سلام! من تأمین کننده گیاهان قلیایی کلر هستم ، و من فوق العاده استوک برای تجزیه نحوه عملکرد یک سلول الکترولیتی در این گیاهان است. این یک روند بسیار جالب است که قلب و روح آنچه در این امکانات می گذرد است.
بنابراین ، اول ، بیایید در مورد آنچه گیاه کلر قلیایی انجام می دهد صحبت کنیم. این گیاهان در مورد تولید کلر ، هیدروکسید سدیم (سودا سوز آور) و هیدروژن از طریق الکترولیز محلول کلرید سدیم (نمک جدول) ، که به عنوان آب نمک نیز شناخته می شود ، است. و بازیکن اصلی در کل این عمل ، سلول الکترولیتی است.
یک سلول الکترولیتی در اصل وسیله ای است که از انرژی الکتریکی برای هدایت یک واکنش شیمیایی غیر خود به خود استفاده می کند. در یک گیاه قلیایی کلر ، جایی است که جادو می شود که آب نمک را به مواد شیمیایی ارزشمندی که ما نیاز داریم تبدیل کند.
مبانی یک سلول الکترولیتی
بیایید با اجزای اصلی یک سلول الکترولیتی در گیاه قلیایی کلر شروع کنیم. دو الکترود وجود دارد - یک آند و یک کاتد - و یک الکترولیت که در این حالت محلول آب نمک است.
آند الکترود مثبت است. هنگامی که یک جریان الکتریکی روی سلول اعمال می شود ، اکسیداسیون در آند رخ می دهد. در مورد گیاه قلیایی کلر ، یونهای کلرید (CL⁻) در آب نمک برای تشکیل گاز کلر (CL₂) اکسیده می شوند. واکنش شیمیایی موجود در آند را می توان به صورت زیر نوشت: 2Cl⁻ → Cl₂ + 2E⁻. این یک واکنش بسیار مهم است زیرا کلر یک ماده شیمیایی به طور گسترده ای در صنایع مختلف مانند تصفیه آب ، تولید پلاستیک PVC و در استگیاه PACجایی که در تولید کلرید پلی آلومینیوم استفاده می شود.
کاتد الکترود منفی است. کاهش در کاتد اتفاق می افتد. در یک سلول قلیایی کلر ، مولکول های آب برای تشکیل گاز هیدروژن (H₂) و یونهای هیدروکسید (OH⁻) کاهش می یابد. واکنش در کاتد: 2H₂O + 2E⁻ → H₂ + 2OH⁻ است. یونهای هیدروکسید با یون های سدیم (NA⁺) که قبلاً در آب نمک وجود داشتند برای تشکیل هیدروکسید سدیم (NaOH) ترکیب می شوند.
انواع مختلف سلولهای الکترولیتی در گیاهان قلیایی کلر
سه نوع اصلی سلولهای الکترولیتی وجود دارد که در گیاهان قلیایی کلر استفاده می شود: سلولهای جیوه ، سلولهای دیافراگم و سلولهای غشایی.
سلول های جیوه
سلولهای جیوه یکی از اولین نوع سلولهای مورد استفاده در تولید قلیایی کلر بودند. در یک سلول جیوه ، کاتد از جیوه ساخته شده است. یونهای سدیم از آب نمک در کاتد جیوه کاهش می یابد تا یک سدیم - جیوه جیوه تشکیل شود. سپس آمالگام با آب در یک محفظه جداگانه واکنش نشان می دهد تا هیدروکسید سدیم و گاز هیدروژن تولید کند ، در حالی که جیوه بازیافت می شود به سلول.
مزیت سلولهای جیوه این است که آنها کلر خلوص بالا و سودا سوز آور تولید می کنند. با این حال ، آنها یک اشکال اساسی دارند. جیوه ماده ای بسیار سمی است و نگرانی های زیست محیطی در ارتباط با سلولهای جیوه به دلیل انتشار احتمالی جیوه وجود داشته است. در نتیجه ، بسیاری از کشورها در سالهای اخیر استفاده از سلولهای جیوه را از بین برده اند.
سلول های دیافراگم
سلولهای دیافراگم برای جدا کردن محفظه های آند و کاتد از دیافراگم متخلخل استفاده می کنند. دیافراگم اجازه می دهد تا جریان یون های سدیم از محفظه آند به محفظه کاتد باشد ، اما از مخلوط کردن گاز کلر و یون های هیدروکسید جلوگیری می کند.
دیافراگم معمولاً از آزبست یا ماده مصنوعی ساخته می شود. مزیت اصلی سلولهای دیافراگم این است که آنها نسبتاً ساده و ارزان برای کار هستند. اما نوشابه سوزاننده تولید شده در سلولهای دیافراگم در مقایسه با آن که توسط انواع دیگر سلول ها تولید می شود ، غلظت و خلوص کمتری دارد.
