Sodyum klorürün elektrolizi nedir?

Klor-alkali işlemi olarak da bilinen sodyum klorürün elektrolizi, sulu sodyum klorürün (NaCl) elektroliziyle klor ve sodyum hidroksit (NaOH) üretmek için kullanılan bir elektrokimyasal reaksiyondur. İşlem, tuzlu su çözeltisine batırılmış iki elektrottan oluşan bir elektrolitik hücrenin kullanımını içerir.

 

İşlemde kullanılan iki elektrot anot ve katottur. Hem anot hem de katot, korozyon direnci avantajına sahip olan titanyumdan yapılmıştır.

 

Anotta, klorür iyonları (Cl-) havaya gaz olarak salınan klor gazına (Cl2) oksitlenir. Anottaki reaksiyon aşağıdaki gibidir:

 

Anot 2Cl- → Cl2 artı 2e-

 

Katotta su (H2O), hidrojen (H2) gazına ve hidroksit iyonlarına (OH-) indirgenir. Katottaki reaksiyon aşağıdaki gibidir:

 

Katot 2H artı artı 2e- → H2

 

2H2O artı 2e- → H2 artı 2OH-

 

Sodyum klorür çözeltisinde bulunan sodyum iyonları (Na artı ) elektroliz işlemine dahil olmaz ve çözeltide sodyum iyonları olarak kalır.

 

Sodyum klorürün elektrolizi ile erimiş sodyum klorürün elektrolizi arasındaki farklar ve nedenleri:

Erimiş sodyum klorürün elektrolizi yalnızca sodyum metali ve klor gazı üretebilir çünkü yalnızca sodyum ve klorür iyonları mevcuttur.

 

Elektroliz sodyum klorürün ürünü hidrojen gazı, klor gazı ve sodyum hidroksittir. Sodyum klorürün sulu çözeltilerini elektrolize ederken, çözeltide sodyum iyonları, klorür iyonları, hidrojen iyonları ve hidroksit iyonları olduğundan, elektron kazanma ve verme yetenekleri farklıdır, H artı elektron kazanmak sodyum iyonlarına göre daha kolaydır, bu nedenle hidrojen gazı katotta ve klor gazı anotta üretilir ve çözeltide sodyum hidroksit üretilir ve ürünler hidrojen gazı, klor gazı ve sodyum hidroksittir.

Genel olarak, sulu sodyumun elektrolizi, sırasıyla anotta ve katotta klor gazı ve hidrojen gazı üretmek için bir tuzlu su çözeltisine bir elektrik akımının uygulanmasını içerir. Proses, çeşitli endüstriyel uygulamalara sahip olan sodyum hidroksitin yanı sıra çeşitli klor bazlı ürünlerin üretiminde kilit öneme sahiptir.