरीन को जल वाष्प से अलग किया जाता है, संपीड़ित किया जाता है और या तो सीधे उपभोक्ताओं को या क्लोरीन द्रवीकरण के लिए स्थानांतरित किया जाता है। हाइड्रोजन को पानी से अलग किया जाता है, संपीड़ित किया जाता है और उपभोक्ताओं तक पहुँचाया जाता है।

मेम्ब्रेन इलेक्ट्रोलाइज़र में वही रासायनिक प्रतिक्रियाएँ होती हैं जो डायाफ्राम इलेक्ट्रोलाइज़र में होती हैं। झरझरा डायाफ्राम के स्थान पर धनायनित झिल्ली का उपयोग किया जाता है (चित्र 5)।

चावल। 5.2. एक झिल्ली इलेक्ट्रोलाइज़र का आरेख

झिल्ली क्लोरीन आयनों को कैथोलाइट (कैथोड स्थान में इलेक्ट्रोलाइट) में प्रवेश करने से रोकती है, जिसके कारण कास्टिक सोडा लगभग बिना नमक के इलेक्ट्रोलाइज़र में 30 से 35% की सांद्रता के साथ सीधे प्राप्त किया जा सकता है। चूँकि नमक को अलग करने की कोई आवश्यकता नहीं है, वाष्पीकरण से 50% वाणिज्यिक कास्टिक सोडा का उत्पादन अधिक आसानी से और कम पूंजी और ऊर्जा लागत पर संभव हो जाता है। चूंकि झिल्ली प्रक्रिया में कास्टिक सोडा बहुत अधिक सांद्रता का होता है, इसलिए महंगे निकल का उपयोग कैथोड के रूप में किया जाता है।

चावल। 5.3. पारा इलेक्ट्रोलाइज़र का योजनाबद्ध

पारा इलेक्ट्रोलाइज़र में टेबल नमक के अपघटन की कुल प्रतिक्रिया डायाफ्राम इलेक्ट्रोलाइज़र के समान होती है:

NaCl+H2O => NaOH + 1/2Сl2+ 1/2Н2

हालाँकि, यहाँ यह दो चरणों में होता है, प्रत्येक एक अलग उपकरण में: एक इलेक्ट्रोलाइज़र और एक डीकंपोज़र। वे संरचनात्मक रूप से एक दूसरे के साथ संयुक्त होते हैं और उन्हें इलेक्ट्रोलाइटिक स्नान और कभी-कभी पारा इलेक्ट्रोलाइज़र कहा जाता है।

प्रक्रिया के पहले चरण में - इलेक्ट्रोलाइज़र में - टेबल नमक का इलेक्ट्रोलाइटिक अपघटन होता है (इसका संतृप्त समाधान इलेक्ट्रोलाइज़र को आपूर्ति की जाती है) एनोड पर क्लोरीन का उत्पादन करने के लिए, और पारा कैथोड पर सोडियम मिश्रण, निम्नलिखित प्रतिक्रिया के अनुसार होता है :

NaCl + nHg => l/2Cl2 + NaHgn

डीकंपोजर प्रक्रिया के दूसरे चरण से गुजरता है, जिसमें पानी के प्रभाव में, सोडियम मिश्रण को सोडियम हाइड्रॉक्साइड और पारा में परिवर्तित किया जाता है:

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

नमकीन पानी के साथ इलेक्ट्रोलाइज़र में डाले गए सभी नमक में से, आपूर्ति की गई मात्रा का केवल 15-20% ही प्रतिक्रिया (2) में प्रवेश करता है, और शेष नमक, पानी के साथ, इलेक्ट्रोलाइज़र को क्लोरानोलाइट के रूप में छोड़ देता है - एक समाधान क्लोरीन से संतृप्त 250-270 किग्रा/एम3 NaCl वाले पानी में टेबल नमक। इलेक्ट्रोलाइज़र और पानी से निकलने वाला "मजबूत मिश्रण" डीकंपोज़र में डाला जाता है।

सभी उपलब्ध डिज़ाइनों में इलेक्ट्रोलाइज़र एक लंबी और अपेक्षाकृत संकीर्ण, थोड़ा झुका हुआ स्टील ट्रेंच के रूप में बनाया जाता है, जिसके नीचे गुरुत्वाकर्षण द्वारा अमलगम की एक पतली परत बहती है, जो कैथोड है, और एनोलाइट शीर्ष पर बहती है। नमकीन पानी और कमजोर मिश्रण को इलेक्ट्रोलाइज़र के ऊपरी उठे हुए किनारे से "इनलेट पॉकेट" के माध्यम से खिलाया जाता है।

इलेक्ट्रोलाइज़र के निचले सिरे से "आउटलेट पॉकेट" के माध्यम से मजबूत मिश्रण प्रवाहित होता है। क्लोरीन और क्लोरानोलाइट एक पाइप के माध्यम से एक साथ निकलते हैं, जो इलेक्ट्रोलाइज़र के निचले सिरे पर भी स्थित होता है। एनोड को कैथोड से 3-5 मिमी की दूरी पर पूरे अमलगम प्रवाह दर्पण या कैथोड के ऊपर निलंबित कर दिया जाता है। इलेक्ट्रोलाइज़र का शीर्ष एक ढक्कन से ढका हुआ है।

दो प्रकार के डीकंपोजर आम हैं: क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर। पहले इलेक्ट्रोलाइज़र के समान लंबाई के स्टील झुके हुए शूट के रूप में बनाए जाते हैं। डीकंपोजर के तल पर अमलगम की एक धारा बहती है, जिसे एक मामूली कोण पर स्थापित किया जाता है। ग्रेफाइट से बना एक डीकंपोजर नोजल इस प्रवाह में डुबोया जाता है। पानी प्रतिधारा में बहता है। मिश्रण के अपघटन के परिणामस्वरूप, पानी कास्टिक से संतृप्त हो जाता है। हाइड्रोजन के साथ कास्टिक घोल तल में एक पाइप के माध्यम से डीकंपोजर को छोड़ देता है, और खराब मिश्रण या पारा को सेल पॉकेट में पंप कर दिया जाता है।

इलेक्ट्रोलाइज़र, डीकंपोज़र, पॉकेट्स और ट्रांसफर पाइपलाइनों के अलावा, इलेक्ट्रोलिसिस बाथ किट में एक पारा पंप शामिल है। दो प्रकार के पंपों का उपयोग किया जाता है। ऐसे मामलों में जहां स्नान ऊर्ध्वाधर डाइजेस्टर से सुसज्जित हैं या जहां डाइजेस्टर को इलेक्ट्रोलाइज़र के नीचे स्थापित किया गया है, डाइजेस्टर में उतारे गए पारंपरिक सबमर्सिबल सेंट्रीफ्यूगल पंप का उपयोग किया जाता है। स्नान के लिए जिसमें इलेक्ट्रोलाइज़र के बगल में डीकंपोज़र स्थापित किया गया है, मिश्रण को मूल प्रकार के शंक्वाकार रोटरी पंप के साथ पंप किया जाता है।

इलेक्ट्रोलाइज़र के सभी स्टील हिस्से जो क्लोरीन या क्लोरानोलाइट के संपर्क में आते हैं, एक विशेष ग्रेड के वल्केनाइज्ड रबर कोटिंग (गमिंग) से सुरक्षित होते हैं। सुरक्षात्मक रबर परत पूरी तरह से प्रतिरोधी नहीं है। समय के साथ, यह क्लोरीनयुक्त हो जाता है और तापमान के कारण भंगुर और दरारें बन जाता है। समय-समय पर, सुरक्षात्मक परत का नवीनीकरण किया जाता है। इलेक्ट्रोलिसिस स्नान के अन्य सभी भाग: डीकंपोजर, पंप, ओवरफ्लो असुरक्षित स्टील से बने होते हैं, क्योंकि न तो हाइड्रोजन और न ही कास्टिक समाधान इसे खराब करता है।

वर्तमान में, पारा इलेक्ट्रोलाइज़र में ग्रेफाइट एनोड सबसे आम हैं। हालाँकि, उन्हें ORTA द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है।