سلول های غشایی
سلولهای غشایی مدرن ترین و به طور گسترده ترین نوع سلولهای الکترولیتی در گیاهان قلیایی کلر امروزه هستند. آنها برای جدا کردن محفظه های آند و کاتد از یک غشای ویژه - تبادل استفاده می کنند. این غشای فقط به یون های سدیم اجازه می دهد تا از محفظه آند به محفظه کاتد منتقل شوند ، در حالی که مسدود کردن یون های کلرید و یونهای هیدروکسید را مسدود می کنند.
این منجر به تولید گاز کلر خلوص بالا در آند و خلوص زیاد ، هیدروکسید سدیم با غلظت بالا در کاتد می شود. سلولهای غشایی انرژی بیشتری نسبت به سلولهای دیافراگم دارند و مشکلات محیطی مرتبط با سلولهای جیوه ندارند.
فرآیند در یک سلول غشایی
بیایید نگاهی دقیق تر به نحوه عملکرد یک سلول غشایی بیندازیم ، زیرا محبوب ترین نوع است.
ابتدا محلول آب نمک در محفظه آند تغذیه می شود. هنگامی که یک جریان الکتریکی اعمال می شود ، یونهای کلرید در آند اکسیده می شوند تا گاز کلر را تشکیل دهند ، که سپس جمع آوری و برای پردازش بیشتر ارسال می شود.
در همین حال ، آب در محفظه کاتد تغذیه می شود. در کاتد ، مولکول های آب برای تشکیل گاز هیدروژن و یون های هیدروکسید کاهش می یابد. یون های سدیم از محفظه آند از غشای یون عبور می کنند - به محفظه کاتد ، جایی که آنها با یون های هیدروکسید ترکیب می شوند تا هیدروکسید سدیم تشکیل شود.
غشای یون - تبادل در این فرآیند بسیار مهم است. این تضمین می کند که گاز کلر و محلول هیدروکسید سدیم جداگانه نگه داشته می شوند و از واکنش ناخواسته بین آنها جلوگیری می کنند. این مهم است زیرا اگر کلر و هیدروکسید سدیم واکنش نشان دهند ، هیپوکلریت سدیم تشکیل می دهند ، که در بیشتر موارد محصول مورد نظر نیست.
برنامه های کاربردی محصولات
محصولات تولید شده در یک گیاه قلیایی کلر دارای طیف گسترده ای از برنامه ها هستند. کلر در تولید استفاده می شودگیاه هیپوکلریت کلسیم، جایی که از آن به عنوان ماده ضد عفونی کننده و سفید کننده استفاده می شود. همچنین در تولید پلاستیک ، حلالها و سموم دفع آفات استفاده می شود.
هیدروکسید سدیم در بسیاری از صنایع مانند صنعت پالپ و کاغذ ، صنعت نساجی و تولید صابون و مواد شوینده استفاده می شود. از گاز هیدروژن می توان به عنوان سوخت یا در تولید آمونیاک و سایر مواد شیمیایی استفاده کرد.
اهمیت سلولهای الکترولیتی در گیاهان قلیایی کلر
سلول الکترولیتی هسته گیاه قلیایی کلر است. بدون آن ، ما نمی توانیم مقادیر زیادی کلر ، هیدروکسید سدیم و هیدروژن را که در صنایع مختلف مورد نیاز است تولید کنیم.
کارآیی و عملکرد سلول الکترولیتی تأثیر مستقیمی بر بهره وری کلی و سودآوری گیاه دارد. به عنوان مثال ، یک سلول غشایی با انرژی - کارآمدتر می تواند هزینه های عملیاتی گیاه را کاهش دهد ، در حالی که سلولی که محصولات خلوص بالایی تولید می کند می تواند قیمت بالاتری در بازار را صادر کند.
پایان
بنابراین ، در آنجا شما آن را دارید - در مورد نحوه عملکرد یک سلول الکترولیتی در یک گیاه قلیایی کلر. این یک فرآیند جذاب است که شامل ترکیبی از شیمی و مهندسی برقی است.
اگر در بازار یک گیاه قلیایی کلر هستید یا به هر یک از محصولات تولید شده در این گیاهان احتیاج دارید ، خواه برایگیاه پودر سفیدیا برنامه های دیگر ، دوست دارم با شما صحبت کنم. ما می توانیم در مورد نیازهای خاص شما و اینکه چگونه می توانیم با هم کار کنیم برای دیدار با آنها گپ بزنیم. احساس راحتی کنید تا به یک بحث تهیه بپردازید.
منابع
- کرک - دائر ycl المعارف اوتمر فناوری شیمیایی
- مجله مهندسی شیمی مقالات در مورد تولید قلیایی کلر
- کتابهای درسی در مورد الکتروشیمی و شیمی صنعتی