Descomposición electrolítica del nacl en sidolución acuosa

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3- Descomposición electrolítica del NaCl en sidolución acuosa

La electrólisis del NaCl en disolución acuosa es el método óptimo parar la obtención de cloro. En este proceso se produce sosacáustica e hidrógeno como coproductos bastante valiosos. Este método consiste en obtener cloro concentrado por lo que sustituyó al método que se vena utilizando, el metodo Deacon, que consiste en la oxidacióncon aire del NaCl con H2SO4, ya que este sólo permite la obtención del Cl2 diluído, el cual es difícil de tratar y por tanto también difícil de transportar.

En la actualidad existen varios métodoscomo variante a la electrólisis acuosa, con cátodo de hierro, con cátodo de Hg en células de membrana o en células de diafragma.
El primero de los métodos, ya en desuso por la utilización de cátodode Hg, que requiere bajas tensiones debido a la pequeña sobretensión que el Fe presenta frente al H+, el cual es el catión que se descarga, da lugar a la aparición de un gran número de reaccionessecundarias las cuales consumen bastante producto útil o bien impurifican el gas cloro y la disolución de sosa.

3.1-Fundamentos de la electrólisis con cátodo de hierro

Por razones de sobretensión,resistencia química y precio, se venían utilizando cátodos de hierro y ánodos de grafito o magnetita aglomerada. Y por razón de conductividad y para hacer disminuir la solubilidad del Cl2 en el baño,disoluciones saturadas de NaCl.

Las reacciones que se dan lugar en estas condiciones son las siguientes:

En el cátodo: 2 H2O + 2e ------> H2 + 2 OH-
En el ánodo: 2 Cl- ------>Cl2 + 2e

Los iones Cl- y Na+ solo toman parte en la conducción en los primero momentos, cuyos numero de transporte son 0,6 y 0,4 respectivamente.

Teóricamente, la energía necesaria para que seproduzca la reacción electrolítica es de 50,4 Kcal /mol de NaOH, es decir 1,65 KWh/Kg de Cl2, por lo que la tensión mínima necesaria es de 2'2 voltios.
En la práctica los electrolizadores trabajan...
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