6.क्लोरीन उत्पादन में सुरक्षा सावधानियाँ
और पर्यावरण संरक्षण

क्लोरीन के उत्पादन में कर्मियों के लिए खतरा क्लोरीन और पारा की उच्च विषाक्तता, उपकरण में क्लोरीन और हाइड्रोजन, हाइड्रोजन और वायु के विस्फोटक गैस मिश्रण के गठन की संभावना, साथ ही तरल क्लोरीन में नाइट्रोजन ट्राइक्लोराइड के समाधान से निर्धारित होता है। , इलेक्ट्रोलाइज़र के उत्पादन में उपयोग - उपकरण जो पृथ्वी के सापेक्ष बढ़ी हुई विद्युत क्षमता पर हैं, इस उत्पादन में उत्पादित कास्टिक क्षार के गुण।

30-60 मिनट तक 0.1 मिलीग्राम/लीटर क्लोरीन युक्त हवा में सांस लेना जीवन के लिए खतरा है। 0.001 मिलीग्राम/लीटर से अधिक क्लोरीन वाली हवा में सांस लेने से श्वसन तंत्र में जलन होती है। आबादी वाले क्षेत्रों की हवा में क्लोरीन की अधिकतम अनुमेय सांद्रता (एमपीसी): औसत दैनिक 0.03 mg/m3, अधिकतम एक बार 0.1 mg/m3, औद्योगिक परिसर के कार्य क्षेत्र की हवा में 1 mg/m3, गंध धारणा सीमा 2 mg/m3। 3-6 mg/m3 की सांद्रता पर, एक अलग गंध महसूस होती है, आंखों और नाक की श्लेष्मा झिल्ली में जलन (लालिमा) होती है, 15 mg/m3 पर - नासोफरीनक्स में जलन, 90 mg/m3 पर - तीव्र खांसी के दौरे पड़ते हैं . 30-60 मिनट के लिए 120 - 180 mg/m3 के संपर्क में आना जीवन के लिए खतरा है, 300 mg/m3 पर मृत्यु संभव है, 2500 mg/m3 की सांद्रता पर 5 मिनट के भीतर मृत्यु हो जाती है, 3000 mg/m3 की सांद्रता पर मृत्यु हो जाती है कुछ सांसों के बाद होता है। औद्योगिक और सिविल गैस मास्क को फ़िल्टर करने के लिए क्लोरीन की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 2500 mg/m3 है।

हवा में क्लोरीन की उपस्थिति रासायनिक टोही उपकरणों द्वारा निर्धारित की जाती है: वीपीकेएचआर, पीपीकेएचआर, पीकेएचआर-एमवी संकेतक ट्यूब आईटी-44 (गुलाबी रंग, संवेदनशीलता सीमा 5 मिलीग्राम/एम3), आईटी-45 (नारंगी रंग), एस्पिरेटर्स एएम- का उपयोग करके। 5, AM- 0055, AM-0059, क्लोरीन के लिए संकेतक ट्यूबों के साथ NP-3M, 0-80 mg/m3 की माप सीमा के साथ यूनिवर्सल गैस विश्लेषक UG-2, 0- की सीमा में गैस डिटेक्टर "कोलिओन-701" 20 मिलीग्राम/एम3. खुली जगह में - SIP "KORSAR-X" उपकरणों के साथ। घर के अंदर - एसआईपी "वेगा-एम" उपकरणों के साथ। खराबी या आपातकालीन स्थितियों के मामले में क्लोरीन से बचाने के लिए, कार्यशालाओं में सभी लोगों को "बी" या "बीकेएफ" ब्रांडों (पारा इलेक्ट्रोलिसिस कार्यशालाओं को छोड़कर) के गैस मास्क का उपयोग करना चाहिए और साथ ही सुरक्षात्मक कपड़े: कपड़ा या रबरयुक्त सूट, रबर के जूते और दस्ताने। एंटी-क्लोरीन गैस मास्क के बक्सों को पीले रंग से रंगा जाना चाहिए।

पारा क्लोरीन से भी अधिक जहरीला होता है। हवा में इसके वाष्प की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.00001 mg/l है। यह मानव शरीर को साँस लेने और त्वचा के संपर्क के साथ-साथ मिश्रित वस्तुओं के संपर्क के माध्यम से प्रभावित करता है। इसके वाष्प और छींटे कपड़ों, त्वचा और दांतों द्वारा अधिशोषित (अवशोषित) हो जाते हैं। उसी समय, तापमान पर पारा आसानी से वाष्पित हो जाता है; इलेक्ट्रोलिसिस कार्यशाला में उपलब्ध है, और हवा में इसके वाष्प की सांद्रता अधिकतम अनुमेय से कहीं अधिक है। इसलिए, तरल कैथोड वाली इलेक्ट्रोलिसिस दुकानें शक्तिशाली वेंटिलेशन से सुसज्जित हैं, जो सामान्य ऑपरेशन के दौरान, कार्यशाला के वातावरण में पारा वाष्प एकाग्रता का स्वीकार्य स्तर सुनिश्चित करती है। हालाँकि, यह सुरक्षित संचालन के लिए पर्याप्त नहीं है। तथाकथित पारा अनुशासन का पालन करना भी आवश्यक है: पारा को संभालने के नियमों का पालन करें। उनका अनुसरण करते हुए, काम शुरू करने से पहले, कर्मचारी एक सैनिटरी चेकपॉइंट से गुजरते हैं, जिसके एक साफ हिस्से में वे अपने घर के कपड़े छोड़ते हैं और ताजा धुले लिनन, जो विशेष कपड़े होते हैं, पहनते हैं। शिफ्ट के अंत में, बाहरी कपड़े और गंदे लिनेन को स्वच्छता निरीक्षण कक्ष के गंदे खंड में छोड़ दिया जाता है, और कर्मचारी स्नान करते हैं, अपने दाँत ब्रश करते हैं और स्वच्छता निरीक्षण कक्ष के स्वच्छ विभाग में घरेलू सामान पहनते हैं।

कार्यशालाओं में जहां वे क्लोरीन और पारा के साथ काम करते हैं, आपको ब्रांड "जी" के गैस मास्क (गैस मास्क बॉक्स को काले और पीले रंग में रंगा हुआ है) और रबर के दस्ताने का उपयोग करना चाहिए। "पारा अनुशासन" के नियम पारे और समामेलित के साथ काम करने को कहते हैं सतहों को केवल पानी की एक परत के नीचे ही किया जाना चाहिए; जहां पारे के जाल हों वहां गिरे हुए पारे को तुरंत नाली में बहा देना चाहिए।

वायुमंडल में क्लोरीन और पारा वाष्प के उत्सर्जन, पारा लवण और पारा की बूंदों के निर्वहन, अपशिष्ट जल में सक्रिय क्लोरीन युक्त यौगिकों और पारा कीचड़ द्वारा मिट्टी के जहर से पर्यावरण को खतरा है। दुर्घटनाओं के दौरान विभिन्न उपकरणों से वेंटिलेशन उत्सर्जन और निकास गैसों के साथ क्लोरीन वायुमंडल में प्रवेश करता है। पारा वाष्प को वेंटिलेशन सिस्टम से हवा के साथ बाहर निकाला जाता है। वायुमंडल में छोड़े जाने पर हवा में क्लोरीन की मात्रा का मानक 0.03 mg/m3 है। यदि क्षारीय मल्टी-स्टेज निकास गैस धुलाई का उपयोग किया जाता है तो यह एकाग्रता प्राप्त की जा सकती है। वायुमंडल में छोड़े जाने पर हवा में पारा सामग्री का मानक 0.0003 mg/m3 है, और जल निकायों में छोड़े जाने पर अपशिष्ट जल में 4 mg/m3 है।

निम्नलिखित समाधानों से क्लोरीन को निष्क्रिय करें:

चूने का दूध, जिसके लिए बुझे हुए चूने के वजन का 1 भाग पानी के 3 भागों में डाला जाता है, अच्छी तरह मिलाया जाता है, फिर ऊपर से चूने का घोल डाला जाता है (उदाहरण के लिए, 10 किलो बुझा हुआ चूना + 30 लीटर पानी);

