Processo cloro-soda: differenze tra le versioni

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La produzione cloro-soda su scala industriale ebbe inizio nel [[1892]].

Il processo richiede un alto consumo energetico e produce soda caustica e cloro in uguale ammontare di [[moli]]. Ciò ha reso necessaria la ricerca di nuovi impieghi per prodotti che, come appunto il cloro, hanno minore domanda. In origine esso veniva liberato nell'atmosfera, successivamente come acido cloridrico nelle acque, con effetti inquinanti; oggi la produzione del [[cloruro di vinile]] (CVM) assorbe interamente anche la produzione di cloro.

== Processo ==

Attualmente la produzione di soda e cloro gassoso viene effettuata attraverso duetre differenti metodi: il sistema a [[membrana semipermeabile]] e il metodo della [[cella a diaframma]]. InIl realtàterzo, esisteè unpiù terzoantico metodo, è quello della [[cella a catodo di mercurio]], che risulta tuttavia gravemente dannoso per l'ambiente a causa delle problematiche di smaltimento dei reflui (solidi, liquidi e gassosi) contaminati dal mercurio. Per di piùAnche il cloro e la soda prodotti col metodo a cella di mercurio sono contaminati da tracce di mercurio stesso. Il sistema a membrana semipermeabile e a diaframma non implicano l'utilizzo di mercurio, nel.
Nel processo a diaframma in passato sono stati utilizzati diaframmi in asbesto, recentemente sono stati sostituiti con materiali non dannosi per la salute umana.

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:2 Cl^- → Cl₂ + 2 e^-

Dal comparto anodico fuoriesce anche la cosiddetta ''salmoia depletta'' impoverita del cloruro reagito all'anodo e dal sodio migrato nel comparto catodico.

In realtà siSi dovrebbe considerare anche l'ossidazione dell'ossigeno acquoso a ossigeno gassoso.

Ma la concentrazione degli ossidrili (OH-) è così bassa nelle condizioni di pH alle quali viene normalmente alimentata la salamoia che la reazione è ridotta al minimo.

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A causa della natura corrosiva del cloro molecolare in ambiente umido, l'anodo deve essere costituito da [[titanio]], mentre il catodo può essere di [[Nichel]].

Su questi materiali viene depositato un coating di deiverse tipologia dipendentemente dal fornitore della tecnologia.

Riassumendo, durante il processo i due elettrodi sono separati dalla membrana semipermeabile. La soluzione satura di cloruro di sodio viene introdotta nel comparto anodico. Quindi grazie alla corrente continua che viene fatta passare attraverso il circuito, il cloro si sviluppa all'anodo e l'idrogeno al catodo. La membrana permette solo agli ioni di sodio di raggiungere il comparto anodico e reagire con gli ossidrili prodotti dalla riduzione, formando idrossido di sodio, mentre gli ioni cloruro sono ostacolati nel dare reazione con la soda. All'anodo si sviluppa cloro molecolare mentre al catodo si sviluppa idrogeno e si formano ioni ossidrili.

=== Cella a diaframma ===

Nel processo cloro-soda mediante la cella a diaframma, i due compartimenti sono separati da un diaframma permeabile,<ref>{{Cita|Academic Press Dictionary of Science and Technology}}</ref> spessoin fattopassato direalizzato con fibre di [[asbesto]] (amianto). La soluzione viene introdotta nel compartimento con l'anodo e fluisce nel secondo compartimento. Come nella cella a membrana, gli ioni cloruro vengono ossidati all'anodo a produrre cloro gassoso, mentre al catodo l'acqua si scinde a formare idrossido di sodio e idrogeno. Il ruolo del diaframma è quello di impedire la reazione tra soda e cloro. A questo punto la soluzione di soda lascia la cella.

Normalmente la soda caustica deve essere concentrata al 50% e deve essere depurata dal sale. Questo risultato può essere ottenuto mediante processi di evaporazione che coinvolgonocomportano un consumo di circa tre tonnellate di vapore per ogni tonnellata di soda. Il sale separato può quindi essere riutilizzato per saturare la soluzione di cloruro di sodio che viene reintrodotta nel ciclo. Per quanto riguarda il cloro gassoso prodotto, questo contiene tracce di ossigeno che vengono spesso eliminate tramite [[liquefazione]] ed [[evaporazione]].

=== Cella a mercurio ===

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Il mercurio viene quindi riciclato all'ingresso cella elettrolitica.

Le celle a mercurio sono state gradualmente eliminate a causa del loro alto impatto ambientale e dei loro alti consumi energetici. Infatti non sono stati radi i casi di avvelenamento da mercurio prodotto proprio dall'inquinamento di questo tipo di cella, come appunto avvenne in [[Canada]] e [[Giappone]] nella baia di Minimata, ma anche in Italia a [[Gela]].

== In laboratorio ==