Полученную амальгаму разлагают водой

2NaHg_n + 2H₂O → 2NaOH + H₂ + 2nHg

Ванна с ртутным катодом (рис. 11) состоит из 2-х частей: электролизера – 1 и разлагателя – 2. Электролизер представляет собой длинный ящик прямоугольного сечения, сверху закрытый крышкой, в которой закреплены графитовые аноды. К слегка наклонному дну ванны подведена катодная шина, и по нему непрерывно движется тонкий слой ртути. В электролизер заливают раствор NaCl с концентрацией 310-315 г/л.

В процессе электролиза концентрация хлорида натрия уменьшается до 260-270 г/л. Раствор с такой концентрацией выводится из электролизера, обесхлоривается под вакуумом, донасыщается хлоридом натрия и возвращается в электролизер. Образующийся хлор выводится через крышку и направляется потребителю.

При движении ртути по дну электролизера образуется амальгама натрия. Она выводится в разлагатель, который представляет собой прямоугольный желоб, закрытый крышкой. В разлагатель подают воду и происходит ее взаимодействие с амальгамой, в результате образуется Н₂ и NaOH.

Дно разлагателя имеет небольшой уклон, благодаря чему ртуть движется по нему, выводится из разлагателя и специальным насосом возвращается в электролизер.

Преимуществом электролизеров с ртутным катодом является возможность получения концентрированных растворов NaOH, свободных от NaCl.

К недостаткам электролизеров данного типа можно отнести то, что данные электролизеры занимают большую площадь, расход электроэнергии выше, чем в электролизерах с диафрагмой, возможно выделение паров ртути.