Теоретические основы получения гидроксида натрия

В процессе электролиза расвора хлорида натрия на электродах протекают следующие процессы:

А: 2Cl^– - 2e → Cl₂ (a)

2H₂O – 4e → O₂ + 4H⁺ (б)

С увеличением концентрации хлорида натрия облегчается реакция (а), поэтому для электролиза используется насыщенный раствор хлорида натрия с концентрацией 310-315 г/л.

К: 2H₂O + 2e → H₂ + 2 OH^– (a)

Na⁺ + OH^–→ NaOH

Таким образом, на аноде идет образование хлора, а на катоде – водорода. В прикатодном пространстве образуется гидроксид натрия. Кроме того могут протекать побочные реакции:

Cl₂ + H₂O → HCl + HOCl

А в случае смешения анодных и катодных продуктов:

HOCl + NaOH → NaOCl + H₂O

HCl + NaOH → NaCl + H₂O

ClO^– + 4e^– + 2H₂O → ClO₃^– + 4H⁺

Протекание побочных реакций уменьшает выход основных продуктов, поэтому стараются создать условия, при которых протекание побочных реакций было бы сведено к минимуму. Для уменьшения протекания побочных процессов необходимо:

а) разделение катодного и анодного производства диафрагмой;

б) фильтрация электролита через диафрагму в направлении, противоположном движению гидроксил-ионов к аноду.

в) повышение температуры до 70-80⁰С способствует уменьшению растворимости Cl₂.

г) уменьшение концентрация NaOH в каталите.

д) повышение концентрации NaCl.

Получение гидроксида натрия с использованием электролизеров