Βιομηχανική προετοιμασία του NaOH με διάγραμμα;

Βιομηχανική παρασκευή NaOH (καυστική σόδα)

1. Διαδικασία Chlor-Alkali (ηλεκτρόλυση της άλμης)

Αυτή είναι η πιο συνηθισμένη βιομηχανική μέθοδος για την παραγωγή ΝαΟΗ. Περιλαμβάνει την ηλεκτρόλυση ενός συμπυκνωμένου διαλύματος χλωριούχου νατρίου (άλμη).

Διάγραμμα:

[Εικόνα:Ένα διάγραμμα που απεικονίζει τη διαδικασία Chlor-Alkali. Αυτό θα πρέπει να περιλαμβάνει ένα διάγραμμα ενός ηλεκτρολυτικού κυττάρου με διάφραγμα που διαχωρίζει τα διαμερίσματα ανόδου και καθόδου. Πρέπει να επισημανθούν τα ακόλουθα στοιχεία:

* Άνοψη: Όπου παράγεται αέριο χλωρίου (CL2)

* Καθεάνα: Όπου παράγεται αέριο υδρογόνου (H2)

* διάφραγμα: Ένα πορώδες φράγμα που επιτρέπει στα ιόντα να διέρχονται, αλλά χωρίζουν τα διαμερίσματα ανόδου και καθόδου.

* inture (NaCl Solution) Είσοδος: Ένα διάλυμα χλωριούχου νατρίου.

* NaOH (Caustic Soda) Έξοδος: Διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου.

* Παράδοση αερίου υδρογόνου: Το αέριο υδρογόνου που παράγεται στην κάθοδο.

* Έξοδος αερίου χλωρίου: Αέριο χλωρίου που παράγεται στην άνοδο.]

διαδικασία:

1. ηλεκτρόλυση: Ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από το διάλυμα άλμης.

2. Αντιδράσεις στην άνοδο: Στην άνοδο (θετικό ηλεκτρόδιο), τα ιόντα χλωριούχου (Cl-) οξειδώνονται για να σχηματίσουν αέριο χλωρίου (CL2):

2cl- → cl2 + 2e-

3. Αντιδράσεις στην κάθοδο: Στην κάθοδο (αρνητικό ηλεκτρόδιο), τα μόρια νερού (Η2Ο) μειώνονται για να σχηματίσουν αέριο υδρογόνου (Η2) και ιόντα υδροξειδίου (OH-):

2Η2Ο + 2Ε- → H2 + 2OH-

4. Σχηματισμός NaOH: Τα ιόντα νατρίου (Na+) από το διάλυμα άλμης μεταναστεύουν μέσω του διαφράγματος στο διαμέρισμα της καθόδου, όπου αντιδρούν με τα ιόντα υδροξειδίου (ΟΗ-) για να σχηματίσουν υδροξείδιο του νατρίου (NaOH).

Na + + oh- → naoh

Πλεονεκτήματα:

* Παραγωγή υψηλής καθαρότητας NAOH

* Συμπαραγωγή πολύτιμων υποπροϊόντων:αέριο χλωρίου και υδρογόνο

* Αποτελεσματική διαδικασία

Μειονεκτήματα:

* Απαιτεί σημαντική ενέργεια ενέργειας

* Περιβαλλοντικές ανησυχίες:Το αέριο χλωρίου μπορεί να είναι επιβλαβές εάν δεν αντιμετωπιστεί σωστά

2. Άλλες μέθοδοι

* διαδικασία ασβέστη: Αυτή είναι μια παλαιότερη μέθοδος που περιλαμβάνει την αντίδραση του υδροξειδίου του ασβεστίου (Ca (OH) 2) με ανθρακικό νάτριο (NA2CO3) για την παραγωγή ΝαΟΗ. Είναι λιγότερο αποτελεσματικό από τη διαδικασία Chlor-Alkali και παράγει χαμηλότερη καθαρότητα NaOH.

* Τεχνολογία κυττάρων μεμβράνης: Αυτή είναι μια νεότερη παραλλαγή της διαδικασίας Chlor-Alkali που χρησιμοποιεί μεμβράνη ανταλλαγής κατιόντων αντί για διάφραγμα. Αυτό επιτρέπει την παραγωγή NaOH υψηλότερης καθαρότητας και μειώνει την κατανάλωση ενέργειας.

Εφαρμογές NAOH:

* Χημική παραγωγή: Παραγωγή σαπουνιού, χαρτιού, κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων και απορρυπαντικών.

* επεξεργασία νερού: Χρησιμοποιείται για την εξουδετέρωση του όξινου νερού και την απομάκρυνση των ακαθαρσιών.

* Παραγωγή αλουμινίου: Χρησιμοποιείται στην εξαγωγή αλουμινίου από βωξίτη μεταλλεύματος.

* Επεξεργασία τροφίμων: Χρησιμοποιείται για τη διατήρηση των τροφίμων, τον καθαρισμό και τον έλεγχο του pH.

Σημείωση: Αυτή είναι μια απλοποιημένη επισκόπηση της βιομηχανικής παραγωγής του NaOH. Η πραγματική διαδικασία περιλαμβάνει πολλά πολύπλοκα βήματα και απαιτεί προσεκτικό έλεγχο και παρακολούθηση.