Elektrolízis nátrium-klorid oldat
Az elektrolízis sóoldat
Elektrolízis nátrium-klorid-oldattal végezzük egy nagyon nagy léptékű előállítására klór és nátrium-hidroxid. Azt is használják a termelés hipoklorit és klorát.
Potenciális nátrium csapadék vizes oldat - 2,71 V, úgy, hogy a szilárd katód mindig elsősorban hidrogén szabadul fel; szimultán alakítjuk egy mól hidroxil-iont egy Faraday villamosenergia:
Ha a katód higany, a nátrium-ionok a kisülés során felületi réteg a fém nátrium nem alakul, és ezért a fenti érték a lerakódás potenciális egyenlő - 2,71 V, nem érhető el ebben a folyamatban. Nátrium-amalgám formák és diffundál
a felületről a higany elektród, és ezért a aktivitása nátrium a katódon rendkívül kicsi. Ez a tény, valamint a nagyon magas hidrogén-túlfeszültséget (cm.) Egy higanykatódos, különösen nagy áramsűrűség, biztosítja, hogy a domináns reakció a kisülési nátrium ionok.
A primer reakció az anódon a kisülési kloridionok felszabadulása klórgázt. És ebben az esetben a termodinamikai viszonyok mentesítési oxigént a vízből, akkor meg kell könnyebben végbemehet, mint a klór mentesítést. De ez nem így van, részben azért, mert az a tény, hogy az oxigén kisülési közelében az anód réteget kell kialakítani magas savtartalma, ami a számított értéke E növekszik néhány tized voltos, és részben a nagy oxigén túlfeszültség.
Ha a primer termékek keverhetők, majd elő, hogy a hipoklorit
Ha ezt a reakciót klór teljesen elfogy, majd a kialakulását 1 mól hipoklorit ráfordított 2 Faraday villamosenergia.
További hipoklorit részt reakciókhoz megnyilvánulhat kétféleképpen. klorát reakciójával képződik egy fűtött savas oldatban,
ahol a kialakulását 1 mól klorátot töltött 6 Faraday villamosenergia. Alacsony hőmérsékleten és lúgos oldatban, ez a reakció nagyon lassú; a következő reakcióban hipoklorit zajlik az anód:
Itt, a formáció a klorát 4 mol (mól oxigén és 3) elfogyasztott 36 Faraday villamosenergia. Ezért az ilyen eljárás előállítására klorát nem túl hatékony.
Az összes fenti alapja az alábbi eljárások.
Termelés klór és nátrium-hidroxid
a) sejt membránnal. Ezek használata acél katód és grafit anód is. A hidroxil-ionok elérheti az anód diffúzióval vagy elektromigráció. Annak megakadályozása érdekében diffúziós katódok körülvevő membrán speciálisan feldolgozott azbeszt. Elektrolitikus transzfer elsősorban a klór ionok jelen nagy koncentrációban; hidroxil ionokat, de a magas mobilitás, és így nem tudja elérni az anód, felhasználásra keringő ellenáramban: sós folyamatosan tápláljuk be az elektrolitikus cellába keresztül anódrekeszeken, amelyek klórt adnak, és átfolyik a katódrész; áramló az oldatot bepároljuk, és a maradék nátrium-klorid kristályosodik. A katód rekeszből adják hidrogénatom.
Ebben az eljárásban lehetőség van arra, hogy közvetlenül megkapjuk a tiszta koncentrált nátrium-hidroxid, de ez több szükséges feszültséget, mint az elektrolitikus cellát egy membrán. Elméletileg néhány ilyen kiegészítő elektromos kaphat vissza, amikor a spontán reakció a berendezés amalgámbontót, de a gyakorlatban ez még mindig nem lehet végrehajtani. Alkáli-amalgám kapott higany elektrolizáló cellák, reagensként alkalmazhatók különböző szerves szintézisek során.
hipoklorit termelés
Elektrolizáljuk nátrium-klorid-oldattal, és a grafitelektródák általában használt. Képződésének minimalizálására klorát, fenntartani az alacsony hőmérsékletet. Elektródát helyezünk egy kis távolságra egymástól, hanem az, hogy intenzív keverés a megoldás. Azonban hipoklorittal elérve a katód helyreáll. Ezért a nagy növények ma már általában először elő elektrolízis egy membránnal, majd hipoklorit keveréssel ezen anyagok.
Hol van tengervíz elektrolízis hatékony módszer a szennyvíztisztító. A szennyvíz összekeverjük tenger és áthalad a cellában. Szennyvíz tisztításához keletkezik miatt a reakció hipoklorit, szennyező és kicsapódását a kapott vegyületek kicsapódnak. Process elősegíti a lerakódást kocsonyás keletkezett magnézium-hidroxid a lúgos oldatban.
klorát termelés
Nátrium-klorid elektrolizáljuk a elektrolit oldat az acél katód és grafit anód. A hőmérsékletet mintegy 313 K (magasabb hőmérsékleten oxidált grafit) és a pH - körülbelül 6. A koncentrált oldat színe klorát, lehűtéskor kristályosodik.