Хлор продукты содержащие


В каких продуктах содержится хлор в большом количестве, список

Продукты, содержащие хлор, должны быть в рационе каждого человека. Этот нутриент необходим для поддержания осмотического давления, он участвует в регуляции водно-солевого обмена и выработке соляной кислоты в желудке. В сутки в организм человека должно поступать от 0,8 до 6 г хлора. Но рацион большинства людей сформирован так, что в день они употребляют более 7 г указанного вещества.

В каких продуктах содержится хлор

В человеческом организме хлор есть во всех тканях, органах. Но от 30 до 60% сконцентрировано в эпителии. Чтобы не допустить дефицита, нужно постоянно пополнять запасы этого элемента в организме. При его недостатке появляется слабость, нарушения координации, проблемы с концентрацией и памятью, работой ЖКТ, почек. Но переизбыток не менее вреден. Он приводит к повышению давления, развитию диареи, головной боли, тошноты, метеоризма.

Хлор входит в состав многих продуктов питания в небольших количествах. Его источниками могут стать:

  • мясо;
  • кисломолочные продукты;
  • яйца;
  • бобовые культуры;
  • крупы;
  • морепродукты;
  • оливки.

Также в список продуктов, в которых содержится хлор, попадают морские и речные рыбы. В небольших концентрациях нутриент присутствует в овощах, фруктах.

Таблица продуктов питания, в которых есть хлор

Хлор входит в состав многих продуктов животного происхождения. Но рекордсменом по его содержанию является поваренная соль – NaCl. Количество указанного элемента в готовых блюдах намного выше. Это обусловлено тем, что практически всю пищу во время приготовления солят.

Данные о содержании хлора в продуктах питания сведены в таблицу:

Продукт

Содержание Cl в мг на 100 г продукта

Процент от средней суточной рекомендованной дозы (2300 мг), %

Скумбрия

170

7,4

Куриное яйцо

156

6,8

Зеленый горох

137

6,0

Устрицы

165

7,2

Гречка

94

4,1

Рис

133

5,8

Язык говяжий

251

10,9

Батон

713

31

Бородинский хлеб

900

39,1

Консервированная стручковая фасоль

863

37,5

Сливочное масло

325

14,1

Творог, жирностью 9%

150

6,5

Оливки

136

5,9

Отварной картофель

40

1,73

Капуста

30

1,3

Груши

10

0,4

Яблоки

25

1,1

Пастеризованное молоко

100

4,3

Овсянка

70

3,0

Отварная свекла

60

2,6

Соя

64

2,9

Манная крупа

21

0,9

Нут

50

2,2

Фасоль

58

2,5

Чечевица

75

3,3

Миндаль

39

1,7

Фисташки

30

1,3

Грецкий орех

25

1,1

Фундук

22

1,0

Картофель сырой

58

2,5

Баклажаны

47

2,0

Морковь

63

2,7

Томаты

57

2,5

Томатная паста

232

10,0

Киви

47

2,0

Дыня

50

2,2

Клубника

16

0,7

Малина

21

0,9

Шампиньоны

25

1,1

Максимальное количество нутриента будет в консервированных, соленых, вяленых продуктах.

ТОП-5 продуктов богатых хлором

За счет включения в меню поваренной соли покрывается практически 90% потребности организма в хлоре. Но многие люди в день съедает 12-15 г NaCl. Из указанного количества в организм поступает 8-9 г хлора. У большинства избыток выводится из организма без вреда для здоровья.

При включении в рацион фаст-фуда потребление соли возрастает. Это приводит к отекам, переизбытку натрия и хлора в организме, накоплению вредных веществ. Поэтому восполнять дефицит элемента следует не путем употребления вредной пищи, а за счет включения в рацион сыров, мяса, хлеба, рыбы, круп, оливок.

Твердые сыры

Содержание нутриента может варьироваться от 800 до 2500 мг на 100 г сыра. Такое количество хлора обусловлено двумя факторами:

  • нутриент Cl входит в состав молока, из которого производят кисломолочную продукцию;
  • в процессе приготовления в сыры добавляют хлористый кальций.

Добавляют CaCl2 в процессе изготовления сыра для формирования сгустка. Также он необходим для повышения уровня кальция в готовой продукции. Это безопасная добавка, которая не образует токсических соединений.

