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RÉSUMÉ
L’électrolyse en courant continu de solutions aqueuses de chlorure de sodium permet d’obtenir du chlore, de la soude et de l’hydrogène. Le principe de base des cellules d’électrolyse est de maintenir séparer les deux gaz, chlore et hydrogène, pour des raisons de sécurité et les deux produits, chlore et soude, susceptibles de se recombiner. Il y a trois procédés d’électrolyse différents actuellement exploités : le procédé « mercure », le procédé « diaphragme » et le « procédé « membrane ».
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-
Jean-Christophe MILLET : Responsable Procédés Division Chlorochimie - Arkema
INTRODUCTION
L’électrolyse en courant continu de solutions aqueuses de chlorure de sodium permet d’obtenir du chlore, de la soude et de l’hydrogène. La réaction chimique globale est la suivante :
mettant en jeu deux électrons.
Le principe général du procédé nécessite cinq sections principales :
-
le traitement de purification de la saumure ;
-
la salle d’électrolyse ;
-
le traitement du chlore ;
-
l’obtention de la soude à 50 % en masse ;
-
le traitement de l’hydrogène ;
et peut être représenté par le schéma de principe de la figure 1.
Le principe de base des cellules d’électrolyse est de maintenir séparer les deux gaz (chlore et hydrogène) pour des raisons de sécurité (réaction violente entre les deux gaz) et les deux produits (chlore et soude) susceptibles de se recombiner.
Il y a trois procédés d’électrolyse différents actuellement exploités :
-
le premier avec une cathode en mercure, dit procédé « mercure » ;
-
le deuxième avec un diaphragme percolant comme séparateur des chambres anodique et cathodique, dit procédé « diaphragme » ;
-
le troisième avec une membrane échangeuse d’ions comme séparateur des chambres anodique et cathodique, dit procédé « membrane ».
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- Version archivée 1 de juin 1993 par Dominique RAVIER
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7. Fiche produit chlore
7.1 Propriétés physico-chimiques
Dans les conditions normales de température et de pression, le chlore est un gaz jaune-verdâtre, à odeur irritante, et toxique. De numéro atomique Z = 17, il occupe la case voisine de l’argon dans la classification périodique où il est le deuxième des halogènes sous le fluor.
Il fut mis en évidence en 1774 par C.W. Scheele lors de l’étude de l’attaque de la pyrolusite (MnO2) par de l’acide chlorhydrique.
La masse molaire du chlore est de 35,453. Son enthalpie de dissociation est de 239,44 kJ/mol.
Les données thermodynamiques du chlore sont les suivantes :
-
enthalpie massique de fusion : 90,33 kJ · kg−1 ;
-
enthalpie massique de vaporisation : 287,1 kJ · kg−1 ;
-
entropie (à l’état standard) du gaz : 5,117 1 kJ · kg−1 · K−1 ;
-
capacité thermique massique du gaz (à l’état standard) : 0,48 kJ · kg−1 · K−1.
Les principales propriétés du chlore sont rassemblées dans le tableau 6.
HAUT DE PAGE7.2 Propriétés chimiques. Réactivité
Toutes les propriétés chimiques de la molécule de chlore découlent de son caractère très oxydant.
La mise en commun de 1 à 7 électrons de son orbitale extérieure permet à l’atome de chlore d’avoir les degrés d’oxydation :
-
• − 3 (trifluorure de chlore) ;
-
• − 1 (chlorure) ;
-
• 0 (chlore) ;
-
• + 1 (hypochlorite CIO−) ;
-
• + 3 (chlorite
) ;
-
• + 4 (dioxyde de chlore ClO2) ;
-
• + 5...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SCONCE (J.S.) - Chlorine. Its manufacture, properties and uses - . American Chemical Society Monograph Series, Reinhold Publishing Co. (1962).
-
(2) - ULLMANN’s Encyclopedia of Industrial Chemistry - . Vol. A6, p. 399-481, VCH (Verlag Chemie) (1986).
-
(3) - Chlore - . Fiche toxicologique, no 51, INRS (1987).
-
(4) - * - Livre Le Chlore publié par le Syndicat des Halogènes et Dérivés (SHD) – 5e édition (juillet 2002).
-
(5) - Recent developments in chlorine processing - – Présentation de Krebs Swiss à TECHNOGERMA – 1999.
-
(6) - Journal of Applied Chem. of USSR - , Vol. 41, No. 7, pp. 1524 (1968).
ANNEXES
Eurochlor http://www.eurochlor.org
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Arkema http://www.arkema.com
Solvay http://www.solvay.fr
Rhodia http://chloralp.com/fr/qsn_pres.html
SPC Harbonnières
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Potasse et produits chimiques
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Métaux spéciaux
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