Sodyum hidroksit. Sodyum hidroksit: Sıvı katotlu cıva yönteminin özellikleri, özellikleri ve kullanımı

Giriş

Mağazaya geldiniz, koku sabunu satın almak istiyorsunuz. Doğal olarak, bu ürün çeşitliliğinden hangi ürünlerin kokusu olduğunu anlamak için kokuya ve no, ellerinize her şişe içine sabunla alır ve kompozisyonunu ve özelliklerini okuyun. Son olarak, uygun olanı seçtiler, ancak sabunun çeşitli bileşimlerinin görüntülenmesi sırasında garip bir eğilim fark ettiler - neredeyse tüm şişelerde yazılmıştır: "SoDium hidroksit sabun yapısına dahil edilir. Bu, çoğu insanın sodyum hidroksitle tanışmanın standart geçmişidir. İnsanların bazı yarısı "dalma ve unutma", bir tür - onun hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyor. Burada onlar için, bugün size söyleyeceğim, bu madde nedir?

Tanım

Sodyum hidroksit (NaOH formülü), dünyanın en büyük alkalidir. Referans için: alkol iyi çözünür bir tabandır.

İsim vermek

İÇİNDE farklı kaynaklar Sodyum oksit hidrat, kostik soda, kostik, kostik soda ya da alkali yiyerek denilebilir. "Caustic Alkali" adı bu grubun tüm maddelerine uygulanabilir. Sadece XVIII yüzyılda onlara ayrı isimler verdiler. Ayrıca, şu anda açıklanan maddenin "ters" adı da vardır - genellikle Ukraynalı çevirilerde kullanılan sodyum hidroksit.

Özellikleri

Dediğim gibi, sodyum hidroksit suda çözünür. Küçük bir parçasını su ile bir bardağa bile koyarsanız, birkaç saniye sonra görmezden gelecek ve yüzeyi boyunca "acele" ve "atlamayı" tıslama yapacak. Ve tamamen çözünene kadar devam edecektir. Reaksiyonu doldurduktan sonra, elinizi elde edilen çözüme göre indirirsiniz, o zaman dokunuşa eklenir. Alkali'nin ne kadar güçlü olduğunu öğrenmek için, göstergeler içine indirilir - fenolftalin veya metilovan. İçindeki fenolftalin ahududu rengini kazanır ve metilovant sarıdır. Sodyum hidroksitte, tüm alkalilerde olduğu gibi, hidroksit iyonları vardır. Çözümde ne kadar çok olursa, daha parlak renk Göstergeler ve daha güçlü alkali.

Elde etmek

Sodyum hidroksit elde etmenin iki yolu vardır: kimyasal ve elektrokimyasal. Her birinin daha ayrıntılı olduğunu düşünün.

Uygulama

Selülozun hizalanması, karton üretimi, kağıt, ahşap-elyaf plakalar ve yapay lifler sodyum hidroksit olmadan maliyetli değildir. Ve yağlar, sabun, şampuanlar ve diğerleri ile olanakları ile deterjanlar. Kimyada, birçok reaksiyonda bir reaktif veya katalizör olarak kullanılır. Hala sodyum hidroksit olarak bilinir besin takviyesi E524. Ve bu, kullanımının tüm şubeleri değildir.

Sonuç

Şimdi sodyum hidroksit hakkında her şeyi biliyorsunuz. Gördüğünüz gibi, hem endüstride hem de günlük yaşamda bir kişiyi çok fazla faydalanıyor.

· Sodyum hidroksit kullanırken önlemler · Edebiyat ve Middot

Sodyum hidroksit, kimyasal ve elektrokimyasal yöntemlerle endüstride elde edilebilir.

Sodyum hidroksit üretmek için kimyasal yöntemler

Sodyum hidroksit elde etmenin kimyasal yöntemleri, kireç ve ferritik içerir.

Sodyum hidroksitin elde edilmesinin kimyasal yöntemleri önemli dezavantajları vardır: Çok fazla enerji taşıyıcısı tüketilir, ortaya çıkan kostik natra safsızlıklar tarafından şiddetle kirlenir.

Günümüzde, bu yöntemler neredeyse tamamen üretimin elektrokimyasal yöntemleri ile ortaya çıkmıştır.

Limon yöntemi

Sodyum hidroksit üretmek için limon yöntemi, yaklaşık 80 ° C sıcaklıkta yağlanmış kireçli soda çözeltisinin etkileşimidir. Bu işlemin kostifikasyon denir; Reaksiyonla geçer:

Na 2 CO 3 + SA (OH) 2 \u003d 2NAOH + CAESO 3

Reaksiyonun bir sonucu olarak, bir sodyum hidroksit çözeltisi ve kalsiyum karbonat çökeltisi elde edilir. Kalsiyum karbonat, çözeltiden ayrılır; bu, erimiş ürün ağırlıkça yaklaşık% 92 içeren elde edilir. Naoh. NaOH örgüsünden sonra ve dondurduğu demir tamburlara dökülüp döküldükten sonra.

Ferritik yöntem

Sodyum hidroksit üretmenin ferritik yöntemi iki aşamadan oluşur:

NA 2 CO 3 + FE 2 O 3 \u003d 2Nafeo 2 + C02
2nafeo 2 + XH 2 O \u003d 2NAOH + FE 2 O 3 * XH 2

Reaksiyon 1 bir sinterleme işlemidir hesaplanan Soda 1100-1200 ° C sıcaklıkta demir oksit ile. Ek olarak, sodyum ferrit oluşur ve karbondioksit serbest bırakılır. Daha sonra, spec reaksiyon 2 ile su ile tedavi edilir (sızdırılmış); Bir sodyum hidroksit çözeltisi ve bir çökelti Fe203 * XH20, çözeltiden ayrıldıktan sonra işleme geri döner. Elde edilen alkali çözeltisi yaklaşık 400 g / l NaOH içerir. Kütlenin yaklaşık% 92'sini içeren bir ürün üretmeden önce buharlaştırılır. NaOH ve katı üründen sonra granül veya pul şeklinde elde edilir.

Sodyum hidroksit üretmek için elektrokimyasal yöntemler

Elektrokimyasal olarak sodyum hidroksit galita Çözeltilerinin Elektrolizi (Esas olarak NACL'nin tablo tuzundan oluşan mineral) eşzamanlı hidrojen ve klor ile. Bu işlem toplam formüle gönderilebilir:

2NACL + 2H20 ± 2E - → H 2 + CL 2 + 2NAOH

COOCH pitch ve klor üç elektrokimyasal yöntemle üretilir. Bunlardan ikisi, katı bir katod (diyafram ve membran yöntemleri) sahip bir elektrolizdir, üçüncüsü, bir sıvı haddeleme katotu (cıva yöntemi) olan bir elektrolizdir.

Dünyada endüstriyel uygulama Klor ve kostik elde etmek için üç yöntem, membran elektrolizinin payını artırmak için açık bir eğilim ile kullanılır.

Rusya'da, üretilen toplam kostiklerin yaklaşık% 35'i, bir cıva katotlu elektroliz ve% 65 - katı bir katod ile elektroliz tarafından üretilir.

