Chlorgas: Ein unverzichtbarer Helfer in der Wasserdesinfektion

Mit dem Beginn der industriellen Revolution begann auch der Aufstieg von Chlor in der chemischen Industrie. Heute ist Chlor eine der wichtigsten Grundchemikalien, mit einer jährlichen Produktionsmenge von über 9 Millionen Tonnen in Europa. Ein kleiner aber sehr wichtiger Teil geht in die Wasseraufbereitung, insbesondere in Schwimmbädern sowie in die Trinkwasserbehandlung, um schädliche Verunreinigungen zu entfernen.
 

Chlor: Ein Halogen mit vielseitigen Eigenschaften

Chlor (Cl) ist ein chemisches Element aus der Gruppe der Halogene, zu der auch Fluor, Brom, Jod gehören. Unter normalen Druck- und Temperaturbedingungen liegt Chlor in Form von Chlorgas vor, das aus zwei Chloratomen besteht, die sich zu einem Molekül (Cl₂) verbinden.
 

Eigenschaften von Chlorgas

• Aussehen und Geruch: Chlorgas ist an seiner charakteristischen grünlich-gelben Farbe und seinem scharfen, stechenden Geruch zu erkennen.
• Dichte: Mit einer Dichte, die etwa 2,5-mal höher ist als die von Luft, sinkt Chlorgas zu Boden und sammelt sich in tiefer liegenden Bereichen an.
• Brennbarkeit: Chlorgas selbst ist nicht brennbar, kann jedoch brennbare Stoffe zur Entzündung bringen.
• Giftigkeit: Chlorgas ist stark reizend und giftig. Bei Inhalation kann es zu schweren Atemwegsschäden, die bis zum Tod führen können.

In flüssigem Zustand hat Chlor eine höhere Dichte und nimmt weniger Volumen ein, wodurch es erheblich leichter zu handhaben und zu transportieren ist. Chlorgas wird daher unter Druck bei Normaltemperatur verflüssigt und in spezielle Druckbehälter zur sicheren Lagerung und zum Transport abgefüllt. Sobald der Druck verringert wird, geht das flüssige Chlor rasch wieder in den gasförmigen Zustand über.
 

Chlorgas: Essentiell für effektive Wasseraufbereitung

Chlorgas wird aufgrund seiner starken desinfizierenden und oxidierenden Eigenschaften in verschiedenen Industrien intensiv genutzt. In der chemischen Industrie dient es zur Herstellung von Chlorverbindungen, während es in der Papierindustrie als Bleichmittel eingesetzt worden ist. Ebenso findet es Anwendung in der Synthese von Medikamenten und der Metallreinigung. Ein Einsatzbereich von Chlorgas ist jedoch die
 

Wasseraufbereitung: 
 

1. Trinkwasserdesinfektion

Chlorgas ist weltweit als eines der wichtigsten Desinfektionsmittel in der Trinkwasseraufbereitung, insbesondere bei älteren Trinkwasserleitungen. Es reagiert mit Wasser zu Hypochloriger Säure (HOCl), die schädliche Mikroorganismen eliminiert, indem sie deren Zellwände zerstört.
 
Abbildung 1: Chlor stellt sicher, dass beim Verbraucher sauberstes Trinkwasser ankommt. Credit: iStock -BrianAJackson
 

2. Desinfektion von Poolwasser

In Österreich ist die Chlorung von Schwimmbadwasser im öffentlichen Bereich gesetzlich vorgeschrieben. Das Wasser wird im Kreislauf gepumpt und mit verschiedenen Mitteln behandelt, darunter auch Chlor zur Desinfektion. Meist wird hierbei das Chlorgasverfahren angewandt:
 
Das Chlorgas wird aus Druckbehältern (Chlorgasflaschen oder -fässer) entnommen, in Wasser gelöst und als Chlorlösung dem gefilterten Wasser zugeführt. Durch die Chlorung werden nicht nur Bakterien, Viren, Pilze und andere gesundheitsgefährdende Keime effektiv abgetötet, sondern auch organische Verunreinigungen abgebaut, die sich nicht herausfiltern lassen.
 
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DC Chlorgasproduktion: Verfahren und Produkte

Chlor kommt in der Natur nicht in seiner elementaren Form vor, sondern nur gebunden in verschiedenen Verbindungen. Chlorgas wird daher großtechnisch im Donau Chemie Werk Brückl im umweltfreundlichen Membranverfahren durch die sogenannte Chlor-Alkali-Elektrolyse einer Natriumchlorid-Lösung (NaCl) gewonnen. Dabei entstehen als Nebenprodukte Natronlauge (NaOH) und Wasserstoff (H₂).
 
Das gewonnene Chlorgas dient als Ausgangsstoff für die Herstellung einer Vielzahl von Produkten, darunter Chlorgas mit einer Mindestreinheit von 99,8 % (siehe Produkt „DC Chlor“) und hochreine Salzsäure. Weitere Produkte, die wiederum aus der Salzsäure in Brückl hergestellt werden, sind Eisenchloride zur Wasserbehandlung und Polyaluminiumchloride (PAC) zur (Ab-)Wasserreinigung.
Abbildung 2: Chlor-Alkali-Elektrolyse im Werk Brückl. Während das gesundheitsbedenkliche Quecksilberamalgam-Verfahren in vielen Teilen Europas noch bis 2017 zum Einsatz kam, hat die Donau Chemie bereits in den 1990er Jahren auf das weltweit modernste und umweltfreundliche Membranverfahren umgestellt. © Donau Chemie AG
 

DC Chlor: Hochreines Chlorgas für die Wasserdesinfektion

DC Chlor, ein Chlorgasprodukt mit einer Reinheit von mindestens 99,8%, wird von der Donau Chemie speziell für die Desinfektion von Trink-, Poolasser produziert. Es erfüllt die strengen Vorgaben der DIN 19607 (Chlor zur Wasseraufbereitung) und EN 937 (Produkte zur Aufbereitung von Wasser für den menschlichen Gebrauch – Chlor).
 