При включении сыров в рацион в организм попадает Cl, но их рекомендуют употреблять в ограниченных количествах из-за высокой калорийности

Хлеб

Хлеб входит в перечень продуктов, содержащих хлор в большом количестве. В кусочке ржаного или бородинского весом 100 г будет практически половина от дневной потребности в указанном элементе – 980 мг.

Повышенное содержание хлора в хлебобулочных изделиях обусловлено добавлением большого количества NaCl в процессе приготовления

В пшеничном хлебе, батонах, булочках содержание хлора варьируется в пределах 650-900 мг. В повышенных количествах он встречается в тех мучных изделиях, которые выпекали из отбеленной муки. Для этих целей используют двуокись хлора.

Сливочное масло

В состав натурального сливочного масла входит около 325 мг Cl. Причиной такой высокой концентрации является тот факт, что хлор присутствует в молоке, сливках, из которых и делают натуральное сливочное масло. Содержание молочных жиров в нем варьируется на уровне 62,5-78%.

Несмотря на высокое содержание хлора, сливочное масло нельзя использовать в качестве продукта для восполнения его дефицита

Мясопродукты

Значительным количеством хлора отличаются многие мясопродукты. Анализ их состава показал такое содержание указанного элемента, мг:

  • говяжий язык ­251;
  • свиные почки – 185;
  • свиное сердце – 126;
  • говяжья печень – 100;
  • свиная печень – 80.

Входит он в состав и различных сортов мяса – телятины, баранины, свинины, крольчатины, гусятины. Есть указанный элемент в мясе индеек, куропаток, перепелок. Его содержание варьируется от 60 до 84 мг.

Включение мясных субпродуктов в рацион помогает насытить организм необходимыми микро и макроэлементами

Рыба и морепродукты

Количество хлора во многих сортах морских рыб составляет 165-170 мг. Его удалось выявить в мясе анчоусов, белуги, горбуши, желтоперки, кильки, карася, осетра, плотвы, скумбрии, стерляди, макрели.

В таком же количестве входит элемент в состав мяса раков, устриц, лангустов, икры леща, сазана, воблы.

Абсолютным рекордсменом по содержанию Cl считается вяленая, соленая рыба

Заключение

Продукты, содержащие хлор, необходимы, чтобы избежать его дефицита. Основным источником указанного элемента выступает поваренная соль. Но насытить им организм можно, если в рационе будут сыр, творог, мясо и субпродукты, рыба, сливочное масло.

Была ли Вам данная статья полезной?

Да Нет

Использование, преимущества и безопасность хлора

Использование и преимущества

Химический состав хлора помогает сохранить здоровье семей и улучшает окружающую среду:

Вода

Химический состав хлора помогает обезопасить питьевую воду и бассейны. До того, как в городах начали регулярно обрабатывать питьевую воду дезинфицирующими средствами на основе хлора, тысячи людей ежегодно умирали от болезней, передаваемых через воду, таких как холера, брюшной тиф, дизентерия и гепатит А. Дезинфицирующие средства для бассейнов и спа на основе хлора помогают поддерживать безопасность рекреационных вод, уничтожая переносимые водой патогены, которые могут привести к заболеваниям, таким как диарея, сыпь на ушах пловца или кожная сыпь, в том числе на ногах спортсмена.

Дезинфицирующее средство для дома

Хлорная химия используется для производства бытового хлорного отбеливателя, который отбеливает и дезинфицирует одежду и дезинфицирует кухню и ванную комнату. Разбавленный отбеливатель и водные растворы особенно эффективны при уничтожении микробов, которые могут быть обнаружены на бытовых поверхностях, вызывающих заболевание людей, включая норовирус (также известный как «желудочный жук») и сезонный грипп.

Еда

Химический состав хлора помогает обеспечить безопасную и обильную пищу, защищая урожай от вредителей и дезинфицируя кухонные прилавки и другие поверхности, контактирующие с пищевыми продуктами, уничтожая E.coli, сальмонелла и множество других микробов пищевого происхождения.

Здравоохранение

Химический состав хлора имеет решающее значение для производства лекарств, от которых мы зависим, в том числе таких, которые помогают снизить уровень холестерина, уменьшить боль при артрите и облегчить симптомы аллергии. Продукты химии хлора также можно найти в пакетах для крови, медицинских устройствах и хирургических швах. Химия хлора также используется для производства контактных линз, защитных очков и респираторных ингаляторов.

