Kaip gauti naoh iš nacl. Natrio hidroksidas

Įvadas .

Natrio hidroksidas arba kaustinė soda (NaOH), chloras, druskos rūgštis HC1 ir vandenilis šiuo metu pramonėje gaminami elektrolizės būdu natrio chlorido tirpalu.

Kaustinė soda arba natrio hidroksidas - stiprus šarmas, kasdieniame gyvenime vadinamas kaustine soda, naudojamas muilo gamyboje, aliuminio oksido gamyboje - tarpinis produktas metaliniam aliuminiui gauti, dažuose ir lakuose, naftos perdirbimo pramonėje, gamyboje. iš viskozės, organinės sintezės pramonėje ir kituose šalies ekonomikos sektoriuose.

Dirbant su chloru, vandenilio chloridu, druskos rūgštimi ir kaustine soda, būtina griežtai laikytis saugos taisyklių: įkvėpus chloro atsiranda aštrus kosulys ir uždusimas, kvėpavimo takų gleivinės uždegimas, plaučių edema, o vėliau - uždegiminių židinių susidarymas plaučiuose.

Vandenilio chloridas, net esant nedideliam kiekiui ore, sukelia nosies ir gerklų dirginimą, dilgčiojimą krūtinėje, užkimimą ir dusimą. Esant lėtiniam apsinuodijimui maža koncentracija, ypač nukenčia dantys, kurių emalis greitai sunaikinamas.

Apsinuodijimas vandenilio chlorido rūgštimi yra labai panašus Su apsinuodijimas chloru.

Cheminiai natrio hidroksido gamybos metodai.

Cheminiai natrio hidroksido gamybos metodai apima kalkingą ir feritinį.

Kalkių metodas natrio hidroksidui gaminti susideda iš sodos tirpalo sąveikos su kalkių pienu maždaug 80 ° C temperatūroje. Šis procesas vadinamas kaustikavimu; tai apibūdinama reakcija

Na 2 C0 3 + Ca (OH) 2 \u003d 2NaOH + CaC0 3 (1)

sprendimas-atsiskaitymas

Pagal (1) reakciją gaunamas natrio hidroksido tirpalas ir kalcio karbonato nuosėdos. Kalcio karbonatas atskiriamas nuo tirpalo, kuris išgarinamas ir gaunamas išlydytas produktas, kuriame yra apie 92 % NaOH. Išlydytas NaOH pilamas į geležinius statinius, kur jis sukietėja.

Feritinis metodas apibūdinamas dviem reakcijomis:

Na 2 C0 3 + Fe 2 0 3 = Na 2 0 Fe 2 0 3 + C0 2 (2)

natrio feritas

Na 2 0 Fe 2 0 3 -f H 2 0 \u003d 2 NaOH + Fe 2 O 3 (3)

tirpalo nuosėdos

reakcija (2) rodo sodos pelenų sukepinimo geležies oksidu procesą 1100-1200°C temperatūroje. Tokiu atveju susidaro natrio feritas ir išsiskiria anglies dioksidas. Toliau pyragas apdorojamas (išplaunamas) vandeniu pagal reakciją (3); gaunamas natrio hidroksido tirpalas ir Fe 2 O 3 nuosėdos, kurios, atskyrus jas nuo tirpalo, grąžinamos į procesą. Tirpale yra apie 400 g/l NaOH. Jis išgarinamas ir gaunamas produktas, kuriame yra apie 92 % NaOH.

Cheminiai natrio hidroksido gamybos būdai turi didelių trūkumų: sunaudojama daug kuro, susidaranti kaustinė soda yra užteršta priemaišomis, aparato priežiūra yra daug pastangų reikalaujanti ir pan. Šiuo metu šiuos metodus beveik visiškai pakeitė elektrocheminė gamyba. metodas.

Elektrolizės samprata ir elektrocheminiai procesai.

Elektrocheminiais procesais vadinami cheminiai procesai, vykstantys vandeniniuose tirpaluose arba lydosi veikiant nuolatinei elektros srovei.

Druskų tirpalai ir lydalai, rūgščių ir šarmų tirpalai, vadinami elektrolitais, yra antrosios rūšies laidininkai, kuriuose elektros srovė perduodama jonais. (Pirmosios rūšies laidininkuose, pavyzdžiui, metaluose, srovę neša elektronai.) Kai elektros srovė teka per elektrolitą, elektroduose išsikrauna jonai ir išsiskiria atitinkamos medžiagos. Šis procesas vadinamas elektrolize. Aparatas, kuriame atliekama elektrolizė, vadinamas elektrolizatoriumi arba elektrolitine vonia.

Elektrolizės būdu gaunama nemažai cheminių produktų – chloro, vandenilio, deguonies, šarmų ir kt. Pažymėtina, kad elektrolizės metu gaunami didelio grynumo cheminiai produktai, kai kuriais atvejais nepasiekiami cheminiais jų gamybos būdais.

Elektrocheminių procesų trūkumai yra didelis energijos suvartojimas elektrolizės metu, todėl padidėja gaunamų produktų savikaina. Šiuo atžvilgiu patartina elektrocheminius procesus atlikti tik naudojant pigią elektros energiją.

Žaliava natrio hidroksido gamybai.

Natrio šarmo, chloro, vandenilio gamybai naudojamas valgomosios druskos tirpalas, kuris yra elektrolizuojamas.Stalo druska gamtoje atsiranda požeminių akmens druskos telkinių pavidalu, ežerų ir jūrų vandenyse, natūralių sūrymų arba tirpalų forma. Akmens druskos telkiniai yra Donbase, Urale, Sibire, Užkaukazėje ir kituose regionuose. Mūsų šalyje ir kai kuriuose ežeruose gausu druskos.

