УРЛАГ
ГОО САЙХАН БА ЭРҮҮЛ МЭНД
ГАРААР ХИЙСЭН
СОЁЛ БА ТҮҮХ
ҮЗВЭР НААДАМ
БАЙГАЛЬ ОРЧИН
ХООЛ БА УНДАА
УРВУУ ИНЖЕНЕРЧЛЭЛ
ШИНЖЛЭХ УХААН
СПОРТ
ТЕХНОЛОГИ
ӨМСДӨГ ХЭРЭГСЭЛ
Understanding Chlorine from Salt Electrolysis — The Element That Purifies Water
Peter

Зохиогч

Peter

13. Тавдугаар сар 2026SE
54
0
0
3
0

Understanding Chlorine from Salt Electrolysis — The Element That Purifies Water

Дунд шат

Зааварчилгаа

1

Prepare Saturated Salt Brine

Dissolve 360 grams of sodium chloride in 1 liter of warm distilled water to create a saturated brine solution. At room temperature, water dissolves about 36% NaCl by weight. Stir until no more salt dissolves and a small amount of undissolved crystals remain at the bottom — this confirms saturation. Filter through paper to remove any insoluble impurities.

Энэ алхмын материал:

Нэрмэл усНэрмэл ус
Ширээний давсШирээний давс

Шаардлагатай багаж:

Дулаанд тэсвэртэй шилэн аягаДулаанд тэсвэртэй шилэн аяга
Нарийн жинНарийн жин
Боросиликат шилэн савааБоросиликат шилэн саваа
Шүүлтүүрийн цаасШүүлтүүрийн цаас
2

Understand the Chlor-Alkali Principle

When electricity passes through brine, three products form simultaneously: chlorine gas (Cl₂) at the anode, hydrogen gas (H₂) at the cathode, and sodium hydroxide (NaOH) in solution. The key reaction: 2NaCl + 2H₂O → Cl₂ + H₂ + 2NaOH. This is the chlor-alkali process — one of the largest industrial electrochemical operations, consuming about 1% of global electricity.
3

Set Up a Small Electrolysis Cell

Place two carbon (graphite) electrodes in a beaker of saturated brine, spaced 5 cm apart. Carbon is essential — metal electrodes react with chlorine. Connect to a 6-12V DC power supply. The positive terminal (anode) will produce chlorine; the negative terminal (cathode) will produce hydrogen. Use alligator clips for electrode connections.

Энэ алхмын материал:

Бал чулууны электродБал чулууны электрод

Шаардлагатай багаж:

Дулаанд тэсвэртэй шилэн аягаДулаанд тэсвэртэй шилэн аяга
Шууд урсгалын тэжээлийн үүсгүүрШууд урсгалын тэжээлийн үүсгүүр
Битүү хамгаалалтын нүдний шилБитүү хамгаалалтын нүдний шил
4

Observe Gas Evolution at Both Electrodes

Apply 6V and watch bubbles form at both electrodes. At the anode (positive), greenish-yellow chlorine gas rises — it has a sharp, pungent odor detectable below 1 ppm. At the cathode, colorless hydrogen bubbles form. DANGER: Perform this ONLY in a well-ventilated fume hood or outdoors. Chlorine gas caused 90,000 casualties in World War I. Even small amounts irritate lungs severely.

Шаардлагатай багаж:

Хүчлийн хийн шүүлтүүртэй амьсгалын хамгаалалтХүчлийн хийн шүүлтүүртэй амьсгалын хамгаалалт
Химийн цацралтын нүдний шилХимийн цацралтын нүдний шил
Химид тэсвэртэй бээлийХимид тэсвэртэй бээлий
5

Test for Chlorine with Litmus Paper

Hold damp blue litmus paper near the anode — chlorine first turns it red (acidic), then immediately bleaches it white. This double reaction is chlorine's signature test: Cl₂ + H₂O → HCl + HOCl. The hypochlorous acid (HOCl) is the bleaching agent. No other common gas produces this red-then-white sequence on litmus.

