Oksiklorinasyon

Oksiklorinasyon, hidrojen klorür ve oksijenden klor (Cl
2) eşdeğeri üretme işlemidir. Bu işlem endüstriyel açıdan caziptir çünkü hidrojen klorür klorun kendisinden daha ucuzdur.

Örnek

Reaksiyon genellikle 1,2-dikloroetan üretiminde en yaygın kullanılan katalizör olan bakır(II) klorür (CuCl₂) ile başlatılır. Bazı durumlarda CuCl₂, yardımcı katalizör olarak KCl, LaCl₃ veya AlCl₃ varlığında silika üzerinde desteklenir. Silikanın yanı sıra, çeşitli alümina türleri, diatomik toprak veya pomza gibi çeşitli destekler de kullanılmıştır. Bu reaksiyon oldukça ekzotermik (238 kJ/mol) olduğundan, katalizörün termal bozunmasını önlemek için sıcaklık izlenir. Reaksiyon şu şekildedir:

CH₂=CH₂ + 2 CuCl₂ → 2 CuCl + ClH₂C-CH₂Cl

Bakır (II) klorür, bakır klorürün oksijen ve ardından hidrojen klorür ile ardışık reaksiyonları sonucu tekrar oluşur:

½ O₂ + 2 CuCl → CuOCuCl₂

2 HCl + CuOCuCl₂ → 2 CuCl₂ + H₂O

Kullanım alanları

Oksiklorinasyon, etilenin vinil klorüre dönüştürülmesinde kullanılır. Bu işlemin ilk adımında etilen, oksiklorinasyona uğrayarak 1,2-dikloroetan elde edilir:

CH₂=CH₂ + 2 HCl + ½ O₂ → ClCH₂CH₂Cl + H₂O

Oksiklorinasyon, daha sonra vinil klorüre dönüştürülen 1,2-dikloroetan üretiminde özel bir öneme sahiptir. Aşağıdaki reaksiyonda görülebileceği gibi, 1,2-dikloroetan parçalanır:

ClCH₂CH₂Cl → CH₂=CHCl + HCl

Bu kraking işleminden elde edilen HCl, ham madde HCl'nin (veya 1,2-dikloroetan üretmenin ana yolu olarak etilenin doğrudan klorlanması seçilirse Cl2'nin) tüketimini azaltmak için oksiklorinasyon yoluyla geri dönüştürülür.

Demir(III) klorür, ticari olarak oksiklorinasyon gibi yöntemler yoluyla üretilir. Örneğin, demir cevherlerinin hidroklorik asitte çözünmesi, demir klorürlerin bir karışımını verir:

Fe
3O
4 + 8 HCl → FeCl
2 + 2 FeCl
3 + 4 H
2O

Demir (II) klorür, oksijen ve hidroklorik asitle reaksiyona sokularak demir (III) türevine dönüştürülür:

4 FeCl
2 + O
2 + 4 HCl → 4 FeCl
3 + 2 H
2O