Процесс Кастнера
Процесс Кастнера — это процесс производства металлического натрия путем электролиза расплавленного гидроксида натрия при температуре примерно 330 ° C. Ниже этой температуры расплав затвердеет; выше этой температуры расплавленный натрий начнет растворяться в расплаве.
История
[ редактировать ]Процесс Кастнера для производства металлического натрия был представлен в 1888 году Гамильтоном Кастнером . В то время (до внедрения в том же году процесса Холла-Эру ) металлический натрий в основном использовался в качестве восстановителя для производства алюминия из очищенных руд. Процесс Кастнера снизил стоимость производства натрия по сравнению со старым методом восстановления карбоната натрия при высокой температуре с использованием углерода . [1] Это, в свою очередь, снизило стоимость производства алюминия, хотя метод восстановления натрием все еще не мог конкурировать с методом Холла-Эру. Тем не менее процесс Кастнера продолжался, поскольку Кастнер нашел новые рынки для натрия. В 1926 году ячейка Даунса заменила процесс Кастнера. [2]
Детали процесса
[ редактировать ]На схеме изображен керамический тигель, внутри которого подвешен стальной цилиндр. И катод (С), и анод (А) изготовлены из железа или никеля. Температура ниже внизу и выше вверху, так что гидроксид натрия находится в твердом состоянии в горлышке (В) и в жидком состоянии в теле сосуда. Металлический натрий образуется на катоде, но он менее плотный, чем плавленый электролит гидроксида натрия. Проволочная сетка (G) удерживает металлический натрий, накапливаясь в верхней части устройства для сбора (P). [3] Катодная реакция – это
- 2 уже + + 2 и − → 2На
Анодная реакция – это
- 4 ОН − → О 2 + 2 Н 2 О + 4 е −
Несмотря на повышенную температуру, часть образующейся воды остается растворенной в электролите. [4] Эта вода диффундирует по электролиту и приводит к обратной реакции, происходящей с электролизованным металлическим натрием:
- 2 Na + 2 H 2 O → H 2 + 2 Na + + 2 ОН −
при этом газообразный водород также накапливается в (P). Это, конечно, снижает эффективность процесса.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Производитель и строитель / Том 20, выпуск 9, 1888 г.
- ^ Химия пещерного человека: Dow Electrochemicals
- ^ Ньюэлл, Лайман К. Описательная химия, стр. 285; DC Хит и компания, издатель
- ^ Патент США 4276145.
 | Эта электрохимии статья по незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |