Electrolisis del cloruro de sodio
Enviado por Chuletator online y clasificado en Química
Escrito el en 
español con un tamaño de 7,11 KB
Soda Cáustica
El Hidróxido sódico (soda Cáustica) se disuelve en agua con fuerte Desprendimiento de calor y la disolución Acuosa se llama lejía de soda.
En su mayor parte, la soda Cáustica y la lejía de soda se obtienen En la electrólisis cloro-álcali.
La electrólisis de soluciones
Acuosas de cloruros de metales alcalinos
O a partir de cloruros fundidos produce
Cloro en el ánodo, e hidrógeno, junto
Con el hidróxido alcalino en el cátodo.
Industrialmente se emplean tres tipos de celdas:
La celda de diafragma
La celda de membrana
La celda de Mercurio.
CELDAS DE DIAFRAGMA.- Las celdas De diafragma contienen un diafragma, Generalmente hecho de fibras de asbesto, Para separar el ánodo del cátodo. Esto Permite que los iones pasen a través de él por migración eléctrica, pero reduce la Difusión de los productos.
Los ánodos, por lo general, se Han hecho de grafito y los cátodos de Hierro fundido.
La disolución salina entra en la Celda, pasa a través del diafragma de Asbesto y entra en la cámara catódica. El Cl2 que se produce en el ánodo sale por la parte Superior mientras que el H2, NaOH y NaCl Residual se producen en el cátodo y salen De la celda por el lateral. El diafragma de asbestos cumple dos funciones:
A)Evitar la mezcla de H2 y Cl2.La estructura tan fina del Material permite el paso de líquidos a través del mismo, pero impide el paso de las burbujas de gas. Un 4% Del cloro (disuelto en la disolución) sí Pasa a través del diafragma y se pierde En reacciones colaterales, disminuyendo el rendimiento
B)Impedir la difusión De los iones OH- formados del cátodo al ánodo.La disolución que sale de la celda contiene un 12% de NaOH y un 15% de NaCl (en peso).
La celda horizontal en el método Del diafragma, está separada por el Diafragma (formado frecuentemente por varias capas de asbesto) en un espacio anódico (b) y otro Espacio catódico (c).
Se emplean como ánodos Electrodos de grafito y como cátodos Parrillas de hierro. El electrólito es una disolución purificada y Saturada de cloruro sódico que entra Continuamente por la parte superior.
Mediante la aplicación de una Corriente continua de unos 4 voltios los Iones cloro van al ánodo, se descargan, forman Moléculas y abandonan en forma de gas el espacio anódico.
De los iones Na+ y H+ presentes en el cátodo se descargan solamente los últimos.
El hidrógeno se recoge por Debajo del diafragma y se extrae.
En el espacio catódico queda una disolución de lejía de soda que contiene cloruro sódico. La disolución se Extrae.
CELDAS DE AMALGAMA.-
La electrólisis produce una aleación de Mercurio y sodio (amalgama) que no es des- compuesta por la salmuera presente.
Este proceso utiliza Disolu- ciones concentradas del NaCl (salmuera).
La celda de amalgama está constituida por ánodos de grafito, o bien de titanio modificado, el cátodo es una pileta fluida de Mercurio, que absorbe el Na que se produce en la reacción:
NaCl → Na + ½ Cl2
El cloro se produce en el ánodo que se puede ajustar en altura. La amalgama de Na que se obtiene se transfiere a un reactor donde se descompone, mediante hidrólisis con H2O, en Hg, NaOH (50%) e H2:
2Na.Hg + 2H2O → 2NaOH + H2 + Hg
Durante la electrólisis se dan Las siguientes reacciones:
Ánodo: Cl- ---→ ½Cl2 +1e-
Cátodo: xHg + Na+ + 1e- ---→ NaHgx
En la celda inclinada, el ánodo Consta de varios electrodos de grafito, Mientras que el cátodo lo constituye el Mercurio que cubre el suelo y que fluye en él lentamente.
El electrólito es una disolución Purificada y saturada de cloruro sódico Que entra continuamente.
Se trabaja con corriente Continua de 4,6 voltios y el cloro Formado en el ánodo sale en forma gaseosa.
Los iones sodio se descargan en El cátodo de Mercurio y rápidamente Forman con él amalgama de sodio que fluye fuera De la celda.
Por medio de una bomba se hace Pasar la amalgama a un depósito, una Torre rellena con grafito en la que se produce la descomposición de la amalgama con agua, con Producción de Mercurio, lejía de soda e Hidrógeno.
El Mercurio puro se recoge en el Fondo de la torre y se bombea de nuevo a La celda de electrólisis
Celdas de Membrana.-
En este proceso el cátodo y el ánodo se encuentran separados por una membrana conductora iónica que es impermeable al agua, pero es permeable al paso de iones.
Los procesos que se producen en el cátodo o en el ánodo son los mismos que los que se dan en el proceso de diafragma. Se emplean ánodos de Ti activado y cátodos de acero inoxidable o de Ni. En este proceso la sal debe ser más pura que en el proceso de diafragma.
Ácido Clorhídrico
El ácido clorhídrico es una Disolución acuosa del cloruro de Hidrógeno.
nLa mayor | parte de | la | producción de clorhídrico |
representa | realmente | su | obtención como producto |
secundario. |
Por ejemplo, se forma cloruro de Hidrógeno gaseoso en la fabricación de Sulfato sódico a partir de sal común y ácido sulfúrico concentrado, en hornos de sulfato. Esta reacción se realiza en dos fases, en la Primera de las cuales se trabaja a T Ordinaria y se obtiene sulfato ácido de Sodio y cloruro de hidrógeno:
NaCl + H2SO4 ------€ NaHSO4 + HCl
En la segunda fase el sulfato ácido de sodio se calienta a 300° C con La cantidad equivalente de cloruro sódico, Formándose sulfato de sodio y cloruro de hidrógeno:
NaCl + NaHSO4 ------€ Na2SO4 + HCl
En la cloración de numerosos Compuestos orgánicos se sustituyen por Cloro átomos de hidrógeno, y los Hidrógenos desplazados quedan ligados al cloro:
C6H6 + Cl2 ---------€ C6H5Cl + HCl