Vasarą iš ežerų paviršiaus išgaruoja vanduo, o valgomoji druska iškrenta kristalų pavidalu. Tokia druska vadinama savaime sodinama. Jūros vandenyje yra iki 35 g/l natrio chlorido. Vietose su karštu klimatu, kur vyksta intensyvus vandens garavimas, susidaro koncentruoti natrio chlorido tirpalai, iš kurių jis kristalizuojasi. Žemės gelmėse, druskų sluoksniuose, teka požeminiai vandenys, kurie ištirpdo NaCl ir sudaro požeminius sūrymus, kurie išeina per gręžinius į paviršių.

Druskų tirpaluose, nepaisant jų gavimo būdo, yra kalcio ir magnio druskų priemaišų, o prieš perkeliant į elektrolizės cechus jie išvalomi nuo šių druskų. Valymas būtinas, nes elektrolizės metu gali susidaryti blogai tirpūs kalcio ir magnio hidroksidai, kurie sutrikdo normalią elektrolizės eigą.

Sūrymų valymas atliekamas sodos ir kalkių pieno tirpalu. Be cheminio valymo, tirpalai išvalomi nuo mechaninių priemaišų nusodinant ir filtruojant.

Paprastosios druskos tirpalų elektrolizė atliekama voniose su kietu geležies (plieno) katodu ir su diafragmomis bei voniose su skysto gyvsidabrio katodu. Bet kuriuo atveju šiuolaikinių didelių chloro gamyklų įrangai naudojami pramoniniai elektrolizatoriai turi būti didelio našumo, paprastos konstrukcijos, kompaktiški, veikti patikimai ir stabiliai.

Natrio chlorido tirpalų elektrolizė voniose su plieniniu katodu ir grafito anodu .

Tai leidžia gauti natrio hidroksidą, chlorą ir vandenilį viename aparate (elektrolizatoriuje). Leidžiant nuolatinę elektros srovę per vandeninį natrio chlorido tirpalą, galima tikėtis chloro išsiskyrimo:

2CI - - 2-ojiÞ С1 2 (a)

taip pat deguonis:

20N - - 2-ojiÞ 1/2O 2 + H 2 O (b)

H 2 0-2eÞ1 / 2О 2 + 2H+

Normalus OH - -jonų išlydžio elektrodo potencialas yra + 0,41 V, o normalus chloro jonų iškrovos elektrodo potencialas yra + 1.36 V. Neutraliame sočiame natrio chlorido tirpale hidroksilo jonų koncentracija yra apie 1 10 - 7 g-ekv/l. 25°C temperatūroje hidroksido jonų iškrovos pusiausvyros potencialas bus

Išlydžio pusiausvyros potencialas, chlorido jonai, kai NaCl koncentracija tirpale 4,6 g-ekv/l lygus

Todėl prie anodo su nedideliu viršįtampiu pirmiausia reikia išleisti deguonį.

Tačiau ant grafito anodų deguonies viršįtampis yra daug didesnis nei chloro, todėl jie daugiausia išleis C1 - jonus, išskirdami dujinį chlorą pagal reakciją (a).

Chloro išsiskyrimą palengvina padidėjus NaCl koncentracijai tirpale dėl sumažėjusios pusiausvyros potencialo vertės. Tai viena iš priežasčių, kodėl naudojami koncentruoti natrio chlorido tirpalai, kuriuose yra 310-315 g/l.

Prie katodo šarminiame tirpale vandens molekulės išleidžiamos pagal lygtį

H 2 0 + e \u003d H + OH – (c)

Vandenilio atomai po rekombinacijos išsiskiria molekulinio vandenilio pavidalu

2H Þ H 2 (g)

Natrio jonų išleidimas iš vandeninių tirpalų ant kieto katodo yra neįmanomas dėl didesnio jų iškrovimo potencialo, palyginti su vandeniliu. Todėl tirpale likę hidroksido jonai sudaro šarminį tirpalą su natrio jonais.

NaCl skilimo procesas gali būti išreikštas šiomis reakcijomis:

y., prie anodo susidaro chloras, o prie katodo – vandenilis ir natrio hidroksidas.

Elektrolizės metu kartu su pagrindiniais aprašytais procesais gali vykti ir šalutiniai procesai, iš kurių vienas apibūdinamas (b) lygtimi. Be to, prie anodo išsiskiriantis chloras dalinai ištirpsta elektrolite ir hidrolizuojasi vykstant reakcijai.

Kai šarmas (OH - jonai) difuzija į anodą arba katodo ir anodo produktų išstūmimas, hipochloro ir druskos rūgštys neutralizuojamos šarmu, kad susidarytų hipochloritas ir natrio chloridas:

NOS1 + NaOH \u003d NaOCl + H 2 0

HC1 + NaOH \u003d NaCl + H 2 0

Ant anodo esantys jonai ClO - lengvai oksiduojasi iki ClO 3 - . Todėl elektrolizės metu dėl šalutinių procesų susidarys hipochloritas, natrio chloridas ir natrio chloratas, dėl kurių sumažės srovės efektyvumas ir energijos vartojimo efektyvumas. Šarminėje aplinkoje palengvėja deguonies išsiskyrimas prie anodo, o tai taip pat pablogins elektrolizės efektyvumą.

Norint sumažinti šalutinių reakcijų atsiradimą, būtina sudaryti sąlygas, neleidžiančias maišytis katodo ir anodo produktams. Tai apima katodo ir anodo erdvių atskyrimą diafragma ir elektrolito filtravimą per diafragmą priešinga OH jonų judėjimui į anodą kryptimi. Tokios diafragmos vadinamos filtrų diafragmomis ir yra pagamintos iš asbesto.