Diyafram Yöntemi

Chloa ve topaklar elde etmek için eski bir diyafram elektrolizör şeması: FAKAT - Anot, İÇİNDE - İzolatörler, Dan - Katot, D. - Gazlarla doldurulmuş alan (anotun üzerinde - klorin üzerinde, katod üzerinde - hidrojen), M. - Diafragma

Elektrokimyasal yöntemlerden, elektrokimyasal yöntemlerden, elektrolizör için işlemin organizasyonu açısından en basit olanı, sodyum hidroksit üretmenin diyafram yöntemidir.

Bir diyafram elektrolizöründeki bir tuz çözeltisi, anot alanına sürekli olarak tedarik edilir ve akar, bir çelik katot ağına uygulanan bir asbestli diyafram, bazı durumlarda eklenmemiş çok sayıda Polimer lifleri.

Elektrolizörlerin birçok yapısında, katod, anolit tabakasının (anodik alandan elektrolit) altına tamamen daldırılır ve katod ızgarasında salınan hidrojen, açıklıktan bir anot boşluğuna nüfuz etmeyen, karın iletken boruları kullanarak katodun altından çıkarılır. karşı akış nedeniyle.

Countrytocks - çok Önemli özellik Bir diyafram elektrolizör cihazları. Anot boşluğundan katota yönelik karşı akım akışından, gözenekli bir diyafram yoluyla, ayrı ayrı topak ve klor elde etmek mümkün olur. Karşı akım akışı, anodik alandaki difüzyon ve göçün OH - iyonlarını önlemek için hesaplanır. Karşı akım miktarı yetersizse, hipoklorit iyonu, anodik alanda, anodik alanda, anot üzerinde klorat-iyon CLO 3'e oksit olabilir. Klorat-iyonların oluşumu, klor akımının akışını ciddi şekilde azaltır ve bu yöntemde sodyum hidroksit üretme yönteminde ana işlemdir. Ayrıca, ayrıca, anotların tahrip edilmesine ve karbon malzemelerden çıkarsa, fosgen safsızlıklarının klorine girmelerine neden olan oksijenin salınması da zarar verir.

Anot: 2CL - 2E → CL 2 - ana işlem 2H 2 O - 2E - → O 2 + 4H + Katot: 2H 2 O + 2E → H 2 + 2OH - ana işlem SLO - + H 2 O + 2E - → SL - + 2Y - CLO 3 - + 3N 2 O + 6E - → SL - + 6ON -

Diyafram elektrolizinde bir grafit veya kömür elektrotları bir anot olarak kullanılabilir. Bugün, çoğunlukla oksit-rutenyum-titanyum kaplama (orta anotlar) veya diğer düşük kanıtı olan titanyum anotlarla değiştirildi.

Bir sonraki aşamada, elektrolitik bez buharlaştırılır ve NaOH içeriği kütlenin% 42-50'sine ait konsantrasyona buharlaştırılır. Standart'a uygun olarak.

Pişirme tuzu, sodyum sülfat ve çözeltideki çözeltideki konsantrasyonlarında, çözünürlük sınırlarının üzerinde bir artışa sahip diğer safsızlıklar çökelti. Söylenti yeme çözeltisi tortudan sayılır ve depoya bitmiş bir ürün olarak iletilir veya katı bir ürün elde etmek için adımları buharlaştırmaya devam eder, ardından eritme, ölçeklenmiş veya granülasyon.

Geri, yani kristalize edilmiş çökelti, işlemin içine geri döndürülmesi gerekir, bunun tersine ters brin olarak hazırlanın. Ondan, çözümlerde safsızlıkları biriktirmekten kaçınmak için, ters tuzlu suyun hazırlanmasından önce safsızlıklar.

Anolizin azalması, tuz rezervuarlarının yeraltı sızıntısı, piskofit mineral eksenlerinin, safsızlıklardan önceden saflaştırılması veya galitin çözülmesi ile elde edilen taze tuzlu suyun eklenmesiyle doldurulur. Taze tuzlu su tuzlu suyla karıştırmadan önce, mekanik süspansiyondan ve kalsiyum ve magnezyum iyonlarının önemli bir bölümünden arıtılır.

Elde edilen klor suyun buharından ayrılır, buhar içeren ve klor içeren ürünlerin üretimi üzerinde veya sıvılaştırılıyor.

Nispi basitlik ve diyaframın düşük maliyeti nedeniyle, şimdiki zamana sodyum hidroksit elde etme yönteminin düşük maliyeti, endüstride yaygın olarak kullanılır.

Membran yöntemi

Sodyum hidroksit üretiminin membran yöntemi, aynı zamanda organizasyonda ve operasyonda karmaşık olan enerji verimlidir.

Elektrokimyasal işlemlerin bakış açısına göre, membran yöntemi diyaframa benzerdir, ancak anot ve katot alanı, anyonlar için geçirimsiz katyon-değişim membranı ile tamamen ayrılır. Bu özellik nedeniyle, bir diyafram yöntemi durumunda daha temiz elde etmek mümkün olur. Bu nedenle, bir membran elektrolizöründe, bir diyaframın aksine, bir akış değil ve iki.

Anodik alan, diyafram yönteminde olduğu gibi, tuz çözeltisinin akışını girer. Ve katot - deiyonize suda. Katot alanından, aynı zamanda hipoklorit ve klorat-iyonların ve klorun safsızlıklarını ve anot-pilon ve hidrojenden, pratik olarak safsızlıkları içermeyen ve enerji maliyetlerini düşüren emtia konsantrasyonuna yakın olan safsızlıkları içeren bir anolitin akışı. Buharlaşma ve temizlik.

Membran elektroliziyle elde edilen perde, cıva katodunu kullanan yöntem kullanılarak elde edilen yöntemin kalitesinde pratik olarak daha az aşağılık değildir ve civa yöntemi ile elde edilen perdeyi yavaşça değiştirir.

Aynı zamanda, tuzun besleme çözeltisi (hem taze hem de revized) ve su herhangi bir safsızlıktan önceden maksimum şekilde temizlenir. Böyle kapsamlı bir temizlik, yüksek polimer katyonu değişim membranlarının yüksek maliyeti ve besleme çözeltisindeki safsızlıklara karşı savunmasızlıkları ile belirlenir.

Ek olarak, sınırlı geometrik şekil ve bunun yanı sıra, düşük mekanik dayanım ve iyon değişim membranlarının termal direnci nispeten tarafından belirlenir. karmaşık yapılar Membran elektrolizinin kurulumları. Aynı sebepten dolayı, membran kurulumları en karmaşık otomatik kontrol ve kontrol sistemlerini gerektirir.

Membran elektrolizör diyagramı.

Sıvı katodlu cıva yöntemi

En çok topakların elde edilmesinin bir dizi elektrokimyasal yöntemde etkili yol Bir cıva katodu ile bir elektrolizdir. Elektroliz sırasında elde edilen pucks, bir diyafram tarafından elde edilen bir sıvı cıva katodu, önemli ölçüde temizleyici (bazı endüstriler için kritik). Örneğin, yapay liflerin üretiminde, sadece yüksek genişlikte bir kostik kullanılabilir) ve membran yöntemiyle karşılaştırıldığında, sürecin organizasyonu bir cıva yöntemi elde etmek için çok daha kolay olabilir.

