Chlor und Natronlauge, Verwendung

Die Produktion von Chlor betrug im Jahr 2007 in der Welt etwa 50 Millionen Tonnen jährlich. Bei der Chloralkali-Elektrolyse entstehen Chlor und Natronlauge als Koppelprodukte, d. h. es werden immer gleichzeitig beide Stoffe gebildet, und zwar entsprechend der Stöchiometrie der Reaktionsgleichung in einem Massenverhältnis von 1 : 1,13. Bei einer Produktion von etwa 50 Millionen Tonnen Chlor werden also über 50 Millionen Tonnen Natronlauge erzeugt. In der BRD werden etwa 3,5 Millionen Tonnen Chlor und knapp 4 Millionen Tonnen NaOH hergestellt.

Chlor wird in der chemischen Industrie überwiegend zur Herstellung organischer Produkte eingesetzt, darunter sind auch viele chlorfreie Endprodukte, die über chlorhaltige Zwischenstufen oder mithilfe chlorhaltiger Verbindungen hergestellt werden. Beispielsweise werden Isocyanate, die für Polyurethane eingesetzt werden, durch Umsetzung von Aminen mit Phosgen hergestellt:

$\begin{array}{l}\text{R}\text{-}{\text{NH}}_{\text{2}}{\text{+ COCl}}_{\text{2}}\underset{}{\overset{}{\to }}\text{ R}\text{-}\text{N}\text{=}\text{C=}O+2HCl\\ \text{Amin}\text{ Phosgen}\text{ Isocyanat}\end{array}$

Damit ist die Chlorchemie in der BRD direkt oder indirekt zu 50 - 60 % am Chemieumsatz beteiligt.
Aus Chlor werden wichtige anorganische Verbindungen wie Salzsäure, Chloride, Hypochlorite, Chlorate und Chlorkalk (Bleichkalk) hergestellt. Weitere Verwendung findet Chlor als Oxidationsmittel, Bleichmittel, zur Desinfektion von Trinkwasser und Badewasser in Bädern sowie beim Entzinnen von Weißblech.
Wichtige organische Verbindungen, die Chlor enthalten, sind z. B. Polyvinylchlorid (PVC), Phosgen (Carbonylchlorid - COCl₂), Trichlormethan (Chloroform), Tetrachlormethan und verschiedene Insektizide und Pestizide. Chlorfreie Produkte, zu deren Herstellung Chlor verwendet wird, sind z. B. ungesättigte Verbindungen, die sich durch Eliminierung von Chlorwasserstoff herstellen lassen.

$\begin{array}{l}\text{Beispiel:}\\ \text{R}\text{-}{\text{CH}}_{\text{2}}\text{-}{\text{CH}}_{\text{2}}\text{-}\text{R' }\underset{\text{- HCl}}{\overset{\text{+}{\text{Cl}}_{\text{2}}}{\to }}\text{R}\text{-}\text{CHCl}\text{-}{\text{CH}}_{\text{2}}\text{-}\text{R' }\underset{}{\overset{\text{- HCl}}{\to }}\text{ R}\text{-}\text{CH}\text{=}\text{CH}\text{-}\text{R'}\\ \text{Alkan}\text{Chloralkan}\text{Alken}\end{array}$

Natronlauge ist eine wässrige Lösung von Natriumhydroxid („Ätznatron“). Sie wird in vielen Prozessen als Neutralisationsmittel bzw. basisches Medium eingesetzt. Weiterhin werden große Mengen beim Bauxit-Aufschluss für die Aluminiumherstellung sowie bei der Gewinnung von Zellstoff benötigt, desgleichen in der Papier- und Textilindustrie. Auch für die Seifen- und Farbstoffindustrie ist Natronlauge eine unersetzliche Hilfschemikalie, die bei vielen Umwandlungs-, Verarbeitungs-, und Reinigungsprozessen eine Rolle spielt.
Weitere Anwendungen, die mengenmäßig jedoch von geringer Bedeutung sind, findet Natronlauge in der Fotografie als Zusatz in Entwicklungs- und Fixierbädern, außerdem als Brezellauge (4%-ige Natronlauge) oder zum Abbeizen von Holz.