La decomposizione elettrolitica dell’acido cloridrico (HCl) è un processo elettrochimico in cui si sfrutta l’energia elettrica per scindere il composto chimico. Per effettuare questa operazione, viene utilizzata una fonte di corrente continua, come una batteria o un alimentatore, che alimenta la reazione attraverso elettrodi immersi nell’elettrolita, chiudendo così un circuito elettrico. L’output di tale procedura comprende idrogeno e cloro sotto forma gassosa.
In un setting di laboratorio, tale reazione può essere eseguita impiegando un apparato voltammetrico di Hofmann dotato di elettrodi di platino, oppure in una cella elettrolitica più semplice con elettrodi di grafite. Considerato che l’acido cloridrico è un acido forte, la soluzione conterrà una concentrazione significativa di ioni H+ e Cl-, essenziali per il trasferimento della corrente elettrica durante l’elettrolisi.
Meccanismo delle Semireazioni
Le reazioni parziali, o semireazioni, che si verificano agli elettrodi sono le seguenti:
– Al catodo (-): avviene la riduzione degli ioni H+ attraverso la semireazione:
2 H+(aq) + 2 e– → H2(g)
– All’anodo (+): gli ioni cloruro (Cl-) subiscono ossidazione come indicato dalla semireazione:
2 Cl–(aq) → Cl2(g) + 2 e–
La reazione globale può essere riassunta nell’equazione chimica:
2 H+(aq) + 2 Cl–(aq) → H2(g) + Cl2(g)
Qualora la concentrazione degli ioni cloruro diminuisca significativamente, può verificarsi la produzione di ossigeno gassoso all’anodo, così come avviene nell’elettrolisi dell’acqua.
Impieghi Industriali e Sanitari del Cloro
Dal processo di elettrolisi di HCl si ricava il cloro, un elemento chimico di fondamentale importanza nella produzione industriale. Il cloro ha un’ampia gamma di applicazioni, risultando cruciale nella sintesi di varie sostanze chimiche. Viene utilizzato per trattare l’acqua, rendendola potabile, e si trova in molti prodotti disinfettanti e candeggianti.
Le qualità biocide del cloro hanno svolto un ruolo significativo nell’incremento della qualità della vita su scala globale grazie alla loro capacità di eliminare agenti patogeni dall’acqua.
Oltre all’acquedotto e ai prodotti per la pulizia, il cloro è impiegato nella fabbricazione di una vasta gamma di beni, tra cui:
– Carta
– Soluzioni antisettiche
– Pigmenti e coloranti
– Alimenti
– Insetticidi
– Vernici
– Prodotti derivati dal petrolio
– Materie plastiche
– Farmaci
– Tessuti
– Solventi
L’ampio utilizzo del cloro è spiegabile grazie alle sue eccellenti proprietà di reattività e alla capacità di formare composti molto stabili e utili in molti settori industriali.