ВУЗ:
Составители:
125
катодом и третий продукт (раствор гидрооксида натрия) имеет высокую
концентрацию NaOH. Благодаря чистоте получаемых продуктов,
простому и компактному аппаратурному оформлению, а также
несложности, одностадийности процесса электролиз раствора NaCl
сейчас единственный в мире способ производства хлора и основной
способ производства гидрооксида натрия.
Электролиз раствора NaCl с твердым катодом и фильтрующей
диафрагмой
При прохождении постоянного электрического тока через
электролит, содержащий ионы Na
+
, Cl
–
, H
+
и OH
–
, последовательность
разряда этих ионов на электродах первоначально определяется
величинами их стандартных электродных потенциалов. На катоде
происходит исключительно выделение водорода, поскольку потенциал
разряда натрия имеет высокое электроотрицательное значение:
на катоде 2 H
2
O + 2 e
–
→ OН
–
+ 2 H
2
в катодном пространстве Na
+
+ OH
–
⎯
⎯→
←
⎯⎯
NaOH
на аноде 2Cl
–
– 2 e
–
→ Cl
2
Материалом катода является сталь. Снижения потенциала
перенапряжения можно достичь применением пористых графитовых
катодов, для упрочнения и гидрофобизации пропитанных
политетрафторэтиленом и активированных солями меди или серебра.
Материалом для анодов ранее служил графит. Сейчас применяют
оксидно-рутениевые аноды (композиция из оксидов титана и рутения,
нанесенных на титановую основу). Стандартный потенциал хлора более
электроположителен, чем ОН
–
- ионов, но на угольных и оксидно-
рутениевых анодах ОН
–
- ионы разряжаются с большим
перенапряжением; поэтому основной анодный процесс – выделение
хлора.
В промышленных условиях при электролизе раствора NaCl
наряду с основными реакциями идут побочные:
на аноде 2 OH
–
– 2 e
–
→ 0,5 O
2
+ H
2
O
в объеме электролита Cl
2
+ H
2
O
⎯
⎯→
←
⎯⎯
HOCl + HCl
Cl
2
+ HO
–
⎯
⎯→
←
⎯⎯
HOCl + HCl
в межэлектродном пространстве NaOH + HOCl
⎯
⎯→
←
⎯⎯
NaOCl + H
2
O
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 123
- 124
- 125
- 126
- 127
- …
- следующая ›
- последняя »
