Chlor to jedna z najpopularniejszych i najszerzej wykorzystywanych substancji chemicznych. Jego właściwości sprawiają, że pomimo iż jest substancją bardzo niebezpieczną znalazł niezwykle wiele zastosowań. Większość z nas styka się z nim na co dzień, często nie będąc tego nawet świadomym. Jaka jest jego historia, gdzie możemy go znaleźć i jak powstaje? O tym przeczytasz w pierwszej części artykułu na temat chloru.
Historia odkrycia chloru
Chlor w czystej formie został odkryty w 1774 roku przez niemiecko-szwedzkiego chemika Carla Wilhelma Scheele. Uzyskany został w wyniku reakcji tlenku manganu (IV) z kwasem solnym. Carl Scheele z początku sądził, że odkrył związek zawierający tlen. Nazwa „chlor” została nadana tej substancji dopiero w roku 1810 przez Humphriego Davyego, który stwierdził, że Carl odkrył pierwiastek. Chlor ciekły udało się wytworzyć dopiero w 1823 roku angielskiemu chemikowi Michaelowi Faradayowi. Polska nazwa chlor została nadana przez Filipa Waltera, który specjalizował się w chemicznym nazewnictwie. Od tego czasu chlor na stałe zagościł w wielu dziedzinach ludzkiego życia znajdując wiele zastosowań.
Występowanie i produkcja chloru
Chlor jest 11 w kolejności, najczęściej występującym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej. Związki tego pierwiastka są kojarzone przede wszystkim z obecności w przyrodzie, gdzie występuje wyłącznie w postaci jonu chlorkowego Cl–, w ilości 0,19% (wagowo). Znajdziemy je szczególnie w oceanach. Jony chlorkowe stanowią ok. 1,9% masy wszystkich oceanów na świecie. Spotkać możemy je także w słonych wodach jezior oraz podziemnych złożach solankowych. Do minerałów, które zawierają chlor należy sylwin (chlorek potasu), halit (sól kamienna) oraz karnalit (uwodniony podwójny chlorek potasu i magnezu). Ponad 2000 różnych związków chemicznych na bazie chloru występuje naturalnie również wśród żywych organizmów. Występuje on również w ciele człowieka. Związku chloru możemy spotkać np. w skórze, krwi, zębach czy łzach. Chlor zawarty w białych krwinkach wspiera zwalczanie infekcji. Jony chlorkowe znajdziemy także w kwasie solnym, który jest enzymem trawiennym znajdującym się w żołądku.
Przyjrzyjmy się jednak bliżej temu pierwiastkowi. Wolny chlor występuje klasycznie jako dwuatomowa cząsteczka Cl2. Natomiast w związkach występuje na stopniach utlenienia od -I do VII. Jest to pierwiastek aktywny chemicznie, który przy udziale rozproszonego światła słonecznego łączy się z wodorem, dając chlorowodór. W odpowiednich warunkach łączy się także z innymi pierwiastkami tworząc różnego rodzaju chlorki. Możemy także otrzymywać chlor w warunkach laboratoryjnych np. na skutek utleniania kwasu solnego silnym utleniaczem (np. nadmanganian potasu).
W skali przemysłowej chlor produkowany jest głównie w procesie elektrolizy wodnego roztworu chlorku sodu, inaczej roztworu soli. W wyniku przeprowadzanych reakcji uzyskujemy cząsteczki chloru (Cl2) w postaci gazu, ale także wodór oraz substancję żrącą (najczęściej jest to wodorotlenek sodu). Odpowiednio opracowana technologia produkcji pozwala rozdzielenie tych produktów i utrzymywanie ich z dala od siebie, ze względu na wysoką reaktywność. W Europie najczęściej stosowana jest elektroliza membranowa, która wykorzystywana jest do produkcji chloru także w Grupie PCC. Jednak spotykane są także inne metody takie jak np. elektroliza rtęciowa. Na ostatnich etapach produkcji chlor poddawany jest procesowi skraplania i wprowadzany do różnej wielkości opakowań ciśnieniowych.
Grupa PCC należy do grupy najpopularniejszych producentów chloru na rynku chemikaliów. W swojej ofercie posiada zarówno sam chlor jak i szereg substancji chloropochodnych.
Co jeszcze powinniśmy wiedzieć o chlorze?
Krótko podsumowując, w pierwszej części artykułu poznaliśmy historię odkrycia chloru. Dowiedzieliśmy się w jakiej formie spotykany jest w przyrodzie i jak wygląda proces produkcji na skalę przemysłową. Jednak jakie są jego właściwości i dlaczego stał się jednym z najpopularniejszych środków chemicznych? O tym już wkrótce przeczytacie w kolejnej części.