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2013年10月1日—氯鹼工業(Chlor-alkaliindustry)顧名思義就是製備鹼與氯的方法。自從工業革命以後,酸與鹼在工業上的用途日益增大,由於化學工業發展的結果,酸與鹼 ...
氯鹼工業(Chlor-alkali industry) 國立臺灣師範大學化學系大學部四年級陳昱勝
氯鹼工業(Chlor-alkali industry)顧名思義就是製備鹼與氯的方法。自從工業革命以後,酸與鹼在工業上的用途日益增大,由於化學工業發展的結果,酸與鹼更是化學工業的大宗。
在常溫下,氯氣是一種黃綠色、刺激性氣味、有毒的氣體,溶於水可生成鹽酸與次氯酸,並可進而製備過氯酸、氯酸、亞氯酸,皆為重要的工業原料。
氯氣得發現早在1774年由科學家卡爾•威廉•席勒(Carl Wilhelm Scheele)在實驗室裡利用鹽酸加上二氧化錳產生黃色氣體-氯氣。
HCl + MnO2 → MnCl2 + 2 H2O + Cl2
在工業上,氯氣常用電解食鹽水來生產製備,且可同時產生氫氣與氫氧化鈉,成為最有效率的製程方法。
2 NaCl + 2 H2O → Cl2 + H2 + 2 NaOH
利用電解方法,陽極發生氧化反應:
2 Cl– → Cl2 + 2 e–
陰極發生還原反應:
2 H2O + 2 e– → H2 + OH– 全反應為:2 NaCl + 2 H2O → Cl2 + H2 + 2 NaOH
而在兩電極中間隔有選擇性透膜,可讓陽離子通過以維持電中性,並且隔離氯氣與氫氣以避免兩氣體混和。加上飽和食鹽水與水的不斷提供,如此一來,可不斷地產生氫氣、氯氣、與氫氧化鈉水溶液,可謂將效率發揮的淋漓盡致。
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