電解法制備氯化鈉.doc

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1、3.電解法制備氯化鈉/氫氧化鈉介紹：在化學(xué)工業(yè)歷史上，氯化鈉和氫氧化鈉都是多次被大量需求的，但不幸的是，對于電化學(xué)車間的操作者來說卻不總是同時的。氯氣一直被用作很有價值的漂白劑，或者作為生產(chǎn)漂白粉的原料，作為水供應(yīng)的消毒劑，還有塑料和溶劑生產(chǎn)的原料。氫氧化鈉已經(jīng)被用作碳酸鈉、肥皂、紡織品的生產(chǎn)，同時還作為一個化學(xué)過程驚人多樣性的重要原材料。所有的電解過程共同點(diǎn)是電解鹽制備氯氣和氫氧化鈉。大多數(shù)生產(chǎn)是電解鹽溶液，但是一些重要的車間通過電解熔融鹽來制備液態(tài)鈉和氯氣。這種方法是被需要液態(tài)鈉的工業(yè)所采用，

2、主要是生產(chǎn)四烷基鉛石油添加劑，盡管石油添加劑公司正在擴(kuò)大業(yè)務(wù)范圍而且面臨其他使用。這里有三種根本不同的含水電解的電池使用類型：汞電池，隔膜電池，膜片電池。在現(xiàn)代車間對于新的容納能力以膜片電池作為真正僅有的技術(shù)是切實(shí)可行的，但是大量的舊的容量依然存在，而且許多公司還沒有發(fā)現(xiàn)替換哪怕是他們的汞電池的經(jīng)濟(jì)性，盡管會有環(huán)境影響。所有的電解反應(yīng)都是基于在化學(xué)反應(yīng)中有電子做試劑的思想。電解鹽水的基元反應(yīng)可以如下所寫：陽極：陰極：總反應(yīng)是：這個反應(yīng)有一個積極的自由能而且需要通過電能艱難驅(qū)動。就像許多基元化學(xué)過程

3、，盡管反應(yīng)很簡單，仍然有一些嚴(yán)重的并發(fā)癥。一開始，反應(yīng)物需要分開：氫氣跟氯氣如果混合的話會產(chǎn)生爆炸。氯氣跟氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生次氯酸和氯化物（包括浪費(fèi)的產(chǎn)品和產(chǎn)生的副產(chǎn)物）。次氯酸和次氯酸鈉反應(yīng)制備氯酸鹽，質(zhì)子和更多的氯化物。氫氧化鈉在陽極反應(yīng)生成氧會污染氯氣。所有降低效率并且或者制造污染難以分離的反應(yīng)在產(chǎn)品出售前就需要進(jìn)行整理。理解各種類型電解法過程的關(guān)鍵是他們分離反應(yīng)物的方法。對于鹵水電解，這里基本上有三種類型的電解槽，盡管不同的制造商在各槽之間會有許多變化的細(xì)節(jié)。4.氯氣和氫氧化鈉的使用氫氧化物

4、有很多的化學(xué)應(yīng)用，很難將它們方便分類。其中一個很廣泛的應(yīng)用是造紙，這就需要對木材進(jìn)行強(qiáng)堿性處理。在一些國家，造紙占了生產(chǎn)的20%。還有20%是無機(jī)化學(xué)品生產(chǎn)，像次氯酸鈉（漂白劑和消毒劑）。各樣的有機(jī)合成約占了生產(chǎn)的一半。氧化鋁跟肥皂的生產(chǎn)占了很小一部分。氯氣在各種其他產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用。全世界大約四分之一的生產(chǎn)用于了制造PVC的單體氯乙烯。四分之一到二分之一的氯氣用于了各種其他的產(chǎn)品。據(jù)國家統(tǒng)計，超過10%的用于了水凈化。超過20%的用于了溶劑（三氯乙烷、三氯乙烯等）生產(chǎn)，盡管由于蒙特利爾協(xié)議很多溶劑

5、正在被淘汰。全世界大約10%用于了無機(jī)含氯化合物的生產(chǎn)。在一些國家，一個很重要的應(yīng)用是木漿漂白，盡管這是環(huán)境壓力下的另一個應(yīng)用。