Celda cloro soda

Celda electrolítica de Cloro- Soda

Introducción

En este trabajo se hará referencia a un proceso electroquímico industrial, para la obtención de soda cáustica, mediante el uso de una celda cloro soda, también llamada cloro-sosa. Se detallarán sus componentes, procesos, importancia en la industria, productos y sus usos, entre otros detalles de importancia.

Hidróxido de sodio (sosacáustica), NaOH
Es una base fuerte soluble en agua que se vende en el comercio en forma de trozos, escamas, hojuelas, granos o barras. Se disuelve en agua con fuerte desprendimiento de calor y la solución acuosa se llama “lejía de sosa”. constituye un producto comercial importante que se usa para hacer jabón, rayón y celofán. También se emplea para procesar pasta de papel, en las refinerías de petróleo, ypara obtener otros productos químicos. Se fabrica principalmente por medio de la electrólisis de una disolución de sal común, dando lugar a hidrógeno y cloro como subproductos importantes.
Cloro (Cl)
De símbolo Cl, el cloro es un elemento gaseoso amarillo verdoso. Pertenece al grupo 17 (o VIIA) del sistema periódico, y es uno de los halógenos. Su número atómico es 17.
La mayor parte del cloroes producida por la electrólisis de una disolución ordinaria de sal, obteniéndose hidróxido de sodio como subproducto. Debido a que la demanda de cloro excede a la de hidróxido de sodio, industrialmente se produce algo de cloro tratando sal con óxidos de nitrógeno, u oxidando el cloruro de hidrógeno. El cloro se transporta como líquido en botellas de acero. Se usa para blanquear pulpa de papel yotros materiales orgánicos, para destruir los gérmenes del agua y para preparar bromo, tetraetil-plomo y otros productos importantes.
Mercurio (Hg)

Símbolo químico Hg es un elemento metálico que permanece en este estado a temperatura ambiente. Su número atómico es 80, y es uno de los elementos de transición del sistema periódico.
A temperatura ordinaria, es un líquido brillante, denso, decolor blanco plateado. Es ligeramente volátil a temperatura ambiente, y sometido a una presión de 7640 atms. (5800000 mmHg), se transforma en sólido.

Hay tres tipos de celda de donde se puede obtener soda cáustica: celdas de membrana, celdas de diafragma y celdas de mercurio. Se hará referencia específicamente a la obtención de cloro mediante Celdas de Mercurio.

CELDAS DE MERCURIO.
En lacelda de mercurio las reacciones en el electrodo son:

y la amalgama de sodio es hidrolizada, mediante la siguiente reacción:

reacción la cual se lleva a cabo en presencia de un catalizador en un reactor de separación.
El potencial reversible de la celda es de menos 3.16 V. El voltaje normal de la celda es aproximadamente de –4.50 V.
Una celda típica de mercurio es normalmente larga con lassiguientes dimensiones 15x2x3m, su base es de acero en la cual el mercurio puede fluir a través por el fondo de la celda, forrada de titanio. A la entrada de la celda existe una subfase de mercurio con orificios de ánodo y cátodo de menos de 1 cm cada uno. Teniendo aproximadamente 250 ánodos, por lo que casi toda la celda está cubierta por ánodo. La salmuera debe tener una concentración del 25%a una temperatura de 60°C que fluye a través de la celda y el 17% de esta es reciclada a través de depósitos de sal o después de un tratamiento. El cloro gaseoso deja la celda por la parte superior de la celda, mientras que la amalgama de sodio (aproximadamente 0.5% Na) sale por la base, pasa a través de dos lavadas para remover toda la solución de cloruro de sodio y entrar al Denuder, Eldenuder es un tanque de reacción con bolitas de grafito impregnado con algún metal de transición como el Fierro o níquel, que catalizan la descomposición de la amalgama; la amalgama de sodio y el volumen de agua pura, que es inyectada al denuder, son controladas por el grafito y el reactor. La reacción ocurre rápidamente en el denuder y es altamente exotérmica, ya que el metal de transición provee...