O cloro é produzido principalmente através de dois métodos:
1. Eletrólise da salmoura (solução de NaCl): Este é o método mais comum e representa cerca de 95% da produção global de cloro. O processo envolve passar uma corrente elétrica através de uma solução salmoura, causando as seguintes reações:
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no ânodo (eletrodo positivo): Os íons cloreto (CL-) são oxidados para formar gás cloro (CL2).
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no cátodo (eletrodo negativo): Os íons de sódio (Na+) são reduzidos para formar metal de sódio (NA), que então reage com água para produzir gás hidrogênio (H2) e hidróxido de sódio (NaOH).
Reação geral: 2 NaCl + 2 H2O → Cl2 + H2 + 2 NaOH
Esse processo é altamente intensivo em energia e requer equipamentos especializados, mas oferece cloro de alta pureza e subprodutos valiosos como hidróxido de sódio e hidrogênio.
2. Cloração direta: Este método envolve a reação de cloreto de hidrogênio (HCl) com oxigênio na presença de um catalisador, tipicamente cloreto de cobre. A reação produz cloro e água:
4 hcl + o2 → 2 cl2 + 2 h2o Esse método é menos comum, mas oferece vantagens como menor consumo de energia e uso potencial de resíduos industriais HCL.
Outros métodos: *
eletrólise celular de diafragma: Este método usa um diafragma para separar os compartimentos de ânodo e cátodo, impedindo a mistura de cloro e hidróxido de sódio.
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eletrólise celular da membrana: Este método usa uma membrana seletivamente permeável para separar os compartimentos de ânodo e cátodo, fornecendo cloro de maior pureza e hidróxido de sódio.
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eletrólise de células de mercúrio: Esse método já foi comumente usado, mas foi amplamente eliminado devido a preocupações ambientais associadas à poluição do mercúrio.
Considerações de segurança: O cloro é um gás tóxico e deve ser tratado com cautela. É importante usar equipamentos de segurança adequados, como respiradores e roupas de proteção, ao trabalhar com cloro.