NaOHの直接的な電解が珍しい理由:
* 高融点: 水酸化ナトリウムの融点が高い(318°C)。電気分解には通常、イオンが自由に移動するための溶融状態が必要であり、このプロセスがエネルギー的に好ましくないものになります。
* 高温での分解: 融解に必要な温度では、水酸化ナトリウムが分解し始め、酸化ナトリウム(Na₂O)と水(H₂O)を形成します。
* 安全性の懸念: 溶融NaOHの電気分解は、溶融金属の非常に反応性のある性質と可燃性水素ガスの放出により、非常に危険です。
電解が試みられたときに何が起こるか:
水中の水酸化ナトリウムの溶液を電解しようとすると、次の反応が発生します。
カソード(負の電極):
* 水削減: 2H₂O +2E⁻→H₂(g) +2OH⁻
*水素ガスが生産されます。
アノード(正の電極)で:
* 水酸化物イオン酸化: 4OH⁻→O₂(g) +2H₂O +4E⁻
*酸素ガスが生成されます。
全体的な反応:
*2h₂o(l)→2h₂(g) +o₂(g)
*正味反応は、水の電解です。
重要な考慮事項:
* 濃縮溶液: 濃縮された水酸化ナトリウム溶液の電気分解は、水素と酸素を生成しますが、このプロセスは主に水の電気分解によって駆動されます。
* 電解質の選択: 水酸化カリウム(KOH)のような電解質は、NAOHよりも安定していて安全なため、水が関与する電解プロセスに好まれます。
直接的な電解の代替手段:
* 塩化ナトリウムの電解: 塩水の電気分解(濃縮塩化ナトリウム溶液)は、塩素ガス、水酸化ナトリウム、および水素ガスを生産するための一般的な工業プロセスです。
* 電気化学合成: 電気化学は、有機および無機化合物の合成のためにさまざまな方法で使用されますが、NaOHの直接的な電解は典型的な方法ではありません。
要約すると、水酸化ナトリウムの直接的な電解は実用的または安全なプロセスではありません。水酸化ナトリウムを電解質として使用する水の電解は、より一般的で安全な代替品です。