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CLORO
Cl2

Informações gerais
O cloro elementar, cujo símbolo químico é Cl, é um elemento , pertencendo ao grupo 17 ou VIIa , da tabela periódica.
O numero atômico do cloro é 17.
O elemento foi isolado, pela primeira vez, em 1774, pelo químico sueco Carl Wilhem Scheele, que imaginava tratar-se de um composto.
A denominação "CLORO" foi dada pelo químico britânico Humphry Davy , que em 1810 demonstrou que o cloro é um elemento.
Foi o primeiro gás a ser usado como arma química, durante a Primeira Guerra Mundial (1914-1918).

Aspecto
Nas condições ambientes, de temperatura e pressão, o cloro é um gás de cor amarelo-esverdeada.
O produto é comercializado na forma de líquido sob pressão (o cloro torna-se líquido a 6,8 atmosferas / 20 º C), geralmente em cilindros de aço.
O gás é irritante, possuindo odor acre característico.

Propriedades físicas

Peso atômico

35,46

Peso molecular

70,91

Densidade

Líquido

1561 kg/m3 , a -35 º C

1468 kg/m3 , a 0 º C

1410 kg/m3 , a +20 º C

Gás

3214 kg/m3 , a 0 º C / 760 mm Hg
[ Densidade relativa, a 20 º C ,
em relação ao ar = 2490 kg/m3 ]

Ponto de ebulição, a 760 mm Hg

-34,05 º C

Ponto de fusão

-101 º C

Pressão de vapor, a 20 º C

6,7 bar

Observações:

1 volume de cloro líquido = 457 volumes de cloro gasoso, a 0 º C / 760 mm Hg

1 kg de cloro líquido = 0,315 m 3 de cloro gasoso, a 0 º C / 760 mm Hg

 

Propriedades térmicas

Calor específico

Cloro líquido, entre 1 e 27 º C

0,236 kcal / kg / º C

Gás, a pressão constante
(6,8 atm.), entre 1 e 27 º C

0,113 kcal / kg / º C

Calor latente de fusão

21,6 kcal / kg

Calor latente de vaporização, a 0 º C

63,2 kcal / kg

Coeficiente de expansão volumétrica, do cloro líquido, a 20 º C

0,0021 por º C

Calor de reação do cloro com solução de hidróxido de sódio

348 kcal / kg de cloro


Solubilidade com a água
O cloro não é muito solúvel com água mas, ao combinar-se com água ou vapor d'água, forma ácido clorídrico e ácido hipocloroso:
Cl2 + H2O ® HCl + HOCl
Os vapores de ácido clorídrico são tóxicos e corrosivos.
As soluções de cloro em água tem propriedades oxidantes, germicidas e alvejantes.
Abaixo de +9,6 º C ocorre deposição de cristais de hidrato de cloro ( Cl2.8H2O).
Processos que usam cloro e água devem ser mantidos acima dessa temperatura, para prevenir a formação de hidrato de cloro sólido, que pode causar entupimentos em válvulas e tubulações.

Propriedades químicas
O cloro, não combinado com água, e à temperatura ambiente, reage diretamente com a maioria dos elementos, formando cloretos metálicos(e.g.: ferro, alumínio, titânio) e não metálicos(e.g.: enxofre, fósforo).
O cloro sem água, à temperatura ambiente, não ataca o aço, o cobre e o níquel, maciços. A corrosão ocorre, no entanto, a temperaturas mais elevadas(200 ºC para o aço e 500 ºC para o níquel).
Basta um pouco de umidade, no cloro, para desencadear rápida corrosão no aço, cobre e níquel.
O titânio resiste ao cloro com água até a 100 ºC, mas não resiste ao cloro sem água.
Misturas de cloro e hidrogênio são explosivas. A explosão pode ser iniciada por centelhas, reações fotoquímicas ou por um agente catalisador.
A reação de cloro com amônia pode produzir tricloreto de hidrogênio, o qual é explosivo espontaneamente.

Seleção de materiais

A escolha dos materiais a serem usados, em uma instalação que envolva cloro, deve ser discutida com os fornecedores do cloro e só deve ser confirmada depois de um detalhado exame das possíveis variações nas condições de operação.
Aço é apropriado para o uso com cloro sem água. Por isso, antes de entrar em operação, uma instalação feita de aço deve ser adequadamente drenada e seca, antes da autorização para entrada em funcionamento. Isso deve ser feito, preferencialmente, com gás inerte (e.g.: Nitrogênio) ou ar seco. Isso deve ser feito até que os fluidos de purga apresentem ponto de orvalho abaixo de - 40 ºC.
Se for possível garantir um alto nível de umidade, o uso de titânio é satisfatório, desde que seja feito controle das temperaturas limites superiores de operação.
Se houver qualquer possibilidade de contato do titânio com cloro sem água, por exemplo, por falha no abastecimento de água, o uso do titânio deve ser reconsiderado , tendo em vista a rápida corrosão, e o uso de outros materiais deve ser levado em conta.
Existem materiais que resistem bem ao ataque, tanto do cloro "seco" quanto do cloro com água, por exemplo, vidro, porcelana, tântalo, ebonite e alguns plásticos. O uso de plásticos, com cloro líquido, nem sempre é satisfatório.

Recomendações Gerais

 Glossário 

 "Tântalo" = Elemento de número atômico 73, metálico, branco-acinzentado, denso, muito duro, usado em ligas especiais (símbolo: Ta)
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"Ebonite" = Substância dura e negra, obtida pela vulcanização da borracha com excesso de enxofre.
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