プロセス
1。融解: 塩化ナトリウム(NaCl)は室温で固体です。導電性にするには、溶かす必要があります。これは通常、約801°C(1474°F)に加熱することで行われます。
2。電解細胞: 溶融NaClは、直接電流(DC)電源に接続された2つの電極(アノードとカソード)を持つ容器である電気分解セルに配置されます。
* アノード(正の電極): 通常、グラファイトまたは炭素で作られています。
* カソード(負の電極): 通常、鉄やニッケルのような、より反応性のある金属でできています。
3。電解: DC電流が溶融NaClを流れるとき:
* カソードで: Na+イオンはカソードに移動して電子を獲得し、それらをナトリウム金属に減らします。
Na + + E-→Na(L)
* アノードで: cl-イオンはアノードに移動して電子を失い、塩素ガスに酸化します。
2cl-→Cl2(g) + 2e-
4。コレクション: 液体ナトリウム金属はカソードで収集され、塩素ガスはアノードで収集されます。
重要な考慮事項
* 安全性: このプロセスには、関係する高温とナトリウムと塩素の反応性により、極端な注意が必要です。
* 純度: 生成されるナトリウムと塩素の純度は、開始NaClの純度と電解細胞の設計に依存します。
* ダウンズセル: ダウンズ細胞と呼ばれる特定のタイプの電気分解セルは、一般にナトリウムの大規模な工業生産に使用されます。この細胞には、ナトリウムと塩素が互いに反応するのを防ぐための特別な設計があります。
全体的な反応:
溶融NaClの電気分解のための全体的な化学反応は次のとおりです。
2NACL(L)→2NA(L) + CL2(g)
アプリケーション:
電気分解によって生成されるナトリウムと塩素には、以下を含む多数の用途があります。
* ナトリウム: 他の化学物質の生産、原子炉のクーラントとして、およびナトリウム蒸気ランプで使用されます。
* 塩素: 漂白剤、プラスチック、消毒剤の生産に使用されます。
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