Энергия и окружающая среда

Химический состав хлора играет важную роль в использовании солнечной энергии, очищении кремния в песчинках и превращении их в чипы солнечных панелей.Лопасти ветряных турбин, изготовленные из эпоксидных смол на основе хлора, помогают преобразовывать энергию ветра в электричество.

Передовые технологии

Химия хлора используется для производства быстрых процессоров для смартфонов, планшетов и компьютеров. Хлорная химия также используется для производства хладагентов для бытовых и коммерческих систем кондиционирования воздуха, гибридных автомобильных аккумуляторов и высокоэффективных магнитов.

Строительство и строительство

Изоляция из пенопласта, произведенная с использованием хлорной химии, повышает энергоэффективность систем отопления и кондиционирования дома, сокращая счета за электроэнергию и сохраняя природные ресурсы.Энергоэффективные виниловые окна сокращают расходы на отопление и охлаждение, а также сокращают выбросы парниковых газов. Исследования показывают, что для производства виниловых окон требуется треть энергии, необходимой для производства алюминиевых окон. А химический состав хлора даже способствует красоте каждой комнаты в вашем доме, помогая производить стойкие краски.

Оборона и правоохранительные органы

Хлорная химия используется для производства пуленепробиваемых жилетов, которые носят солдаты и полицейские. Хлорная химия также используется для производства парашютов и очков ночного видения, а также для изготовления навесов кабины и технологий наведения ракет.

Транспорт

Хлорсодержащий химический состав используется в самолетах, поездах, автомобилях и лодках, при производстве подушек сидений, бамперов, тормозной жидкости и подушек безопасности, которые помогают обеспечивать безопасность и комфорт пассажиров. Хлорная химия также используется для производства ударопрочных окон, проводов и кабелей, стальных корпусов и навигационных систем.

.

хлор | Определение, свойства и факты

Хлор (Cl) , химический элемент, второй по легкости член галогенных элементов или Группа 17 (Группа VIIa) периодической таблицы. Хлор - это токсичный едкий газ зеленовато-желтого цвета, который раздражает глаза и дыхательную систему.

Британская викторина

118 Названия и символы из таблицы Менделеева

CE

Свойства элемента
атомный номер 17
атомный вес 35.453
точка плавления −103 ° C (−153 ° F)
точка кипения −34 ° C (−29 ° F)
плотность (1 атм, 0 ° C или 32 ° F) 3,214 г / литр (0,429 унции / галлон)
степени окисления −1, +1, +3, +5, +7
электронная конфигурация. 1 с 2 2 с 2 2 p 6 3 с 2 3 p 5

История

Каменная соль (поваренная соль или хлорид натрия) известна уже несколько тысяч лет.Это основной компонент солей, растворенных в морской воде, из которых он был получен в Древнем Египте путем испарения. В римские времена солдатам частично платили солью ( salarium , корень современного слова salarium ). В 1648 году немецкий химик Иоганн Рудольф Глаубер получил сильную кислоту, которую он назвал спиртом соли, путем нагревания влажной соли в угольной печи и конденсации паров в приемнике. Позже он получил тот же продукт, который теперь известен как соляная кислота, путем нагревания соли с серной кислотой.

В 1774 году шведский химик Карл Вильгельм Шееле обработал порошкообразный черный оксид марганца соляной кислотой и получил зеленовато-желтоватый газ, который он не смог распознать как элемент. Истинная природа газа как элемента была признана в 1810 году английским химиком Хамфри Дэви, который позже назвал его хлором (от греческого chloros , что означает «желтовато-зеленый») и объяснил его отбеливающее действие.

Возникновение и распространение

Помимо очень небольшого количества свободного хлора (Cl) в вулканических газах, хлор обычно находится только в форме химических соединений.Он составляет 0,017 процента земной коры. Природный хлор представляет собой смесь двух стабильных изотопов: хлора-35 (75,53 процента) и хлора-37 (24,47 процента). Наиболее распространенным соединением хлора является хлорид натрия, который встречается в природе в виде кристаллической каменной соли, часто обесцвеченной из-за примесей. Хлорид натрия также присутствует в морской воде, средняя концентрация которой составляет около 2 процентов от этой соли. Некоторые моря, не имеющие выхода к морю, такие как Каспийское море, Мертвое море и Большое соленое озеро в штате Юта, содержат до 33 процентов растворенной соли.В крови и молоке присутствует небольшое количество хлорида натрия. К другим хлорсодержащим минералам относятся сильвит (хлорид калия [KCl]), бишофит (MgCl 2 ∙ 6H 2 O), карналлит (KCl ∙ MgCl 2 ∙ 6H 2 O) и каинит (KCl ∙ MgSO 4 ∙ 3H 2 O). Он содержится в минералах эвапорита, таких как хлорапатит и содалит. В желудке присутствует свободная соляная кислота.