Merkür elektrolizörü şeması.

Merkür elektroliz için kurulum, bir elektrolizör, amalgamın arttırıcı ve carconducting iletişimiyle birlikte, cıva pompasını oluşturur.

Elektrolizör katodu, pompa tarafından pompalanan, cıva akışıdır. Anotlar - grafit, kömür veya en düşük (ort, tdma veya diğerleri). Elektrolizör aracılığıyla cıva ile birlikte, besleme tuzu tuzunun akışı sürekli akar.

Anot, klor iyonlarının elektrolitten oksidasyonunu ortaya çıkarır ve klorun ayırt edilir:

2CL - 2E → CL 2 0 - ana işlem 2H 2 O - 2E - → O 2 + 4H + 6Clo - + 3N 2 O - 6E - → 2СL 3 - + 4СL - + 1,5O 2 + 6N +

Klor ve anolit elektrolizörden ayrılır. Elektrolizörden Annolt çıkışı, taze Galit tarafından iner, bununla yapılan safsızlıkları giderir ve bunun yanı sıra, anotlardan ve yapısal malzemelerden çıkmış ve elektrolize geri döner. Anolitin uygulanmasına ek olarak, içinde çözünmüş bir klor çıkarılır.

Sodyum iyonları, civa'da zayıf bir sodyum çözeltisi oluşturan katoda restore edilir (sodyum amalgam):

NA + + E \u003d NA 0 nNA + + NHG \u003d NA + HG

Amalgam sürekli olarak elektrolizörden amalgam muhafazasına akar. Decider ayrıca oldukça saf su içerir. Bunda, spontan bir kimyasal işlemin bir sonucu olarak amalgam sodyum, cıva, kostik ve hidrojen çözeltisi oluşturmak için su ile neredeyse tamamen ayrıştırılır:

NA + HG + H20 \u003d NAOH + 1 / 2N2 + HG

Bu şekilde elde edilen kostik çözelti, bir emtia ürünü olan, pratik olarak safsızlıklar içermez. Merkür neredeyse tamamen sodyumdan kurtulur ve elektrolizöre geri döner. Hidrojen taburcu edilir.

Bununla birlikte, alkali çözümünün cıva kalıntılarından tam olarak temizlenmesi pratik olarak mümkün değildir, bu nedenle bu yöntem metalik cıva ve buharları sızıntıları ile konjugattır.

Enerji güvenliği ve yüksek metalik cıva maliyeti için artan gereklilikler, katı bir katotla, özellikle membran yöntemi olan alkali elde etmek için cıva yöntemi yöntemlerinin kademeli olarak salınımına yol açar.

Makbuz için laboratuvar yöntemleri

Laboratuarda, bazı durumlarda sodyum hidroksit kimyasal yöntemlerle elde edilir, ancak bir diyaframın veya membran tipinin küçük bir elektrolizörü genellikle kullanılır.

Tanım

Sodyum hidroksit Katı beyaz, 322 o C'de erimiş çok higroskopik kristaller oluşturur.

Kumaş, cilt, kağıt ve diğer organik madde üzerindeki güçlü aşındırıcı etkilerden dolayı kostik olarak adlandırılır. Sodyum hidroksit tekniğinde genellikle kostik soda denir.

Suda, sodyum hidroksit, hidrat oluşumundan dolayı çok miktarda ısının salınmasıyla çözülür.

Sodyum hidroksit, iyi bulutlu damarlarda saklanmalıdır, çünkü karbon dioksitini havadan kolayca emer, yavaş yavaş sodyum karbonat haline getirin.

İncir. 1. Sodyum hidroksit. Görünüm.

Sodyum hidroksit elde etme

Sodyum hidroksit üretmenin ana yöntemi, sulu sodyum klorür çözeltisinin elektrolizidir. Katoddaki elektroliz sırasında, hidrojen iyonları boşaltılır ve katodun yakınında, sodyum iyonları ve hidroksit iyonları biriktirilir, yani biriktirilir. sodyum hidroksit elde edilir; Klor anot üzerinde tahsis edilir.

2NACL + 2H20 \u003d H 2 + CL 2 + 2NAOH.

Sodyum hidroksit üretme elektrolitik yöntemine ek olarak, bazen daha fazla kullanılır eski moda - Saçlı limonlu kaynama soda çözeltisi:

Sodyum hidroksitin kimyasal özellikleri

Sodyum hidroksit, tuzlar ve su oluşumu olan asitlerle reaksiyona girer (nötrleştirme reaksiyonu):

NaOH + HC1 \u003d NaCl + H20;

2naOH + H 2 S04 \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O.

Sodyum hidroksit çözeltisi, göstergelerin rengini değiştirir, böylece, örneğin, bir LACMUS, fenolftalen veya metil turuncu eklenirken, bu alkali bir çözeltisine, rengi sırasıyla mavi, ahududu ve sarı olacaktır.

Sodyum hidroksit tuzlarla reaksiyona girer (çözünmeyen bir baz oluşturabilecek bir metal varsa) ve bileşimlerinde asidik oksitler).

FE 2 (SO 4) 3 + 6NAOH \u003d 2FE (OH) 3 ↓ + 3NA 2 S04;

2NAOH + CO 2 \u003d Na2 C03 + H20.

Sodyum hidroksit uygulama

Sodyum hidroksit, ana kimya endüstrisinin en önemli ürünlerinden biridir. Büyük miktarlarda, temizlik yağı rafinaj ürünleri için tüketilir; Sodyum hidroksit, sabun, kağıt, tekstil ve diğer endüstrilerde ve yapay elyaf üretiminde yaygın olarak kullanılır.

Çözme problemlerinin örnekleri

Örnek 1.

Görev

Konsantre bir 300 mL hidroklorik asit çözeltisi (HC1% 34, 1,168 kg / l yoğunluğunun kütle fraksiyonu) ile reaksiyona girebilen sodyum hidroksit kütlesini hesaplayın.

Karar

Reaksiyon denklemini yazıyoruz:

NaOH + HC1 \u003d NaCl + H 2 O.

Bir hidroklorik asit çözeltisi kütlesinin yanı sıra içinde çözünmüş HC1 maddesinin kütlesi bulacağız:

m Çözümü \u003d V Çözümü × ρ;

m Çözümü \u003d 0.3 × 1,168 \u003d 0,3504 kg \u003d 350.4g.

Ω \u003d M Solute / M Çözümü × 100%;

m solute \u003d Ω / 100% × m çözeltisi;

m Çözünürlüklü (HC1) \u003d Ω (HC1) /% 100 × M çözeltisi;

m Çözünürlüklü (HC1) \u003d 34/100% × 350,4 \u003d 11.91

Hidroklorik asit mol miktarını hesaplayın (molar kütlesi 36.5 g / mol):

n (HC1) \u003d m (HC1) / m (HC1);

n (HC1) \u003d 11.91 / 36.5 \u003d 0.34 mol.

