Elemente und Moleküle, Schulbuch

91 5.2 herSTellUng anOrganiScher grUnDcheMiKalien Festpunkt 322 °C Kochpunkt 1388 °C Dichte 2,13 g/cm 3 Abb. 91.1: Eigenschaften von Chlor Abb. 91.4: DDT-Molekül in verschiedenen Darstellungen Abb. 91.5: Einsatz von Eisen(III)-chlorid als Fällungsmittel in der chemischen Stufe von Kläranlagen Abb. 91.3: FCKW-Moleküle Abb. 91.2: Wichtige chlorierte Kohlenwasserstoffe Cl 2 Probleme der Chlorchemie – Auswege Eine Reihe wichtiger organischer Chemikalien wurde und wird ausgehend von Chlor hergestellt. Chlorierte Kohlenwasserstoffe sind ausgezeichnete, nicht feuergefähr- liche Lösungsmittel für Fett und finden in der Putzerei („Chemische Reinigung“), aber auch in der metallverarbeitenden Industrie beim Entfetten von Metalloberflä- chen Verwendung. Heute weiß man, dass viele dieser Substanzen im Verdacht ste- hen, kanzerogen zu wirken. Die Lösungsmittel verdampfen und gelangen so in die Umwelt. Verunreinigte Lösungsmittel wurden früher einfach auf Mülldeponien „ent- sorgt“ und verunreinigen heute das Grundwasser. Da sie in der Natur kaum vorkom- men, gibt es fast keine Mikroorganismen, die für ihren Abbau sorgen. Strenge Ent- sorgungsrichtlinien und die Schwierigkeit der Beseitigung dieser Stoffe in Sondermüllverbrennungsanlagen bewirken, dass mit diesen Stoffen zunehmend sparsamer umgegangen wird. Eine weitere Stoffgruppe, die ausgehend von Chlor erzeugt wird, sind die Chlorflu- orkohlenwasserstoffe ( CFKs oder FCKWs ). Sie fanden vor allem als Treibgase für Spraydosen Verwendung, dienen aber auch als Wärmetransportmittel in Kühlschrän - ken, als Schaummittel bei der Kunststoffverarbeitung und als hochwirksame Feu- erlöschmittel (Halonlöscher). Heute weiß man, dass sie zwar ungiftig und unbrenn- bar sind, aber das Ozon in der Stratosphäre katalytisch zu Sauerstoff abbauen und so die Ozonschicht gefährden, die als Schutz gegen kurzwellige UV-Strahlung von der Sonne für unser Ökosystem lebensnotwendig ist. In vielen Ländern wurden CFK- Treibgase daher verboten. Die chlorierten Insektizide , die in den 1950er Jahren als Wundermittel gegen Schäd- linge und Moskitos als Malariaüberträger gefeiert wurden (DDT), werden im Fett- gewebe gespeichert und von der Muttermilch bis zu den antarktischen Pinguinen überall gefunden. Sie werden genauso wie die chlorierten Lösungsmittel biologisch fast nicht abgebaut. Auch hier gibt es in den meisten Ländern Verbote und Beschrän- kungen. Die Herstellung des Kunststoffs PVC verbraucht einen großen Teil der weltweiten Chlorproduktion. Die Chlorwasserstoffemissionen, die dieser Kunststoff in Müllver- brennungsanlagen – zumindest in solchen alter Bauart ohne Rauchgaswäsche – verursacht hat, führten dazu, dass er nur mehr in sehr beschränktem Umfang als Verpackungsmaterial Verwendung findet. Für langlebige Produkte wie Kunststoff- Fenster und Abflussrohre eignet sich PVC aber hervorragend. Außerdem würde eine Einstellung der PVC-Produktion die Problematik des heute bestehenden Chlorüber- schusses weiter verstärken. Die Chlorierung von Trinkwasser und Wasser in Schwimmbädern ist weit verbreitet. Zur Trink- und Badewasserdesinfektion kann als Alternative auch Ozon verwendet werden. Als Bleichmittel wird Chlor vor allem zum Bleichen von Cellulose für Papier eingesetzt. Dies bedeutet aber eine katastrophale Gewässerbelastung. Aus Umwelt- gründen stellen daher immer mehr Papierhersteller auf Bleichverfahren mit Was- serstoffperoxid um. Eine Möglichkeit zur Verwertung des Chlorüberschusses, die von der Donau- Che- mie in Österreich beschritten wird, ist die Herstellung von Eisen(III)-chlorid. Dazu lässt man das Chlor mit Eisenschrott reagieren. Das Eisen(III)-chlorid wird in Klär- anlagen zur Abtrennung von Phosphat verwendet. C H C Cl Cl Cl Cl Cl Dichlormethan alt: Methylenchlorid Trichlorethen „Tri“ Dichlor-difluor- methan 1,2-Dichlor-1,1,2,2- tetrafluor-ethan Tetrachlormethan alt: Tetrachlorkohlenstoff Tetrachlorethen „Tetra“ Biologische Klärstufe Kläranlage phosphat- hältiges Abwasser chlorid- hältiges Abwasser Vorfluter Eisen(III)-chlorid Eisen(III)-phosphat Chemische Klärstufe Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv