Proceso de elaboracion de hidroxido de sodio

01/06 Unidad III
Hidróxido de sodio
Propiedades físico-químicas. Características generales:
El hidróxido de sodio es un sólido blanco muy soluble en agua y como producto químico industrial se lo utiliza en la fabricación de jabones, procesamiento del papel, fabricación de colorantes y en el procesamiento del algodón.
En forma industrial se lo fabrica por dos métodos distintos: el más antiguollamado “Método de caustificación” y el método moderno es empleando la electrólisis del cloruro de sodio en fase fundida o en solución.
Método de caustificación: Consiste en tratar una solución de carbonato de sodio (Na2CO3 (sc)) que se pudo obtener por el método de Le Blanc o Solvay, con un exceso de lechada de cal o hidróxido de calcio en un tanque con agitación. Esta disolución es calentada a 85°Cy después de una hora se para la agitación y se deja sedimentar el carbonato de calcio formado. Se separa un líquido que contiene una solución al 12% p/p de hidróxido de sodio.
A continuación se coloca agua de lavado sobre el agitador y después de un cierto tiempo se deja sedimentar el barro formado. El líquido claro obtenido durante esta operación, es enviado a un tanque de soluciones diluidasdonde se almacena.
A su vez el barro es lavado nuevamente y se separa el líquido decantado al mismo tanque de soluciones diluidas. Por último, el lodo es filtrado y posteriormente calcinado a 1000°C para obtener cal viva que va a ser utilizada en otro proceso de caustificación, mezclándola con agua.

Tanto la solución al 12% p/p de hidróxido de sodio, como los líquidos de lavado que tambiéntienen hidróxido de sodio, se los puede concentrar hasta un 50% p/p utilizando evaporadores de múltiples etapas con múltiples efectos. Si se quiere obtener hidróxido de sodio sólido, conviene efectuar una evaporación hasta alcanzar una concentración de un 98% p/p utilizando recipientes de fundición a fuego directo. Si se usan las concentraciones adecuadas en los líquidos reaccionantes se puedeconseguir un rendimiento de transformación de alrededor del 98%, y además no es necesario un alto consumo de energía.
Para conseguir el hidróxido de calcio en este proceso se apaga la cal viva con la cantidad justa de agua y luego por medio de la dilución se lleva el hidróxido de calcio a la concentración deseada.
El proceso de calcinación de la piedra caliza se realiza en hornos rotatorios que puedentrabajar en forma continua o discontinua.
Si se realiza un análisis químico del hidróxido de sodio que se obtiene a partir del carbonato de sodio que se obtuvo por el método de Le Blanc, se observa que tiene un bajo porcentaje de cloruros, factor importante para algunas aplicaciones específicas de este hidróxido de sodio. Su composición química aproximada es la siguiente:
NaOH 98% p/p
NaCl 0,9% p/pNa2CO3 0,9% p/p
Na2SO4 0,18% p/p
Resto: Impurezas hasta completar el 100%
El hidróxido de sodio fundido se lo coloca en tambores o moldes de hierro, en donde se lo deja solidificar y debe ser rápidamente almacenado, lo más herméticamente posible porque absorbe la humedad del ambiente. Este método de obtención del hidróxido de sodio ha sido desplazado por el método electrolítico.
Métodoelectrolítico: Es el procedimiento que consiste en aplicar una corriente eléctrica continua a una solución de cloruro de sodio o al cloruro de sodio fundido.
Se produce una descomposición química y luego un reagrupamiento, de acuerdo a las siguientes reacciones químicas:
Fase fundida:
NaCl → Na+ + Cl-
Cátodo- → Na+ → Nao
+e
Ánodo+ → Cl- → ½ Cl2
+e
RG →NaCl → Na0 + ½ Cl2 (g)
Fase acuosa:
NaCl → Na+ + Cl-
Ánodo+ → Cl- → ½ Cl2 (g)
+e
Cátodo- → H2O → ½ H2 (g) + OH-
+e
Na+ + OH- → NaOH
RG → NaCl + H2O → ½ Cl2 (g) + ½ H2 (g) + NaOH

Se han diseñado muchos tipos de celdas, células o cubas electrolíticas, en donde ocurren estas electrólisis, pero en general se puede clasificar en tres grandes...