सोडा ऐश का 5% जलीय घोल, जिसके लिए सोडा ऐश के वजन के 2 भाग को 18 भाग पानी (उदाहरण के लिए, 5 किलो सोडा ऐश + 95 लीटर पानी) के साथ मिलाकर घोल दिया जाता है;

कास्टिक सोडा का 5% जलीय घोल, जिसके लिए कास्टिक सोडा के वजन के 2 भाग को 18 भाग पानी (उदाहरण के लिए, 5 किलो कास्टिक सोडा + 95 लीटर पानी) के साथ मिलाकर घोल दिया जाता है।

यदि क्लोरीन गैस लीक होती है, तो वाष्प को बुझाने के लिए पानी का छिड़काव किया जाता है। जल उपभोग दर मानकीकृत नहीं है।

जब तरल क्लोरीन फैलता है, तो रिसाव स्थल को मिट्टी की दीवार से घेर दिया जाता है और चूने के दूध, सोडा ऐश, कास्टिक सोडा या पानी के घोल से भर दिया जाता है। 1 टन तरल क्लोरीन को निष्क्रिय करने के लिए 0.6-0.9 टन पानी या 0.5-0.8 टन घोल की आवश्यकता होती है। 1 टन तरल क्लोरीन को निष्क्रिय करने के लिए 22-25 टन घोल या 333-500 टन पानी की आवश्यकता होती है।

पानी या घोल का छिड़काव करने के लिए, पानी और अग्निशमन ट्रकों, ऑटो-फिलिंग स्टेशनों (एटी, पीएम-130, एआरएस-14, एआरएस-15) के साथ-साथ रासायनिक रूप से खतरनाक सुविधाओं पर उपलब्ध हाइड्रेंट और विशेष प्रणालियों का उपयोग किया जाता है।

निष्कर्ष

चूंकि प्रयोगशाला विधियों द्वारा प्राप्त क्लोरीन की मात्रा इस उत्पाद की लगातार बढ़ती मांग की तुलना में नगण्य है, इसलिए उन पर तुलनात्मक विश्लेषण करने का कोई मतलब नहीं है।

इलेक्ट्रोकेमिकल उत्पादन विधियों में से, सबसे आसान और सबसे सुविधाजनक तरल (पारा) कैथोड के साथ इलेक्ट्रोलिसिस है, लेकिन यह विधि कमियों के बिना नहीं है। यह धात्विक पारा और क्लोरीन गैस के वाष्पीकरण और रिसाव के माध्यम से महत्वपूर्ण पर्यावरणीय क्षति का कारण बनता है।

ठोस कैथोड वाले इलेक्ट्रोलाइज़र पारे के साथ पर्यावरण प्रदूषण के खतरे को खत्म करते हैं। नई उत्पादन सुविधाओं के लिए डायाफ्राम और झिल्ली इलेक्ट्रोलाइज़र के बीच चयन करते समय, बाद वाले का उपयोग करना बेहतर होता है, क्योंकि वे अधिक किफायती होते हैं और उच्च गुणवत्ता वाले अंतिम उत्पाद प्राप्त करने का अवसर प्रदान करते हैं।

ग्रन्थसूची

1.ज़ेरेत्स्की एस.ए., सुचकोव वी.एन., ज़िवोटिन्स्की पी.बी. अकार्बनिक पदार्थों और रासायनिक वर्तमान स्रोतों की विद्युत रासायनिक तकनीक: तकनीकी स्कूल के छात्रों के लिए एक पाठ्यपुस्तक। म..: उच्चतर. स्कूल, 1980. 423 पी.

2.माज़ंको ए.एफ., कामरियन जी.एम., रोमाशिन ओ.पी. औद्योगिक झिल्ली इलेक्ट्रोलिसिस। एम.: पब्लिशिंग हाउस "केमिस्ट्री", 1989. 240 पी।

.पॉज़िन एम.ई. खनिज लवणों की प्रौद्योगिकी (उर्वरक, कीटनाशक, औद्योगिक लवण, ऑक्साइड और एसिड), भाग 1, संस्करण। चौथा, रेव. एल., पब्लिशिंग हाउस "केमिस्ट्री", 1974. 792 पी।

.फियोशिन एम. हां., पावलोव वी.एन. अकार्बनिक रसायन विज्ञान में इलेक्ट्रोलिसिस। एम.: पब्लिशिंग हाउस "नौका", 1976. 106 पी।

.याकिमेंको एल.एम. क्लोरीन, कास्टिक सोडा और अकार्बनिक क्लोरीन उत्पादों का उत्पादन। एम.: पब्लिशिंग हाउस "केमिस्ट्री", 1974. 600 पी।

इंटरनेट स्रोत

6.क्लोरीन के उत्पादन, भंडारण, परिवहन और उपयोग के लिए सुरक्षा नियम // URL: #"justify">7। आपातकालीन रासायनिक रूप से खतरनाक पदार्थ // यूआरएल: #"औचित्य">। क्लोरीन: एप्लिकेशन // URL: #"justify">।

आयन त्रिज्या (+7ई)27 (-1ई)181 बजे वैद्युतीयऋणात्मकता
(पॉलिंग के अनुसार) 3.16 इलेक्ट्रोड क्षमता 0 ऑक्सीकरण अवस्थाएँ 7, 6, 5, 4, 3, 1, −1 एक साधारण पदार्थ के थर्मोडायनामिक गुण घनत्व (-33.6 डिग्री सेल्सियस पर)1.56
/सेमी³ मोलर ताप क्षमता 21.838 जे/( मोल) ऊष्मीय चालकता 0.009 डब्ल्यू/(·) पिघलने का तापमान 172.2 पिघलने की गर्मी 6.41 केजे/मोल उबलने का तापमान 238.6 वाष्पीकरण का ताप 20.41 केजे/मोल मोलर आयतन 18.7 सेमी³/मोल एक साधारण पदार्थ की क्रिस्टल जाली जाली संरचना orthorhombic जाली पैरामीटर a=6.29 b=4.50 c=8.21 सी/ए अनुपात — डेबी तापमान एन/ए के

क्लोरीन (χλωρός - हरा) - सातवें समूह के मुख्य उपसमूह का एक तत्व, डी.आई. मेंडेलीव के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली की तीसरी अवधि, परमाणु संख्या 17 के साथ। प्रतीक सीएल (लैटिन क्लोरम) द्वारा दर्शाया गया है। रासायनिक रूप से सक्रिय अधातु। यह हैलोजन के समूह का हिस्सा है (मूल रूप से "हैलोजन" नाम जर्मन रसायनज्ञ श्वेइगर द्वारा क्लोरीन के लिए इस्तेमाल किया गया था [शाब्दिक रूप से, "हैलोजन" का अनुवाद नमक के रूप में किया जाता है), लेकिन यह पकड़ में नहीं आया, और बाद में समूह VII के लिए आम हो गया। तत्वों का, जिसमें क्लोरीन भी शामिल है)।

सामान्य परिस्थितियों में साधारण पदार्थ क्लोरीन (CAS संख्या: 7782-50-5) तीखी गंध वाली पीले-हरे रंग की एक जहरीली गैस है। डायटोमिक क्लोरीन अणु (सूत्र) सीएल2).

