Paano Gawaing Ang Sodium Hydroxide?

I. Paglalarawan ng Materyales

Ang sodium hydroxide o karaniwang tinutukoy bilang caustic soda, lye o sodium hydroxide ay isang pangunahing kemikal na dapat meron sa modernong industriya. Pisikal na anyo: ang purong sangkap ay maaaring magmukhang puti, translucent na kristal na solid, na may mataas na hygroscopic. Madalas ipinamamahagi ang mga produkto sa industriya: sa anyo ng flakes, granules, bato-bato, o sa anyo ng concentrated solution (basang caustic). Mga kemikal na katangian: ang pangunahing paglalarawan ay matibay na alkalinita at matibay na corrosiveness. Lubhang natutunaw sa tubig kasama ang paglabas ng maraming init. Ito ay reaktibo sa mga acid (neutralisasyon); nagpapabula ang mga taba, nagtatapon ng protina, at sumisigaw nang husto sa maraming metal (aluminum, sink, atbp.) pati na ang salamin at ceramic.

Ii. Produksyon Mga teknolohiya

Ang sodium hydroxide ay pangunahing iniluluto sa buong mundo halos kasabay ng produksyon ng chlorine, at ang dalawa ay karaniwang tinutukoy bilang Chlor-Alkali Industry. Ito ay nakabase sa elektrolisis ng isang saturated brine (solusyon na NaCl) kung saan nabubuo ang chlorine gas (Cl2) sa anode, at sodium hydroxide at hydrogen gas (H2) naman sa cathode. Ang mga pinakamahalagang proseso ay nakadepende sa teknolohiya ng paghihiwalay ng cathode compartment, at ito ay kinabibilangan ng:

1.Diaphragm Cell:

Prinsipyo: Gumagamit ito ng porous na asbestos (o modified diaphragm) sa pagitan ng anode at cathode chambers. Ang anode compartment ay puno ng brine; ang nahuhupong brine ay dadaan sa diaphragm papunta sa cathode compartment kung saan ang chlorine at neutralized brine ay maglalabas ng hydrogen at NaOH. Ang produkto sa cathode ay isang halo ng NaOH, NaCl, at tubig. Mga Katangian: Teknolohiya na nasa gitnang edad at may mababang puhunan. Ngunit ang produktong caustic liquor ay may mababang konsentrasyon (mga 10-12%) at mataas na halaga ng asin, kaya't kinakailangan ang evaporation, concentration, at paghihiwalay ng asin na nagdudulot ng mataas na consumption ng enerhiya. Ang diaphragm na gawa sa asbestos ay may mga panganib sa kalusugan at kapaligiran, at unti-unti nang pinapalitan o higit pang binubuo.

2. Ion Exchange Membrane Cell:

Prinsipyo: Pinaghihiwalay ang dalawang silid, na mayroong napakaselektibong cation-exchange membrane. Tinutugunan ng membrane na ito ang paggalaw ng Na ions (Na+) mula sa anode compartment patungo sa cathode compartment, ngunit hinahadlangan ang pagbabalik ng OH- at ang paggalaw ng Cl-. Ang gamit na brine ay mataas ang kalidad at dinadagdag ito sa anode chamber, habang idinadagdag ang malinis na tubig (o dilute caustic) sa cathode chamber. Ang mga produkto ay mataas ang konsentrasyon (hanggang 32-35%) catholyte (solusyon ng NaOH) at anolyte (nabawasan ang NaCl sa brine), parehong mataas ang kalidad. Mga Katangian: Mataas ang kalidad, mataas ang konsentrasyon at purong NaOH (napakaliit na asin). Mababa ang konsumo ng enerhiya: nabawasan nang malaki ang kailangan ng enerhiya para sa pagpapasingaw at pagkokonsentra. Kalikasan: hindi nagdudulot ng polusyon dulot ng asbestos; dahil mataas ang kalidad ng karamihan sa sealing nito, bihirang tumatagas. Mataas ang epektibidad: mataas ang efficiency ng kuryente, matatag ang operasyon. Kasalukuyang Kalagayan: Ito ang piniling teknolohiya ng bagong henerasyon at pangunahing chlor-alkali facilities sa buong mundo ngayon.

3. Mercury Cell

Prinsipyo: Ito ay cathode-type na gumagamit ng dumadaloy na mercury. Ang mga ion ng Na+ ay nailabas sa mercury cathode na bumubuo ng sodium amalgam na umaagos palabas sa electrolyzer at nagiging mataas na konsentrasyon ng NaOH at H2 sa pamamagitan ng isang decomposer kung saan ipinapasok ang tubig. Katangian: potensyal na kayang makagawa ng liquid caustic na may mataas na konsentrasyon at kadalisayan. Gayunpaman, ang pagkakaroon ng mataas na panganib ng polusyon mula sa mercury, na nagdudulot ng seryosong banta sa ekolohikal na sistema at kalusugan ng tao, ay nagsisilbing pangunahing disbentaha. Sa kasalukuyan: ang prosesong ito ay lubhang nabawasan na sa lupa dahil sa hindi mapaglabanan na mga panganib sa kapaligiran, at ang ilan ay napalitan na ng membrane process.

Iii. Buod

Ang Ion Exchange Membrane ay nangunguna sa teknolohiya: ang kanyang mahuhusay na teknikal-kabuhayan at pangkalikasan na katangian ay nagtitiyak ng pamumuno nito sa modernong pagmamanupaktura ng chlor-alkali, na may pinakamataas na antas ng produktibo. Tinatawag na Green Manufacturing ang pangunahing direksyon para sa hinaharap: itigil ang mga pinakamasamang polusyon (tulad ng mercury cells), paunlarin ang mga tradisyonal na proseso (tulad ng pagpapalit ng asbestos sa diaphragms), at patuloy na mapabuti ang disenyo ng membrane at electrolyzer upang makamit ang mas mataas na antas ng kahusayan sa enerhiya at materyales ang pangkalahatang kasunduan sa industriya.