کاربرد کلر چیست؟

کلر، عنصر شیمیایی مهمی در تصفیه آب، مواد گندزدا در سفید کننده و نیز در گاز خردل به شمار می رود. همچنین کلر در ساخت طیف وسیعی از اقلام روزمره کاربرد دارد.

برای از بین بردن باکتری و سایر میکروبهای موجود در ذخائر آب آشامیدنی بکار می رود. امروزه حتی به ذخائر کوچک آب همواره کلر افزوده می گردد.در تولید محصولات کاغذی، مواد ضدعفونی کننده، رنگدانه ها، مواد غذائی، حشره کشها، رنگها، فرآورده های نفتی، پلاستیک، دارو، منسوجات، حلالها و محصولات مصرفی بسیار زیاد دیگری کاربرد دارد.

در ترکیبات آلی در صورتی که کلر جایگزین هیدروژن شود، اغلب باعث ایجاد خصوصیات مورد نیاز در این ترکیبات می گردد، لذا در ترکیب آلی از این عنصر به عنوان عامل اکسید کننده و جانشین، به طور گسترده استفاده می گردد.سایر موارد کاربرد کلر در تولید کلراتها، کلروفرم، تترا کلرید کربن و در استخراج برم می باشد.

ایزوتوپها

دو ایزوتوپ پایدار اصلی برای کلر با جرم 35 و 37 وجود دارد که به نسبتهای به ترتیب 3:1 یافت شده، وزن اتمی مقادیر عمده و مشهود 35,5 را در اتمهای کلر ایجاد می کنند. کلر دارای 9 ایزوتوپ با Mass number ( عدد جرمی) بین 32 و 40 می باشد که تنها سه عدد از این ایزوتوپها به صورت طبیعی یافت می شوند. کلر پایدار 35، کلر 37و کلر رادیواکتیو 36.

نسبت کلر 36 به کلر پایدار در محیط زیست تقریبا E -15: 1 700 است. Cl-36 در جو به وسیله پراشیدن Ar-36 بر اثر فعل و انفعالات پروتونهای اشعه کیهانی حاصل می گردد. در زیر سطح زمین Cl-36 عمدتا در نتیجه جذب نوترون توسط Cl-35 یا جذب موآن به وسیله Ca-40 تولید می گردد.

Cl-36 به صورت S-36 و Ar-36 با نیمه عمر درهم 308000 سال متلاشی می شود. نیمه عمر این ایزوتوپ آبدوست و غیر واکنشی، آن را مناسب تاریخ گذاری زمین شناسی با دامنه ای از 60000 تا 1 میلیون سال می نماید.

به علاوه، مقادیر زیادی Cl-36 به وسیله پرتوافشانی بر آب دریا، در خلال انفجارات جوی سلاحهای اتمی بین سال های 1958 و 1952تولید شد. مدت زمان حضور Cl-36 در جو، تقریبا" یک هفته است، بنابراین Cl-36 به عنوان رویداد شمار آبهای داخل خاک و زیرزمینی دهه 50 برای تاریخ گذاری آبهای کمتر از 50 سال پیش نیز سودمند است. Cl-36 در مراحل دیگری از علم زمین شناسی از جمله تاریخ گذاری یخها و رسوبات بکار می رود.

روند شیمیائی تولید گاز کلر

کلر را می توان از الکترولیز محلول سدیم کلراید، مانند بورین، به دست آورد.

الکترولیز سلول جیوه

الکترولیز سلول جیوه، اولین روش تولید کلر در مقیاس صنعتی بود. آندهای تیتانیوم بالای یک کاتد جیوه مایع قرار می گیرد. محلولی از کلرید سدیم بین دو الکترود قرار داده می شود. وقتی جریان الکتریکی برقرار می شود، کلراید در سمت آندهای تیتانیم آزاد شده، در همین حال، سدیم به صورت ملغمه ای در جیوه رسوب می کند.

ملغمه را می شود با فعال کردن مجددش توسط آب، به جیوه تبدیل کرد که ایجاد هیدروژن و هیدروکسید سدیم می کند. اینها خود، محصولات جنبی مفیدی هستند. این روش، مقادیر زیاد انرژی را مصرف می کند و در عین حال، نگرانی هایی درباره خروج جیوه به محیط نیز وجود دارد.

الکترولیز سلول دیافراگم

یک صفحه آزبست، روی شبکه آهنی کاتد قرار می گیرد تا از اخلاط مجدد کلرین تشکیل شده در آند و هیدروکسید سدیم تشکیل شده در کاتد جلوگیری نماید. این روش، از روش سلول جیوه کمتر انرژی مصرف می کند، اما هیدروکسید سدیم را به سختی می توان جمع آوری و به ماده ای مفید تبدیل کرد.

الکترولیز سلول پوسته

سلول الکترولیز توسط یک پوسته که به عنوان یک تبادل کننده یون عمل می کند، به دو قسمت تقسیم می شود. محلول کلرید سدیم خیس در سمت آند قرار گرفته، آب مقطر در سمت کاتد قرار داده می شود. این روش، تقریبا به اندازه سلول دیافراگم به صرفه بوده، باز هم تولید هیدروکسید سدیم بسیار خالص می کند.