क्लोरीन परमाणु आरेख

क्लोरीन पहली बार 1772 में शीले द्वारा प्राप्त किया गया था, जिन्होंने पाइरोलुसाइट पर अपने ग्रंथ में हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ पाइरोलुसाइट की बातचीत के दौरान इसकी रिहाई का वर्णन किया था:

4HCl + MnO2 = Cl2 + MnCl2 + 2H2O

शीले ने एक्वा रेजिया के समान क्लोरीन की गंध, सोने और सिनेबार के साथ प्रतिक्रिया करने की इसकी क्षमता और इसके ब्लीचिंग गुणों पर ध्यान दिया।

हालाँकि, शीले ने, फ्लॉजिस्टन सिद्धांत के अनुसार, जो उस समय रसायन विज्ञान में प्रमुख था, सुझाव दिया कि क्लोरीन डीफ्लॉजिस्टिकेटेड हाइड्रोक्लोरिक एसिड है, यानी हाइड्रोक्लोरिक एसिड का ऑक्साइड है। बर्थोलेट और लेवॉज़ियर ने सुझाव दिया कि क्लोरीन मुरिया तत्व का एक ऑक्साइड है, लेकिन इसे अलग करने के प्रयास डेवी के काम तक असफल रहे, जो इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा टेबल नमक को सोडियम और क्लोरीन में विघटित करने में कामयाब रहे।

प्रकृति में वितरण

प्रकृति में क्लोरीन के दो समस्थानिक पाए जाते हैं: 35 सीएल और 37 सीएल। पृथ्वी की पपड़ी में क्लोरीन सबसे आम हैलोजन है। क्लोरीन बहुत सक्रिय है - यह आवर्त सारणी के लगभग सभी तत्वों के साथ सीधे जुड़ जाता है। इसलिए, प्रकृति में यह केवल खनिजों में यौगिकों के रूप में पाया जाता है: हेलाइट NaCl, सिल्वाइट KCl, सिल्विनाइट KCl NaCl, बिशोफ़ाइट MgCl 2 6H2O, कार्नेलाइट KCl MgCl 2 6H 2 O, केनाइट KCl MgSO 4 3H 2 O. सबसे बड़ा क्लोरीन के भंडार समुद्रों और महासागरों के पानी के लवणों में निहित हैं।

पृथ्वी की पपड़ी में परमाणुओं की कुल संख्या में क्लोरीन का हिस्सा 0.025% है, क्लोरीन की क्लार्क संख्या 0.19% है, और मानव शरीर में द्रव्यमान के हिसाब से 0.25% क्लोरीन आयन होते हैं। मानव और जानवरों के शरीर में, क्लोरीन मुख्य रूप से अंतरकोशिकीय तरल पदार्थ (रक्त सहित) में पाया जाता है और आसमाटिक प्रक्रियाओं के नियमन के साथ-साथ तंत्रिका कोशिकाओं के कामकाज से जुड़ी प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

समस्थानिक रचना

प्रकृति में क्लोरीन के 2 स्थिर समस्थानिक पाए जाते हैं: जिनकी द्रव्यमान संख्या 35 और 37 है। उनकी सामग्री का अनुपात क्रमशः 75.78% और 24.22% है।

आइसोटोप	सापेक्ष द्रव्यमान, ए.एम.यू.	हाफ लाइफ	क्षय का प्रकार	परमाणु स्पिन
35सीएल	34.968852721	स्थिर	—	3/2
36सीएल	35.9683069	301000 वर्ष	36 Ar में β क्षय	0
37सीएल	36.96590262	स्थिर	—	3/2
38सीएल	37.9680106	37.2 मिनट	38 Ar में β क्षय	2
39सीएल	38.968009	55.6 मिनट	β का क्षय 39 Ar तक	3/2
40 सीएल	39.97042	1.38 मिनट	40 Ar में β क्षय	2
41 सीएल	40.9707	34 एस	41 Ar में β क्षय
42 सीएल	41.9732	46.8 सेकेंड	42 Ar में β क्षय
43सीएल	42.9742	3.3 एस	43 Ar में β-क्षय

भौतिक और भौतिक-रासायनिक गुण

सामान्य परिस्थितियों में, क्लोरीन एक पीली-हरी गैस है जिसमें दम घुटने वाली गंध होती है। इसके कुछ भौतिक गुण तालिका में प्रस्तुत किये गये हैं।

क्लोरीन के कुछ भौतिक गुण

संपत्ति	अर्थ
उबलने का तापमान	-34 डिग्री सेल्सियस
पिघलने का तापमान	-101 डिग्री सेल्सियस
अपघटन के तापमान (परमाणुओं में पृथक्करण)	~1400°C
घनत्व (गैस, एन.एस.)	3.214 ग्राम/ली
किसी परमाणु की इलेक्ट्रॉन बन्धुता	3.65 ई.वी
प्रथम आयनीकरण ऊर्जा	12.97 ई.वी
ताप क्षमता (298 K, गैस)	34.94 (जे/मोल के)
क्रांतिक तापमान	144 डिग्री सेल्सियस
गंभीर दबाव	76 एटीएम
गठन की मानक एन्थैल्पी (298 K, गैस)	0 (केजे/मोल)
गठन की मानक एन्ट्रापी (298 K, गैस)	222.9 (जे/मोल के)
पिघलने वाली एन्थैल्पी	6.406 (केजे/मोल)
उबलने की एन्थैल्पी	20.41 (केजे/मोल)

ठंडा होने पर, क्लोरीन लगभग 239 K के तापमान पर एक तरल में बदल जाता है, और फिर 113 K से नीचे यह अंतरिक्ष समूह के साथ एक ऑर्थोरोम्बिक जाली में क्रिस्टलीकृत हो जाता है। Cmcaऔर पैरामीटर a=6.29 b=4.50, c=8.21। 100 K से नीचे, क्रिस्टलीय क्लोरीन का ऑर्थोरोम्बिक संशोधन टेट्रागोनल हो जाता है, जिसमें एक अंतरिक्ष समूह होता है पी4 2/एनसीएमऔर जाली पैरामीटर a=8.56 और c=6.12।

घुलनशीलता

विलायक	घुलनशीलता जी/100 ग्राम
बेंजीन	आइए विलीन हो जाएं
पानी (0 डिग्री सेल्सियस)	1,48
पानी (20 डिग्री सेल्सियस)	0,96
पानी (25 डिग्री सेल्सियस)	0,65
पानी (40 डिग्री सेल्सियस)	0,46
पानी (60 डिग्री सेल्सियस)	0,38
पानी (80 डिग्री सेल्सियस)	0,22
कार्बन टेट्राक्लोराइड (0 डिग्री सेल्सियस)	31,4
कार्बन टेट्राक्लोराइड (19 डिग्री सेल्सियस)	17,61
कार्बन टेट्राक्लोराइड (40 डिग्री सेल्सियस)	11
क्लोरोफार्म	अच्छी तरह घुलनशील
TiCl 4, SiCl 4, SnCl 4	आइए विलीन हो जाएं

प्रकाश में या गर्म होने पर, यह एक कट्टरपंथी तंत्र के अनुसार हाइड्रोजन के साथ सक्रिय रूप से (कभी-कभी विस्फोट के साथ) प्रतिक्रिया करता है। हाइड्रोजन के साथ क्लोरीन का मिश्रण, जिसमें 5.8 से 88.3% हाइड्रोजन होता है, विकिरण पर विस्फोट करके हाइड्रोजन क्लोराइड बनाता है। कम सांद्रता में क्लोरीन और हाइड्रोजन का मिश्रण रंगहीन या पीले-हरे रंग की लौ के साथ जलता है। हाइड्रोजन-क्लोरीन लौ का अधिकतम तापमान 2200 डिग्री सेल्सियस:

सीएल 2 + एच 2 → 2एचसीएल 5 सीएल 2 + 2पी → 2पीसीएल 5 2एस + सीएल 2 → एस 2 सीएल 2 सीएल 2 + 3एफ 2 (उदा.) → 2सीएलएफ 3

अन्य गुण

सीएल 2 + सीओ → सीओसीएल 2

पानी या क्षार में घुलने पर, क्लोरीन विघटित हो जाता है, जिससे हाइपोक्लोरस (और गर्म होने पर, परक्लोरिक) और हाइड्रोक्लोरिक एसिड या उनके लवण बनते हैं:

सीएल 2 + एच 2 ओ → एचसीएल + एचसीएलओ 3 सीएल 2 + 6 एनएओएच → 5 एनएसीएल + एनएसीएलओ 3 + 3 एच 2 ओ सीएल 2 + सीए (ओएच) 2 → सीएसीएल (ओसीएल) + एच 2 ओ 4 एनएच 3 + 3 सीएल 2 → एनसीएल 3 + 3 एनएच 4 सीएल