Мертвый Море

Солевые месторождения на юго-западном берегу Мертвого моря недалеко от Масады, Израиль.

З. Радован, Иерусалим Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня

Современные солевые отложения, должно быть, образовались в результате испарения доисторических морей, сначала кристаллизовались соли с наименьшей растворимостью в воде, а затем соли с большей растворимостью. Поскольку хлорид калия более растворим в воде, чем хлорид натрия, некоторые отложения каменной соли, например, в Штассфурте, Германия, были покрыты слоем хлорида калия.Чтобы получить доступ к хлориду натрия, сначала удаляют калиевую соль, важную как удобрение.

.

10 основных применений хлора, источники и свойства хлора

Хлор является наиболее распространенным членом семейства галогенов элементов таблицы Менделеева. Хлор - важное химическое вещество в нашей повседневной жизни. Хлор - прозрачная жидкость янтарного цвета примерно в 1,5 раза тяжелее воды. Газообразный хлор имеет зеленовато-желтый цвет, примерно в 2,5 раза тяжелее воздуха, поэтому сначала он будет оставаться у земли в областях с малым движением воздуха.Хлор имеет резкий запах. Хлор - мощный окислитель, и с ним нужно обращаться осторожно. Хлор - желто-зеленый газ при комнатной температуре.

Хлор является основным строительным материалом для химической и фармацевтической промышленности. Хлор также известен как дезинфицирующее средство в питьевой воде и в плавательных бассейнах, хлор способствует достижениям в таких разнообразных областях, как дезинфекция, медицина, общественная безопасность и улучшение нашей повседневной жизни.

Хлор не горюч, но может вступать в реакцию со взрывом или образовывать взрывоопасные соединения со многими обычными веществами (включая ацетилен, эфир, скипидар, аммиак, природный газ, водород и мелкодисперсные металлы).

Хлор слабо растворим в воде и реагирует с влагой с образованием хлорноватистой кислоты (HClO) и соляной кислоты (HCl).

Хлор обычно находится под давлением и охлаждается для хранения и транспортировки в виде жидкости янтарного цвета.

Хлор - опасный яд, который был первым газом, использованным в химической войне во время Первой мировой войны. Он вызывает удушье, сужение в груди, стеснение в горле и отек легких. Всего лишь 2,5 мг на литр в атмосфере вызывает смерть в считанные минуты, но менее 0.0001 процент по объему может выдерживаться в течение нескольких часов.

Неожиданные источники хлора

  • Растение китайской народной медицины содержит пять природных хлорорганических соединений.

  • Эквадорская древесная лягушка производит хлорированный алкалоид, обладающий болеутоляющими свойствами, в несколько сотен раз более мощный, чем морфин.

  • Природный хлорорганический антибиотик, т.е. ванкомицин, является ключевым средством защиты

    против госпитальных стафилококковых инфекций.

  • Некоторые хлорорганические продукты обладают сильными антибактериальными и противораковыми свойствами.

  • Марсоход Curiosity NASA, в настоящее время исследующий поверхность Марса, обнаружил присутствие хлора на Красной планете. Эксперт по Марсу из Мичиганского университета в Анн-Арборе, США, заявил, что «присутствие перхлоратов подразумевает источник хлора, который, скорее всего, был получен из соленой воды или из-за вулканической активности в прошлом».

  • НАСА также обнаружило хлорированные соединения метана при анализе образцов почвы в бортовой лаборатории Curiosity.

  • Хлор составляет около 0,01 процента земной коры.

  • Сообщается, что свободный хлор является очень незначительным компонентом вулканических газов, из которых хлористый водород (q.v.) является довольно распространенным компонентом.

  • Хлор, как ион хлорида Cl-, является основным отрицательным ионом в океанской воде (1,9 процента по весу) и во внутренних морях, таких как Каспийское море, Мертвое море и Большое соленое озеро в штате Юта.

