Електроліз водного розчину натрій хлориду

Бездіафрагменний метод:

Первинний процес:

І. Стадія: NaCl → Na⁺ + Cl^-

ІІ. Стадія:

К(-) A(+)

Na⁺, HOH Cl^-, HOH

ІІІ. Стадія: Na⁺ + ē ≠ Cl^- + ē = Cl⁰

2HOH+ 2ē = H₂ + 2OH^-

Вторинний процес:

2Cl→ Cl₂⁰

2NaOH + Cl₂ → NaCl + NaClO + H₂O

^{натрій гіпохлорит}

Діафрагменний метод:

Катодний і анодний простори розділені напівпрониклою мембраною, це забезпечує односторонній рух росолу в напрямку протилежному руху йонів ОН^- до аноду і протидіє зворотному їх переміщенню. Відсутній вторинний процес. Проте, варто зауважити, що луг одержується забруднений натрій хлоридом.

Метод із ртутним катодом:

Перенапруга виділення дигідрогену на Hg-катоді становить + 2,0 В. В той же час, за рахунок розчинення металічного натрію у ртуті, утворюється амальгама натрію, що є абсолютно новим за якістю електродом, потенціал розряду натрію на якому становить лише +1,2 В. Тому на Hg-катоді розряджаються йони натрію: Na⁺ + ē = Na⁰

Первинні процеси на аноді ідентичні до попередніх випадків, вторинні процеси передаються двома рівняннями:

- утворення амальгами натрію: Na +nHg → Na∙Hgn

- розклад амальгами натрію: Na∙Hgn + H₂O NaOH + 0,5H₂ + nHg

Метод забезпечує одержання чистого натрій гідроксиду.

 

Виробництво хлоридної кислоти

Хлоридна (соляна) кислота — це розчини гідроген хлориду(газу) у воді в різних співвідношеннях.

Хлоридна кислота (HCl) — безбарвна, прозора рідина. Максимально можливий вміст HCl в кислоті 46,15%. За концентрації 20,22% утворюється азеотроп з Т_кип=108,6°С

Виробництво синтетичної хлоридної кислоти включає дві послідовні стадії:

І стадія: синтез хлороводню:

H₂ + Cl₂ ^hν 2HCl + 183,7 кДж

Зворотний, гомогенний, екзотермічний процес ініціюється світлом. Рівновага настає за Т=1500°С. На практиці процес здійснюють за Т=2300°С, дигідроген подається в надлишку 3-10%, це не впливає на рівновагу, але забезпечує відсутність хлору у відхідних газах, загальну екологічну чистоту.

ІІ стадія: абсорбція гідроген хлориду – гетерогенний, зворотний, екзотермічний процес утворення гідратів:

HCl + nHOH HCl∙nHOH ∆H= -75 кДж/моль

Процес абсорбції відбувається у двох колонах, друга має назву санітарної. Перша орошується 31% HCl, друга – розбавленою хлоридною кислотою.

РОЗДІЛ 12. ВИРОБНИЦТВО СИЛІКАТНИХ МАТЕРІАЛІВ

Силікатними матеріалами називають матеріали з суміші або сплавів силікатів, полісилікатів та алюмосилікатів. Класифікація силікатів наведена в таблиці 12.1.

 

Таблиця 12.1

Класифікація силікатів

Силікати

Природні (мінерали) Штучні (силікатні матеріали)

Вяжучі речовини

Кераміка

Безсилікатні матеріали

Скло

Сітали