hidroxid de sodiu

Hidroxidul de sodiu poate fi produs în industrie prin metode chimice și electrochimice.

Metodele chimice de producere de hidroxid de sodiu

Metodele chimice de producere de hidroxid de sodiu și var sunt feritice.

Metodele chimice de producere de hidroxid de sodiu au dezavantaje semnificative: o pluralitate de energie consumată, hidroxidul de sodiu rezultată este puternic contaminat cu impurități.

Astăzi, aceste tehnici suplinit aproape în întregime prin metode de producție electrochimice.

metoda de var

Metoda de obținere a varului de hidroxid de sodiu cuprinde reacția unei soluții de sodă cu var stins la o temperatură de aproximativ 80 ° C Acest proces este numit causticizing; acesta trece prin reacția:

Soluția de reacție obținută cu soluție de hidroxid de sodiu și carbonat de calciu precipitat. Carbonatul de calciu se separă de soluția care a fost evaporată pentru a da un produs topit, care conține aproximativ 92% în greutate. NaOH. După NaOH este topit și turnat în butoaie de fier unde se solidifică.

metoda feritic

Metoda feritic pentru obținerea de hidroxid de sodiu cuprinde două etape:

Reacția 1 reprezintă procesul de sinter soda cu oxid de fier, la o temperatură de 1100-1200 ° C În afară de spec format - ferita de sodiu și dioxid de carbon este eliberat. În plus spec tratate (levigat) 2 prin reacția cu apă; soluție de hidroxid de sodiu obținută Fe2 și precipitatul O3 * xH2 O, care, după separarea de soluția este reintrodusă în procesul tehnologic. Soluția alcalină rezultată conține aproximativ 400 g / l NaOH. Sa evaporat pentru a da un produs care conține aproximativ 92% în greutate. NaOH, și după ce produsul solid obținut sub formă de granule sau fulgi.

metode electrochimice pentru producerea de hidroxid de sodiu

Hidroxidul de sodiu este preparat prin electrochimic electroliza soluțiilor de halit (mineral, constând în esență din clorură de sodiu NaCl), cu producerea simultană de hidrogen și clor. Acest proces poate fi reprezentat prin formula empirică:

alcaline caustice și clor produs trei metode electrochimice. Două dintre ele - electroliza cu un catod solid (diafragma și metode de membrane), al treilea - electroliza cu catod de mercur lichid (metoda mercur).

În practica mondială, producția utilizează toate cele trei metode pentru producerea clorului și a sodei caustice cu o tendință clară de a crește proporția de electroliză cu membrană.

Indicatorul 1 tonă NaOH

metoda de diafragmă

Schema diafragma de celule electrolitice vechi pentru hloa și Schelokov. A - anod, V - izolatori, C - catod, D - spațiu umplut cu gaz (deasupra anodului - clor peste catod - hidrogen), M - diafragmă

Cele mai simple metode electrochimice, în ceea ce privește procesul de organizare și materiale de construcție pentru celula, diafragma este o metodă de obținere de hidroxid de sodiu.

Soluția de sare într-o celulă electrolitică cu membrană este alimentat continuu în compartimentul anodic și curge printr-un mod normal, depus pe plasă de oțel diafragma catod de azbest, care, în unele cazuri, o cantitate mică de fibre polimerice.

In multe modele de Electrolizoare complet scufundată sub anolitul stratul catodic (electrolit din spațiul anod) și a evoluat la hidrogenul catodic este retras din grila la catod prin intermediul conductelor de vapori, fără a pătrunde prin diafragmă în spațiul anod datorită refluxul.

Contracurent - o caracteristică foarte importantă a dispozitivului diafragmă de electroliză. Aceasta se datorează direcția contracurent de curgere din compartimentul anodic în compartimentul catodic prin diafragmă poroasă devine posibilă obținerea de băuturi alcoolice și clor separat. contracurent este calculată pentru a contracara difuzia și migrarea OH - ionilor în compartimentul anodic. Dacă valoarea contorului este insuficientă, în timp ce în spațiul anodic al ioni de hipoclorit (ClO -) începe să se formeze în cantități mari, care, după aceea, poate fi oxidat la anod la cloratul ClO3 ion -. Formarea de ion cloratul reduce serios randamentul clorului și a eficienței curentului este major prin proces în metoda de producere de hidroxid de sodiu. Doar dăunează și eliberarea de oxigen, ceea ce conduce în plus la distrugerea anodului și, în cazul în care acestea sunt realizate din materiale de carbon care se încadrează în impuritățile fosgen clor.

Anodul în celulele electrolitice cu membrană poate fi utilizat un grafit sau carbon electrozi. În prezent, au înlocuit în principal anozii din titan cu strat de oxid de ruteniu-titan (anode ORTA) sau alte maloraskhoduemye.

Clorură de sodiu, sulfat de sodiu și alte impurități prin creșterea concentrației lor în soluția de mai sus precipitatului lor limita de solubilitate. soluție alcalină caustice este decantată din precipitat și transmis ca un produs finit într-un depozit sau să continue etapa de evaporare pentru a produce un produs solid, urmat de fuziune sau granulare cheshuirovaniem.