क्लोरीन के ऑक्सीकरण गुण

सीएल 2 + एच 2 एस → 2 एचसीएल + एस

कार्बनिक पदार्थों के साथ प्रतिक्रियाएँ

सीएच 3 -सीएच 3 + सीएल 2 → सी 2 एच 6-एक्स सीएल एक्स + एचसीएल

अनेक बंधों के माध्यम से असंतृप्त यौगिकों से जुड़ता है:

सीएच 2 =सीएच 2 + सीएल 2 → सीएल-सीएच 2 -सीएच 2 -सीएल

सुगंधित यौगिक उत्प्रेरक की उपस्थिति में हाइड्रोजन परमाणु को क्लोरीन से प्रतिस्थापित करते हैं (उदाहरण के लिए, AlCl 3 या FeCl 3):

सी 6 एच 6 + सीएल 2 → सी 6 एच 5 सीएल + एचसीएल

क्लोरीन उत्पादन की क्लोरीन विधियाँ

औद्योगिक तरीके

प्रारंभ में, क्लोरीन उत्पादन की औद्योगिक विधि शीले विधि पर आधारित थी, यानी हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ पाइरोलुसाइट की प्रतिक्रिया:

एमएनओ 2 + 4एचसीएल → एमएनसीएल 2 + सीएल 2 + 2एच 2 ओ 2एनएसीएल + 2एच 2 ओ → एच 2 + सीएल 2 + 2एनएओएच एनोड: 2सीएल - - 2ई - → सीएल 2 0 कैथोड: 2एच 2 ओ + 2ई - → एच 2 + 2OH-

चूंकि पानी का इलेक्ट्रोलिसिस सोडियम क्लोराइड के इलेक्ट्रोलिसिस के समानांतर होता है, इसलिए समग्र समीकरण को निम्नानुसार व्यक्त किया जा सकता है:

1.80 NaCl + 0.50 H 2 O → 1.00 Cl 2 + 1.10 NaOH + 0.03 H 2

क्लोरीन उत्पादन के लिए इलेक्ट्रोकेमिकल विधि के तीन प्रकारों का उपयोग किया जाता है। उनमें से दो ठोस कैथोड के साथ इलेक्ट्रोलिसिस हैं: डायाफ्राम और झिल्ली विधियां, तीसरा तरल कैथोड (पारा उत्पादन विधि) के साथ इलेक्ट्रोलिसिस है। इलेक्ट्रोकेमिकल उत्पादन विधियों में, सबसे आसान और सबसे सुविधाजनक तरीका पारा कैथोड के साथ इलेक्ट्रोलिसिस है, लेकिन यह विधि धातु पारा के वाष्पीकरण और रिसाव के परिणामस्वरूप पर्यावरण को महत्वपूर्ण नुकसान पहुंचाती है।

ठोस कैथोड के साथ डायाफ्राम विधि

इलेक्ट्रोलाइज़र गुहा को एक झरझरा एस्बेस्टस विभाजन - एक डायाफ्राम - द्वारा कैथोड और एनोड स्थानों में विभाजित किया जाता है, जहां इलेक्ट्रोलाइज़र के कैथोड और एनोड क्रमशः स्थित होते हैं। इसलिए, ऐसे इलेक्ट्रोलाइज़र को अक्सर डायाफ्राम कहा जाता है, और उत्पादन विधि डायाफ्राम इलेक्ट्रोलिसिस है। संतृप्त एनोलाइट (NaCl समाधान) का प्रवाह डायाफ्राम इलेक्ट्रोलाइज़र के एनोड स्थान में लगातार बहता रहता है। इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, हेलाइट के अपघटन के कारण एनोड पर क्लोरीन निकलता है, और पानी के अपघटन के कारण कैथोड पर हाइड्रोजन निकलता है। इस मामले में, निकट-कैथोड क्षेत्र सोडियम हाइड्रॉक्साइड से समृद्ध होता है।

ठोस कैथोड के साथ झिल्ली विधि

झिल्ली विधि अनिवार्य रूप से डायाफ्राम विधि के समान है, लेकिन एनोड और कैथोड रिक्त स्थान को एक धनायन-विनिमय बहुलक झिल्ली द्वारा अलग किया जाता है। झिल्ली उत्पादन विधि डायाफ्राम विधि की तुलना में अधिक कुशल है, लेकिन उपयोग में अधिक कठिन है।

तरल कैथोड के साथ पारा विधि

यह प्रक्रिया एक इलेक्ट्रोलाइटिक स्नान में की जाती है, जिसमें एक इलेक्ट्रोलाइज़र, एक डीकंपोज़र और एक पारा पंप होता है, जो संचार द्वारा परस्पर जुड़े होते हैं। इलेक्ट्रोलाइटिक स्नान में, पारा एक पारा पंप की कार्रवाई के तहत एक इलेक्ट्रोलाइज़र और एक डीकंपोजर से गुजरते हुए घूमता है। इलेक्ट्रोलाइज़र का कैथोड पारे का प्रवाह है। एनोड - ग्रेफाइट या कम पहनने वाला। पारा के साथ, एनोलाइट की एक धारा - सोडियम क्लोराइड का एक घोल - इलेक्ट्रोलाइज़र के माध्यम से लगातार बहती रहती है। क्लोराइड के विद्युत रासायनिक अपघटन के परिणामस्वरूप, एनोड पर क्लोरीन अणु बनते हैं, और कैथोड पर, जारी सोडियम पारा में घुल जाता है और एक मिश्रण बनाता है।

प्रयोगशाला के तरीके

प्रयोगशालाओं में, क्लोरीन का उत्पादन करने के लिए, मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों (उदाहरण के लिए, मैंगनीज (IV) ऑक्साइड, पोटेशियम परमैंगनेट, पोटेशियम डाइक्रोमेट) के साथ हाइड्रोजन क्लोराइड के ऑक्सीकरण पर आधारित प्रक्रियाओं का आमतौर पर उपयोग किया जाता है:

2KMnO 4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 +8H 2 O K 2 Cr 2 O 7 + 14HCl → 3Cl 2 + 2KCl + 2CrCl 3 + 7H 2 O

क्लोरीन भंडारण

उत्पादित क्लोरीन को विशेष "टैंकों" में संग्रहीत किया जाता है या उच्च दबाव वाले स्टील सिलेंडरों में पंप किया जाता है। दबाव में तरल क्लोरीन वाले सिलेंडरों का एक विशेष रंग होता है - दलदल रंग। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि क्लोरीन सिलेंडरों के लंबे समय तक उपयोग के दौरान, उनमें अत्यधिक विस्फोटक नाइट्रोजन ट्राइक्लोराइड जमा हो जाता है, और इसलिए, समय-समय पर, क्लोरीन सिलेंडरों को नाइट्रोजन क्लोराइड की नियमित धुलाई और सफाई से गुजरना चाहिए।

क्लोरीन गुणवत्ता मानक

GOST 6718-93 के अनुसार “तरल क्लोरीन। तकनीकी विशिष्टताएँ" क्लोरीन के निम्नलिखित ग्रेड का उत्पादन किया जाता है

आवेदन

क्लोरीन का उपयोग कई उद्योगों, विज्ञान और घरेलू जरूरतों में किया जाता है:

