1。塩化ナトリウムの調製：
* マイニングと精製： 塩化ナトリウム（共通塩）は塩堆積物から採掘されるか、海水から得られます。その後、不純物を除去するように精製されます。
* 融解： 精製された塩化ナトリウムは、高温（約800°C）の特別に設計された炉で溶けます。
2。電解細胞：
* 構造： ダウンズセルは、ファイアブリックで裏打ちされた鋼容器で構成されています。円筒状の鋼鋼カソード（負の電極）は、環の形のグラファイト陽極（正の電極）に囲まれた中心にあります。
* 電解質： 溶融塩化ナトリウムは電解質として作用します。
* ダイアフラム： スチールメッシュで作られたダイアフラムは、カソードとアノードコンパートメントを分離します。これは、互いに反応することを生成するナトリウムと塩素を防ぎます。
3。電気分解：
* カソードでの反応： カソードでは、ナトリウムイオン（Na+）がナトリウム金属（Na）に還元されます。反応は次のとおりです。
* Na + + E-→Na
* アノードでの反応： アノードでは、塩化物イオン（CL-）が塩素ガス（CL2）に酸化されます。反応は次のとおりです。
* 2cl-→Cl2 + 2e-
4。製品コレクション：
* ナトリウム金属： 溶融ナトリウム金属は溶融塩よりも密度が低く、カソードコンパートメントの上部に上昇し、そこで別のチャンバーに収集されます。
* 塩素ガス： アノードで生成された塩素ガスは、PVCプラスチックの生産など、さらに使用するために収集および保存されます。
全体的な反応：
ダウンズセルの全体的な反応は次のとおりです。
* 2NACL（L）→2NA（L） + CL2（g）
ダウンズプロセスの利点：
* 高効率： ダウンズプロセスは、ナトリウム金属を生産するための比較的効率的な方法です。
* 大規模生産： このプロセスは、大量のナトリウム金属を生産するのに適しています。
* 費用対効果： 容易に入手可能な原材料の使用とプロセスの高効率により、費用対効果が高くなります。
環境上の考慮事項：
* 塩素ガス： 塩素ガスの生産は、その潜在的な環境への影響に関する懸念を引き起こします。慎重な取り扱いと処分が不可欠です。
* エネルギー消費： ダウンズプロセスには、塩化ナトリウムを溶かすための大幅なエネルギー入力が必要です。これは温室効果ガスの排出に貢献します。
