Penyarian gas klorin Klorin

Klorin boleh dikilang melalui elektrolisis larutan natrium klorida (air garam). Terdapat tiga kaedah industri untuk penyarian klorin melalui elektrolisis.

Elektrolisis sel merkuri (raksa)

Elektrolisis sel raksa merupakan kaedah pertama yang digunakan untuk menghasilkan klorida pada skala industri. Anod titanium diletakkan di atas katod cecair raksa dan larutan natrium klorida diletakkan di antara elektrod-elektrod. Apabila arus elektrik dialirkan, klorida terbebas pada anod titanium dan natrium terlarut pada katod raksa menghasilkan amalgam.

Amalgam boleh dijana semula menjadi raksa dengan memberi tindak balasa dengan air, menghasilkan hidrogen dan natrium hidroksida. Ini adalah hasil sampingan yang berguna.

Kaedah ini menggunakan tenaga yang amat banyak dan terdapat juga bimbangan tentang pengeluaran raksa.

Elektrolisis sel diafragma

Satu diafragma asbestos dimendap pada katod kekisi besi menghalang klorin yang terbentuk pada anod daripada bercampur semula dengan natrium hidroksida yang terhasil pada katod.

Kaedah ini menggunakan kurang tenaga berbanding dengan sel raksa, tetapi natrium hidroksida yang terhasil tidak mudah untuk dipekatkan dan dimendakkan menjadi bahan yang berguna.

Elektrolisis sel membran

Sel elektrolisis terbahagi kepada dua ruang dengan membran sebagai penukar ion. Larutan natrium klorida tepu dialirkan melalui pada ruang anod dan keluar pada kepekatan yang lebih rendah. Larutan natrium hidroksida diedarkan melalui ruang katod lalu keluar pada kepekatan yang lebih tinggi. Sebahagian daripada larutan natrium hidroksida pekat dialih menjadi hasil sementara bakinya dicairkan dengan air ternyahion dan dialirkan lagi melalui sel elektrolisis.

Kaedah ini adalah hampir berkesan seperti sel diafragma dan menghasilkan natrium hidroksida yang lebih tulen, tetapi memerlukan larutan natrium klorida yang amat tulen.

Cara-cara lain

Sebelum kaedah elektrolisis digunakan dalam penghasilan klorin, pengoksidaan terus hidrogen klorida dengan oksigen atau udara juga pernah dijalankan dalam kaedah Deacon:

2HCl + O2 → Cl2 + H2O

Pelaksanaan tindak balas tidak lengkap ini diselesaikan dengan menggunakan mangkin pada dasar melalui CuCl2. Oleh sebab campuran tindak balas yang sangat mengakis, pelaksanaan teknikal seringkali melibatkan banyak kesulitan.

Proses penghasilan klorin yang lebih awal ialah dengan memanaskan air garam dengan asid dan mangan dioksida Mangan diperoleh semula melalui proses Weldon.

Dalam makmal, kandungan gas klorin yang sedikit boleh dihasilkan dengan mencampurkan asid hidroklorik (biasanya kira-kira 5 molar) kepada larutan natrium klorat.

Ahli kimia Carl Wilhelm Scheele adalah orang pertama yang mengasingkan klorin di dalam makmal, dengan menggunakan kaedah yang sangat rumit:

2NaCl + 2H2SO4 + MnO2 → Na2SO4 + MnSO4 + 2H2O + Cl2