  • Он содержится в минералах эвапорита, например в сочетании с натрием, в виде каменной соли (галита), а также в минералах хлорапатите и содалите.

  • Природный хлор представляет собой смесь двух стабильных изотопов: хлора-35 (75,53 процента) и хлора-37 (24,47 процента).

  • Хлорид-ион присутствует в жидкостях организма высших животных и в виде соляной кислоты в пищеварительном секрете желудка.

Свойства хлора

Молекулы хлора состоят из двух атомов (Cl2). Хлор непосредственно соединяется почти со всеми элементами с образованием хлоридов

.

Помимо степени окисления -1 хлоридов, хлор также проявляет степени окисления +1, +3, +5, +7, соответственно, в следующих ионах: гипохлорит, ClO-; хлорит, ClO-2; хлорат ClO-3 и перхлорат ClO-4.

Хлор также существует в форме четырех оксидов, таких как монооксид хлора (Cl2O), диоксид хлора (ClO2), гексоксид дихлора (Cl2O6) и гептоксид дихлора (Cl2O7). Все четыре оксида обладают высокой реакционной способностью и нестабильны, синтезированы косвенным путем.

Хлор может вытеснять более тяжелые галогены, бром и йод, из их ионных соединений и вступать в реакции присоединения или замещения с органическими соединениями. Хлор входит напрямую или в качестве промежуточного продукта в синтез многих органических химикатов, которые используются в качестве растворителей, красителей, пластмасс и синтетического каучука.

Многие химические вещества, пластмассы и лекарства зависят от хлора в процессе производства, хотя это химическое вещество не содержится в конечном продукте.

Две трети всего хлора используется в производстве пластмасс, таких как ПВХ, полиуретаны, эпоксидные смолы, тефлон, неопрен и т.д., для использования в строительстве, автомобилестроении, электронной и электротехнической промышленности.

85 процентов лекарств, в том числе многие лекарства, спасающие жизнь, производятся с использованием хлорной химии.

25 процентов медицинских устройств содержат хлор, включая пакеты для крови, стерильные трубки, сердечные катетеры, протезы и рентгеновские пленки.

Более 90 процентов питьевой воды в Западной Европе становится безопасной с помощью хлора. Ежегодно во всем мире от болезней, передаваемых через воду, умирают 15 миллионов человек.

Способы производства хлора

Большая часть хлора производится в промышленности путем электролиза рассола. Хлор также получается в качестве побочного продукта при производстве металлического натрия электролизом расплавленного хлорида натрия.

Одним из лабораторных методов получения хлора является реакция между серной кислотой и гипохлоритом натрия или соляной кислотой с гипохлоритом натрия.Серная кислота или соляная кислота реагирует с раствором гипохлорита натрия с выделением газообразного хлора, но реагирует с хлоратом натрия с образованием газообразного хлора и газообразного диоксида хлора.

Промышленное производство хлора осуществляется по следующему процессу

  • Процесс мембранной клетки
  • Процесс производства ртутных элементов
  • Процесс мембранной ячейки

Применение хлора

Хлор и его соединения широко используются для отбеливания в бумажной и текстильной промышленности, для дезинфекции городского водоснабжения, для бытовых отбеливателей и бактерицидов, а также для производства многих органических и неорганических химикатов, при разделении таких металлов, как медь, свинец. , цинк, никель и золото из их руд.

Хлорированные растворители используются в качестве экстракционной среды в фармацевтических процессах, в полиграфии, горнодобывающей промышленности и переработке пластмасс, в производстве клеев и в средствах для удаления краски и лака

Соединения хлора используются в фармацевтических препаратах в течение многих лет и играют роль в искоренении инфекций и болезней. Он используется не только в антисептических средствах, но и в таких лекарствах, как хлорамфеникол.

Номер ссылки

[1] © От, http: // www.eurochlor.org/the-chlorine-universe/chlorine-in-nature/chlorine-found-on-mars!.aspx

[2] © Источник, http://www.c-f-c.com/specgas_products/chlorine.htm

[3] © Источник: http://www.eurochlor.org/the-chlorine-universe/what-is-chlorine-used-for/chlorine%E2%80%99s-role-in-industrial-processes.aspx

[4] © Источник: http://www.health.ny.gov/environmental/emergency/chemical_terrorism/chlorine_tech.htm

Для связи с автором почта: article @ worldofchemicals.com

© WOC Статья

.

