Πώς μπορεί να είναι η ηλεκτρολυμένη λιωμένη NaCl για να σχηματίσουν καθαρά Na και Cl;
Η διαδικασία
1. τήξη: Το χλωριούχο νάτριο (NaCl) είναι ένα στερεό σε θερμοκρασία δωματίου. Για να το καταστήσετε αγώγιμο, πρέπει να το λιώσετε. Αυτό γίνεται συνήθως με θέρμανση σε περίπου 801 ° C (1474 ° F).
2. Κύτταρο ηλεκτρόλυσης: Το τετηγμένο NaCl τοποθετείται σε κύτταρο ηλεκτρόλυσης, ένα δοχείο με δύο ηλεκτρόδια (άνοδο και κάθοδο) που συνδέεται με πηγή τροφοδοσίας άμεσης ρεύματος (DC).
* άνοδο (θετικό ηλεκτρόδιο): Συνήθως κατασκευασμένο από γραφίτη ή άνθρακα.
* Καθεάνα (αρνητικό ηλεκτρόδιο): Συνήθως κατασκευασμένο από ένα πιο δραστικό μέταλλο, όπως το σίδηρο ή το νικέλιο.
3. ηλεκτρόλυση: Όταν το ρεύμα DC ρέει μέσω του τετηγμένου NaCl:
* στην καθόβα: Τα ιόντα Na+ μεταναστεύουν στην κάθοδο και κερδίζουν ηλεκτρόνια, μειώνοντάς τα σε μέταλλο νατρίου:
Na + + e- → Na (L)
* Στην άνοδο: Τα Cl- ions μεταναστεύουν στην άνοδο και χάνουν ηλεκτρόνια, οξειδώνοντας τα σε αέριο χλωρίου:
2cl- → cl2 (g) + 2e-
4. Συλλογή: Το υγρό μέταλλο νατρίου συλλέγεται στην κάθοδο και το αέριο χλωρίου συλλέγεται στην άνοδο.
Σημαντικές εκτιμήσεις
* Ασφάλεια: Αυτή η διαδικασία απαιτεί ακραία φροντίδα λόγω των υψηλών θερμοκρασιών που εμπλέκονται και της αντιδραστικότητας του νατρίου και του χλωρίου.
* Καθαρότητα: Η καθαρότητα του παραγόμενου νατρίου και χλωρίου εξαρτάται από την καθαρότητα του αρχικού NaCl και του σχεδιασμού του κυττάρου ηλεκτρόλυσης.
* downs cell: Ένας συγκεκριμένος τύπος κυττάρου ηλεκτρόλυσης που ονομάζεται Downs Cell χρησιμοποιείται συνήθως για τη βιομηχανική παραγωγή νατρίου μεγάλης κλίμακας. Αυτό το κελί έχει ένα ειδικό σχέδιο για να εμποδίσει το νάτριο και το χλώριο να αντιδρούν μεταξύ τους.
Συνολική αντίδραση:
Η συνολική χημική αντίδραση για την ηλεκτρόλυση του λιωμένου NaCl είναι:
2NACL (L) → 2NA (L) + CL2 (g)
Εφαρμογές:
Το νάτριο και το χλώριο που παράγονται από ηλεκτρόλυση έχουν πολυάριθμες εφαρμογές, όπως:
* νάτριο: Χρησιμοποιείται στην παραγωγή άλλων χημικών ουσιών, ως ψυκτικό σε πυρηνικούς αντιδραστήρες, και σε λαμπτήρες ατμών νατρίου.
* χλώριο: Χρησιμοποιείται στην παραγωγή λευκαντικού, πλαστικών και απολυμαντικών.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν έχετε άλλες ερωτήσεις!
