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Chloralkali-Elektrolyse

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by

Anne-Marie Herder

on 4 April 2013

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Transcript of Chloralkali-Elektrolyse

Florian Zschalich
Anne-Marie Herder Chloralkali-Elektrolyse Reaktionsprodukte Grundlagen Membranverfahren 1.) Soleaufbereitung
2.) Reaktion im Anodenraum (Titan):
- Oxidation der Chloridionen aus der konzentrierten NaCl-Lösung
3.) Anode und Kathode werden von einer Membran getrennt (Wasser- und Natriumionen durchgelassen)
4.) Reaktion Kathodenraum (Eisen)
- Natriumhydroxid entsteht
- Wasser zu Wasserstoff reduziert
Diaphragma-Verfahren
Elektrolyse ist die Zersetzung von in Ionen dissoziierten Stoffen durch den elektrischen Strom.
Es findet, räumlich getrennt, eine Redoxreaktion statt, die durch Zufuhr elektrischer Energie erfolgt.
Elektrolysen sind erzwungene Redoxreaktionen Natriumchloridlösung
-> aus Steinsalz (Meerwasserentsalzung, Salzlagerstätten) Rohstoffe allgemeine Definition -> Chloralkali-Elektrolyse Chloralkalielektrolyse ist die großtechnisch durchgeführte Elektrolyse von wässriger Natriumchloridlösung, bei der
Chlor und Natronlauge zusammen mit Wasserstoff als Koppelprodukte entstehen. Chlor Natriumhydroxid Wasserstoff Chlor - organische Verbindungen (Chloralkane, Insektizide, PVC)
- Wasseraufbereitung im Schwimmbad (bleichend und desinfizierend)
- meistens Zwischenprodukt (z.B. Glycerinherstellung)
-50 - 60%ig am Umsatz der Chemieindustrie beteiligt Natriumhydroxid - Abflussreiniger
- Neutralisationsmittel
- Bauxit bei Aluminiumherstellung
- Waschmittel und Seifen
- Zellstoff- und Papierindustrie
- Glas - Ammoniak-Synthese (mehr als 100 Mio. t/Jahr
- Hydrierung von Kohle und Erdöl
- Reduktionsmittel in der Metallurgie
- Heizgas
- Energieträger (Wassserstoffauto, Wasserstoffzelle)
- Kernfusion
- Fetthärtung
- Lebensmittelzusatzstoff
- Kühlmittel
- Traggas (Zeppelin, Luftballons) Wasserstoff Verfahren Schema Gleichungen E.-pot: 1,35 V E.-pot: -0,83 V Aufbau:
Katode wird von Anode durch Asbest-Diaphragma getrennt 1.) Fremdionen werden ausgefällt
2.) Reaktion im Anodenraum
- konzentrierte NaCl-Lösung
- Chlorid-Ionen zu Chlor umgesetzt (teilweise)
- Hydroxidionen zu Sauerstoff
3.) Chloridionen gelangen durch Diaphragma in Katodenraum
4.) Reaktion im Katodenraum
- Wasser wird zu Wasserstoff und Hydroxidionen
- Herstellung der Natronlauge
5.) Eindampfen der Natronlauge Ablauf: Gleichungen E.-pot: 1,35 V E.-pot: -0,83 V Amalgamverfahren Gleichungen 1.) Reaktion an der Anode
- Teil der Chlorid-Ionen zu Chlor umgesetzt
2.) Reaktion an der Kathode
- Reduktion der Natriumionen am Quecksilberboden
- Bildung einer Legierung (Natriumamalgam)
3.) Zersetzerturm
- Amalgam wird zersetzt
4.) Gewinnung von Wasserstoff und 50 %ger Natronlauge Neue Entwicklungen - Einsatz einer Sauerstoffverzehrkatode
zum Energiesparen
- > Sauerstoff wird in den Katodenraum eingeführt (Membranverfahren), Verzicht auf Wassergewinnung
-> Herabsetzung der Spannungsdifferenz Anode und Katode
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