Cheminiai natrio hidroksido gamybos metodai apima kalkingą ir feritinį.

Cheminiai natrio hidroksido gamybos būdai turi didelių trūkumų: sunaudojama daug energijos nešėjų, susidaranti kaustinė soda yra labai užteršta priemaišomis.

Šiandien šiuos metodus beveik visiškai pakeitė elektrocheminiai gamybos metodai.

kalkių metodas

Kalkių metodas natrio hidroksidui gaminti susideda iš sodos tirpalo sąveikos su gesintomis kalkėmis maždaug 80 ° C temperatūroje. Šis procesas vadinamas kaustikavimu; tai vyksta per reakciją:

Na 2 TAIP 3 + Ca(OH) 2 = 2NaOH + CaCO 3

Dėl reakcijos gaunamas natrio hidroksido tirpalas ir kalcio karbonato nuosėdos. Iš tirpalo atskiriamas kalcio karbonatas, kuris išgarinamas ir gaunamas išlydytas produktas, turintis apie 92 % masės. NaOH. Po to, kai NaOH ištirpsta ir supilamas į geležinius statinius, kur jis sukietėja.

ferito metodas

Feritinis natrio hidroksido gamybos metodas susideda iš dviejų etapų:

Na 2 TAIP 3 + Fe 2 APIE 3 = 2NaFeO 2 + CO 2

2NaFeО 2 +xH 2 O = 2NaOH + Fe 2 O 3 *xH 2 APIE

1 reakcija – tai kalcinuotos sodos sukepinimo su geležies oksidu procesas 1100-1200 °C temperatūroje. Be to, susidaro natrio dėmės ir išsiskiria anglies dioksidas. Toliau pyragas apdorojamas (išplaunamas) vandeniu pagal 2 reakciją; gaunamas natrio hidroksido tirpalas ir Fe 2 O 3 *xH 2 O nuosėdos, kurios, atskyrus nuo tirpalo, grąžinamos į procesą. Gautame šarminiame tirpale yra apie 400 g/l NaOH. Jis išgarinamas, kad būtų gautas produktas, kuriame yra apie 92% masės. NaOH, tada gaukite kietą produktą granulių arba dribsnių pavidalu.

Elektrocheminiai natrio hidroksido gamybos metodai

Elektrocheminiu būdu gaunamas natrio hidroksidas halito tirpalų elektrolizė(mineralas, daugiausia susidedantis iš valgomosios druskos NaCl), kartu gaminant vandenilį ir chlorą. Šį procesą galima pavaizduoti apibendrinimo formule:

2NaCl + 2H 2 Apie ±2e - → H 2 +Cl 2 + 2 NaOH

Šarminis šarmas ir chloras gaminami trimis elektrocheminiais metodais. Du iš jų – elektrolizė kietuoju katodu (diafragmos ir membranos metodai), trečioji – elektrolizė skysto gyvsidabrio katodu (gyvsidabrio metodas).

Pasaulinėje gamybos praktikoje naudojami visi trys chloro ir šarmo gavimo būdai, o membranos elektrolizės dalis yra aiški.

7. Sieros dioksido valymas iš katalizinių nuodų.

Dujinės emisijos labai nepalankiai veikia ekologinę situaciją šių pramonės įmonių vietose, taip pat pablogina sanitarines ir higienines darbo sąlygas. Agresyvios masinės emisijos apima azoto oksidus, vandenilio sulfidą, sieros dioksidą, anglies dioksidą ir daugelį kitų dujų.

Pavyzdžiui, azoto rūgštis, sieros rūgštis ir kiti augalai mūsų šalyje kasmet į atmosferą išmeta dešimtis milijonų kubinių metrų azoto oksidų, kurie yra stiprūs ir pavojingi nuodai. Iš šių azoto oksidų būtų galima pagaminti tūkstančius tonų azoto rūgšties.

Ne mažiau svarbi užduotis yra dujų valymas iš sieros dioksido. Bendras sieros kiekis, kuris mūsų šalyje tik sieros dioksido pavidalu patenka į atmosferą, yra apie 16 mln. . metais. Iš tokio sieros kiekio galima pagaminti iki 40 mln. tonų sieros rūgšties.

Kokso krosnies dujose yra daug sieros, daugiausia sieros vandenilio pavidalu.

Su dūmų dujomis iš gamyklų vamzdžių ir elektrinių į atmosferą kasmet išleidžiama keli milijardai kubinių metrų anglies dvideginio. Šios dujos gali būti naudojamos efektyvioms anglies turinčioms trąšoms gaminti.

Pateikti pavyzdžiai parodo, kokios didžiulės materialinės vertybės išmetamos į atmosferą su dujinėmis emisijomis.

Tačiau šie išmetimai daro rimtesnę žalą nuodydami orą miestuose ir įmonėse: nuodingos dujos naikina augmeniją, daro itin žalingą poveikį žmonių ir gyvūnų sveikatai, ardo metalines konstrukcijas, korozuoja įrenginius.

Nors šalies pramonės įmonės pastaraisiais metais nedirba visu pajėgumu, kovos su kenksmingais teršalais problema yra labai opi. O atsižvelgiant į bendrą ekologinę situaciją planetoje, būtina imtis pačių skubiausių ir radikaliausių priemonių išmetamosioms dujoms išvalyti nuo kenksmingų priemaišų.

