การผลิต NaOH

การผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์และแก๊สคลอรีน
สารละลายโซเดียมคลอไรด์เป็นสารละลายอิเล็กโทรไลต์ แตกตัวได้โซเดียมไอออน และคลอไรด์ไอออน ดังสมการ
เมื่อสารละลายโซเดียมคลอไรด์ที่บริสุทธิ์
และอิ่มตัวลงไปในภาชนะทางด้านแอโนดแล้วผ่านกระแสไฟฟ้า
ลงในสารละลายโซเดียมไอออน จะเคลื่อนที่ผ่านเยื่อแลกเปลี่ยน
ไอออนเข้าไปยังแคโทด ส่วนคลอไรด์ไอออน ยังอยู่ทางด้านแอโนด
เพราะ ผ่านไม่ได้ เนื่องจากสมบัติพิเศษของเยื่อแลกเปลี่ยนไอออน ทำให้เสียอิเล็กตรอนได้แก๊สคลอรีน ดังสมการ


ข้อดีของการผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์โดยใช้เยื่อแลกเปลี่ยนไอออน
1. ไม่เกิดผงฟอกขาว

2. เกลือเจือจางลง เพราะถูกเยื่อแลกเปลี่ยนดักไปแล้วส่วนหนึ่ง

3. ได้โซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้น

4. คลอไรด์ไอออนเจือปนน้อยลง เมื่อเทียบกับการผลิตโดยใช้
ไดอะแฟรมและเซลล์ปรอท

การทดลอง 10.1
การแยกสารละลาย
โซเดียมคลอไรด์ด้วยกระแสไฟฟ้า
เมื่อผ่านไฟฟ้ากระแสตรงลงไปในสารละลายอิ่มตัวของ NaCl ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น ดังสมการ
ดังนั้นการแยกสารละลายโซเดียมคลอไร์ด้วยกระแสไฟฟ้า จะได้แก๊สคลอรีนเกิดขึ้นที่ขั้วแอโนด ซึ่งเมื่อทดสอบด้วย
กระดาษลิตมัสสีแดงและน้ำเงินชื้น กระดาษลิตมัสทั้ง 2 สี
จะเปลี่ยนเป็นสีขาว เนื่องจากแก๊สคลอรีนทำปฏิกิริยากับน้ำ
ได้ HCl และ HClO ซึ่งฟอกจางสีได้ส่วนที่แคโทดจะมี
แก๊สไฮโดรเจนและไฮดรอกไซด์ไอออน ซึ่งมีสมบัติเป็นเบส
เกิดขึ้นถ้านำสารละลายที่เหลือไประเหยแห้งจะได้
โซเดียมไฮดรอกไซด์ ซึ่งเป็นของแข็งสีขาวเหลืออยู่

การผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์และแก๊สคลอรีน
โดยใช้เซลล์เยื่อแลกเปลี่ยนไอออน
เซลล์เยื่อแลกเปลี่ยนไอออนจัดเป็นเซลล์อิเล็กโทรไลต์ ขั้วแอโนดทำจาก
ไทเทเนียม ขั้วแคโทดทำจากเหล็ก โดยเยื่อแลกเปลี่ยนไอออน
มีสมบัติพิเศษคือ "ยอมให้เฉพาะไอออนบวกผ่านเท่านั้น"
ส่วนทางด้านแคโทดน้ำจะรับอิเล็กตรอนเกิดปฏิกิริยาดังสมการ




ได้แก๊สไฮโดรเจน และ เกิดที่แคโทด ไฮดรอกไซด์ไอออนที่เกิดขึ้นนี้จะไปรวมกับ
โซเดียมไอออนเกิดเป็นโซเดียมไฮดรอกไซด์ ในขณะเดียวกันแก๊สคลอรีน
ที่แอโนด และแก๊สไฮโดรเจนที่แคโทดก็ไม่สามารถผ่านเยื่อแลกเปลี่ยน-
ไอออนได้ ทำให้ไม่มีการผสมกันระหว่างแก๊สคลอรีนและแก๊สไฮโดรเจน

คำถาม
ข้อ 1 การผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์และแก๊สคลอรีนในอุตสาหกรรม ใช้หลักการของเซลล์อเล็กโทรไลติกหรือไม่ อย่างไร
ข้อ 2 เหตุใดโซเดียมไอออนในสารละลายอิเล็กโทรไลต์จึงไม่เกิด
ปฏิกิริยารีดักชัน ที่แคโทด แต่น้ำเกิดปฏิกิริยา

กลุ่ม 6 ม. 6 / 2

RYW ' 56
ใช้หลักการของเซลล์อิเล็กโทรไลติก เช่นเดียวกับการทดลองที่ผ่านมา แต่อุปกรณ์ซับซ้อนกว่า และผ่านสารละลายโซเดียมคลอไรด์เข้าไปในเครื่องตลอดเวลา แก๊สไฮโดรเจน แก๊สคลอรีน และสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่เกิดขึ้น
จะต้องแยกออกจากสารละลาย เพราะถ้าแก๊สคลรีน ปนเปื้อนอยู่กับสารละลาย
โซเดียมไฮดรอกไซด์ จะเกิดปฏิกิริยากับโซเดียมไฮดรอกไซด์
ค่า E reduction ของน้ำ มากกว่า Na
0