Получение щелочей электролизом Сырье для получения гидроксида

Получение щелочей электролизом

Сырье для получения гидроксида натрия • Очистка рассолов производится раствором соды и известковым молоком. Помимо химической очистки, растворы осво бождаются от механических примесей отстаиванием и фильтрацией. • Электролиз растворов поваренной соли производится в ваннах с твердым железным (стальным) катодом и с диафрагмами и в ваннах с жидким ртутным катодом.

Электролиз растворов хлористого натрия в ваннах со стальным катодом и графитовым анодом 2 CI — 2 е → Сl 2 20 Н 2 е → 1/2 О 2 + Н 2 О H 20 2 e → 1/2 О 2 + 2 H+ На катоде в щелочном растворе происходит разряд молекул воды по уравнению Н 20 + е = Н+ + ОН Атомы водорода после рекомбинации выделяются в виде молекулярного водорода 2 Н+ → Н 2

Процесс разложения Na. CI: НОСI + Na. OH = Na. OCl + Н 20 НСI + Na. OH = Na. Cl + Н 20

Рис. 2. Схема ванны с фильтрующей диафрагмой: 1— диафрагма; 2 — стальной катод; 3 — катодное простран ство; 4 — анод; 5 — анодное пространство Рис. 3. Ванна с осажденной диафрагмой: 1— бетонное днище; 2 — стальной катод; 3 — бетонная крышка; 4 — труба для подачи рассола; 5 — труба для отвода хлора; 6 — графитовые аноды; 7 — штуцер для удаления водорода; 8 —трубка для слива электролитического щелока; 9 — медный токоведущий

Электролиз растворов хлорида нат рия в ваннах с ртутным катодом и графито вым анодом 2 Сl 2 е → Сl 2 Na+ + е → Na Na + n. Нg → Na. Hgn + Н 20 = Na. OH + 1/2 Н 2 + n. Hg Рис. 1. Схема ванны с ртутным катодом: 1— электролизер; 2 — разлагатель; 3 — насос

В промышленном масштабе гидроксид калия получают электролизом хлористого калия

Рис. 1. 1. Мембранная ячейка

Рис. 2. Диафрагменные электролизеры с охлаждающей баней (а) и с водяной рубашкой (б): 1, 2 - платиновые электроды; 3 - мешалка: 4, 7 - сосуды; 5 водяная рубашка; 6 пористая стеклянная пластинка

Рис. 3. Электролизеры с ртутным катодом: бездиафрагменкый с эрлифтом (а) и диафрагменный (б): 1 - сосуд; 2 трубка; 3 керамический пористый цилиндр (диафрагма); 4 графито вый анод; 5 контактный электрод; 6 ртутный катод

Получение хлорной кислоты в процессе электросинтеза Процесс электрохимического синтеза хлорной кислоты на аноде описывается следующим суммарным уравнением: НСl + 4 Н 2 О – 8 e → НСl. O 4 + 8 H+ На катоде происходит выделение водорода. 2 Н+ + 2 е → Н 2

Рис. 9. Трехкамерный электролизер: 1 — анодная камера; 2 — пористая диафрагма, 3 — центральная камера; 4 — катионообменная мембрана; 5 — катодная камера; 6 , 7— катод; анод; 8, 9 — соответственно катодная и анодная шины. Рис. 10. Схема установки для получения безводной хлорной кислоты: 1 — труба из кварцевого стекла или пирекса; 2 — электрообогрев; 3 — капельная воронка; 4 — приемник отработанной смеси кислот; 5 — трубка для отвода паров хлорной кислоты; 6 — приемник конденсатор безводной хлорной кислоты.