Хлор

Хлор и его важный побочный продукт, гидроксид натрия, получают из легкодоступного исходного материала - каменной соли (хлорида натрия). Он хорошо известен своим применением для стерилизации питьевой воды и, в частности, воды в плавательных бассейнах. Однако большая часть хлора используется в химической промышленности при производстве других продуктов. Иногда в молекуле продукта присутствует хлор, но в других случаях он используется для производства промежуточных продуктов при производстве продуктов, не содержащих хлор, и этот элемент перерабатывается.

Использование хлора

Наибольшее использование в производстве полихлорэтилена, ПВХ. Другие основные полимеры, производимые с использованием хлора, включают полиуретаны. Хотя хлор не присутствует в молекуле полиуретана, хлор используется для производства промежуточных продуктов, изоцианатов. Оксигенаты (рис. 1) в основном представляют собой эпоксипропан (оксид пропилена) и пропан-1,3-диол, которые используются для производства полиолов. Они, как и изоцианаты, в свою очередь, используются для производства полиуретанов.

Рис. 1 Использование хлора.

1-Хлор-2,3-эпоксипропан находит множество промышленных применений, наиболее важным из которых является производство эпоксидных смол. Хлорметаны используются в производстве силиконов и поли (тетрафторэтилена), ПТФЭ.

Растворители (включая трихлорэтилен) используются в химической чистке.

Хлор также используется в производстве многих неорганических соединений, особенно диоксида титана и хлористого водорода.

Большая часть хлора производится на участке, на котором он будет использоваться, например, для производства соляной кислоты и других соединений, описанных выше.

Рис. 2 Хотя большая часть каменной соли выкачивается на поверхность в виде рассола, часть ее добывается
, как это делается на этом большом подземном месторождении в Чешире.
С любезного разрешения Соляной ассоциации.

Однако некоторое количество хлора необходимо транспортировать, например, когда он должен быть использован для очистки воды.Для этого хлор сушат, пропуская его через концентрированную серную кислоту, а затем сжимают и сжижают в баллонах, готовых к транспортировке.

Годовое производство хлора

Весь мир 65 млн тонн 1
США 11 млн тонн 1
Европа 10 млн тонн 2

Данные из:
1 2018 Elements of the Business of Chemistry, American Chemical Council.
2 В 2017 г. Обзор хлор-щелочных металлов за 2017/2018 гг. Euro Chlor, 2018.

Производство хлора

Большая часть хлора производится электролизом растворов хлорида натрия. Другой основной товарный продукт - гидроксид натрия. Первичным сырьем для этого процесса является каменная соль (хлорид натрия), доступная во всем мире, как правило, в виде подземных залежей высокой чистоты. Его выкачивают на поверхность водой под высоким давлением в виде концентрированного раствора. Этот раствор часто называют рассолом .

Раствор хлорида натрия содержит ионы Na + (водн.) И Cl - (водн.), А также очень низкие концентрации H + (водн.) И OH - (водн.) В результате диссоциации воды. ионы. При электролизе раствора выделяются газообразные хлор и водород:

По мере того, как ионы водорода разряжены, больше воды диссоциирует, образуя больше ионов водорода и гидроксида. Это приводит к постепенному увеличению концентрации гидроксид-ионов вокруг катода, в результате чего образуется раствор гидроксида натрия.Существенным требованием является поддержание эффективных и экономичных средств разделения анодной и катодной реакций, чтобы продукты, хлор и каустическая сода, не вступали в реакцию с образованием гипохлорита натрия. Это разделение исторически достигалось с помощью процессов диафрагмы с ртутной амальгамой и . Однако они постепенно выводятся из эксплуатации, и на большинстве новых заводов используются ионообменные мембраны , которые являются наиболее экологически и экономически безопасным средством производства хлора.