• पॉलीविनाइल क्लोराइड के उत्पादन में, प्लास्टिक यौगिक, सिंथेटिक रबर, जिससे वे बनाते हैं: तार इन्सुलेशन, खिड़की प्रोफाइल, पैकेजिंग सामग्री, कपड़े और जूते, लिनोलियम और रिकॉर्ड, वार्निश, उपकरण और फोम प्लास्टिक, खिलौने, उपकरण भागों, निर्माण सामग्री। पॉलीविनाइल क्लोराइड का उत्पादन विनाइल क्लोराइड के पोलीमराइजेशन द्वारा किया जाता है, जो आज मध्यवर्ती 1,2-डाइक्लोरोइथेन के माध्यम से क्लोरीन-संतुलित विधि द्वारा एथिलीन से सबसे अधिक बार उत्पादित होता है।
• क्लोरीन के विरंजन गुणों को लंबे समय से जाना जाता है, हालांकि यह स्वयं क्लोरीन नहीं है जो "ब्लीच" करता है, बल्कि परमाणु ऑक्सीजन है, जो हाइपोक्लोरस एसिड के टूटने के दौरान बनता है: सीएल 2 + एच 2 ओ → एचसीएल + एचसीएलओ → 2 एचसीएल + ओ.. कपड़े, कागज, कार्डबोर्ड को ब्लीच करने की इस विधि का उपयोग कई शताब्दियों से किया जा रहा है।
• ऑर्गेनोक्लोरीन कीटनाशकों का उत्पादन - ऐसे पदार्थ जो फसलों के लिए हानिकारक कीड़ों को मारते हैं, लेकिन पौधों के लिए सुरक्षित होते हैं। उत्पादित क्लोरीन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा पौध संरक्षण उत्पादों को प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है। सबसे महत्वपूर्ण कीटनाशकों में से एक है हेक्साक्लोरोसाइक्लोहेक्सेन (जिसे अक्सर हेक्साक्लोरेन कहा जाता है)। इस पदार्थ को पहली बार 1825 में फैराडे द्वारा संश्लेषित किया गया था, लेकिन इसे व्यावहारिक अनुप्रयोग केवल 100 साल बाद - हमारी सदी के 30 के दशक में मिला।
• इसका उपयोग रासायनिक युद्ध एजेंट के साथ-साथ अन्य रासायनिक युद्ध एजेंटों के उत्पादन के लिए भी किया जाता था: मस्टर्ड गैस, फॉस्जीन।
• पानी को कीटाणुरहित करने के लिए - "क्लोरीनीकरण"। पीने के पानी को कीटाणुरहित करने की सबसे आम विधि; रेडॉक्स प्रक्रियाओं को उत्प्रेरित करने वाले सूक्ष्मजीवों के एंजाइम सिस्टम को बाधित करने के लिए मुक्त क्लोरीन और उसके यौगिकों की क्षमता पर आधारित है। पीने के पानी को कीटाणुरहित करने के लिए निम्नलिखित का उपयोग किया जाता है: क्लोरीन, क्लोरीन डाइऑक्साइड, क्लोरैमाइन और ब्लीच। SanPiN 2.1.4.1074-01 केंद्रीकृत जल आपूर्ति 0.3 - 0.5 मिलीग्राम/लीटर के पीने के पानी में मुक्त अवशिष्ट क्लोरीन की अनुमेय सामग्री की निम्नलिखित सीमाएं (गलियारा) स्थापित करता है। रूस में कई वैज्ञानिक और यहां तक ​​कि राजनेता नल के पानी के क्लोरीनीकरण की अवधारणा की आलोचना करते हैं, लेकिन क्लोरीन यौगिकों के कीटाणुनाशक प्रभाव का कोई विकल्प नहीं दे सकते हैं। जिन सामग्रियों से पानी के पाइप बनाए जाते हैं वे क्लोरीनयुक्त नल के पानी के साथ अलग-अलग तरह से परस्पर क्रिया करते हैं। नल के पानी में मुक्त क्लोरीन पॉलीओलेफ़िन-आधारित पाइपलाइनों की सेवा जीवन को काफी कम कर देता है: विभिन्न प्रकार के पॉलीथीन पाइप, जिनमें क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथीन शामिल हैं, बड़े पाइप जिन्हें PEX (PE-X) के रूप में जाना जाता है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, क्लोरीनयुक्त पानी के साथ जल आपूर्ति प्रणालियों में उपयोग के लिए बहुलक सामग्री से बनी पाइपलाइनों के प्रवेश को नियंत्रित करने के लिए, उन्हें 3 मानकों को अपनाने के लिए मजबूर किया गया: पाइप, झिल्ली और कंकाल की मांसपेशियों के संबंध में एएसटीएम F2023। ये चैनल द्रव की मात्रा को विनियमित करने, ट्रान्सेपिथेलियल आयन परिवहन और झिल्ली क्षमता को स्थिर करने में महत्वपूर्ण कार्य करते हैं, और सेल पीएच को बनाए रखने में शामिल होते हैं। क्लोरीन आंत के ऊतकों, त्वचा और कंकाल की मांसपेशियों में जमा हो जाता है। क्लोरीन मुख्यतः बड़ी आंत में अवशोषित होता है। क्लोरीन का अवशोषण और उत्सर्जन सोडियम आयनों और बाइकार्बोनेटों से और कुछ हद तक मिनरलोकॉर्टिकोइड्स और Na + /K + -ATPase गतिविधि से निकटता से संबंधित है। सभी क्लोरीन का 10-15% कोशिकाओं में जमा होता है, जिसमें से 1/3 से 1/2 लाल रक्त कोशिकाओं में होता है। लगभग 85% क्लोरीन बाह्य कोशिकीय स्थान में पाया जाता है। क्लोरीन शरीर से मुख्य रूप से मूत्र (90-95%), मल (4-8%) और त्वचा के माध्यम से (2% तक) उत्सर्जित होता है। क्लोरीन का उत्सर्जन सोडियम और पोटेशियम आयनों के साथ और पारस्परिक रूप से एचसीओ 3 - (एसिड-बेस बैलेंस) के साथ जुड़ा हुआ है।

  एक व्यक्ति प्रतिदिन 5-10 ग्राम NaCl का उपभोग करता है।क्लोरीन की न्यूनतम मानव आवश्यकता लगभग 800 मिलीग्राम प्रति दिन है। बच्चे को माँ के दूध के माध्यम से आवश्यक मात्रा में क्लोरीन प्राप्त होता है, जिसमें 11 mmol/l क्लोरीन होता है। NaCl पेट में हाइड्रोक्लोरिक एसिड के उत्पादन के लिए आवश्यक है, जो पाचन को बढ़ावा देता है और रोगजनक बैक्टीरिया को नष्ट करता है। वर्तमान में, मनुष्यों में कुछ बीमारियों की घटना में क्लोरीन की भागीदारी का अच्छी तरह से अध्ययन नहीं किया गया है, जिसका मुख्य कारण अध्ययनों की कम संख्या है। यह कहना पर्याप्त है कि क्लोरीन के दैनिक सेवन पर सिफारिशें भी विकसित नहीं की गई हैं। मानव मांसपेशी ऊतक में 0.20-0.52% क्लोरीन, अस्थि ऊतक - 0.09% होता है; रक्त में - 2.89 ग्राम/लीटर। औसत व्यक्ति के शरीर (शरीर का वजन 70 किलो) में 95 ग्राम क्लोरीन होता है। प्रतिदिन एक व्यक्ति को भोजन से 3-6 ग्राम क्लोरीन प्राप्त होता है, जो इस तत्व की आवश्यकता से कहीं अधिक है।

  क्लोरीन आयन पौधों के लिए महत्वपूर्ण हैं। क्लोरीन ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण को सक्रिय करके पौधों में ऊर्जा चयापचय में शामिल है। यह पृथक क्लोरोप्लास्ट द्वारा प्रकाश संश्लेषण के दौरान ऑक्सीजन के निर्माण के लिए आवश्यक है, और प्रकाश संश्लेषण की सहायक प्रक्रियाओं को उत्तेजित करता है, मुख्य रूप से ऊर्जा संचय से जुड़ी प्रक्रियाओं को। जड़ों द्वारा ऑक्सीजन, पोटेशियम, कैल्शियम और मैग्नीशियम यौगिकों के अवशोषण पर क्लोरीन का सकारात्मक प्रभाव पड़ता है। पौधों में क्लोरीन आयनों की अत्यधिक सांद्रता का एक नकारात्मक पक्ष भी हो सकता है, उदाहरण के लिए, क्लोरोफिल सामग्री को कम करना, प्रकाश संश्लेषण की गतिविधि को कम करना, पौधों की वृद्धि और विकास को रोकना (बसकुंचक क्लोरीन)। क्लोरीन सबसे पहले इस्तेमाल किए जाने वाले रासायनिक एजेंटों में से एक था