Reaksiyon denklemine göre n (HC1): n (NaOH) \u003d 1: 1. Yani

n (NaOH) \u003d n (HC1) \u003d 0.34mol.

Daha sonra reaksiyona girilen sodyum hidroksit kütlesi (molar kütle - 40 g / mol) eşit olacaktır:

m (NaOH) \u003d N (NaOH) × M (NaOH);

m (NaOH) \u003d 0.34 × 40 \u003d 13.6g.

Cevap

Sodyum hidroksit kitlesi 13.6 g.

Örnek 2.

Görev

% 3.5 g ağırlığında, kalsiyum hidroksit ile etkileşimin reaksiyonu üzerinde sodyum hidroksit elde etmesi gerekecek sodyum karbonat kütlesini hesaplayın.

Karar

Sodyum karbonat reaksiyon denklemini sodyum hidroksit oluşturmak için kalsiyum hidroksit ile yazıyoruz:

Na 2 C03 + CA (OH) 2 \u003d CACO 3 ↓ + 2naoh.

Kalsiyum hidroksitin (molar kütlesi - 74 g / mol) maddenin miktarını hesaplayın:

n (ca (oh) 2) \u003d m (ca (oh) 2) / m (ca (oh) 2);

n (ca (oh) 2) \u003d 3.5 / 74 \u003d 0.05mol.

Reaksiyon denklemine göre N (CA (OH) 2): n (Na2 C03) \u003d 1: 1. Daha sonra MOL sodyum karbonat miktarı eşit olacaktır:

n (na 2 c03) \u003d n (ca (oh) 2) \u003d 0.05mol.

Sodyum karbonat kütlesi bulacağız (Molar kütlesi - 106 g / mol):

m (Na2 C03) \u003d N (Na2 C03) × M (Na2 C03);

m (Na 2 C03) \u003d 0.05 × 106 \u003d 5.3g.

Cevap

Sodyum karbonat kütlesi 5.3 g.

Sodyum hidroksit elde etmenin kimyasal yöntemleri, kireç ve ferritik içerir.

Günümüzde, bu yöntemler neredeyse tamamen üretimin elektrokimyasal yöntemleri ile ortaya çıkmıştır.

Limon yöntemi

Sodyum hidroksit üretmek için limon yöntemi, yaklaşık 80 ° C sıcaklıkta yağlanmış kireçli soda çözeltisinin etkileşimidir. Bu işlemin kostifikasyon denir; Reaksiyonla geçer:

Na. 2 YANİ 3 + Sa (o) 2 \u003d 2naoh + caeso 3

Ferritik yöntem

Sodyum hidroksit üretmenin ferritik yöntemi iki aşamadan oluşur:

Na. 2 YANİ 3 + Fe 2 HAKKINDA 3 \u003d 2nafeo 2 + S 2

2nafeo 2 + Xh. 2 O \u003d 2NAOH + FE 2 Ö. 3 * xh 2 HAKKINDA

Reaksiyon 1, kalsine edilmiş sodayı 1100-1200 ° C sıcaklıkta demir oksit ile sinterleme işlemidir. Ek olarak, sodyum ferrit oluşur ve karbondioksit serbest bırakılır. Daha sonra, spec reaksiyon 2 ile su ile tedavi edilir (sızdırılmış); Bir sodyum hidroksit çözeltisi ve bir çökelti Fe203 * XH20, çözeltiden ayrıldıktan sonra işleme geri döner. Elde edilen alkali çözeltisi yaklaşık 400 g / l NaOH içerir. Kütlenin yaklaşık% 92'sini içeren bir ürün üretmeden önce buharlaştırılır. NaOH ve katı üründen sonra granül veya pul şeklinde elde edilir.

Sodyum hidroksit üretmek için elektrokimyasal yöntemler

Elektrokimyasal olarak sodyum hidroksit galita Çözeltilerinin Elektrolizi (Esas olarak NaCl'nin masa tuzu) eşzamanlı hidrojen üretimi ile (Mineral). Bu işlem toplam formüle gönderilebilir:

2NACL + 2H 2 O ± 2e. - → H. 2 + Cl. 2 + 2naoh.

Dünya üretim uygulamasında, klor ve kostik elde etmek için üç yöntem, membran elektrolizinin payını artırmak için açık bir eğilim ile kullanılır.

7. Katalitik zehirlerden kükürt gazı temizleme.

Gazlı emisyonlar, bu sanayi işletmelerinin bulunduğu yerdeki çevresel durumu olumsuz yönde etkiler ve ayrıca sıhhi ve hijyenik çalışma koşullarını kötüleştirir. Agresif kütle emisyonları arasında azot oksitler, hidrojen sülfür, kükürt, karbonat ve diğer birçok gaz bulunur.

Örneğin, nitrik asit, sülfürik asit ve ülkemizin diğer bitkileri, yıllık olarak güçlü ve tehlikeli bir zehir olan on milyonlarca metreküp azot oksit çıkarın. Bu azot oksitlerden, binlerce ton nitrik asit geliştirilebilir.

Eşit derecede önemli bir görev, gazları kükürt dioksitten temizlemektir. Ülkemize sadece kükürt gazı şeklinde atmosfere atılan toplam kükürt sayısı yaklaşık 16 milyon tondur. . yıl içinde. Bu tür kükürtten 40 milyon ton sülfürik asit kadar çalışabilirsiniz.

Önemli bir miktarda kükürt, ağırlıklı olarak hidrojen sülfit formunda kok gazı bulunur.

Fabrika borularından ve enerji santrallerinden gelen duman gazlarıyla, birkaç milyar metreküp karbondioksit, her yıl atmosfere yayılır. Bu gaz, verimli karbon içeren gübreler elde etmek için kullanılabilir.

Yukarıdaki örnekler, büyük malzeme değerlerinin gaz halindeki emisyonlarla atmosfere atıldığını göstermektedir.

Ancak, bu emisyonlar daha ciddi hasarlar, şehirlerde ve işletmelerde hava havuzunu zehirlediler: zehirli gazlar bakıyor, insanların ve hayvanların sağlığına, metal yapılarını ve aşındırıcı ekipmanı yok etmesi son derece zararlıdır.

Son yıllarda, yerli sanayi işletmeleri tam kapasitede çalışmaz, ancak zararlı emisyonlarla mücadele problemi çok akutdur. Ve gezegendeki genel çevresel durum göz önüne alındığında, emisyon gazını zararlı safsızlıklardan temizlemek için en acil ve en radikal önlemleri kabul etmek gerekir.

