氯鹼工業為什麼將產生的氣體分離

『壹』 為什麼氯鹼工業中用陽離子交換膜 不用陰離子 不用交換膜不行

氯鹼工業是為了得到NaOH溶液、Cl2、H2

總反應方程式為：2NaCl+2H20=電解=2NaOH+Cl2↑+H2↑

陽極反應：2Cl- - 2e- ==Cl2↑ ，是Cl-失電子被氧化成Cl2

陰極反應：2H2O + 2e- ==2OH- + H2↑ ，是水得電子被還原成H2

由於陰極區氫氧根較多，為了得到NaOH所以採用的不是陰膜而是陽膜，讓陽極區的Na+通過而平衡電荷，起到鹽橋的作用；同時可以隔開陽極和陰極，防止產物混合，如H2和Cl2混合會爆炸，Cl2和NaOH混合會使NaOH不純。

1| 氯離子的來源及危害
Cl-可與Na+、Ca2+、Mg2+、K+等的離子形成氯化物。地表水中氯化物的來源有自然源和人為源兩類。自然源主要有兩種：一是水源流過含氯化物地層，導致食鹽礦床和其他含氯沉積物溶解於水；二是接近海洋的河流或江水受到潮水和海水吹來的風的影響，導致水中氯化物含量增加。人為源主要有采礦、石油化工、食品、冶金、製革（鞣革）、化學制葯、造紙、紡織、油漆、顏料和機械製造等行業所排放的工業廢水以及人類生活所產生的生活污水，其中工業排放是最主要來源。

工業廢水中氯化物含量較高，如泡菜行業腌漬廢水氯離子濃度可達1153000mg/L，如不加控制直接排入水體，將嚴重危害水環境、破壞水平衡，影響水質，對漁業生產、農業灌溉、淡水資源造成影響，嚴重時甚至會污染地下水和引用水源。比如，水中氯化物含量過高時，會腐蝕金屬管道和構築物、妨礙植物生長、影響土壤銅的活性、引起土壤鹽鹼化（特別是四川地區）、使人類及生物中毒。當水中陽離子為鎂，氯化物濃度為100mg/L 時，即可使人致毒。

『貳』 氯鹼的生產原理

由電解食鹽水溶液製取燒鹼、氯氣和氫氣的工業生產，是重要的基礎化學工業之一。我國的氯鹼工業主要採用兩種生產工藝。
1.隔膜法
電解在立式隔膜電解槽中進行，如圖 a所示。電解槽的陽極用塗有tiO 2 － RuO 2 塗層的鈦或石墨製成，陰極由鐵絲網製成，網上附著一層石棉絨做隔膜，這層隔膜把電解槽分隔成陽極室和陰極室。將已除去 Ca 2+ 、 Mg 2+ 、
下兩種電離方程：
NaCl =Na + + Cl -
H2O= （可逆）H + + OH -
所以，食鹽水中含有 Na + 、 H + 、 Cl - 和 OH - 四種離子。當接通電源後，在電場的作用下，帶負電的 Cl - 和 OH - 移向陽極，帶正電的 Na + 和 H + 移向陰極，在這種條件下，電極上發生如下反應：
在陽極 2Cl - － 2e= Cl 2 ↑
在陰極 2H + + 2e=H 2 ↑
即在陽極室放出 Cl 2 ，陰極室放出 H 2 。由於陰極上有隔膜，而且陽極室的液位比陰極室高，所以可以阻止 H 2 跟 Cl 2 混合，以免引起爆炸。由於 H + 不斷放電，破壞了水的電離平衡，促使水不斷電離，造成溶液中 OH - 的富集。這樣在陰極室就形成了 NaOH溶液，它從陰極室底部流出。電解食鹽水的總反應可以表示如下：
2NaCl+2H2O= 2NaOH+H 2 ↑+ Cl 2 ↑
用這種方法生產的鹼液比較稀，其中含有多量未電解的 NaCl ，需要經過分離、濃縮，才能得到固態 NaOH。

『叄』 氯鹼工業的反應原理

陽極反應：2Cl-－2e=Cl2↑（氧化反應）
H+比Na+容易得到電子，因而H+不斷地從陰極獲得電子被還原為氫原子，並結合成氫分子從陰極放出。
陰極反應：2H+＋2e＝H2↑（還原反應）
在上述反應中，H+是由水的電離生成的，由於H+在陰極上不斷得到電子而生成H2放出，破壞了附近的水的電離平衡，水分子繼續電離出H+和OH-，
H+又不斷得到電子變成H2，結果在陰極區溶液里OH-的濃度相對地增大，使酚酞試液變紅。因此，電解飽和食鹽水的總反應可以表示為：
總反應
2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑
工業上利用這一反應原理，製取燒鹼、氯氣和氫氣。
在上面的電解飽和食鹽水的實驗中，電解產物之間能夠發生化學反應，如NaOH溶液和Cl2能反應生成NaClO、H2和Cl2混合遇火能發生爆炸。在工業生產中，要避免這幾種產物混合，常使反應在特殊的電解槽中進行。

『肆』 氯鹼工業是利用電解原理來生產氯氣和純鹼

對，食鹽水進行電解，將NaCL分離，Na穿過離子膜與陰極的氫氧根離子結合生成NaOH，陽極室內氯的負離子放電得到一個電荷，產生氯氣，上析↑，在陰極室經純水調節NaOH的濃度，純水被電解成氫氧根與氫離子，氫離子放電失去一個電子產生氫氣↑；在陽極鹽水NaCL被電解分離，濃度降低，不間斷的添加高濃度精緻鹽水；期間要加入HcL調節陽極鹽水的PH值，中和在壓力作用下由陰極反滲透至陽極的氫氧根。氯.氫氣產出氣體後，根據電解槽內部的壓力調整正壓使離子膜貼向陽極，不可出現負壓將膜貼向陰極，會給離子膜造成永久性損傷，且容易發生氯中含氫發生爆炸。隨時根據化驗調整控制范圍，一般國內的氯鹼廠用的電解槽大都是北京化工機械廠生產的，日本氯工程電解槽，德國伍德，德國義大利合資的伍迪電解槽。離子膜有美國杜邦，日本旭化成，旭肖子。我在氯鹼行業工作十一年，相對還是了解的。手機打字有些不便敬請諒解。
希望對您有所幫助，如果有什麼問題可以隨時找我，望採納謝謝！！

『伍』 氯鹼工業

離子交換膜：一種半透膜，在濕潤狀態下，只能通過離子，而分子不能通過。在電解制氯行業，用得最好的膜是美國杜邦公司的產品，但價格也很昂貴。
NaCl在水中以兩種離子形式存在，即Na+和Cl-，由於受到異性電荷互相吸引的作用，在水中通直流電，Na+向負極移動，但水中含有更多的H+及OH-離子，Na+較H+更活潑，因此H+在負極上得到電子，即2e+2H+=H2，即在負極側產生氫氣。
Cl-離子向正極移動，在正極上失去電子，即2Cl- -2e=Cl2,即在正極側產生氯氣。
由於離子膜的特性是分子不能通過，因此膜兩邊的氫氣和氯氣不能相互混合，分別產生兩種氣體。
電解液中的四種離子Na+、Cl-、H+、OH-離子被消耗的是Cl-、H+，剩下的是Na+、OH-，兩種離子結合成NaOH。

因此電解食鹽水的產物為：氯氣、氫氣、氫氧化鈉。

至於離子交換的原理及為什麼會有Mg離子存在，請查閱初中化學。

『陸』 中學化學里的氯鹼工業

工業上用電解飽和NaCl溶液的方法來製取NaOH、Cl2和H2，並以它們為原料生產一系列化工產品，稱為氯鹼工業。氯鹼工業是最基本的化學工業之一，它的產品除應用於化學工業本身外，還廣泛應用於輕工業、紡織工業、冶金工業、石油化學工業以及公用事業。

一、電解飽和食鹽水反應原理

電解飽和食鹽水的原理與前面學過的電解CuCl2 溶液的原理是相類似的。

【實驗3】 在U型管里裝入飽和食鹽水，用一根碳棒作陽極，一根鐵棒作陰極（如右圖）。同時在兩邊管中各滴入幾滴酚酞試液，並把濕潤的碘化鉀澱粉試紙放在陽極附近。接通直流電源後，注意觀察管內發生的現象及試紙顏色的變化。

