Окисление хлором

Хлор и вещества, содержащие "активный" хлор, являются наиболее распространенными окислителями. Их используют для очистки сточных вод от сероводорода, гидросульфида, метилсернистых соединений, фенолов, цианидов и др. При введении хлора в воду образуются хлорноватистая [оксохлорат (I) водорода] и соляная (хлороводородная) кислоты: С12+Н2О = НОС1 + НС1

Далее происходит диссоциация хлорноватистой кислоты, степень которой зависит от рН среды. При рН = 4 молекулярный хлор практически отсутствует: HOCI=H+ОCl

Сумма С12 + НОС1 + ОС1 называется свободным "активным" хлором.

В присутствии аммонийных соединений в воде образуется хлорноватистая кислота, хлорамин NH2C1 и дихлорамин NHCL,. Хлор в виде хлорамина называется связанным "активным" хлором. Процесс хлорирования проводят в хлораторах периодического и непрерывного действия, напорных и вакуумных. Принципиальная схема очистки вод хлорированием показана на рис. П-59. Хлорирование проводится в емкости, включенной в систему циркуляции. В инжекторе газообразный хлор захватывается сточной водой,

циркулирующей в системе до тех пор, пока не будет достигнута заданная степень окисления, после чего вода выводится для использования. При обезвреживании вод от цианидов процесс проводят в щелочной среде (рН = 9). Цианиды можно окислить до элементного азота и диоксида углерода по уравнениям: CN- + 2ОН- + C12=CNO- + 2С1- + Н2О,

2CNO- + 4ОН- + ЗС12-=СО2 + 6С + N2+ 2Н2О

Источниками "активного" хлора могут быть также хлорат кальция, гипохлориты, хлораты, диоксид хлора. Хлорат кальция (хлорную известь) получают при взаимодействии: Са(ОН)+С12 = СаОС12+Н2О.

Гипохлорит (оксохлорат) натрия образуется при протекании газообразного хлора через раствор щелочи: С12 + 2NaOH = NaCIO + NaCl.

Гипохлорит кальция приготовляют хлорированием гидроксида кальция при температуре 25~30°С:

Са(ОН) + 2С12 = Са(СЮ) + СаС12 + 2Н2О.

Промышленность выпускает двухосновную соль Са(С1О2)•2Са(ОН)2Н2О.

Сильным окислителем является хлорат натрия NaC1О2 который

разлагается с выделением СlO2. Диоксид хлора — зеленовато-желтый ядовитый газ, обладающий более интенсивным запахом, чем хлор. Для его получения проводят следующие реакции:

2NaC1O2 + Сl2=2СlO2 + 2NaCl,

5NaClO2 + 4HCl=5NaCl + 4С1О2 + 2Н2О.

При окислении цианидов "активным" хлором процесс можно проводить в одну ступень до получения цианатов:

CN + OCl = CNO + Cl.