Шаардлагатай багаж:

Лакмусын цаасЛакмусын цаас
6

Collect Sodium Hydroxide from the Cathode

As electrolysis proceeds, the solution around the cathode becomes strongly alkaline — sodium hydroxide accumulates. Test with pH paper: it reads 13-14. Industrial membrane cells keep the anode and cathode compartments separate to prevent chlorine from reacting with NaOH, which would form sodium hypochlorite (bleach) instead of the desired separate products.

Шаардлагатай багаж:

Дулаанд тэсвэртэй шилэн аягаДулаанд тэсвэртэй шилэн аяга
Лакмусын цаасЛакмусын цаас
7

Understand Scheele's Discovery

Carl Wilhelm Scheele first produced chlorine in 1774 by reacting manganese dioxide with hydrochloric acid: MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + 2H₂O + Cl₂. He called it 'dephlogisticated muriatic acid air.' Humphry Davy proved in 1810 that it was an element, naming it 'chlorine' from Greek 'khloros' (pale green). Scheele had unknowingly handled one of the most dangerous elements barehanded.
8

Demonstrate Chlorine's Bleaching Power

Dissolve a tiny amount of chlorine in cold water to make chlorine water. Dip a strip of colored fabric or a flower petal into the solution — the color disappears within seconds as hypochlorous acid oxidizes the organic pigments. This bleaching action revolutionized textile manufacturing when Charles Tennant patented bleaching powder (calcium hypochlorite) in 1799.

Энэ алхмын материал:

Нэрмэл усНэрмэл ус

Шаардлагатай багаж:

Химийн цацралтын нүдний шилХимийн цацралтын нүдний шил
Химид тэсвэртэй бээлийХимид тэсвэртэй бээлий
9

Map Chlorine's Role in Water Treatment

Since 1908, chlorination has been the primary method for making drinking water safe. Adding 0.2-0.5 ppm free chlorine kills bacteria, viruses, and protozoa. This single innovation has saved more lives than any medical advance in history. Chloramines (chlorine + ammonia) provide longer-lasting residual disinfection in distribution systems. Breakpoint chlorination eliminates ammonia contamination.
10

Explore PVC and Organochlorine Chemistry

Chlorine is essential for producing polyvinyl chloride (PVC) — the world's third most-produced plastic. Vinyl chloride monomer (CH₂=CHCl) polymerizes into pipes, window frames, flooring, and medical tubing. About 40% of all chlorine production goes to organic chemicals: solvents, pesticides, pharmaceuticals, and silicones. Hydrochloric acid production consumes another 30%.
11

Neutralize and Document Findings

After the experiment, neutralize any remaining chlorine by adding sodium thiosulfate solution to the brine — it converts chlorine to harmless chloride ions. Record observations: color of gas, bleaching effect, litmus test results, and NaOH pH readings. Chlorine's atomic number 17 places it in Group 17 (halogens), and its electronegativity of 3.16 makes it the third most electronegative element after fluorine and oxygen.

Энэ алхмын материал:

Нэрмэл усНэрмэл ус

Шаардлагатай багаж:

Нарийн жинНарийн жин

Материал

3

Шаардлагатай багаж

10

CC0 Нийтийн домэйн

Энэ загвар CC0 дор гаргагдсан. Та зөвшөөрөл авахгүйгээр хуулах, өөрчлөх, түгээх, ашиглах боломжтой.

Загвараар дамжуулан бүтээгдэхүүн худалдаж авч Бүтээгчийг дэмжээрэй Бүтээгчийн шимтгэл Борлуулагчаар тогтоосон, эсвэл энэ загварын шинэ хувилбар үүсгэж орлогоо хуваахын тулд өөрийн загварт холбоос болгон оруулна уу.

Хэлэлцүүлэг

(0)

Нэвтрэх хэлэлцүүлэгт нэгдэхийн тулд

Сэтгэгдлүүдийг ачаалж байна...