  - विश्लेषणात्मक प्रयोगशाला उपकरण, प्रयोगशाला और औद्योगिक इलेक्ट्रोड का उपयोग करना, विशेष रूप से: ईएसआर-10101 संदर्भ इलेक्ट्रोड जो सीएल- और के+ की सामग्री का विश्लेषण करते हैं।

  क्लोरीन क्वेरीज़, हम क्लोरीन क्वेरीज़ द्वारा पाए जाते हैं

  अन्योन्यक्रिया, विषाक्तता, पानी, प्रतिक्रियाएँ और क्लोरीन का उत्पादन

  • ऑक्साइड
  • समाधान
  • अम्ल
  • सम्बन्ध
  • गुण
  • परिभाषा
  • डाइऑक्साइड
  • FORMULA
  • वज़न
  • सक्रिय
  • तरल
  • पदार्थ
  • आवेदन
  • कार्रवाई
  • ऑक्सीकरण अवस्था
  • हीड्राकसीड

(क्लोरम; ग्रीक से - पीला-हरा), सीएल - रसायन। तत्वों की आवधिक प्रणाली के समूह VII का तत्व; पर। एन। 17, पर. एम. 35.453. तीखी गंध वाली पीली-हरी गैस। यौगिकों में यह ऑक्सीकरण अवस्थाएँ प्रदर्शित करता है - 1, + 1, +3, + 5 और + 7. सबसे स्थिर यौगिक X हैं। अत्यधिक ऑक्सीकरण अवस्थाएँ: - 1 और + 7. प्राकृतिक X. आइसोटोप 35Cl (75.53%) से बना है ) और 37Сl (24.47%)। द्रव्यमान संख्या 32-40 और दो आइसोमर्स वाले सात ज्ञात रेडियोधर्मी आइसोटोप हैं; 3.08 x 10 5 वर्ष (बीटा क्षय, इलेक्ट्रॉन कैप्चर) के आधे जीवन के साथ सबसे लंबे समय तक जीवित रहने वाला आइसोटोप 36सीएल। X. की खोज 1774 में स्वीडन के रसायनज्ञ के. शीले द्वारा की गई थी, और 1810 में अंग्रेजों द्वारा अलग कर दी गई थी। रसायनज्ञ जी डेवी।

पृथ्वी की पपड़ी में क्लोरीन की मात्रा 4.5 x 10-2% है। च है. गिरफ्तार. समुद्री जल में (2% क्लोराइड तक), सेंधा नमक NaCl, सिल्वाइट, कार्नेलाइट, बिशोफ़ाइट MgCl2x6H20 और केनाइट KMg 3H20 के जमाव के रूप में। बुनियादी भौतिक तत्व X के स्थिरांक। गलनांक -101.6° C; क्वथनांक - 34.6° C; तरल X का घनत्व (क्वथनांक पर) 1.56 ग्राम/सेमी3; संलयन की ऊष्मा 1.62 kcal/mol; वाष्पीकरण की गर्मी (क्वथनांक पर) 4.42 किलो कैलोरी/मोल। X. अधिकांश अधातुओं (कार्बन को छोड़कर) के साथ सीधे जुड़ता है

तापमान पर भंगुर फ्रैक्चर की शुरुआत और प्रसार के तनाव की निर्भरता, महत्वपूर्ण तापमान के अनुसार संरचनात्मक स्टील्स के ठंड प्रतिरोध की विशेषता: 1 - उपज ताकत; 2 - विनाश की घटना; एच - विनाश का प्रसार; t > t1 - नमनीय विनाश का क्षेत्र; टी2< t < t1, - область квазихрупких разрушений; t < t2-область хрупких разрушений. да, азота и кислорода)и с подавляющим большинством металлов.

कभी-कभी क्लोरीन नमी के अंश की उपस्थिति में धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है। सूखा क्लोरीन लोहे के साथ क्रिया नहीं करता है, जो इसे स्टील सिलेंडर में संग्रहीत करने की अनुमति देता है। 540 डिग्री सेल्सियस के तापमान से ऊपर, कोई भी धातु एक्स के लिए प्रतिरोधी नहीं है। (इस तापमान पर, गैसीय एक्स के लिए सबसे अधिक प्रतिरोधी, इनकोनेल जैसी उच्च-निकल धातुएं, संक्षारण शुरू कर देती हैं)। पानी में घुलनशील (25 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर पानी की 1 मात्रा प्रति 2 मात्रा), हाइपोक्लोरस और हाइड्रोक्लोरिक एसिड का घोल बनाने के लिए आंशिक रूप से हाइड्रोलाइजिंग। गैर-धातुओं के साथ एक्स के यौगिकों में से, सबसे महत्वपूर्ण एचसीएल क्लोराइड है, जो हाइड्रोजन के साथ क्लोरीन की सीधी बातचीत (प्रकाश में) या धातु पर मजबूत खनिजों, एसिड (उदाहरण के लिए, एच 2 एसओ 4) के प्रभाव में बनता है। क्लोरीन के साथ यौगिक (उदाहरण के लिए, NaCl), और बहुवचन प्राप्त करते समय एक उप-उत्पाद भी है। ऑर्गेनोक्लोरिन यौगिक। क्लोराइड एक रंगहीन गैस है, शुष्क अवस्था में यह अधिकांश धातुओं और उनके ऑक्साइड के साथ क्रिया नहीं करती है। यह पानी में बहुत अच्छी तरह से घुल जाता है (25 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर पानी की 1 मात्रा में एचसीएल की 426 मात्रा), जिससे हाइड्रोक्लोरिक एसिड बनता है।

हाइड्रोक्लोरिक एसिड, बहुत मजबूत होने के कारण, सभी इलेक्ट्रोनगेटिव धातुओं (हाइड्रोजन के ऊपर इलेक्ट्रोकेमिकल वोल्टेज श्रृंखला में खड़े) के साथ संपर्क करता है। हाइड्रोजन क्लोराइड के गैर-जलीय घोल में (उदाहरण के लिए, एसीटोनिट्राइल में), कुछ इलेक्ट्रोपोसिटिव पदार्थ (उदाहरण के लिए,) भी संक्षारक हो सकते हैं। क्लोरीन ऑक्सीजन के साथ सीधे संपर्क नहीं करता है। सीएल20, सीएलओ2, सीएल206 और सीएल207 अप्रत्यक्ष रूप से प्राप्त किए जा सकते हैं, जो एसिड एचसीएलओ - हाइपोक्लोरस (लवण - हाइपोक्लोराइट), एचसीएलओ2 - क्लोराइड (लवण -), एचसीएलओ3 - हाइपोक्लोरस (लवण - क्लोरेट्स) और एचसीएलओ4 - परक्लोरिक (लवण - परक्लोरेट्स) से मेल खाते हैं। ). हाइपोक्लोरस और क्लोराइड यौगिक अस्थिर होते हैं और केवल पतले जलीय घोल में मौजूद होते हैं। सभी क्लोरीन प्रबल ऑक्सीकरण एजेंट हैं।

टू-टी और उनके लवणों की ऑक्सीकरण क्षमता कम हो जाती है और शक्ति हाइपोक्लोरस से क्लोरिक तक बढ़ जाती है। सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले ऑक्सीकरण एजेंट कैल्शियम क्लोराइट Ca(OCl)2, बर्थोलाइट नमक KClO3 और ब्लीच Ca2OCl2 हैं - हाइड्रोक्लोरिक और हाइपोक्लोरस एसिड का दोहरा नमक। क्लोरीन अन्य हैलोजन के साथ मिलकर इंटरहैलोजन यौगिक बनाता है: सीएलएफ, सीएलएफ3, बीआरसीएल, आईसीएल और आईसी3। रसायन शास्त्र के अनुसार क्लोरीन () वाले तत्वों के पवित्र यौगिकों को नमक जैसे, एसिड क्लोराइड और गैर-नमक जैसे तटस्थ में विभाजित किया गया है। नमक जैसे क्लोराइड में तत्वों की आवधिक प्रणाली के उपसमूहों के धातुओं I, II और IIIa के क्लोरीन के साथ यौगिक, साथ ही निम्न ऑक्सीकरण अवस्था में अन्य समूहों के X. धातुओं के साथ यौगिक शामिल हैं। अधिकांश नमक जैसे क्लोराइड उच्च तापमान पर पिघलते हैं और कुछ अपवादों (उदाहरण के लिए, AgCl) को छोड़कर पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं।

