E’ un importante building block della chimica di base.
Il cloro è un gas dal colore verde giallastro, due volte e mezzo più pesante dell'aria, ha un odore soffocante estremamente sgradevole ed è molto velenoso.
È un potente agente ossidante, sbiancante e disinfettante. Sotto forma di anione cloruro, è un componente del comune sale da cucina (o cloruro di sodio) e di molti altri composti, è molto abbondante in natura e necessario a quasi tutte le forme di vita, compreso l'organismo umano (il sangue umano contiene infatti una discreta quantità di anione cloruro).
Il composto più comune del cloro, il cloruro di sodio, il comune sale da cucina, viene estratto dall’acqua di mare oppure da depositi naturali minerari. Il cloruro di sodio è conosciuto dall'antichità e gli archeologi hanno scoperto che il sale veniva usato già prima del 3000 a.C.
Il cloro fu scoperto nel 1774 da Carl Wilhelm Scheele, che erroneamente però lo ritenne un composto dell'ossigeno. Fu battezzato cloro come elemento chimico nel 1810 da Humphry Davy, che lo riconobbe finalmente come tale. In precedenza era chiamato anche "spirito di sale".
Il cloro è un elemento molto speciale ed è così reattivo che in natura non si può trovare allo stato puro come cloro gassoso.
Esistono migliaia di composti che contengono cloro, naturali, come, appunto il sale da cucina, oppure prodotti dall’uomo.
I composti artificiali, cioè prodotti dall’uomo, hanno tutti come precursore il cloro che viene prodotto artificialmente mediante elettrolisi di una soluzione contenente il cloruro di sodio.
Il cloro viene prodotto per elettrolisi di soluzioni di cloruro di sodio, dette anche salamoie. A livello industriale l'elettrolisi viene condotta principalmente secondo tre processi.
Cella a mercurio
Si tratta del primo metodo usato per la produzione industriale. La cella elettrolitica consiste di un anodo di titanio e un catodo di mercurio. All'anodo si sviluppa cloro gassoso; al catodo il sodio forma un amalgama con il mercurio: l'amalgama viene poi trattato con acqua per rigenerare il mercurio e convertire il sodio metallico in idrossido di sodio e idrogeno gassoso. Tale metodologia è oggi considerata altamente inquinante a causa del mercurio che tende a disperdersi nell'ambiente, pertanto, secondo un programma europeo, gli impianti devono essere convertiti alla tecnologia a membrana che non comporta l’uso del mercurio.
Cella a diaframma
Un setto di amianto è posto sul catodo, costituito da una griglia di ferro. In questo modo, il cloro che viene a formarsi viene tenuto separato dal resto della salamoia, che si arricchisce di idrossido di sodio.
E’ un processo più conveniente del precedente, anche se l'idrossido di sodio che si ottiene è diluito. Inoltre ha un elevato contenuto residuo di cloruro di sodio, che costringe ad un costoso trattamento per la separazione via evaporativa. È considerata una tecnologia obsoleta, anche a causa della cessazione dell'impiego dell'amianto, che peraltro viene sostituito da altri materiali fibrosi.
Cella a membrana
La cella elettrolitica è divisa in due sezioni da una membrana semipermeabile agli ioni cloruro; nella sezione dell'anodo si trova la salamoia, in quella del catodo acqua distillata. L'efficienza energetica è simile a quella delle celle a diaframma, col vantaggio di ottenere idrossido di sodio di elevata purezza. Questa tecnologia è oggi considerata lo stato dell'arte e non presenta problemi di inquinamento.
La chimica del cloro aiuta ad affrontare i maggiori problemi della nostra società: l’alimentazione, la salute, la casa, il risparmio energetico, le comunicazioni.
USI
Con il cloro si ottengono migliaia di prodotti e di intermedi.
Il cloro rappresenta, insieme all’etilene, altro building block dell’industria chimica di base, la materia prima per produrre Polivinilcloruro, il PVC, una delle materie plastiche più comuni.
E’ inoltre indispensabile, come materia prima o intermedio, per la produzione di altre materie plastiche e gomme, come Poliuretani, resine epossidiche, la gomma cloroprene, CR, conosciuta anche come Neoprene, utilizzata, ad esempio, per le tute da sub.
Il Cloro è anche la materia prima per l’importante famiglia dei composti clorurati.
Il cloro è impiegato per preparare disinfettanti e agenti sbiancanti.
E’ indispensabile come materia prima per l’industria farmaceutica, dei coloranti, degli agrofarmaci.
Il cloro è stato introdotto per la prima volta nell’acqua potabile verso la fine dell’800, per impedire la diffusione di malattie a trasmissione idrica come il tifo, il colera, la dissenteria e la gastroenterite.
Nel complesso queste malattie hanno ucciso più persone di tutte le guerre della storia.
Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, la clorazione dell’acqua potabile è stato uno dei progressi più significativi nell’azione di tutela della salute pubblica.
Oggi il 98% dell’acqua potabile in Europa è soggetta a clorazione. (CEFIC).