Kataliziniai nuodai

kontaktiniai nuodai, medžiagos, sukeliančios katalizatorių „apsinuodijimą“ (žr. Katalizatoriai) (dažniausiai nevienalytis), t.y. sumažina jų katalizinį aktyvumą arba visiškai sustabdo katalizinį veikimą. Apsinuodijimas nevienalyčiais katalizatoriais įvyksta dėl nuodų arba jo cheminės transformacijos produkto adsorbcijos ant katalizatoriaus paviršiaus. Apsinuodijimas gali būti grįžtamas arba negrįžtamas. Taigi, vykstant amoniako sintezės reakcijai ant geležies katalizatoriaus, deguonis ir jo junginiai apnuodija Fe grįžtamai; šiuo atveju, veikiant grynu N 2 + H 2 mišiniu, katalizatoriaus paviršius atlaisvinamas nuo deguonies ir sumažėja apsinuodijimas. Sieros junginiai negrįžtamai nuodija Fe, veikiant grynam mišiniui katalizatoriaus aktyvumo atstatyti nepavyksta. Siekiant išvengti apsinuodijimo, reakcijos mišinys, tiekiamas į katalizatorių, yra kruopščiai išvalomas. Tarp labiausiai paplitusių K. I. metalo katalizatoriams priskiriamos medžiagos, turinčios deguonies (H 2 O, CO, CO 2), sieros (H 2 S, CS 2, C 2 H 2 SH ir kt.), Se, Te, N, P, As, Sb, taip pat nesočiųjų angliavandenilių (C 2 H 4, C 2 H 2) ir metalų jonų (Cu 2+, Sn 2+, Hg 2+, Fe 2+, Co 2+, Ni 2+) pavidalu. Rūgštiniai katalizatoriai dažniausiai apsinuodija bazinėmis priemaišomis, o baziniai – rūgštinėmis.

8. Azoto dujų gavimas.

Azoto oksidai, išsiskiriantys po balinimo, kondensuojami vandens ir sūrymo kondensatoriuose ir naudojami žaliaviniam mišiniui ruošti. Kadangi N 2 O 4 virimo temperatūra yra 20,6 ° C, esant 0,1 MPa slėgiui, tokiomis sąlygomis dujinis NO 2 gali būti visiškai kondensuotas (sočiųjų N 2 O 4 garų slėgis esant 21,5 ° C virš skysto N 2 O 4 lygus 0,098 MPa, t. y. mažesnis nei atmosferinis). Kitas būdas gauti skystų azoto oksidų yra kondensuoti juos esant slėgiui ir žemoje temperatūroje. Jei prisiminsime, kad kontaktinės NH 3 oksidacijos metu atmosferos slėgyje azoto oksidų koncentracija yra ne didesnė kaip 11 tūrio proc., jų dalinis slėgis atitinka 83,5 mm Hg. Azoto oksidų slėgis virš skysčio (garų slėgis) esant kondensacijos temperatūrai (–10 °C) yra 152 mm Hg. Tai reiškia, kad nepadidinus kondensacijos slėgio iš šių dujų negalima gauti skystų azoto oksidų, todėl azoto oksidų kondensacija iš tokių azoto dujų –10 °C temperatūroje prasideda esant 0,327 MPa slėgiui. Kondensacijos laipsnis smarkiai padidėja padidėjus slėgiui iki 1,96 MPa, toliau didėjant slėgiui, kondensacijos laipsnis šiek tiek keičiasi.

Azoto dujų perdirbimas (t. y. pavertus NH 3) į skystus azoto oksidus yra neefektyvus, nes net esant Р=2,94 MPa, kondensacijos laipsnis yra 68,3%.

Gryno N 2 O 4 kondensacijos sąlygomis aušinimas neturėtų būti atliekamas žemesnėje nei -10 ° C temperatūroje, nes esant –10,8 °С N 2 O 4 kristalizuojasi. Priemaišų NO, NO 2, H 2 O buvimas sumažina kristalizacijos temperatūrą. Taigi mišinys, kurio sudėtis yra N 2 O 4 + 5% N 2 O 3, kristalizuojasi -15,8 ° C temperatūroje.

Susidarę skysti azoto oksidai laikomi plieninėse talpyklose.

9. Paprastojo ir dvigubo superfosfato gavimas

"Superfosfatas" - Ca (H 2 PO 4) 2 * H 2 O ir CaSO 4 mišinys. Labiausiai paplitusios paprastos mineralinės fosforo trąšos. Fosforas superfosfate daugiausia yra monokalcio fosfato ir laisvos fosforo rūgšties pavidalu. Trąšose yra gipso ir kitų priemaišų (geležies ir aliuminio fosfatų, silicio dioksido, fluoro junginių ir kt.). Paprastas superfosfatas gaunamas iš fosforitų apdorojant sieros rūgštimi pagal reakciją:

Sa 3 (RO 4 ) 2 + 2H 2 TAIP 4 = Sa(H 2 PO 4 ) 2 + 2CaSO 4 .

Paprastas superfosfatas- pilki milteliai, beveik nelipantys, vidutiniškai disperguojami; trąšose 14-19,5 % P 2 O 5, virškinamų augalų. Paprasto superfosfato gamybos esmė – natūralaus fluorapatito, netirpus vandenyje ir dirvožemio tirpaluose, pavertimas tirpiais junginiais, daugiausia į Ca (H 2 PO 4) 2 monokalcio fosfatą. Skilimo procesą galima pavaizduoti tokia apibendrinančia lygtimi:

2Ca 5F (PO 4) 3 + 7H 2 SO 4 + 3H 2 O \u003d 3Ca (H 2 PO 4) 2 * H 2 O] + 7 + 2HF; (1) ΔН= - 227,4 kJ.

