อิเล็กโทรไลซิสของโซเดียมคลอไรด์คืออะไร?

อิเล็กโทรไลซิสของโซเดียมคลอไรด์ หรือที่เรียกว่ากระบวนการคลอร์อัลคาไล เป็นปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าที่ใช้เพื่อผลิตคลอรีนและโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) โดยอิเล็กโทรไลซิสของโซเดียมคลอไรด์ในน้ำ (NaCl) กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการใช้เซลล์อิเล็กโทรไลต์ซึ่งประกอบด้วยอิเล็กโทรดสองขั้วที่จมอยู่ในสารละลายน้ำเค็ม

 

อิเล็กโทรดสองตัวที่ใช้ในกระบวนการคือแอโนดและแคโทด ทั้งแอโนดและแคโทดทำจากไททาเนียม ซึ่งมีข้อได้เปรียบด้านความทนทานต่อการกัดกร่อน

 

ที่ขั้วบวก คลอไรด์ไอออน (Cl-) จะถูกออกซิไดซ์เป็นก๊าซคลอรีน (Cl2) ซึ่งถูกปล่อยออกสู่อากาศในรูปของก๊าซ ปฏิกิริยาที่ขั้วบวกมีดังนี้:

 

แอโนด 2Cl- → Cl2 บวก 2e-

 

ที่แคโทด น้ำ (H2O) จะถูกรีดิวซ์เป็นแก๊สไฮโดรเจน (H2) และไฮดรอกไซด์ไอออน (OH-) ปฏิกิริยาที่แคโทดมีดังนี้:

 

แคโทด 2H บวก บวก 2e- → H2

 

2H2O บวก 2e- → H2 บวก 2OH-

 

โซเดียมไอออน (Na บวก ) ที่มีอยู่ในสารละลายโซเดียมคลอไรด์ไม่เกี่ยวข้องกับกระบวนการอิเล็กโทรลิซิสและยังคงอยู่ในสารละลายในรูปของโซเดียมไอออน

 

ความแตกต่างและเหตุผลในการอิเล็กโทรลิซิสของโซเดียมคลอไรด์และอิเล็กโทรลิซิสของโซเดียมคลอไรด์หลอมเหลว:

อิเล็กโทรไลซิสของโซเดียมคลอไรด์หลอมเหลวสามารถผลิตโลหะโซเดียมและก๊าซคลอรีนได้เท่านั้น เนื่องจากมีเพียงไอออนของโซเดียมและคลอไรด์เท่านั้น

 

ผลิตภัณฑ์ของโซเดียมคลอไรด์ด้วยไฟฟ้า ได้แก่ ก๊าซไฮโดรเจน ก๊าซคลอรีน และโซเดียมไฮดรอกไซด์ เมื่อทำปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลต์สารละลายโซเดียมคลอไรด์ในน้ำ เนื่องจากมีโซเดียมไอออน คลอไรด์ไอออน ไฮโดรเจนไอออน และไฮดรอกไซด์ไอออนในสารละลาย ความสามารถในการรับและสูญเสียอิเล็กตรอนจึงแตกต่างกัน H บวกรับอิเล็กตรอนได้ง่ายกว่าโซเดียมไอออน ดังนั้นก๊าซไฮโดรเจน ถูกสร้างขึ้นที่ขั้วลบและก๊าซคลอรีนถูกสร้างขึ้นที่ขั้วบวก และโซเดียมไฮดรอกไซด์ถูกสร้างขึ้นในสารละลาย และผลิตภัณฑ์คือก๊าซไฮโดรเจน ก๊าซคลอรีน และโซเดียมไฮดรอกไซด์

โดยรวมแล้ว อิเล็กโทรลิซิสของโซเดียมในน้ำเกี่ยวข้องกับการใช้กระแสไฟฟ้ากับสารละลายน้ำเค็มเพื่อผลิตก๊าซคลอรีนและก๊าซไฮโดรเจนที่ขั้วบวกและขั้วลบตามลำดับ กระบวนการนี้เป็นกุญแจสำคัญในการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีคลอรีนเป็นส่วนประกอบหลัก เช่นเดียวกับโซเดียมไฮดรอกไซด์ ซึ่งมีการใช้งานทางอุตสาหกรรมหลายประเภท