Inversă, adică un precipitat de clorură de sodiu cristalizată este reciclat înapoi în proces prin prepararea dintr-o saramură așa-numita revers. Din aceasta, pentru a evita acumularea de impurități în soluțiile înaintea preparării saramuri inverse impurități separate.

Aditivul pierdere realimentarea saramură anolitului proaspăt obținut prin levigare formațiuni subterane de sare, de tip mineral saramura Bishofit, purificate prin dizolvarea impurităților sau halit. saramură proaspătă, înainte de amestecarea cu saramura inversă purificată din suspensiile mecanice și o mare parte din ionii de calciu și magneziu.

Cloro rezultat separat de vapori de apă, este comprimat și alimentat fie la producerea de produse clorurate sau pentru lichefiere.

Datorită simplității relative și metoda low cost de producere a unei diafragme de hidroxid de sodiu sunt utilizate pe scară largă în industrie.

metoda de membrană

Metoda cu membrane de producere de hidroxid de sodiu, cea mai eficientă energetic, în același timp, dificil de organizat și funcționează.

Din punct de vedere al metodei proceselor electrochimice cu membrană este similară cu o diafragmă, dar catod și spațiul anod sunt separate complet impermeabil la anioni, membrana schimbătoare de cationi. Datorita acestei proprietati, este posibil să se obțină o mai pură decât în ​​cazul unei metode diafragmă leșii. Prin urmare, într-o celulă cu membrană, spre deosebire de diafragma, nu un singur fir, ci două.

Compartimentul de anod este furnizat ca în metoda diafragmei, fluxul de soluție de sare. Și catod - apă deionizată. Din spațiul catodic este anolitului flux sărăcit care conține aceeași ioni de impurități gipohlorit- și clorurati și clorul, și de la anod - de leșie și hidrogen, conținând în mod substanțial fără impurități și o concentrație apropiată de produs, ceea ce reduce costurile de energie de evaporare și purificare.

Lye obținut prin electroliza cu membrana nu este practic inferior calității obținut prin metoda utilizând un catod de mercur și înlocuiește încet leșia obținută metoda mercur.

În același timp, o cantitate de soluție de sare (atât proaspete, cât și circulant) și maxim de apă pre-curățat de orice impurități. Această curățare este determinată de costul ridicat al membranelor schimbătoare de cationi polimerice și vulnerabilitatea acestora la impuritățile din soluția de alimentare.

De asemenea, delimitate formă geometrică și în afară de această rezistență scăzută rezistență și căldură mecanică a membranelor schimbătoare de ioni este determinată în cea mai mare parte construcții relativ complexe de membrană unități de electroliză. Din același motiv, plantele membrana necesită cele mai complexe sisteme de control automat.

Metoda de mercur cu catod lichid

Printre metode pentru producerea electrochimică Schelokov modul cel mai eficient este de electroliza cu catod de mercur. Liquors obținute în timpul electrolizei cu catod de mercur lichid, diafragma a primit proces mult mai curat (pentru anumite producții această critică). De exemplu, în producția de caustic de înaltă puritate se poate aplica numai fibre artificiale), comparativ cu membrana de către o entitate de proces în prepararea metodei mercurului alcalin este mult mai ușor.

Instalație pentru electroliză cu mercur constă din electrolizorului și pompa de mercur amalgam descompunător unit comunicațiile împreună rtuteprovodyaschimi.

Catodul electrolizorului servește ca pompa pompat fluxul de mercur. Anozi - grafit sau carbon-uzură (ORTA, TDMA sau altele). Împreună cu mercur prin electrolizor fluxului de sare hranei care curge continuu.

La anod, oxidarea clorurii de ioni din electrolit, și este eliberat de clor:

Clorul și anolit este retras din electrolizor. Anolitul evacuate din electrolizor donasyschayut halit proaspete, impuritățile eliminate din acestea, fără salvare, și în afară de levigat anozi și materialele structurale, și reciclat la electroliza. Înainte de saturare suplimentară a cloro anolitului retras dizolvat în ea.

La catod, ionii de sodiu sunt reduse pentru a forma o soluție slabă de sodiu în mercur (amalgam de sodiu):

Na + + e = Na 0nNa + + NHG = Na + Hg

Amalgamul curge continuu din electrolizor în dezamalgamator. De asemenea, este pila de alimentat continuu cu apă înalt purificată. In ea amalgam de sodiu, ca urmare a procesului chimic spontan aproape complet descompus de apă, pentru a forma mercur soluție de sodă caustică și hidrogen:

Soluția astfel obținută de sodă caustică, care este un produs comercial, în mod substanțial liber de impurități. Mercur este aproape complet lipsit de sodiu și este returnat în celula electrolitică. Hidrogenul este eliminat pentru curățare.

Cu toate acestea, o curățare a reziduurilor de mercur alcaline din soluție aproape imposibil, astfel încât această metodă este conjugat cu scurgerile de mercur metalic și vaporii săi.

Cerințe în creștere pentru securitatea ecologică și costul ridicat al producției de plumb mercur metalic la deplasarea treptată a metodei de mercur, metodele de preparare a alcalii cu catod solid, în particular o metodă de membrană.

Metode de laborator de obținere

În laboratorul de hidroxid de sodiu a fost preparat în anumite cazuri prin mijloace chimice, dar este utilizat mai frecvent diafragma electrolizor mici sau de tip membrană.