1。電解質:
* Molten naCl: 最も一般的な方法は、高温(約801°C)で固体NaClを溶かすことです。これは、NaClが溶融状態で電気のみを導入するためです。
* 水性NaCl: 効率が低いですが、電気分解はNaClの水溶液でも発生する可能性があります。ただし、水の存在と競合する反応により、より複雑です。
2。電極:
* 不活性電極: これらは化学反応に関与しない電極であり、望ましい製品が形成されるようにします。一般的な不活性電極は、グラファイト(炭素)とプラチナです。
3。直流(DC)出典:
* 直接電流(DC)電源: DC電源は、電気化学反応を促進するために電子の連続的な流れを提供するために不可欠です。これは通常、バッテリーまたは電源です。
4。適切な電圧:
* 十分な電圧: 電気化学反応の活性化エネルギーを克服するには、最小電圧(電解電圧)が必要です。この電圧は、使用される特定の電解質および電極材料に依存します。
5。製品の分離:
* ダイアフラムまたは膜: 電気分解の産物が互いに反応するのを防ぐために、陽極とカソードのコンパートメントを分離するために、横隔膜または膜を使用します。
電気分解反応:
溶融naCl:
* カソード: Na + + e-→Na(ナトリウム金属が形成されます)
* アノード: 2cl-→Cl2 + 2e-(塩素ガスが放出されます)
水性NaCl:
* カソード: 2H2O + 2E-→H2 + 2OH-(水素ガスが放出されます)
* アノード: 2cl-→Cl2 + 2e-(塩素ガスが放出されます)
* 競合する反応: 2H2O→O2 + 4H + + 4E-(特に高濃度のNaClで酸素ガスが放出されます)
注: 水性NaClの電気分解の産物は、NaClの濃度に依存します。低濃度では、カソードの主な製品は水素ガスですが、高濃度では塩素ガスが陽極の主要な製品です。
安全上の考慮事項:
* 溶融NaClの電解は、関係する高温のために非常に危険です。
* 塩素ガスは有毒であり、注意して処理する必要があります。
塩の電気分解は、ナトリウム金属、塩素ガス、およびその他の化学物質を生産するために使用される重要な産業プロセスです。プラスチック、医薬品、その他の製品の生産など、さまざまな業界で多数のアプリケーションがあります。