(a) Ячейка с катионообменной мембраной
Катионообменная мембрана не пропускает через нее какой-либо газ или отрицательные ионы, но позволяет ионам Na + перемещаться между отсеками рассола и каустической соды.
(b) Ячейка с ртутной амальгамой
В процессе с проточным ртутным катодом ионы натрия выделяются в виде ртутно-натриевой амальгамы, а ионы хлорида превращаются в хлор.Амальгама поступает в полностью отдельный отсек, разлагатель (денудер), в котором она реагирует с водой с образованием раствора гидроксида натрия и газообразного водорода.
(c) Ячейка с перколяционной диафрагмой
Фильтрующая диафрагма, обычно из асбеста, обеспечивает сквозной поток рассола от анода к катоду. Он разделяет газовые пространства хлора и водорода. Миграции ионов OH - от катода к аноду препятствует скорость потока жидкости против них.

Таблица 1 Основные характеристики трех электролитических процессов.

(a) Ячейка с катионообменной мембраной

Аноды изготовлены из титана, покрытого диоксидом рутения. Катоды сделаны из никеля, часто с покрытием для снижения потребления энергии. Анодное и катодное отделения полностью разделены ионопроницаемой мембраной (рис. 3). Мембрана проницаема для катионов, но не для анионов; он пропускает ионы натрия, но не хлорид или гидроксид-ионы.Ионы натрия проходят в гидратированной форме (Na.xH 2 O) + , поэтому некоторое количество воды переносится, но мембрана непроницаема для свободных молекул воды.
Раствор гидроксида натрия, покидающий ячейку, имеет концентрацию около 30% (мас. / Мас.). Его концентрируют выпариванием с использованием пара под давлением до тех пор, пока раствор не станет ~ 50% (вес / вес), что является обычной концентрацией, необходимой для облегчения транспортировки и хранения.

Рисунок 3 Мембранная ячейка.

Мембрана (0.Толщиной 15-0,3 мм) представляет собой сополимер тетрафторэтилена (и аналогичного фторированного мономера с анионными (карбоксилатными и сульфонатными) группами.

Завод, показанный на рис. 4, использует новую технологию кислородного деполяризованного катода ODC для производства хлора после крупной исследовательской программы в Германии, проводимой под руководством Bayer.

Рис. 4 Хлор производится в этом банке мембранных ячеек с использованием новейшей технологии, включающей деполяризованных кислородом катодов, ODC .На этой фотографии показаны питающие трубы, проверяемые на химическом заводе.
С любезного разрешения Bayer MaterialScience AG.

Когда ионы водорода мигрируют к катоду, выделяется водород. Однако, если в эту часть ячейки закачивают кислород, водород вступает в реакцию с образованием воды, и напряжение, необходимое для процесса электролиза, снижается на треть. Это, в свою очередь, снижает затраты на электроэнергию и, следовательно, количество углекислого газа, образующегося на электростанции, на треть.Это большое преимущество, поскольку на электричество приходится примерно общая стоимость производства. Недостатком является то, что водород больше не доступен в качестве важного и ценного побочного продукта вместе с потреблением кислорода в качестве дополнительного сырья. При применении этого процесса (известного как кислородно-деполяризованный катод, ODC) для электролиза рассола возникли технические трудности, и было обнаружено, что его легче применять для электролиза водной соляной кислоты для образования хлора.Крупные коммерческие предприятия были построены в Китае и Германии с использованием технологии ODC. Теперь эти трудности преодолены, и введена в эксплуатацию новая установка, использующая рассол в качестве исходного материала.

(б) Ртутный элемент

Используются типичные современные газонепроницаемые стальные ячейки с резиновым покрытием или ПВХ-покрытием (рис. 4), размеры которых составляют примерно 2 x 15 м. У них есть слегка наклонное основание, по которому стекает тонкий слой ртути, действующий как катод. Аноды представляют собой серию титановых пластин, покрытых слоем оксида благородного металла и расположенных примерно в 2 мм от катода.Ячейки обычно работают последовательно примерно по 100 штук.

Очищенный насыщенный рассол (25% (мас. / Мас.) Раствор хлорида натрия) при температуре обычно 333 К протекает через ячейку в том же направлении, что и ртуть. Эта высокая концентрация соли и анодное покрытие обеспечивают окисление ионов хлора, а не воды, что приводит к выделению кислорода на титановых анодах.

Рис. 5 Ртутный элемент и разлагатель.

Хлор выводится, как показано на рисунке 5.

На ртутном катоде ионы натрия разряжаются, а не ионы водорода из-за высокого перенапряжения водорода. Натрий образует амальгаму с ртутью.

Амальгама содержит приблизительно 0,3% (мас. / Мас.) Натрия. Он переходит в ячейку разложения, расположенную рядом с ячейкой со ртутью.

