Πώς κατασκευάζεται το υοδοξείδιο του νατρίου που κατασκευάζεται από τη διαδικασία Castner Kellner;

Η διαδικασία Castner-Kellner είναι μια ιστορική μέθοδος για την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου (NAOH) και αέριο χλωρίου (CL2) μέσω ηλεκτρόλυσης. Δεν χρησιμοποιείται πλέον ευρέως λόγω των περιβαλλοντικών επιπτώσεων και της διαθεσιμότητας πιο αποτελεσματικών μεθόδων.

Ακολουθεί μια σύντομη επισκόπηση:

διαδικασία:

1. Κύτταρο ηλεκτρόλυσης: Η διαδικασία χρησιμοποιεί ένα εξειδικευμένο ηλεκτρολυτικό κύτταρο με κάθοδο υδραργύρου και άνοδο γραφίτη.

2. Λύση άλμης: Ένα συμπυκνωμένο διάλυμα άλμης (NaCl) τροφοδοτείται στο κελί.

3. ηλεκτρόλυση: Κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης, εμφανίζονται οι ακόλουθες αντιδράσεις:

* Στην καθόνεία (υδράργυρος): Τα ιόντα νατρίου (Na+) από την άλμη μειώνονται σε μέταλλο νατρίου (Na), το οποίο διαλύεται στον υδράργυρο που σχηματίζει ένα αμάλγαμα νατρίου.

* Στην άνοδο (γραφίτη): Τα ιόντα χλωριδίου (CL-) οξειδώνονται σε αέριο χλωρίου (CL2).

4. αποσύνθεση αμαλγάματος νατρίου:Το αμάλγαμα νατρίου στη συνέχεια αντιδρά με νερό σε ξεχωριστό αποσύνθεση για την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου (NaOH) και αερίου υδρογόνου (Η2). Ο υδράργυρος αναγεννάται και ανακυκλώνεται πίσω στο ηλεκτρολυτικό κύτταρο.

αντιδράσεις:

* ηλεκτρόλυση:

* 2NACL → 2NA + + 2CL-

* 2NA + + 2E- → 2NA (αμάλγαμα)

* 2cl- → cl2 + 2e-

* αποσύνθεση:

* 2NA (αμάλγαμα) + 2Η2Ο → 2NAOH + H2 + 2HG

μειονεκτήματα:

* τοξικότητα υδραργύρου: Η χρήση του υδραργύρου αποτελεί σημαντικό περιβαλλοντικό μέλημα, καθώς είναι ένα βαρύ μέταλλο που μπορεί να συσσωρευτεί στο περιβάλλον και να θέσει σε κίνδυνο την ανθρώπινη υγεία.

* Κατανάλωση υψηλής ενέργειας: Η διαδικασία απαιτεί σημαντική ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας.

* Κίνδυνοι ασφαλείας: Ο χειρισμός του υδραργύρου και του αέριο χλωρίου μπορεί να είναι επικίνδυνος.

Σύγχρονες εναλλακτικές λύσεις:

Σήμερα, η διαδικασία Castner-Kellner έχει αντικατασταθεί σε μεγάλο βαθμό από πιο φιλικές προς το περιβάλλον μεθόδους όπως η διαδικασία , η οποία χρησιμοποιεί μεμβράνη ανταλλαγής ιόντων αντί για υδράργυρο για να διαχωρίσει το υδροξείδιο του νατρίου από αέριο χλωρίου.

Παρόλο που η διαδικασία Castner-Kellner είναι ξεπερασμένη, η κατανόηση των αρχών της βοηθά στην εκτίμηση των προόδων που έγιναν στην ηλεκτροχημική τεχνολογία και της σημασίας των περιβαλλοντικά υπεύθυνων παραγωγικών πρακτικών.