工業食鹽水電解法 | 合法藥品大搜索
2014年11月12日—在氯鹼工業上,電解食鹽水製造氯氣、燒鹼(氫氧化鈉),在陽極生成...的氫氧化鈉含有3%左右的氯化鈉,不能用於人造絲與合成纖維的生產。
工業食鹽水電解法 國立臺灣師範大學化學系學士班三年級 俞姿宇
在氯鹼工業上,電解食鹽水製造氯氣、燒鹼(氫氧化鈉),在陽極生成氯氣,陰極生成氫氣及氫氧化鈉,工業上避免(1)氫氣和氯氣混和形成爆炸性的混和物(2)氫氧化鈉在電解槽中擴散到陽極與氯氣發生反應形成次氯酸鈉,降低氫氧化鈉產量,採用隔膜法、汞極法或薄膜法。
隔膜法(Diaphragm cell process)
在陽極與陰極之間設置石棉隔膜,是多孔性滲透隔層,在陽極端不斷地注入飽和食鹽水,是推動食鹽水流向的動力來源,氯離子在陽極被氧化成氯氣,由上方收集管收集,經過冷卻乾燥後成為化工原料。沒進行反應的鈉離子和剩餘的氯離子,通過石棉隔膜,到達陰極室,陰極電解水產生氫氣和氫氧離子$$(mathrm{2H_2O+2e-longrightarrow H_2+2OH-})$$,由上方收集管收集氫氣。氫氧離子和鈉離子形成氫氧化鈉,與稀食鹽水共同流出,經蒸發器濃縮分離,此法產出的氫氧化鈉含有3%左右的氯化鈉,不能用於人造絲與合成纖維的生產。
滲流量由陽極室與陰極室的液面差所造成的壓力來維持。流速慢,氫氧化鈉濃度高,但因推動力太弱,有少量氫氧根離子會反向流回陽極,降低電解效率。流速太快,則會降低陰極室的鹼液濃度,需要較多的能量才能精化。
隔膜法中,飽和食鹽水的品質要求高,由於石綿纖維隔膜屬於物理性的阻絕,鈣、鎂離子在鹼性環境下會產生氫氧化鈣、氫氧化鎂沉澱在隔膜上,隔膜壽命簡短。若人體不慎吸入石綿粉塵會導致肺部纖維化且致癌。
汞極法(Mercury cell process或Castner-Kellner process)
汞極法是以汞金屬作為電解的陰極,電解質溶液的陽離子還原析出的金屬可與汞形成汞齊(amalgam),鈉金屬與汞結合即形成鈉汞齊,由於汞為密度大之液體,可平貼在電...
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