Praktikoje, gaminant paprastą superfosfatą, skilimas vyksta dviem etapais. Pirmajame etape apie 70% apatito reaguoja su sieros rūgštimi. Taip susidaro fosforo rūgštis ir kalcio sulfato hemihidratas:

Ca 5F (PO 4) 3 + 5H 2 SO 4 + 2,5 H 2 O \u003d 5 (CaSO 4 * 0,5 H 2 O) + 3H3PO 4 + HF (2)

Paprasto superfosfato gavimo funkcinė schema parodyta fig. Pagrindiniai procesai vyksta pirmaisiais trimis etapais: žaliavų maišymas, superfosfatinės masės formavimas ir kietėjimas, superfosfato nokinimas sandėlyje.

Ryžiai. Paprasto superfosfato gamybos funkcinė diagrama

Norint gauti aukštesnės kokybės komercinį produktą, superfosfatas po nokinimo neutralizuojamas kietais priedais (kalkakmeniu, fosfatu ir kt.) ir granuliuojamas.

Dvigubas superfosfatas- koncentruotos fosfatinės trąšos. Pagrindinis fosforo turintis komponentas yra kalcio dihidroortofosfato monohidratasCa(H 2 PO 4) 2 H 2 O. Jame dažniausiai yra ir kitų kalcio ir magnio fosfatų. Palyginti su paprastu fosfatu, jame nėra balasto – CaSO 4 . Pagrindinis dvigubo superfosfato privalumas yra nedidelis balasto kiekis, ty sumažina transportavimo, sandėliavimo, pakavimo išlaidas.

Dvigubas superfosfatas susidaro veikiant sieros rūgščiai H 2 SO 4 natūralius fosfatus. Rusijoje daugiausia naudojamas srauto metodas: žaliavų skaidymas, po to gautos masės granuliavimas ir džiovinimas būgno granuliatoriuje-džiovykloje. Komercinis dvigubas superfosfatas nuo paviršiaus neutralizuojamas kreida arba NH 3, kad būtų gautas standartinis produktas. Tam tikras dvigubo superfosfato kiekis susidaro kameriniu būdu. Fosforo turintys komponentai iš esmės yra tokie patys kaip ir paprastame superfosfate, bet didesniais kiekiais, o CaSO 4 yra 3-5%. Kaitinamas aukštesnėje nei 135-140 °C temperatūroje, dvigubas superfosfatas pradeda irti ir tirpti kristalizacijos vandenyje, atvėsęs tampa akytas ir trapus. 280-320 °C temperatūroje ortofosfatai virsta meta-, piro- ir polifosfatais, kurie yra virškinamos ir iš dalies vandenyje tirpios formos. Jis lydosi 980 °C temperatūroje, atvėsęs virsta stikliniu produktu, kuriame 60-70% metafosfatų yra tirpūs citrate. Dvigubas superfosfatas turi 43-49% asimiliuojamo fosforo anhidrido (fosforo pentoksido) P 2 O 5 (37-43% tirpsta vandenyje), 3,5-6,5% laisvos fosforo rūgšties H 3 PO 4 (2,5-4,6% R 2 O 5) :

Ca 3 (PO 4) 2 + 2H 2 SO 4 \u003d Ca (H 2 PO 4) 2 + 2CaSO 4

Taip pat yra fosforo turinčių žaliavų skaidymo fosforo rūgštimi metodas:

Ca 5 (PO 4) 3 F + 7H 3 PO 4 \u003d 5Ca (H 2 PO 4) 2 + HF

Dvigubo superfosfato gamybos technologinio proceso blokinė schema: 1 - susmulkinto fosforito ir fosforo rūgšties maišymas; 2 - 1-ojo etapo fosforito skilimas; 3 - fosforito skilimo II stadija; 4 - minkštimo granuliavimas; 5 - fosforo turinčių dujų valymas nuo dulkių; 6 - minkštimo granulių džiovinimas; 7 - dūmų dujų gavimas (krosnyje); 8 - sauso produkto atranka; 9 - didelės frakcijos šlifavimas; 10 - smulkių ir vidutinių (prekinių) frakcijų atskyrimas antrajame ekrane; 11 - susmulkintos didelės frakcijos ir smulkios frakcijos sumaišymas; 12 - likutinės fosforo rūgšties amonizavimas (neutralizavimas); 13 - dujų, kuriose yra amoniako ir dulkių, valymas; 14 - dvigubo superfosfato neutralizuotos prekinės frakcijos aušinimas;

10. Ekstrahavimo ortofosforo rūgšties gavimas

Ekstraktinės fosforo rūgšties paruošimas

Iškart prieš gaunant EPA, naudojant specialią technologiją, gaunamas fosforas

1 pav. Fosforo gamybos schema: 1 - žaliavos bunkeriai; 2 - maišytuvas; 3 - žiedinis tiektuvas; 4 - įkrovimo bunkeris; 5 - elektrinė krosnis; 6 - kaušas šlakui; 7 - kaušas ferofosforui; 8 - elektrostatinis nusodintuvas; 5 - kondensatorius; 10 - skysto fosforo surinkimas; 11 - karteris

Ekstrahavimo metodas (leidžiantis gaminti gryniausią fosforo rūgštį) apima pagrindinius etapus: elementinio fosforo deginimą (oksidaciją) oro perteklių, hidrataciją ir gauto P4O10 absorbciją, fosforo rūgšties kondensaciją ir rūko surinkimą iš dujų fazės. . Yra du P4O10 gavimo būdai: P garų oksidacija (pramonėje retai naudojama) ir skysto P oksidacija lašelių arba plėvelių pavidalu. P oksidacijos laipsnį pramoninėmis sąlygomis lemia temperatūra oksidacijos zonoje, komponentų difuzija ir kiti veiksniai. Antrasis terminės fosforo rūgšties gamybos etapas – P4O10 hidratacija – vykdomas absorbuojant rūgštimi (vandeniu) arba P4O10 garams sąveikaujant su vandens garais. Hidratacija (P4O10 + 6H2O4H3PO4) vyksta per polifosforo rūgščių susidarymo etapus. Gautų produktų sudėtis ir koncentracija priklauso nuo vandens garų temperatūros ir dalinio slėgio.