Katalitik zehirler

kontak zehirleri, katalizörlerin "zehirlenmesi" neden olan maddeler (bkz. Katalizörler) (Genellikle heterojen), yani katalitik aktivitelerini azaltın veya tamamen katalitik bir etkiyi durdurur. Heterojen katalizörlerin zehirlenmesi, zehirin adsorpsiyonunun veya katalizörün yüzeyinde kimyasal dönüşümünün ürününün bir sonucu olarak ortaya çıkar. Zehirlenme geri dönüşümlü veya geri dönüşümsüz olabilir. Dolayısıyla, amonyak sentezinin demir katalizör üzerindeki reaksiyonunda, oksijen ve bileşikleri zehirler Fe geri dönüşümlüdür; Bu durumda, temiz bir karışımın N2 + H2'ye maruz kaldığında, katalizörün yüzeyi oksijenden kurtulur ve zehirlenme azalır. Kükürt Bileşikleri Zehir Fe Geri dönüşü olmayan, temiz bir karışımın etkisi katalizörün aktivitesini geri kazanamaz. Zehirlenmeyi önlemek için, katalizöre giren reaksiyon karışımı dikkatli temizliğe tabi tutulur. En yaygın K. I arasında. Metal katalizörler için oksijen (H20, CO, CO2), kükürt (H2S, CS2, C2H2 sh ve ark.), SE, TE, N, P, AS, SB, Doymamış hidrokarbonlar (C2H4, C2H2) ve metal iyonları (CU 2+, SN2 +, HG2 +, FE2 +, CO2 +, NI2 +). Asit katalizörleri genellikle bazın safsızlıkları ve ana asit safsızlıkları ile zehirlenir.

8. Nitrous gazları elde etmek.

Su ve tuzlu su kapasitörlerinde azot oksitin beyazlatılmasından sonra ayrılan ve ham bir karışım hazırlamak için kullanılır. N2 O 4'ün kaynama noktası, 0.1 MPa basınçta 20.6 ° C'dir, bu koşullar altında, hiçbir 2 gaz tamamen yoğunlaştırılabilir (doymuş buharın basıncı n204, sıvının 21.5 ° C'de) 2 o 4 eşit olarak 0.098 MPa, yani daha az atmosferik). Sıvı azot oksitleri üretmenin bir başka yöntemi, basınç altında ve azaltılmış sıcaklık altında yoğuşmasıdır. Bunu temas oksidasyonu ile hatırlıyorsanız, NH3 atmosferik basınç Azot oksitlerin konsantrasyonu% 11'den fazla değildir., Kısmi basınçları 83,5 mm Hg'ye karşılık gelir. Yoğuşma sıcaklığında (-10 ° C) üzerindeki sıvı üzerinde azot oksitlerin (buhar elastikiyetinin) basıncı 152 mm Hg'dir. Bu, yoğuşma basıncını artırmadan, sıvı azot oksitleri bu gazlardan elde edilemeyeceği anlamına gelir, bu nedenle, bu nedenle bu gazlardan azot oksitlerin, -10 ° C sıcaklığında bu nitrose gazıdan yoğunlaşması, 0.327 MPa basınçta başlar. Yoğuşma derecesi, 1,96 MPa'ya bir artışla keskin bir şekilde artar, daha fazla basınç artışı, yoğuşma derecesi hafifçe değişir.

Nitroz gazının (yani, NH3'ün dönüşümünden sonra) azotun sıvı oksitlerinde işlenmesi, çünkü P \u003d 2.94 MPa ile bile, yoğuşma derecesi% 68.3'tür.

Saf N20 4'ün yoğunlaşması koşullarında, soğutma -10 ° C sıcaklığının altında gerçekleştirilmemelidir, çünkü -10.8 ° C'de 2 o 4 kristalize. No, No 2, H20, kristalleşme sıcaklığını azaltır. Böylece, N204 +% 5 N203 bileşimine sahip karışım -15.8 ° C'de kristalleştirilir.

Elde edilen azot sıvı oksitler çelik tanklarda depolanır.

9. Basit ve çift bir süperfosfat elde etmek

"Süperfosfat" - CA'nın bir karışımı (H 2 PO 4) 2 * H20 ve CASO 4. En yaygın basit mineral fosforlu gübre. Fosforlu süperfosfat, esas olarak serbest fosfat asidin vindokalik asit fosfatında bulunur. Gübre bir tür diğer rahip (fosfazhalzaaluminia, silika, connectionoflorods, vb.) İçerir. Igurna asidini reaksiyonla tedavi ederek basit İsifhosforit süperfosfatıyla elde edilir:

Sa 3 (Ro 4 ) 2 + 2h. 2 YANİ. 4 = Sa(H. 2 Po. 4 ) 2 + 2CASO. 4 .

Basit süperfosfat - Gri tozu, neredeyse hiç tuhaf değil, iyi donanım; Gübrede% 14-19.5 Bitkiler tarafından emilir, p 2 o 5. Basit süperfosfat üretiminin özü, doğal floropatit, su ve toprak çözeltilerinde çözünmeyen, çözünür bileşiklerde, esas olarak SA monokalsiyum (H2O 4) 2'sinde dönüştürmektir. Ayrışma işlemi aşağıdaki toplam denklem ile temsil edilebilir:

2CA 5 F (PO 4) 3 + 7H2 S04 + 3H2 O \u003d 3A (H 2 PO 4) 2 * H20] + 7 + 2HF; (1) Δh \u003d - 227,4CH.

Pratik olarak, basit süperfosfat parçasının üretimi sürecinde iki aşamaya akar. Birinci aşamada, apatitin yaklaşık% 70'i sülfürik asit ile reaksiyona girer. Aynı zamanda, fosforik asit ve kalsiyum sülfat semihidrat oluşur:

CA 5 F (PO 4) 3 + 5H2 SO 4 + 2.5H2 O \u003d 5 (CASO 4 * 0,5H20) + 3H3PO 4 + HF (2)

Basit süperfosfatın hazırlanması için fonksiyonel şema, Şekil 2'de sunulmuştur. Temel süreçler ilk üç aşamada tutulur: hammaddelerin karıştırılması, süperfosfat hamurunun oluşumu ve katılaşması, depodaki süperfosfat olgunlaşması.

İncir. Basit süperfosfat üretimi için fonksiyonel şema

Daha yüksek kalitede zorlayıcı bir ürün elde etmek için, olgunlaşma sonrası süperfosfat, katı katkı maddeleri (kireçtaşı, fosforitik un vb.) Ve granülasyonu ile nötralize edilir.

Çift süperfosfat - Konsantre fosforik gübre. Ana fosfor içeren bileşen, kalsiyum dihidroratofosfat monohidrat (H2O PO 4) 2 H20'dir. Aynı zamanda diğer kalsiyum ve magnezyum fosfatlar da içerir. Basit fosfat ile karşılaştırıldığında, balast içermez - CASO 4. Çift superfosfatın ana avantajı, az sayıda balast, yani nakliye maliyetlerini düşürür, depolama maliyetleri, kaplar

