CLORURAZIONE DEL METANO

La clorurazione industriale del metano è un processo che sfrutta una reazione a meccanismo radicalico che porta alla formazione di una miscela contenente tutti i clorometani possibili, cioè dal CH3Cl fino al CCl4.

In ogni caso infatti il meccanismo radicalico , che presuppone reagenti in fase gassosa, tende a proseguire fino alla sostituzione di tutti gli atomi di idrogeno (reazioni consecutive). Ciò che può essere fatto a livello industriale per controllare la reazione è la scelta di un’opportuna temperatura operativa e del rapporto quantitativo CH4/Cl2 , mentre il catalizzatore non è necessario proprio a causa del meccanismo radicalico.

Ad esempio la scelta di una temperatura molto alta come pure un’elevata quantità di Cl2 garantiscono l’ottenimento di quantità più elevate dei prodotti trisostituiti e tetrasostituiti, che possono a loro volta essere ottenuti anche partendo direttamente dalla clorurazione del metano monosostituito .

Una miscela più ricca in CHCl3  richiede invece temperature relativamente più blande , un largo eccesso di metano e tempi di contatto tra i reagenti molto brevi.

I prodotti ottenibili hanno molte caratteristiche in comune, ad esempio per quanto riguarda il potenziale uso come refrigeranti : in particolare lo erano in passato i  diffusi cloroformio CHCl3 e il CCl4  , che rimangono ancora oggi adoperati nella formulazione di freon più moderni (impatto ambientale più contenuto rispetto al passato), ma sono anche reagenti di sintesi per una miriade di reazioni condotte sia su scala di laboratorio che industriale.

triclorometano
Cloroformio

La miscela dei prodotti della clorurazione contiene anche quantità tutt’altro che trascurabili di sottoprodotti di minore interesse, che si formano maggiormente con condizioni di reazione più spinte. Parliamo in particolare di alcheni clorurati e, in alcuni casi, composti aromatici.

A valle del processo produttivo è quindi indispensabile la separazione dei prodotti per distillazione.

Chimitutor -21 Febbraio 2018