Выходящий солевой раствор, содержащий обычно 15-20% (мас. / Мас.) Хлорида натрия, освобождается от хлора путем продувки через него воздуха или воздействия на раствор вакуума. Раствор повторно насыщают хлоридом натрия и возвращают в ячейку.

Ячейка разложения (рис. 5) изготовлена ​​из стали и содержит графитовые блоки, закрепленные в потоке амальгамы. В качестве альтернативы декомпозатор представляет собой башню, заполненную графитовыми сферами. Разложитель действует как короткозамкнутый элемент. На анодных участках натрий окисляется, и ионы переходят в раствор. На катодных узлах отводится водород.

Ртуть возвращается в электролизер, а водород выходит из разлагателя. 50% (вес / вес) раствор гидроксида натрия производится в разложении, и большая часть его продается в этой форме.Некоторые концентрируют выпариванием до 75% (мас. / Мас.), А затем нагревают до 750-850 К с получением твердого гидроксида натрия.

(c) Ячейка с фильтрующей диафрагмой

В диафрагменной ячейке (рис. 6) аноды выполнены из титана, покрытого оксидом благородного металла, а катоды - из стали. Имеется пористая асбестовая диафрагма для отделения хлора и водорода, которые выделяются во время электролиза.

Ионы гидроксида, образующиеся в катодном отсеке, вместе с ионами натрия образуют раствор гидроксида натрия.Уровень электролита в анодном отделении поддерживается на более высоком уровне, так что рассол просачивается через диафрагму в катодную секцию, откуда он вытекает из электролизера с раствором гидроксида натрия.

Рисунок 6 Мембранная ячейка.

Хлор, образующийся на анодах, поднимается и уносится.

Катодный раствор содержит около 10-12% (мас. / Мас.) Гидроксида натрия и 15% (мас. / Мас.) Хлорида натрия. Его выпаривают до одной пятой своего первоначального объема, когда гораздо менее растворимый хлорид натрия кристаллизуется с образованием раствора, содержащего 50% (мас. / Мас.) Гидроксида натрия и менее 1% (мас. / Мас.) Хлорида натрия.

Сравнение ртутных, диафрагменных и мембранных ячеек

Такие факторы, как капитальные затраты и затраты на электроэнергию, а также экологические проблемы, все благоприятствуют мембранному процессу (Таблица 2), но его разработка была невозможна до тех пор, пока работа Du Pont в США в начале 1960-х годов, а позднее в Японии не привела к производству мембранный материал, рассмотренный выше.

Меркурий Мембрана Мембрана
стоимость строительства дорого относительно дешево дешевле ртутного элемента
операция Необходимо удалить токсичную ртуть из сточных вод частая замена асбестовой диафрагмы низкие эксплуатационные расходы
Концентрация продукта NaOH высокая чистота 50% - по требованию менее чистая 12% - требуется концентрация высокая чистота 30% - требуется концентрация
типичное энергопотребление элемента (кВт · ч на тонну хлора) 3 360 2 720 2 500
Расход пара на испарение каустической соды ноль высокий средний
чистота рассола важный важный очень важно

Таблица 2 Сравнение трех ячеек.

Во всем мире использование ртутных элементов прекращается. Например, в Европе 1 доля хлора, производимого с использованием ртутного элемента, упала с 55% до 6% в 2017 году. Напротив, доля хлора, производимого диафрагменным элементом, увеличилась с 20% до 77%. за тот же период количество хлора, производимого мембранной ячейкой, упало с 23% до 12%.
1 В 2017 г. Обзор хлор-щелочных металлов за 2017/2018 гг. Euro Chlor, 2018.

Рис. 7 Большой сосуд известен как сфера Хортона.Они используются в химической промышленности для хранения жидкостей, например, для продуктов перегонки нефти, таких как бензин и нафта. Они также используются для хранения сжиженных газов под давлением, таких как пропен и хлор, а также сжатых газов, таких как водород, кислород и азот.
С любезного разрешения Arkema.

Хлорно-щелочной баланс

На каждую тонну хлора также производится 2,25 тонны 50% гидроксида натрия и 340 м3 3 водорода (при нормальных условиях).Следовательно, необходимо обеспечить возможность продажи всех этих продуктов.

Дата последнего изменения: 27 ноября 2018 г.

.

Смотрите также