Çift süpervosfat, doğal fosfatlarda sülfürik asit H2S04'ün etkisiyle yapılır. Rusya'da, çoğunlukla bir akış yöntemi tarafından kullanılırlar: daha sonra granülasyon-kurutucuda elde edilen hamurun kurutulmasıyla hammaddelerin ayrıştırılması ve kurutulması. Yüzeyden gelen ticari çift süperfosfat, standart bir ürün elde etmek için tebeşir veya NH3 ile nötralize edilir. Belli bir miktarda çift süperfosfat, oda tarafından üretilir. Fosfor içeren bileşenler, esas olarak basit bir süperfosfatın olduğu gibi aynıdır, ancak daha fazla miktarda ve CASO 4 içeriği% 3-5'tir. 135-140 ° C'nin üzerinde ısıtıldığında, çift süperfosfat, soğutulduktan sonra kristalleşme suyunda ayrışmaya ve eritmeye başlar, gözenekli ve kırılgan hale gelir. 280-320 ° C'de ortofosfatlar, sindirilebilir ve kısmen suda çözünür formlarda olan meta, pyro-polifosfatlara aktarılır. 980 ° C'de erir, citrato metafosfatlarının% 60-70'inde cam benzeri bir ürüne soğutulduktan sonra döner. Çift Superfosfat, sindirilebilir fosforik anhidridin% 43-49'unu içerir (fosfor pentoksit) P 2 O 5 (37-43% Suda çözünür), 3.5-6.5% Serbest Fosforik Asit H 3 PO 4 (2.5-4.6% P2 O 5) ):

CA 3 (PO 4) 2 + 2H2 SO 4 \u003d CA (H 2 PO 4) 2 + 2CASO 4

Fosforik asit ile fosfor içeren hammaddelerin ayrıştırılması yöntemi de vardır:

CA 5 (PO 4) 3 F + 7H 3 PO 4 \u003d 5CA (H 2 PO 4) 2 + HF

Çift superfosfat üretiminin teknolojik sürecinin akış şeması: 1 - Kıyılmış fosforit ve fosforik asidin karıştırılması; 2 - Fosforit I adımlarının ayrışması; 3 - Fosforit II adımlarının ayrışması; 4 - hamur granülasyonu; 5 - Fosfor içeren gazların tozdan saflaştırılması; 6 - kurutma hamuru peletleri; 7 - Baca gazlarının elde edilmesi (fırında); 8 - Kuru ürünün çığlıkları; 9 - Büyük bir kesir öğütme; 10 - İkinci ekrandaki küçük ve orta (emtia) fraksiyonlarının ayrılması; 11 - Ezilmiş büyük kesir ve sığ karıştırma; 12 - Artık fosforik asitin ammonizasyonu (nötralizasyon); 13 - Amonyak ve toz içeren temizlik gazları; 14 - İkili süperfosfatın nötrleştirilmiş emtia fraksiyonunun soğutulması;

10. Bir ekstraksiyon ortofosforik asit koymak

Ekstraksiyon Fosforik Asit Alma

EFC'yi almadan hemen önce, fosfor özel teknoloji ile elde edilir.

Şekil 1. Fosfor üretim şeması: 1 - Ham sığınaklar; 2 - Mikser; 3 - halka besleyici; 4 - hazne şarjı; 5 - elektrikli fırın; Cüruf için 6 - Kova; 7 - ferrophosfor için kova 8 - elektrostiliter; 5 - Kondenser; 10 - Bir sıvı fosfor koleksiyonu; 11 - Karter

Ekstraksiyon metodu (en saf fosforik asitin sağlar), temel aşamaları içerir: biteral fosforun aşırı havada, nemlendirilmesi ve elde edilen p4010'un nemlendirilmesi ve emilimi, fosforik asidin yoğuşması ve gaz fazının travması. P4O10'u elde etmenin iki yöntemi vardır: P (endüstride nadiren kullanılır) buharın oksidasyonu ve sıvı p'nin damlacıkları veya film formunda oksidasyonu. Endüstriyel koşullarda oksidasyonun p derecesi, oksidasyon bölgesindeki sıcaklık, bileşenlerin ve diğer faktörlerin difüzyonu ile belirlenir. Termal fosforik asit hidrasyonunun elde edilmesinin ikinci aşaması, asit emilimi (su) veya P4O10 buharlarının su buharı ile etkileşimi ile gerçekleştirilir. Hidrasyon (P4O10 + 6H2O4H3PO4), polifosforik asitlerin oluşumu yoluyla gerçekleşir. Oluşan ürünlerin bileşimi ve konsantrasyonu, sıcaklığa ve su buharının kısmi basıncına bağlıdır.

İşlemin tüm aşamaları, her zaman ayrı bir makinede üretilen travma yakalama hariç bir aparatta birleştirilir. Endüstride tipik olarak iki veya üç ana aparatın diyagramlarını kullanır. Soğutma gazlarının prensibine bağlı olarak, üç termal fosforik asit üretim yöntemi vardır: buharlaştırıcı, dolaşım-buharlaştırıcı, ısı değişimi-buharlaştırıcı.

Sudan buharlaşma sırasında ısının ısısına dayanarak buharlaşma sistemleri veya fosforik asidi, donanım tasarımında en basit olanıdır. Bununla birlikte, nispeten büyük egzoz gazı hacminden dolayı, bu tür sistemlerin kullanımı sadece küçük birim güç setlerinde tavsiye edilir.

Dolaşımdaki-buharlaştırıcı sistemler, bir birimde bir birimde, gaz fazını dolaşımdaki asit ve hidrasyon p4010 ile soğutulmasını mümkün kılar. Bir şema eksikliği, asit hacimlerini soğutma ihtiyacıdır. Isı eşanjörü-buharlaştırıcı sistemler, iki ısı giderme yöntemini birleştirir: yanma ve soğutma kulelerinin duvarından, yanı sıra sudan gaz fazından buharlaştırma; Sistemin temel avantajı, pompalama ve soğutma ekipmanı ile asit dolaşım konturlarının eksikliğidir.

Yurtiçi işletmelerde, dolaşımdaki evaporatif soğutma yöntemine sahip teknolojik şemalar (iki altlık sistemi) sömürülür. Şemanın ayırt edici özellikleri: Ek gaz soğutma kulesinin varlığı, dolaşım devrelerinde verimli plaka ısı eşanjörlerinin kullanılması; P yanması için yüksek performanslı memenin kullanımı, bir sıvı p jetinin homojen bir ince dağıtan püskürtülmesi ve alt oksitlerin oluşması olmadan tam yanma sağlar.

Yılda 60 bin ton montajın teknolojik şeması, Şekil 2'de% 100 H3PO4'tür. 2. Erimiş sarı fosfor, sirkülasyon asidi ile sulanan yanma kulesinde bir nozül ile 700 kPa'ya kadar olan basınç altında ısıtılmış hava ile püskürtülür. Asit kulesinde ısıtılır, plakalı ısı eşanjörlerinde geri dönüştürülmüş su ile soğutulur. % 73-75 H3PO4 içeren üretim asidi, devre devresinden depoya boşaltılır. Bu nedenle, gazların yakma kulesinden ve asit emiliminden gelen gazların soğutulması, sonuncuyu azaltan, elektrikteki sıcaklık yükünü öngören ve gazların etkili saflaştırılmasına katkıda bulunan soğutma kulesinde (hidrasyon) üretilir. Hidrasyon kulesinde ısı dağılımı, plakalı ısı eşanjörlerinde% 50 H3PO4 soğutulması suretiyle gerçekleştirilir. H3PO4 sisinden temizlemeden sonra hidrasyon kulesinden gazlar atmosfere boşaltılan plastfalfalter. 1 T.% 100 H3PO4, 320 kg P. tüketilir.