從實驗可以看到，在U型管的兩個電極上都有氣體放出。陽極放出的氣體有刺激性氣味，並且能使濕潤的碘化鉀澱粉試紙變藍，說明放出的是Cl2；陰極放出的氣體是H2，同時發現陰極附近溶液變紅，這說明溶液里有鹼性物質生成。

為什麼會出現這些實驗現象呢？

這是因為NaCl是強電解質，在溶液里完全電離，水是弱電解質，也微弱電離，因此在溶液中存在Na+、H+、Cl-、OH-四種離子。當接通直流電源後，帶負電的OH-和Cl-向陽極移動，帶正電的Na+和H+向陰極移動。在這樣的電解條件下，Cl-比OH-更易失去電子，在陽極被氧化成氯原子，氯原子結合成氯分子放出，使濕潤的碘化鉀澱粉試紙變藍。

陽極反應：2Cl-－2e-=Cl2↑（氧化反應）

H+比Na+容易得到電子，因而H+不斷地從陰極獲得電子被還原為氫原子，並結合成氫分子從陰極放出。

陰極反應：2H+＋2e-＝H2↑（還原反應）

在上述反應中，H+是由水的電離生成的，由於H+在陰極上不斷得到電子而生成H2放出，破壞了附近的水的電離平衡，水分子繼續電離出H+和OH-，

H+又不斷得到電子變成H2，結果在陰極區溶液里OH-的濃度相對地增大，使酚酞試液變紅。因此，電解飽和食鹽水的總反應可以表示為：

工業上利用這一反應原理，製取燒鹼、氯氣和氫氣。

在上面的電解飽和食鹽水的實驗中，電解產物之間能夠發生化學反應，如NaOH溶液和Cl2能反應生成NaClO、H2和Cl2混合遇火能發生爆炸。在工業生產中，要避免這幾種產物混合，常使反應在特殊的電解槽中進行。

二、離子交換膜法制燒鹼

目前世界上比較先進的電解制鹼技術是離子交換膜法。這一技術在20世紀50年代開始研究，80年代開始工業化生產。

離子交換膜電解槽主要由陽極、陰極、離子交換膜、電解槽框和導電銅棒等組成，每台電解槽由若干個單元槽串聯或並聯組成。右圖表示的是一個單元槽的示意圖。電解槽的陽極用金屬鈦網製成，為了延長電極使用壽命和提高電解效率，鈦陽極網上塗有鈦、釕等氧化物塗層；陰極由碳鋼網製成，上面塗有鎳塗層；陽離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽極室。陽離子交換膜有一種特殊的性質，即它只允許陽離子通過，而阻止陰離子和氣體通過，也就是說只允許Na+通過，而Cl-、OH-和氣體則不能通過。這樣既能防止陰極產生的H2和陽極產生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影響燒鹼的質量。下圖是一台離子交換膜電解槽（包括16個單元槽）。

精製的飽和食鹽水進入陽極室；純水（加入一定量的NaOH溶液）加入陰極室。通電時，H2O在陰極表面放電生成H2，Na+穿過離子膜由陽極室進入陰極室，導出的陰極液中含有NaOH；Cl-則在陽極表面放電生成Cl2。電解後的淡鹽水從陽極導出，可重新用於配製食鹽水。

離子交換膜法電解制鹼的主要生產流程可以簡單表示如下圖所示：

電解法制鹼的主要原料是飽和食鹽水，由於粗鹽水中含有泥沙、

精製食鹽水時經常加入Na2CO3、NaOH、BaCl2等，使雜質成為沉澱過濾除去，然後加入鹽酸調節鹽水的pH。例如：

加入Na2CO3溶液以除去Ca2+：

加入NaOH溶液以除去Mg2+、Fe3+等：

Mg2+＋2OH-＝Mg(OH)2↓

Fe3+＋3OH-＝Fe(OH)3↓

以除去過量的Ba2+：

這樣處理後的鹽水仍含有一些Ca2+、Mg2+等金屬離子，由於這些陽離子在鹼性環境中會生成沉澱，損壞離子交換膜，因此該鹽水還需送入陽離子交換塔，進一步通過陽離子交換樹脂除去Ca2+、Mg2+等。這時的精製鹽水就可以送往電解槽中進行電解了。