पिघली हुई अवस्था में नमक जैसे पदार्थ अपेक्षाकृत अच्छी तरह से प्रवाहित होते हैं (800 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर उनकी चालकता LiCl - 2.17; NaCl - 3.57; KCl - 2.20 ओम -1 सीबी -1 है)। एसिड क्लोराइड में गैर-धातुओं के क्लोराइड (उदाहरण के लिए, बोरॉन, सिलिकॉन, फॉस्फोरस) और उच्च ऑक्सीकरण अवस्था में आवधिक प्रणाली के उपसमूह IIIb और समूह IV-VIII के धातुओं के क्लोराइड शामिल हैं। एसिड क्लोराइड, पानी के साथ बातचीत करते समय, संबंधित एसिड बनाते हैं और क्लोराइड छोड़ते हैं। एक गैर-नमक तटस्थ क्लोराइड, उदाहरण के लिए, CCl4 टेट्राक्लोराइड है। बुनियादी प्रॉम। NaCl या HCl (ग्रेफाइट या टाइटेनियम एनोड) के X.-समाधान प्राप्त करने की विधि। क्लोरीन बहुत विषैला होता है, हवा में मुक्त X. की अधिकतम अनुमेय सामग्री 0.001 mg/l है। क्लोरीन हैलोजन में सबसे व्यावहारिक रूप से महत्वपूर्ण है; इसका उपयोग कपड़ों और कागज को ब्लीच करने, पीने के पानी को कीटाणुरहित करने, हाइड्रोक्लोरिक एसिड के उत्पादन के लिए, कार्बनिक संश्लेषण में, क्लोरीन धातु विज्ञान विधियों का उपयोग करके कई धातुओं के उत्पादन और शुद्धिकरण में किया जाता है। हाइपोक्लोराइट का उपयोग आतिशबाज़ी बनाने की विद्या और माचिस उत्पादन में ब्लीचिंग और कीटाणुनाशक के रूप में भी किया जाता है, और परक्लोरेट का उपयोग ठोस रॉकेट ईंधन के एक घटक के रूप में किया जाता है।

क्लोरीन गैस पीले-हरे रंग की होती है। यह जहरीला है, इसमें तीखी, दम घुटने वाली, अप्रिय गंध है। क्लोरीन हवा से भारी होता है और पानी में अपेक्षाकृत अच्छी तरह से घुल जाता है (पानी की 1 मात्रा के लिए, क्लोरीन की 2 मात्रा), जिससे क्लोरीन पानी बनता है; क्लोरीन 2 aqi -34 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर तरल में बदल जाता है, और -101 डिग्री सेल्सियस पर कठोर हो जाता है। घनत्व 1.568 ग्राम/सेमी³

सीएल - एक पदार्थ के रूप में प्रथम विश्व युद्ध के दौरान रासायनिक युद्ध एजेंट के रूप में उपयोग किया गया था, क्योंकि यह हवा से भारी है और पृथ्वी की सतह के ऊपर अच्छी तरह से बरकरार है। हवा में मुक्त क्लोरीन की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.001 मिलीग्राम/लीटर है।

क्रोनिक क्लोरीन विषाक्तता के कारण रंग, फुफ्फुसीय और ब्रोन्कियल रोगों में परिवर्तन होता है। क्लोरीन विषाक्तता के मामले में, ईथर के साथ अल्कोहल वाष्प का मिश्रण या अमोनिया के साथ मिश्रित जल वाष्प का उपयोग मारक के रूप में किया जाना चाहिए।

कम मात्रा में क्लोरीन ऊपरी श्वसन पथ के रोगों को ठीक कर सकता है, क्योंकि इसका बैक्टीरिया पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है। इसके कीटाणुनाशक प्रभाव के कारण, क्लोरीन का उपयोग हाइड्रोजन पानी को कीटाणुरहित करने के लिए किया जाता है।

नमक के रूप में ये महत्वपूर्ण तत्व हैं। टेबल नमक के रूप में क्लोरीन का उपयोग लगातार भोजन में किया जाता है, और यह हरे पौधों - क्लोरोफिल का भी हिस्सा है।

हाइड्रोजन के साथ क्लोरीन की अंतःक्रिया केवल प्रकाश में ही विस्फोटक रूप से होती है:

सीएल 2 + एच 2 = 2 एचसीएल

2Na + सीएल 2 = 2NaCl

यह निम्न-श्रेणी के मिश्रधातुओं में उत्कृष्ट धातुओं का प्रतिशत बढ़ाने का आधार है; इसके लिए, पूर्व-कुचल सामग्री को स्वतंत्र रूप से गुजरने वाले क्लोरीन की उपस्थिति में गर्म किया जाता है।

यदि धातुओं में अलग-अलग ऑक्सीकरण अवस्थाएँ हो सकती हैं, तो क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करते समय वे उच्चतम प्रदर्शन करते हैं:

2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3

Cu + सीएल 2 = CuCl 2

जटिल पदार्थों के साथ क्लोरीन की परस्पर क्रिया

जब क्लोरीन जटिल पदार्थों के साथ परस्पर क्रिया करता है, तो यह वैसा ही व्यवहार करता है, उदाहरण के लिए, पानी के साथ क्रिया करते समय। सबसे पहले, हैलोजन पानी में घुलकर क्लोरीन पानी (क्लैक) बनाता है, और फिर धीरे-धीरे पानी और क्लोरीन के बीच प्रतिक्रिया शुरू होती है:

सीएल2 + एच 2 ओ = 2एचसीएल + [ओ]

हालाँकि, यह प्रतिक्रिया अंतिम उत्पादों के निर्माण के लिए तुरंत आगे नहीं बढ़ती है। प्रक्रिया के पहले चरण में, दो एसिड बनते हैं - हाइड्रोक्लोरिक एचसीएल और हाइपोक्लोरस (एसिड का यह मिश्रण घुल जाता है)

सीएल 2 + एच 2 ओ = एचसीएल + एचसीएलओ

हाइपोक्लोरस एसिड तब विघटित होता है:

एचसीएलओ = एचसीएल + [ओ]

परमाणु निर्माणऑक्सीजन मोटे तौर पर क्लोरीन के ऑक्सीकरण प्रभाव की व्याख्या करता है। क्लोरीन के पानी में डाले गए कार्बनिक रंग फीके पड़ जाते हैं। लिटमस का परीक्षण एसिड में अपना विशिष्ट रंग प्राप्त नहीं करता है, बल्कि इसे पूरी तरह से खो देता है। इसे परमाणु ऑक्सीजन की उपस्थिति से समझाया जाता है, जिसका लिटमस पर ऑक्सीकरण प्रभाव पड़ता है।

हैलोजन कार्बनिक पदार्थों के साथ भी प्रतिक्रिया करते हैं

यदि आप टर्पेन्टाइन (हाइड्रोजन और कार्बन से युक्त एक कार्बनिक पदार्थ) में भिगोए गए कागज के टुकड़े को क्लोरीन वातावरण में डालते हैं, तो आप बड़ी मात्रा में कालिख और हाइड्रोजन क्लोराइड की गंध की रिहाई देखेंगे, कभी-कभी प्रतिक्रिया प्रज्वलन के साथ आगे बढ़ती है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि क्लोरीन हाइड्रोजन के साथ यौगिकों से विस्थापित हो जाता है और हाइड्रोजन क्लोराइड बनाता है, और मुक्त अवस्था में कालिख के रूप में निकलता है। यही कारण है कि रबर उत्पादों का उपयोग नहीं किया जाता है।