İncir. 2. Ekstraksiyon H3PO4: 1 - Asidik Suyun Koleksiyonu Dolaşımı İki Kötlü Üretim Diyagramı; 2 - fosfor deposu; 3.9 - Dolaşımdaki koleksiyonlar; 4.10 - Sakin pompalar; 5,11 - lameller ısı eşanjörleri; 6 - Yanan Kulesi; 7 - Fosforik nozul; 8 hidrasyon bash; 12 - Elektrik ileri; 13 - Fan.

11. Sülfürik gazın bir sülfürik anhidride oksidasyonu için katalizörler. İletişim

Sülfürik anhidrit, kükürt gazı oksijeni oksitlenerek elde edilir:

2SO2 + O2 ↔ 2SO3,

Bu geri dönüşümlü bir reaksiyondur.

Uzun zamandır demir oksit, vanadyum beş-poin ve özellikle ince parçalanmış platin, kükürt gazının sülfürik anhidrid içine oksidasyon reaksiyonunu hızlandırdığı fark edildi. Bu maddeler, kükürt gazının oksidasyonu için katalizörlerdir. Örneğin, 400 ° C'de, bir kaplama asbestin varlığında (yani asbest, ince, parçalanmış bir platin, yüzeye, sülfür gazının neredeyse% 100'ünün, sülfürik anhidride hava oksijeni ile oksitlendiği yüzeyine uygulanır. Daha yüksek bir sıcaklıkta, sülfürik anhidridin verimi azalır, çünkü ters reaksiyon hızlandırılır - sülfürik anhidritin parçalanmasının sülfür gaz ve oksijen üzerindeki tepkisi. 1000 ° C'de, sülfürik anhidrit neredeyse başlangıç \u200b\u200bmalzemelerine odaklanmıştır. Böylece, kükürt anhidritinin sentezinin uygulanması için temel koşullar, katalizörlerin kullanımı ve belirli bir sıcaklığa, çok yüksek bir sıcaklığa sahip değildir.

Kükürt anhidritinin sentezi, iki koşula bağlı kalmayı gerektirir: Kükürt gazı, fren katalizörlerinin kirlenmelerinin temizlenmesi gerekir; Kükürt gazı ve hava kurutulmalıdır, çünkü nem sülfürik anhidridin çıkışını azaltır.

Giriş .

Sodyum hidroksit veya kostik NATRO (NAOH), klor, hidroklorik asit NS1 ve hidrojen, sanayide şu anda sodyum klorür çözeltisinin elektrolizi ile elde edilir.

Sodyum kostik veya sodyum hidroksit - Kostik sodanın günlük hayatında, sabunla uygulanan, SOUSTISINA - metal alüminyumun üretiminde, metal alüminyumun üretiminde, boya ve vernik, petrol rafinaj endüstrisinde, yapay üretiminde, sabunla uygulanan güçlü bir alkali. İpek, organik sentez endüstrisinde ve diğer endüstrilerde ulusal ekonomi.

Klor, hidrojen klorür, hidroklorik asit ve havyar ile çalışırken, güvenlik düzenlemelerinin kesin olarak izlenmesi gerekir: Klorun solunması, keskin bir öksürük ve klorür, solunum yollarının mukoza zarlarının iltihaplanması, akciğerlerin şişmesi ve daha fazla inflamatuar odakların ışığında eğitim.

Hidrojen klorür havada hafif bir içeriğe sahip bile, burun ve larinks içinde tahrişe neden olur, göğüste karıncalanma, kısık ve boğulma. Kronik zehirlenmede, dişleri özellikle küçük konsantrasyonlardan etkilenir, emaye hızla tahrip edilir.

Saloni asit zehirlenmesi çok benzer danzehirlenmesi klor.

Sodyum hidroksit üretimi için kimyasal yöntemler.

Sodyum hidroksit elde etmenin kimyasal yöntemleri, kireç ve ferritik içerir.

Sodyum hidroksit üretmek için bir limestream yöntemi, soda çözeltisinin limon sütü ile yaklaşık 80 ° C sıcaklıkta etkileşimidir. Bu işlemin kostifikasyon denir; Reaksiyonla açıklanmaktadır.

NA 2 C0 3 + SA (OH) 2 \u003d 2NAOH + CAC0 3 (1)

Çözüm

Reaksiyona göre (1), bir sodyum hidroksit çözeltisi ve kalsiyum karbonat çökeltisi elde edilir. Kalsiyum karbonat, çözeltiden ayrılır, bu da yaklaşık% 92 NaOH içeren erimiş ürün elde edilinceye kadar buharlaştırılır. Erimiş NaOH, dondurduğu demir davullara dökülür.

Ferrit yöntemi iki reaksiyonla açıklanmaktadır:

NA 2 C0 3 + FE 2 0 3 \u003d NA 2 0 FE 2 0 3 + C0 2 (2)

ferrit sodyum

NA 2 0 Fe 2 0 3 -F H 2 0 \u003d 2 NaOH + FE 2 O 3 (3)

yan

reaksiyon (2), kalsine edilmiş sodayı 1100-1200 ° C sıcaklıkta demir oksit ile sinterleme işlemini göstermektedir. Aynı zamanda, Prop - Ferrothitria oluşur ve karbondioksit serbest bırakılır. Daha sonra, spec, reaksiyonla (3) suyla tedavi edilir (sızdırılmış); Bir sodyum hidroksit ve bir çökelti FE2 O3'ün bir çözeltisi elde edilir, bu da çözeltiden ayrıldıktan sonra işleme geri döner. Çözelti yaklaşık 400 g / l NaOH içerir. Yaklaşık% 92 NaOH içeren bir ürün üretmeden önce buharlaştırılır.

Sodyum hidroksitin elde edilmesinin kimyasal yöntemleri önemli dezavantajlara sahiptir: büyük miktarda yakıt tüketilir, ortaya çıkan kostik soda safsızlıklar ile kirlenir, cihazların bakımı zahmetlidir. Halen, bu yöntemler neredeyse tamamen elektrokimyasal yöntemi ile tamamen yerinden edilmiştir. üretim.

Elektroliz ve elektrokimyasal işlemler kavramı.

Elektrokimyasal işlemler Sulu çözeltilerde akan kimyasal işlemler veya kalıcı etkiyer altında erir elektrik akımı.

Tuz çözeltileri ve eriyikleri, asitler ve alkaliler çözeltileri, elektrolitler denilen, elektrik akımının transferinin iyonlarla gerçekleştirildiği ikinci tip iletkenlere aittir. (Birinci türün iletkenlerinde, örneğin metaller, akım elektronlarla aktarılır.) Elektrik akımı elektrotlardaki elektrolitten geçtiğinde, iyonlar boşalma meydana gelir ve karşılık gelen maddeler ayırt edilir. Bu işlem elektroliz denir. Elektrolizin yapıldığı cihaz, elektrolitik veya elektrolitik bir banyo denir.