Visi proceso etapai yra sujungti viename aparate, išskyrus rūko surinkimą, kuris visada atliekamas atskirame aparate. Pramonėje dažniausiai naudojamos dviejų ar trijų pagrindinių aparatų schemos. Priklausomai nuo aušinimo dujomis principo, yra trys terminės fosforo rūgšties gamybos būdai: išgarinamasis, cirkuliacinis-garinamasis, šilumos mainai-garinamasis.

Garinimo sistemos, pagrįstos šilumos pašalinimu išgarinant vandenį arba praskiestą fosforo rūgštį, yra paprasčiausios techninės įrangos konstrukcijos. Tačiau dėl santykinai didelio išmetamųjų dujų kiekio tokias sistemas patartina naudoti tik mažos vienetinės talpos įrenginiuose.

Cirkuliacinės-garinimo sistemos leidžia viename aparate sujungti P deginimo, dujų fazės aušinimo cirkuliuojančia rūgštimi ir P4O10 drėkinimo etapus. Schemos trūkumas yra būtinybė atvėsti didelius rūgšties kiekius. Šilumos mainų ir garinimo sistemos sujungia du šilumos šalinimo būdus: per degimo ir aušinimo bokštų sienelę, taip pat garinant vandenį iš dujinės fazės; reikšmingas sistemos pranašumas yra tai, kad nėra rūgšties cirkuliacijos grandinių su siurbimo ir aušinimo įranga.

Vidaus įmonės taiko technologines schemas su cirkuliaciniu-garinamuoju aušinimo būdu (dvibokštė sistema). Skiriamieji schemos bruožai: papildomo bokšto buvimas dujų aušinimui, efektyvių plokštelinių šilumokaičių naudojimas cirkuliacinėse grandinėse; didelio našumo degiklio naudojimas P deginimui, kuris užtikrina vienodą smulkų skysčio P srovės purškimą ir visišką jo degimą, nesusidarant mažesniems oksidams.

Įrenginio, kurio našumas 60 tūkst. tonų per metus 100 % H3PO4, technologinė schema parodyta fig. 2. Išlydytas geltonasis fosforas purškiamas įkaitintu oru, kurio slėgis iki 700 kPa, per antgalį degimo bokšte, apipuršktame cirkuliuojančia rūgštimi. Bokšte įkaitinta rūgštis aušinama cirkuliuojant vandeniu plokšteliniuose šilumokaičiuose. Gamybos rūgštis, kurioje yra 73-75 % H3PO4, iš cirkuliacijos kontūro išleidžiama į saugyklą. Be to, aušinimo bokšte vykdomas dujų aušinimas iš degimo bokšto ir rūgšties absorbcija (hidratacija), o tai sumažina pogimdyvumą, elektrostatinio nusodintuvo temperatūros apkrovą ir prisideda prie efektyvaus dujų valymo. Šilumos šalinimas hidratacijos bokšte vykdomas cirkuliuojant plokšteliniuose šilumokaičiuose atšaldytą 50% H3PO4. Dujos iš hidratacijos bokšto, išvalytos nuo H3PO4 rūko plokšteliniame elektrostatiniame nusodintuve, išleidžiamos į atmosferą. 1 tonai 100% H3PO4 sunaudojama 320 kg P.

Ryžiai. 2 pav. Cirkuliacinė dviejų bokštų schema ekstrahavimo H3PO4 gamybai: 1 - rūgštaus vandens kolektorius; 2 - fosforo saugojimas; 3.9 - cirkuliaciniai kolektoriai; 4.10 - povandeniniai siurbliai; 5.11 - plokšteliniai šilumokaičiai; 6 - degimo bokštas; 7 - fosforo antgalis; 8 - drėkinimo bokštas; 12 - elektrostatinis nusodintuvas; 13 - ventiliatorius.

11. Katalizatoriai sieros dioksidui oksiduoti į sieros anhidridą. susisiekus

Sieros anhidridas gaunamas oksiduojant sieros dioksidą atmosferos deguonimi:

2SO2 + O2 ↔ 2SO3,

Tai grįžtama reakcija.

Jau seniai pastebėta, kad geležies oksidas, vanadžio pentoksidas ir ypač smulkiai susmulkinta platina pagreitina sieros dioksido oksidacijos reakciją į sieros anhidridą. Šios medžiagos yra sieros dioksido oksidacijos katalizatoriai. Pavyzdžiui, esant 400 ° C temperatūrai, esant platinizuotam asbestui (t. Esant aukštesnei temperatūrai, sieros anhidrido išeiga mažėja, nes pagreitėja atvirkštinė reakcija – sieros anhidrido skilimo į sieros dioksidą ir deguonį reakcija. 1000°C temperatūroje sieros anhidridas beveik visiškai suyra į pradines medžiagas. Taigi pagrindinės sieros rūgšties anhidrido sintezės sąlygos yra katalizatorių naudojimas ir kaitinimas iki tam tikros, ne per aukštos temperatūros.