離子交換膜法制鹼技術，具有設備佔地面積小、能連續生產、生產能力大、產品質量高、能適應電流波動、能耗低、污染小等優點，是氯鹼工業發展的方向。

三、以氯鹼工業為基礎的化工生產

NaOH、Cl2和H2都是重要的化工生產原料，可以進一步加工成多種化工產品，廣泛用於各工業。所以氯鹼工業及相關產品幾乎涉及國民經濟及人民生活的各個領域。

由電解槽流出的陰極液中含有30％的NaOH，稱為液鹼，液鹼經蒸發、結晶可以得到固鹼。陰極區的另一產物濕氫氣經冷卻、洗滌、壓縮後被送往氫氣貯櫃。陽極區產物濕氯氣經冷卻、乾燥、凈化、壓縮後可得到液氯。

以氯鹼工業為基礎的化工生產及產品的主要用途見下圖。

隨著人們環境保護意識的增強，對以氯鹼工業為基礎的化工生產過程中所造成的污染及其產品對環境造成的影響越來越重視。例如，現已查明某些有機氯溶劑有致癌作用，氟氯烴會破壞臭氧層等，因此已停止生產某些有機氯產品。我們在充分發揮氯鹼工業及以氯鹼工業為基礎的化工生產在國民經濟發展中的作用的同時，應盡量減小其對環境的不利影響。

我國氯鹼工業的發展

我國最早的氯鹼工廠是1930年投產的上海天原電化廠（現上海天原化工廠的前身），日產燒鹼2t。到1949年解放時，全國只有少數幾家氯鹼廠，燒鹼年產量僅1.5萬噸，氯產品只有鹽酸、液氯、漂白粉等幾種。

近年來，我國的氯鹼工業在產量、質量、品種、生產技術等方面都得到很大發展。到1990年，燒鹼產量達331萬噸，僅次於美國和日本，位於世界第三位。1995年，燒鹼產量達496萬噸，其中用離子交換膜電解法生產的達56.2萬噸，占總產量的11.3％。預計到2000年，燒鹼年產量將達540萬噸，其中用離子膜電解法生產的將達180萬噸，佔33.3％。

『柒』 氯鹼工業必須解決的問題是如何隔開氯氣與氫氣和NaOH溶液並保證電解反應正常進行．水銀法也是氯鹼工業常采

（1）在電解池的陰極上是陽離子氫離子發生得電子的還原反應，產生氫氣，在陽極上是陰離子氯離子發生失電子的氧化反應，產生氯氣，即2Cl^--2e^-=Cl₂↑，故答案為：氫氣；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（2）根據題意，Na⁺在汞陰極上放電並析出金屬鈉，且金屬鈉可以和水之間發生反應生成氫氧化鈉溶液和氫氣，2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，所以溶液C的溶質是氫氧化鈉，故答案為：氫氧化鈉；2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；
（3）根據電解槽的工作原理，在反應過程中，可以看出淡鹽水是產物，飽和食鹽水需要不斷補充，可以知道氯化鈉是可以循環使用的物質，此外，作電極材料的Hg也是可以循環使用的，故答案為：Hg（或是NaCl）；
（4）比較表中的各組數據可以看出，與離子膜法相比，水銀法獲得的燒鹼純度高，且質量好，但是水銀法使用的材料汞有毒，容易造成環境污染，故答案為：
燒鹼純度高，質量好；汞容易造成環境污染．

『捌』 氯鹼工業

1、為什麼要往陰極通NaOH？ ===========》不懂你的意思！我猜測你問的問題是這樣的：因為電解氯化鈉溶液，陰極會使水中的H+放電，產生氫氣，剩下OH-與Na+結合，這就是氯鹼工業中的鹼（NaOH）。因此，電解過程中H2O不斷消耗，要向陰極加H2O，不過為了增加溶液的導電性會加稀的NaOH溶液。
2、還有在電解過程中，離子的定向移動速度快不快？比如精煉銅，下來的銅能很快到達陰極嗎？？========》電解過程中，溶液離子移動速率是很慢的。電解精煉銅時，是電解質中的Cu2+在陰極發電，析出Cu單質。

『玖』 急！！！氯鹼工業的問題

1，增強溶液導電性
2，因為上面的孔是留給氣體出去的
3，蒸發結晶，看溶解度的不同吧