Elektroliz, bir dizi kimyasal ürün, hidrojen, oksijen, alkalis, vb. Almak için kullanılır. Elektrolizin, bazı durumlarda, bazı durumlarda üretimlerinin kimyasal yöntemlerinde ulaşılamayan kimyasal ürünler tarafından elde edildiği belirtilmelidir. .

Elektrokimyasal işlemlerin dezavantajları, elde edilen ürünlerin maliyetini artıran elektrolizde yüksek enerji tüketimi içerir. Bu bağlamda, elektrokimyasal işlemlerin yürütülmesi sadece ucuz elektrik enerjisi temelinde tavsiye edilir.

Sodyum hidroksit için hammaddeler.

Sodyum hidroksit, klor, hidrojen üretimi için, bir elektrolize maruz kalan bir pişirme tuzu çözeltisi kullanılır, doğada bir aşçı tuzu, taş tuzunun yeraltı birikintileri şeklinde, göllerin sularında meydana gelir. ve denizler ve doğal brinler veya çözümler şeklinde. Taş tuz birikintileri, Urallar, Sibirya, Transkafkasya ve diğer alanlarda Donbas'ta. Ülkemizdeki zengin tuz ve bazı göller.

İÇİNDE yaz saati Göllerin yüzeyinden suyun buharlaşması var ve aşçı tuzu kristaller şeklinde düşüyor. Bu tür bir tuz kendi kendine yapımı denir. Deniz suyu, 35 g / l sodyum klorür içerir. Sıcak bir iklime sahip olan yerlerde, suyun yoğun bir buharlaşması olduğu yerlerde, konsantre edilmiş sodyum klorür çözeltileri oluşur, bunlardan kristalleşir. Dünyanın derinliklerinde, yeraltı suyu, NACL'yi çözen ve sondaj kuyucuklarına bakan yeraltı brinleri biçimlendiren tuz oluşumunda akar.

Üretimlerinin yolundan bağımsız olarak, tablo tuzunun çözeltileri, kalsiyum ve magnezyum tuzlarının safsızlıkları içerir ve elektroliz atölyesine iletilmeden önce bu tuzlardan saflaştırılır. Temizlik gereklidir, çünkü elektroliz sürecinde, zayıf çözünen kalsiyum ve magnezyum hidroksit oluşabilir, bu da normal elektroliz rotasını ihlal edebilir.

Purplus temizleme soda ve kireç sütüyle yapılır. Kimyasal temizliğe ek olarak, çözümler mekanik safsızlıklardan serbest bırakılır ve filtreleyerek serbest bırakılır.

Tablo tuzunun çözeltilerinin elektrolizi, katı bir demir (çelik) katotlu banyolarda ve diyaframlarla ve bir sıvı cıva katodu olan banyolarda yapılır. Her durumda, modern büyük klor atölyelerinin teçhizatı için kullanılan endüstriyel elektrolizörler, yüksek performanslı, basit tasarıma, kompakt olmak, güvenilir ve istikrarlı bir şekilde çalışmak gerekir.

Çelik katot ve grafit anotlu banyolarda elektroliz sodyum klorür çözeltileri .

Bir aparatta (elektrolizör) sodyum hidroksit, klorin ve hidrojen elde etmeyi mümkün kılar. Sabit elektrik akımı sulu bir sodyum klorür çözeltisinden geçirildiğinde, klor beklenebilir:

2CI - - - - 2e.Þ C1 2 (a)

oxygen yanı sıra:

20N - - 2e.Þ 1 / 2O 2 + H20 (B)

H 2 0-2þ / 2O 2 + 2H +

Normal elektrot deşarj potansiyeli - Görüntüler + 0.41 içinde,klor iyonlarının boşaltılmasının normal bir elektrot potansiyeli + 1.36 içinde.Nötr doymuş sodyum klorür çözeltisinde, hidroksil iyonlarının konsantrasyonu yaklaşık 1 · 10 - 7 bay.25 ° C'de, hidroksil iyonlarının boşaltılmasının denge potansiyelidir.

Denge deşarj potansiyeli, çözelti 4.6'da Naci konsantrasyonunda klor iyonları bay.kuzgun

Sonuç olarak, bir oksijen önce düşük aşırı voltajlı anot üzerinde boşaltılmalıdır.

Bununla birlikte, grafit anotlar üzerinde, oksijen aşırı geriliminde klor aşırı geriliminden çok daha yüksektir ve bu nedenle, reaksiyonla (a) reaksiyona göre gazlı klorun serbest bırakılmasıyla iyonların C1'sinin boşaltılması.

Klorun salınımı, denge potansiyelinin büyüklüğündeki bir düşüş nedeniyle çözeltideki NaCI konsantrasyonunu arttırarak kolaylaştırılır. Bu, 310-315 içeren konsantre sodyum klorür çözeltilerinin elektrolizinde kullanım nedenlerinden biridir. g / l

Katoda bir alkalin çözeltisinde, su moleküllerinin denklem ile boşaltılması

H 2 0 + E \u003d H + IT - (B)

Rekombinasyondan sonra hidrojen atomları moleküler hidrojen olarak izole edilir

2n þ H 2 (g)

Bir katı katoddaki sulu çözeltilerden sodyum iyonları kategorisi, tahliyelerinin hidrojene kıyasla daha yüksek potansiyel nedeniyle mümkün değildir. Bu nedenle, çözeltide kalan hidroksit - iyonlar, sodyum iyonları ile bir alkali çözeltisi oluşturur.

Naci ayrışma işlemi bu şekilde aşağıdaki reaksiyonlar aşağıdakileri ifade edebilir:

yani, klor anot üzerine ve katotta - hidrojen ve sodyum hidroksittir.

Elektroliz açısından, ana, tarif edilen işlemler gibi, biri, biri denklem (B) tarafından tanımlanır. Ek olarak, anot üzerinde duran klor, elektrolitte kısmen çözünür ve reaksiyonla hidrolize edilir

Alkali'nin (iyonların) difüzyon durumunda, katod ve anot ürünlerinin anotuna veya yer değiştirmesine, klorotik ve hidroklorik asit, hipoklorit ve sodyum klorür oluşumu ile alkali tarafından nötralize edilir:

NAS1 + NAOH \u003d NAOCL + H 2 0

NS1 + NaOH \u003d NaCl + H 2 0

CLO İyonları - Anot üzerinde CLO 3'te kolayca oksitlendi -. Bu nedenle, yan işlemlerden dolayı, elektroliz sırasında hipoklorit, klorür ve sodyum klorat oluşturulur; bu, mevcut verim ve enerji kullanımı faktöründe bir azalmaya yol açacaktır. Bir alkalin ortamında, aynı zamanda elektroliz göstergelerini daha da kötüleştirecek olan anot üzerinde oksijen kolaylaştırılır.

Olumsuz reaksiyonların akışını azaltmak için, katot ve anot ürünlerinin karıştırılmasını önleyen koşullar oluşturulmalıdır. Bunlar, diyaframın katotun ve anot boşluklarının ayırılmasını ve elektrolitin diyaframın içindeki hareketi üzerindeki hareketin tersi yönde süzülmesini içerir. Bu tür diyaframlar filtreleme diyaframları denir ve asbestlerden yapılır.