Вступ

Перед нами стоїть завдання - електролізом водного розчину хлориду натрію одержати три цільових продукти: хлор, гідроксид натрію і водень.

Сировиною для електролітичного виробництва лугу і хлору є водні розчини NаСl. Вапняне молоко, використовуване содових заводах, на хлорних заводах замінюють розчином каустичної соди ( католіт ), тому метод очищення носить назву содово - каустичний.

Електроліз - розклад речовин (наприклад, води, розчинів кислот, лугів, розчинених або розплавлених солей тощо) постійним електричним струмом.

Електроліз полягає в електрохімічних процесах окиснення та відновлення на електродах. При електролізі позитивно заряджені йони (катіони) рухаються до катода, на якому електрохімічно відновлюються. Негативно заряджені йони (аніони) рухаються до анода, де електрохімічно окиснюються. В результаті електролізу на електродах виділяються речовини в кількостях, пропорційних кількості пропущеного струму.

Електрохімічна технологія закладена в основу виробництва цілого ряду найважливіших неорганічних речовин: водню, натрію та калію, гіпохлоритів, хлоратів та перхлоратів, хлору, гідроксидів лужних металів, над сірчаної кислоти та її солей, кисню, перекису водню, діоксиду марганцю, перманганату калію та інших продуктів. Основною технологічною стадією є електроліз водних розчинів без виділення металів.

Електрохімічна технологія має ряд особливостей і переваг над хімічною технологією. Найважливішою особливістю електрохімічної технології та її перевагою є можливість одержання в одному апараті відновників та окислювачів у чистому вигляді. Наприклад, при електролізі води одержують водень та кисень, при електролізі водних розчинів хлоридів -- водень та хлор, водень та гіпохлорит, або хлорат натрію (в залежності від конструкції електролізера: наявності діафрагми (мембрани) або її відсутності).

Друга важлива особливість -- електрохімічна технологія дозволяє одержувати чисті продукти навіть зі збідненої сировини, наприклад з морської води. Одержані продукти, як правило, відрізняються високим ступенем чистоти. Так, основної речовини в електрохімічному водні згідно з ДСТУ 3022-80 міститься 99,8 %, промисловий метод електролізу з ртутним катодом дозволяє одержувати гідроксиди натрію та калію реактивної чистоти.

Третьою важливою перевагою електрохімічної технології є можливість комплексного використання сировини. Порівняємо переробку природних і штучних розсолів хлориду натрію (водний розчин NaCl = 310 г.дм-3) електролізом та хімічним методом Сольве для одержання кальцинованої соди. За першим методом використовують усі компоненти (хлорид натрію та воду) і одержують три продукти (гідроксид натрію, газоподібний хлор та водень). За другим методом використовують тільки іони натрію, що витрачаються на утворення кальцинованої соди. Таким чином, проблеми, що виникають в електрохімічному синтезі неорганічних речовин, тепер успішно вирішуються. Відкриваються широкі можливості діяльності для подальшого вдосконалення електрохімічної технології.