การผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์โดยใช้เยื่อแลกเปลี่ยนไอออน

การผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์โดยใช้เยื่อแลกเปลี่ยนไอออน

เซลล์เยื่อแลกเปลี่ยนไอออน (Membrane cell)เป็นเซลล์อิเล็กโทรไลต์แบบ Chlor – Alkali ชนิดหนึ่ง มีลักษณะคล้ายเซลล์ไดอะแฟรม ต่างกันที่ใช้เยื่อแลกเปลี่ยนไอออนแทน

ไดอะแฟรม เยื่อแลกเปลี่ยนไอออนทำจากฟลูออโรคาร์บอนพอลิเมอร์ มีสมบัติยอมให้เฉพาะไอออนบวก เช่น Na + ซึ่งมีขนาดเล็กผ่านได้ ซึ่งแตกต่างจากไดอะแฟรมที่ยอมให้ทั้งไอออนบวกและไอออนลบผ่านได้

ใส่สารละลาย NaCl อิ่มตัวและบริสุทธิ์ในภาชนะที่ด้านแอโนด แล้วผ่านกระแสไฟฟ้าลงในสารละลายนี้ Na + เป็นไอออนขนาดเล็กจะเคลื่อนที่ผ่านเยื่อแลกเปลี่ยนไอออนเข้าไปยังแคโทด ส่วน Cl - ผ่านเยื่อและเปลี่ยนไอออนไม่ได้ จะเสียอิเล็กตรอนเกิดก๊าซ Cl 2 ที่แอโนด ( ขั้วบวก) ดังสมการ

2Cl - (aq) ---------> Cl 2 (g) + 2e - E 0 = - 1.36 V

แคโทด H 2O รับอิเล็กตรอนเกิดก๊าซ H 2 และ OH - ดังนี้

2 H 2O(l) + 2e - ---------> 2OH - (aq) + H 2(g) E 0 = - 0.83 V

ปฏิกิริยาสุทธิ ; 2Cl -(aq) + 2 H 2O(l) -------> 2OH - (aq) + H 2(g) + Cl 2 (g) E 0 cell = - 2.19 V

OH - ที่เกิดขึ้นที่แคโทดรวมกับ Na + เกิด NaOH ส่วนก๊าซ Cl 2 และก๊าซ H 2 ไม่ผ่านเนื้อเยื่อแลกเปลี่ยนไอออน ออกจากเซลล์นี้ที่แอโนด และแคโทดตามลำดับ สารละลาย NaOH

ที่ได้มีความเข้มข้น 30 – 35% โดยมวล ถ้าปรับปรุงเซลล์นี้ให้มีคุณภาพดีขึ้นก็จะได้สารละลาย NaOH เข้มข้น 40% โดยมวล