Sieros anhidrido sintezei taip pat reikia laikytis dar dviejų sąlygų: sieros dioksidas turi būti išvalytas nuo priemaišų, kurios slopina katalizatorių veikimą; sieros dioksidas ir oras turi būti džiovinami, nes dėl drėgmės sumažėja sieros anhidrido išeiga.

Įvadas

Atėjote į parduotuvę, norėdami nusipirkti muilo be kvapo. Natūralu, kad norėdami suprasti, kurie šio asortimento produktai turi kvapą, o kurie ne, imate kiekvieną muilo buteliuką ir perskaitote jo sudėtį bei savybes. Galiausiai išsirinko tinkamą, tačiau žvelgdami į įvairias muilo kompozicijas pastebėjo keistą tendenciją – beveik ant visų buteliukų buvo parašyta: „Muilo struktūroje yra natrio hidroksido“. Tai yra standartinė daugelio žmonių pažinties su natrio hidroksidu istorija. Kažkokia pusė žmonių „nusispjaus ir pamirš“, o kai kurie norės apie jį sužinoti daugiau. Taigi jiems šiandien aš jums pasakysiu, kokia tai medžiaga.

Apibrėžimas

Natrio hidroksidas (formulė NaOH) yra labiausiai paplitęs šarmas pasaulyje. Nuoroda: šarmas yra bazė, kuri gerai tirpsta vandenyje.

vardas

Įvairiuose šaltiniuose jis gali būti vadinamas natrio hidroksidu, kaustine soda, šarmu, kaustine soda arba šarmu. Nors pavadinimas „šarminis šarmas“ gali būti taikomas visoms šios grupės medžiagoms. Tik XVIII amžiuje jiems buvo suteikti atskiri vardai. Taip pat yra „apverstas“ dabar aprašomos medžiagos pavadinimas – natrio hidroksidas, dažniausiai naudojamas ukrainiečių vertimuose.

Savybės

Kaip sakiau, natrio hidroksidas labai gerai tirpsta vandenyje. Įdėjus nors nedidelį jo gabalėlį į stiklinę vandens, po kelių sekundžių jis užsidegs ir šnypšdamas „lėks“ ir „šokins“ palei paviršių (nuotr.). Ir tai tęsis tol, kol jis visiškai ištirps. Jei pasibaigus reakcijai pamirkysite ranką į gautą tirpalą, jis bus muiluotas liesti. Norint sužinoti, kokio stiprumo šarmas, į jį nuleidžiami indikatoriai – fenolftaleinas arba metilo apelsinas. Jame esantis fenolftaleinas įgauna tamsiai raudoną spalvą, o metiloranžinė – geltoną. Natrio hidroksidas, kaip ir visi šarmai, turi hidroksido jonų. Kuo jų daugiau tirpale, tuo ryškesnė indikatorių spalva ir stipresnis šarmas.

Kvitas

Natrio hidroksidą galima gauti dviem būdais: cheminiu ir elektrocheminiu. Panagrinėkime kiekvieną iš jų išsamiau.

Taikymas

Celiuliozės delignifikacija, kartono, popieriaus, medienos plaušų plokščių ir dirbtinio pluošto gamyba neapsieina be natrio hidroksido. O kai reaguoja su riebalais, gaunamas muilas, šampūnai ir kiti plovikliai. Chemijoje jis naudojamas kaip reagentas arba katalizatorius daugelyje reakcijų. Natrio hidroksidas taip pat žinomas kaip maisto priedas E524. Ir tai ne visos jo taikymo sritys.

Išvada

Dabar jūs žinote viską apie natrio hidroksidą. Kaip matote, žmogui tai duoda daug naudos – tiek pramonėje, tiek kasdieniame gyvenime.

APIBRĖŽIMAS

Natrio hidroksidas sudaro kietus baltus, labai higroskopiškus kristalus, tirpstančius 322 o C temperatūroje.

Dėl stipraus korozinio poveikio audiniams, odai, popieriui ir kitoms organinėms medžiagoms ji vadinama kaustine soda. Inžinerijoje natrio hidroksidas dažnai vadinamas kaustine soda.

Vandenyje natrio hidroksidas ištirpsta išskirdamas didelį šilumos kiekį dėl hidratų susidarymo.

Natrio hidroksidas turi būti laikomas gerai uždarytuose induose, nes jis lengvai sugeria anglies dioksidą iš oro, palaipsniui virsdamas natrio karbonatu.

Ryžiai. 1. Natrio hidroksidas. Išvaizda.

Natrio hidroksido gavimas

Pagrindinis natrio hidroksido gavimo būdas yra vandeninio natrio chlorido tirpalo elektrolizė. Elektrolizės metu prie katodo išsikrauna vandenilio jonai ir kartu prie katodo kaupiasi natrio jonai ir hidroksido jonai, t.y. gaunamas natrio hidroksidas; prie anodo išsiskiria chloras.

2NaCl + 2H 2 O \u003d H 2 + Cl 2 + 2NaOH.

Be elektrolitinio natrio hidroksido gamybos būdo, kartais naudojamas ir senesnis būdas – virinant sodos tirpalą su gesintomis kalkėmis:

Natrio hidroksido cheminės savybės

Natrio hidroksidas reaguoja su rūgštimis, sudarydamas druskas ir vandenį (neutralizacijos reakcija):

NaOH + HCl \u003d NaCl + H 2 O;

2NaOH + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O.

Natrio hidroksido tirpalas keičia indikatorių spalvą, todėl, pavyzdžiui, į šio šarmo tirpalą įpylus lakmuso, fenolftaleino ar metilo apelsino, jų spalva atitinkamai pasidarys mėlyna, tamsiai raudona ir geltona.

