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Chlor-Alkali-Elektrolyse

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by

Diana Sousa

on 13 December 2015

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Transcript of Chlor-Alkali-Elektrolyse

Chlor Alkali Elektrolyse
Drei Stoffe
Diaphragma-Verfahren
Amalgan-Verfahren
Entstehung hoch konzentrierter Natronlauge und Wasserstoff
Natrium scheidet am Quecksilber ab
Amalgan rieselt in Zersetzter, Wasser wird zugeführt = Enstehung Natronlauge und Wasserstoff
An Anode werden Chlorid-Ionen entladen
zweite Wanne löst Natrium und Amalgam sich voneinader
enstehung konzentrierte Natronlauge und Wasserstoff
Membran-Verfahren
Elektrolysezelle ist durch eine Membran (lässt nicht alles passieren) in Anodenraum und Kathodenraum getrennt.
Anodenraum=Sole, Kathodenraum=Natronlauge
An der Anode bildet sich Chlorgas
An der Kathode entsteht Wasserstoffgas
Meist angewandtes Verfahren


Durch Diaphragma in Anoden und Kathodenraum getrennt
Anode entsteht Chlor
Kathode: Wasserstoff, Hydroxid-ionen
Flüssigkeitspiegel im Anodenraum höher -> Verhinderung der Wanderung von OH- Ionen

Gliederung
1. Drei Stoffe (Natronlauge, Wasserstoff, Chlor)
2. Ablauf der Elektrolyse
3. Drei Verfahren
Diaphragma-Verfahren
Amalgam-Verfahren
Membran-Verfahren
Vergleich
4. Vor- und Nachteile
5. Video

Ablauf der Elektrolyse
Drei Verfahren
Vor- und Nachteile
Video
- Bei Chlor-Alkali-Elektrolyse enstehen 3 Stoffe : Chlor, Natronlauge und Wasserstoff
- Chlor = wichtiger Rohstoff aber giftiges Gas
- verwendet als Desinfektionsmittel, Trink- und Badewasser, Haushaltsreinigern etc
- Natronlauge: alkalische Lösung
- Verwendet zur Herstellung von Laugengebäck, Aluminuimerzeugung, Seifenherstellung etc
- Wasserstoff: farb- und geruchsloser Gas
-Verwendet als Fetthärtung(Bsp.: Margarine), Energieträger beim Schweißen etc.
- Augangsstoff in mehrere Gase entstehen lassen
- Salze in Kristallform erst in Wasser lösen
- zwei Elektroden : Anode = Pluspol
Kathode = Minuspol
-Trennungsmittel in der Mitte der Halbzelle

-Chlor: +wichtiger Stoff in der chemischen Industrie
-giftig, kommt jedoch selten direkt mit Menschen in Verbindung
-Chlorverbindungen
-Pestizide
-FCKW

Natronlauge: -weit verbreitet
-gut wasserlöslich bei Wärme
- Viele Verwendungsmöglichkeiten
-ätzend

Wasserstoff: -nützliche Eigenschaften
-mit Sauerstoff--> Wasser, Energie
-hoher Energiegehalt
-verbreitetes Vorkommen
- hoher Energieaufwand
Vergleich
- Membranverfahren am meisten angewendet --> umweltfreundlichsten
- Amalgam- und Diaphragmaverfahren enthalten Quecksilber und Asbest = nicht umweltfreundlich(giftig, krebserregend)
Quellenverzeichnis
http://www.klett.de/software/shockwave/prisma_chemie_ol/pc_pc02ov200/Main/img/natronlauge.pn
http://www.eqiooki.de/chemistry/design/to_hydrogen.pn
https://mirasor.wikispaces.com/file/view/chlor.jpg/280530838/288x288/chlor.jp
http://www.krankenkasse-vergleich.com/wp-content/uploads/2012/06/Vorteile-Nachteile-Private-Krankenversicherung-PKV-7444811-300x300.jp
http://www.bilder-hochladen.net/files/big/6xcc-fx-1bb9.jp
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Sodium_hydroxide_burn.pn
http://www.selinacht.com/Lexikon/chloralk.html
http://www.lerntipsammlung.de/Chloralkali_Elektrolyse.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Chloralkali-Elektrolyse#Diaphragmaverfahren
http://www.chemie.de/lexikon/Chloralkali-Elektrolyse.html

Verfahren:
Diaphragma: Vorteile
+Umweltbelastung mit Quecksilber entfällt
+Energieverbrauch kleiner als beim Amalgam-Verfahren
Nachteile
-Elektrolyse kann nicht bis zur vollständigen Zersetzung fortgeführt werden

Amalgam:Vorteile
+Konzentrierte, chloridfreie Natronlauge ohne zusätzliche Eindampfstufe
Nachteile
-kleine Quecksilber-Anteile
-hohe Kosten bei Entfernung von Quecksilber aus Elektrolytabwässer

Membran: Vorteile
+Kostengünstigere Bau- und Betriebskosten
+Ökologisch vorziehende Eigenschaften --> keine schädlichen Stoffe
+Undurchlässig für Chlorid-Ionen --> chloridfreie Natronlauge
+Besten energetischen Wirkungsgrad
Nachteile
-Empfindlichkeit, ungenügende Lebensdauer und hoher Kostenpreis der Membran
-Diffusion der Hydroxid-Ionen kann unter Umständen erfolgen
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