簡単な概要は次のとおりです。
プロセス:
1。電解細胞: このプロセスは、水銀カソードとグラファイトアノードを備えた特殊な電解セルを使用します。
2。塩水解: 濃縮塩水溶液(NACL)が細胞に供給されます。
3。電解: 電気分解中、次の反応が発生します。
* カソード(水銀): 塩水からのナトリウムイオン(Na+)は、ナトリウム金属(NA)に還元され、水銀に溶解してアマルガムナトリウムを形成します。
* アノード(グラファイト): 塩化物イオン(Cl-)は塩素ガス(Cl2)に酸化されます。
4。アマルガムナトリウム分解: 次に、アマルガムナトリウムを別の分解因子で水と反応させて、水酸化ナトリウム(NAOH)と水素ガス(H2)を生成します。水銀は再生され、電解細胞にリサイクルされます。
反応:
* 電気分解:
* 2NACL→2NA + + 2CL-
* 2na + + 2e-→2Na(amalgam)
* 2cl-→Cl2 + 2e-
* 分解:
* 2na(amalgam) + 2H2O→2NAOH + H2 + 2HG
欠点:
* 水銀毒性: 水銀の使用は、環境に蓄積し、人間の健康にリスクをもたらす可能性のある重金属であるため、主要な環境上の懸念事項です。
* 高エネルギー消費: このプロセスには、かなりの量の電気エネルギーが必要です。
* 安全上の危険: 水銀ガスと塩素ガスの取り扱いは危険です。
現代の選択肢:
今日、Castner-Kellnerプロセスは、 chlor-Alkali膜プロセスのようなより環境に優しい方法にほぼ置き換えられています 、水銀の代わりにイオン交換膜を使用して、塩素ガスから水酸化ナトリウムを分離します。
Castner-Kellnerプロセスは時代遅れですが、その原則を理解することは、電気化学技術でなされた進歩と環境的に責任のある製造業の慣行の重要性を理解するのに役立ちます。