Abbildung 3: Übersicht der Qualitätsmerkmale von DC Chlor – Chlorgas für die Desinfektion von Trinkwasser, Poolwasser . © Donau Chemie AG
 

Chlorgas-Logistik: Gebindegrößen und Sicherheit

Die Donau Chemie liefert Chlorgas an Großabnehmer in TÜV-geprüften Stahl-Druckbehältern, vorausgesetzt, diese verfügen über die erforderliche behördliche Giftbezugsbescheinigung. Wir bieten eine Auswahl an Gebindegrößen an, die auf die individuellen Transport- und Lagerbedürfnisse unserer Kunden abgestimmt sind. Falls Kunden bereits über eigene Chlorgasgebinde verfügen, können sie diese bei uns befüllen und prüfen lassen.
 
Unser Sortiment umfasst gängige Gebindegrößen für Chlorgas, darunter:
 

• Chlorgasflaschen: Erhältlich in Stahlgasgebinden mit einem Inhalt von 50 kg und 65 kg. Bei der Handhabung der Flaschen ist ein maximales Drehmoment von 7 Newtonmeter (Nm) zum Schließen der Ventile empfohlen, um Beschädigungen und Leckagen zu vermeiden.
• Chlorgasfässer: In Gebindegrößen von 500 kg und 1.000 kg verfügbar.
• Sondergebinde: Laborflaschen mit einem Inhalt von 5–12 kg sowie Leihgebinde und Notfallsets für Flaschen und Fässer sind ebenfalls verfügbar.
• Notfallkappen: Für zusätzlichen Schutz bieten wir Notfallkappen für Flaschen (50 kg und 65 kg) sowie für Fässer (500 kg und 1.000 kg) an

   
Vor der Befüllung und Auslieferung durchlaufen sämtliche Gebinde, ob unsere eigenen oder die unserer Kunden, eine umfassende Sicherheitsprüfung.
 
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Vorsicht Chlorbutter: Korrosionsrisiken vermeiden

Chlor ist ein hochreaktives Gas, das bei Kontakt mit (Luft-)Feuchtigkeit korrosiv wird und eine Vielzahl von Materialien angreifen kann. Dabei bildet sich eine gelb-braune, pastöse Substanz, die als „Chlorbutter“ bekannt ist und unter anderem stark korrosive Metallhydride enthält.
 

Wie „Chlorbutter“ entsteht

Chlor wird in Flaschen und Fässern ausgeliefert, die frei von Wasser (< 20 ppm Wassergehalt) und somit auch frei von pastösen Chlorverbindungen sind. Daher kann „Chlorbutter“ bei der Produktion oder Lagerung beim Gaslieferanten praktisch nicht entstehen. Das Phänomen tritt in der Regel erst dann auf, wenn Chlor mit Feuchtigkeit an bestimmten Stellen von Entnahmesystemen in Berührung kommt.
Besonders anfällig sind Querschnittserweiterungen, wo sich sich das durchströmende Chlorgas entspannt und abkühlt. Ein typisches Beispiel ist der Anschluss eines Vakuumreglers: Ist das Unterdrucksystem undicht, kann Feuchtigkeit eindringen und zur Bildung von „Chlorbutter“ führen.

Vorbeugung durch Wartung und Fachkenntnis

Um Korrosionsschäden und die Bildung pastöster Chlorverbindungen zu vermeiden, sind regelmäßige Wartung und ein sachgemäßer Umgang mit Chlorgas unerlässlich. Die Dichtheit der Systeme, die mit Chlorgas arbeiten, sollte kontinuierlich überprüft werden, um unerwünschte Reaktionen und Materialschäden zu verhindern.

Als zusätzlichen Sicherheitsservice zur Unterstützung unserer Kunden bieten wir die TÜV-Prüfung von Chlorgasgebinden in unserem Werk in Brückl an.

​Weiters organisieren wir umfassende Sicherheits- und anwendungstechnische Schulungen direkt vor Ort, um die professionelle Handhabung von Chlorgas sicherzustellen.

Abbildung 5: Chlorgasflaschen-Prüfung © Donau Chemie AG

 

Fazit: Effektive Desinfektion mit Chlorgas

Chlor ist ein wahres Multitalent in der Industrie und zeigt durch seine chemischen Eigenschaften eine bemerkenswerte Vielseitigkeit. Als Chlorgas leistet es in der Wasseraufbereitung hervorragende Arbeit, indem es durch seine stark desinfizierende und oxidierende Wirkung für eine hohe Wasserqualität sorgt. Die Donau Chemie setzt auf das umweltfreundliche Membranverfahren, um Chlorgas auf nachhaltige und effiziente Weise zu produzieren.