Natriumhydroxid Erzeugung durch Elektrolyse Chemie Tutorial
Schlüssel Konzepte
- Natriumhydroxid, NaOH, wird auch als Lauge oder Natronlauge bekannt.
Natriumhydroxid ist eine häufig verwendete Base.
Elektrolyse von konzentrierten Natriumchloridlösungen (Sole) erzeugt, Chlorgas, Wasserstoffgas und wäßrigen Natriumhydroxid. 2NaCl (aq) + 2H2 O (l) → H 2 (g) + Cl & sub2; (g) + 2 NaOH (aq)
Cl2 (g) wird an der Anode (positive Elektrode) erzeugt.
H 2 (g) und NaOH (aq) werden an der Kathode (negative Elektrode) hergestellt.
Drei Arten von Elektrolysezelle verwendet werden, Natriumhydroxid aus Sole zu erzeugen:
Castner-Kellner-Zelle (Quecksilber-Verfahren)
Nelson Diaphragmazelle
Eigenschaften und Anwendungen der Elektrolyseprodukte
Elektrolysezellen zur Herstellung von Natriumhydroxid
Castner-Kellner-Zelle (Quecksilber-Verfahren)
Anode (positive Elektrode): Titan-Anodenreaktion (Oxidation):
2Cl - (aq) → Cl 2 (g) + 2e -
Kathode (negative Elektrode): Quecksilber fließt am Boden der Zellkathodenreaktion (Reduktion):
Na + (aq) + e - → Na (s)
Quecksilber ist giftig, so muss darauf geachtet werden Quecksilberverluste zu verhindern.
Nelson Diaphragmazelle
Poröses Diaphragma aus Asbest oder Metalloxide mit Polymer trennen Anoden- und Kathodenraum.
Membran verhindert Hydroxidionen Anodenraum eintritt und verhindert, dass Chloridionen Kathodenraum eintritt.
Gesättigte Sole gelangt Anodenraum, wo Chlorgas erzeugt wird.
Anode (positive Elektrode): Kohlenstoff (Graphit) oder Titan, beschichtet mit Ru-Ti-Oxid.
Anodenreaktion (Oxidation): 2Cl - (aq) → Cl 2 (g) + 2e -
Kathode (negative Elektrode): Stahlmatten
Na + wandert an der Membran zu Kathodenraum kombiniert mit OH - NaOH zu bilden.
Produkt enthält Natriumchlorid und Natriumhydroxid. NaOH (s) kann auskristallisiert werden.
Membranzelle
Begünstigt Verfahren zur Herstellung von Natriumhydroxid, da es keinen gefährlichen Abfall, sehr reines Natriumhydroxid hergestellt wird, und es hat den geringsten Energiebedarf.
Ionenaustauschmembran ermöglicht, selektiv Na + und Wasser in den Kathodenraum zu fließen, aber verhindert, dass Produkte von zwischen den Abteilen zu bewegen.
Gesättigte Salzlösung tritt in den Anodenraum, wo Chlorgas gebildet wird.
Anode (positive Elektrode): Titan
Anodenreaktion (Oxidation): 2Cl - (aq) → Cl 2 (g) + 2e -
Kathode (negative Elektrode): Nickel
Na + wandert durch die Membran zu Kathodenraum kombiniert mit OH - NaOH zu bilden.
Das Produkt ist konzentriertes Natriumhydroxid.
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