Cloro

g u í a

d e l

a l u m n o

Cómo se fabrica el cloro

Conocer el proceso de fabricación del Cloro
En esta ficha encontrarás información sobre los procesos de fabricación del cloro, las diferentes tecnologías empleadas y los productos que se obtienen

3.1
EL PROCESO DE ELECTRÓLISIS

1

Química del proceso de fabricación del cloro
El cloro se fabrica de tres formas distintas. Delproceso de producción se obtienen, además, varios productos secundarios muy útiles. El cloro se produce mediante la electrólisis del cloruro de sodio (sal común). Además del cloro en estado gaseoso, se obtiene hidrógeno y una solución de hidróxido sódico (llamada comúnmente sosa cáustica). La reacción que se produce en este proceso es la siguiente:

cloruro de sodio

2NaCl (aq) + 2 H2O
agua2 NaOH (aq) + Cl2 + H2
sosa cáustica cloro

hidrógeno

El proceso de electrólisis consiste en aplicar una corriente eléctrica a una determinada sustancia iónica, lo que permite separar sus iones. La electrólisis se produce en una celda donde se distinguen dos compartimentos o electrodos: el polo positivo (o ánodo) y el polo negativo (o cátodo), de forma que al aplicar la corriente, losiones positivos se sienten atraídos hacia el polo de signo contrario (es decir, hacia el cátodo) y los iones negativos se sienten atraídos hacia el ánodo.
cátodo ánodo H2 Cl 2

ClNa+ NaOH

H 2O

Figura 1: Esquema de la celda electrolítica

3.2

2

¿Cómo se aplica la electrólisis en la fabricación del cloro?
Actualmente se aplican tres tipos diferentes de tecnologías de electrólisis enla fabricación del cloro: Electrólisis con celda de mercurio Electrólisis con celda de diafragma Electrólisis con celda de membrana

Las tres tecnologías conviven en la industria del cloro, de modo que ninguna de ellas está en desuso por motivos técnicos o de seguridad. ELECTRÓLISIS CON CELDA DE MERCURIO Fue la primera técnica de producción de cloro y sosa cáustica utilizada a escala industrial.Se trata, además, de un procedimiento desarrollado principalmente en Europa, ya que se utiliza en un 64% de las empresas europeas. El mercurio actúa como cátodo, "amalgamando" el sodio elemental (lo atrapa en su seno). Esta amalgama, cuando se pone en contacto con agua libera el sodio, desprendiendo hidrógeno y formando hidróxido de sodio en solución. El mercurio "desamalgamado" se recircula paraser reutilizado nuevamente. Con este proceso se consiguen unos productos muy puros, pero por el hecho de utilizar mercurio requiere de unos controles y unas medidas de seguridad específicas para la protección de los trabajadores y del medio ambiente. En todas las empresas que utilizan esta tecnología las emisiones de mercurio son controladas rigurosamente, en cumplimiento de la normativaambiental más exigente.
Sal Salmuera saturada Cl 2 Saturador Salmuera consumida

Electrolizador Hg H 2O H 2 NaOH Pila de descomposición

Figura 2: Electrólisis de Mercurio

Sabías que...? ...hoy en día el consumo de mercurio de una unidad de electrólisis de 100.000 toneladas de cloro por año es inferior al consumo mensual de los dentistas europeos en los empastes dentales?

3.2

3

¿Cómo seaplica la electrólisis en la fabricación del cloro?

ELECTRÓLISIS CON CELDA DE DIAFRAGMA
Salmuera Cl 2

Fue la primera técnica que se desarrolló en laboratorio. Este procedimiento se implantó principalmente en los Estados Unidos. Necesita menos energía que el proceso con celda de mercurio. Sin embargo, para obtener una sosa cáustica comercial es preciso otro procedimiento adicional. Estosupone un encarecimiento del proceso. Una membrana especial actúa como medio de separación entre las dos soluciones presentes (la salmuera de NaCl en contacto con el ánodo y la solución de hidróxido de sodio en contacto con el cátodo).

H2

Diafragma

Cátodo

Ánodo

NaOH
Figura 3: Electrólisis de Diafragma

ELECTRÓLISIS CON CELDA DE MEMBRANA Este proceso se empezó a desarrollar en los...