क्लोरीन के औद्योगिक निर्माण की डीकन विधि का वर्णन नामांकित चित्र के साथ कीजिए। क्लोरीन पानी के साथ कैसे अभिक्रिया करती है? रासायनिक समीकरण द्वारा समझाइए।

Explanation

(i) प्रयोगशाला विधि -
प्रयोगशाला में क्लोरीन गैस का निर्माण मैंगनीज डाइऑक्साइड को सान्द्र हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के साथ एक फ्लास्क में गर्म करके किया जाता है। इस अभिक्रिया की रासायनिक समीकरण निम्न प्रकार से है -

इस अभिक्रिया में `MnCl_2` व `H_2O` फ्लास्क में रह जाते हैं और `Cl_2` गैस के रूप में बाहर निकलती है जिसको सान्द्र सल्फ्यूरिक अम्ल से निकालकर नमी को पृथक् कर देते हैं और फिर गैस जार में एकत्र कर लेते हैं।
(ii) डीकन विधि द्वारा क्लोरीन के निर्माण की विधि
यह विधि क्लोरीन के औद्योगिक निर्माण की प्रमुख विधि है। इस विधि में HCl का ऑक्सीकरण क्यूप्रस क्लोराइड (उत्प्रेरक) की उपस्थिति में वायु की ऑक्सीजन द्वारा निम्नवत् किया जाता है -
`4HCl + O_2 underset(450^@C)overset(Cu_2Cl_2)(to) 2Cl_2 uarr + 2H_2O`
विधि-उत्प्रेरक कक्ष में झाँवा पत्थर, क्यूप्रस क्लोराइड विलयन में भिगोकर रख देते हैं तथा ताप `450^@C` कर देते हैं। HCl तथा वायु का मिश्रण 4 : 1 के अनुपात में लेकर उत्प्रेरक कक्ष में प्रवाहित किया जाता है। यहाँ क्लोरीन बनती है, परन्तु इसमें `HCI, N_2, O_2` तथा जलवाष्प मिले होते हैं। इस मिश्रण को स्क्रबर में प्रवाहित करके HCl हटा देते हैं। दूसरे कक्ष में प्रवाहित करने पर सान्द्र `H_2SO_4` द्वारा जलवाष्प पृथक् कर देते हैं। इस प्रकार `N_2, O_2` मिश्रित क्लोरीन प्राप्त होती है।

(iv) जल के साथ अभिक्रिया-क्लोरीन गैस जल में घुलकर क्लोरीन जल बनाती है जिसका रंग हल्का हरा-पीला होता है और उससे क्लोरीन की गन्ध आती है। क्लोरीन जल को सूर्य के प्रकाश में रखने पर ऑक्सीजन गैस निकलती है क्योंकि क्लोरीन की जल से मन्द अभिक्रिया होती है जिसमें हाइपोक्लोरस अम्ल बनता है जो सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में शीघ्र ऑक्सीजन और हाइड्रोक्लोरिक अम्ल में अपघटित हो जाता है।
`Cl_2 + H_2O to HCl + HClO`
`2HClO to 2HCl + O_2 uarr`
बर्फ के समान ठण्डा क्लोरीन जल, क्लोरीन हाइड्रेट बनाता है। क्लोरीन जल तीव्र ऑक्सीकारक पदार्थ है जो पोटैशियम आयोडाइड तथा पोटैशियम ब्रोमाइड विलयन से क्रमश: आयोडीन व ब्रोमीन को मुक्त कर देता है।
`2KI + Cl_2 to 2KCl + I_2 uarr`
`2KBr + Cl_2 to 3KCl + Br_2 uarr`
क्लोरीन के उपयोग -
1. विस्फोटक पदार्थ, विरजंक चूर्ण एवं अन्य कार्बनिक यौगिकों जैसे क्लोरोफॉर्म `(CHCI_3),CCI_4` आदि के निर्माण में। 2. जीवाणुनाशक के रूप में (पेय जल को शुद्ध करने में)। 3. कागज़ एवं सूती कपड़ों के विरंजन में 4. फॉस्जीन `(COCI_2` ), मस्टर्ड गैस `(CICH_2CH_2SCH_2CH_2Cl)` तथा अश्रु गैस `(CCI_3NO_2)` के निर्माण में।