Natrio hidroksidas reaguoja su druskų tirpalais (jei juose yra metalo, galinčio sudaryti netirpią bazę) ir rūgščių oksidais:

Fe 2 (SO 4) 3 + 6NaOH \u003d 2Fe (OH) 3 ↓ + 3Na 2 SO 4;

2NaOH + CO 2 \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O.

Natrio hidroksido panaudojimas

Natrio hidroksidas yra vienas iš svarbiausių pagrindinės chemijos pramonės produktų. Dideliais kiekiais jis sunaudojamas naftos perdirbimo produktams valyti; natrio hidroksidas plačiai naudojamas muilo, popieriaus, tekstilės ir kitose pramonės šakose, taip pat dirbtinio pluošto gamyboje.

Problemų sprendimo pavyzdžiai

1 PAVYZDYS

2 PAVYZDYS

· Atsargumo priemonės dirbant su natrio hidroksidu · Literatūra & middot

Natrio hidroksidas gali būti gaminamas pramoniniu būdu cheminiais ir elektrocheminiais metodais.

Cheminiai natrio hidroksido gavimo metodai

Cheminiai natrio hidroksido gamybos metodai apima kalkingą ir feritinį.

Cheminiai natrio hidroksido gamybos būdai turi didelių trūkumų: sunaudojama daug energijos nešėjų, susidaranti kaustinė soda yra labai užteršta priemaišomis.

Šiandien šiuos metodus beveik visiškai pakeitė elektrocheminiai gamybos metodai.

kalkių metodas

Kalkių metodas natrio hidroksidui gaminti susideda iš sodos tirpalo sąveikos su gesintomis kalkėmis maždaug 80 ° C temperatūroje. Šis procesas vadinamas kaustikavimu; tai vyksta per reakciją:

Na 2 CO 3 + Ca (OH) 2 \u003d 2NaOH + CaCO 3

Dėl reakcijos gaunamas natrio hidroksido tirpalas ir kalcio karbonato nuosėdos. Iš tirpalo atskiriamas kalcio karbonatas, kuris išgarinamas ir gaunamas išlydytas produktas, turintis apie 92 % masės. NaOH. Po to, kai NaOH ištirpsta ir supilamas į geležinius statinius, kur jis sukietėja.

ferito metodas

Feritinis natrio hidroksido gamybos metodas susideda iš dviejų etapų:

1. Na 2 CO 3 + Fe 2 O 3 \u003d 2NaFeO 2 + CO 2
2. 2NaFeO 2 + xH 2 O \u003d 2NaOH + Fe 2 O 3 * xH 2 O

1 reakcija – tai kalcinuotos sodos sukepinimo su geležies oksidu procesas 1100-1200 °C temperatūroje. Be to, susidaro natrio dėmės ir išsiskiria anglies dioksidas. Toliau pyragas apdorojamas (išplaunamas) vandeniu pagal 2 reakciją; gaunamas natrio hidroksido tirpalas ir Fe 2 O 3 *xH 2 O nuosėdos, kurios, atskyrus nuo tirpalo, grąžinamos į procesą. Gautame šarminiame tirpale yra apie 400 g/l NaOH. Jis išgarinamas, kad būtų gautas produktas, kuriame yra apie 92% masės. NaOH, tada gaukite kietą produktą granulių arba dribsnių pavidalu.

Elektrocheminiai natrio hidroksido gamybos metodai

Elektrocheminiu būdu gaunamas natrio hidroksidas halito tirpalų elektrolizė(mineralas, daugiausia susidedantis iš valgomosios druskos NaCl), kartu gaminant vandenilį ir chlorą. Šį procesą galima pavaizduoti apibendrinimo formule:

Šarminis šarmas ir chloras gaminami trimis elektrocheminiais metodais. Du iš jų – elektrolizė kietuoju katodu (diafragmos ir membranos metodai), trečioji – elektrolizė skysto gyvsidabrio katodu (gyvsidabrio metodas).

Pasaulinėje gamybos praktikoje naudojami visi trys chloro ir šarmo gavimo būdai, o membranos elektrolizės dalis yra aiški.

Rusijoje maždaug 35% visų pagamintų kaustinių medžiagų pagaminama elektrolizės būdu gyvsidabrio katodu ir 65% elektrolizės būdu su kietuoju katodu.

diafragmos metodas

Senos diafragmos elektrolitinio elemento, skirto chlorui ir šarmui gaminti, schema: A- anodas, IN- izoliatoriai, SU- katodas, D- erdvė užpildyta dujomis (virš anodo - chloras, virš katodo - vandenilis), M- diafragma

Paprasčiausias elektrocheminis metodas, kalbant apie elektrolizatoriaus proceso organizavimą ir konstrukcines medžiagas, yra natrio hidroksido gamybos diafragmos metodas.

Druskos tirpalas membranos elektrolitiniame elemente nuolat tiekiamas į anodo erdvę ir teka per asbesto diafragmą, paprastai nusodintą ant plieninio katodo tinklelio, į kurį kai kuriais atvejais pridedamas nedidelis polimerinių pluoštų kiekis.

Daugelyje elektrolizatorių konstrukcijų katodas yra visiškai panardintas po anolito sluoksniu (elektrolitas iš anodo erdvės), o ant katodo tinklelio išsiskyręs vandenilis pašalinamas iš po katodo naudojant dujų vamzdžius, neprasiskverbiant per diafragmą į anodo erdvę. dėl priešpriešinės srovės.

Priešpriešinis srautas yra labai svarbi diafragmos elementų konstrukcijos savybė. Dėl priešpriešinės srovės srauto, nukreipto iš anodo erdvės į katodo erdvę per porėtą diafragmą, tampa įmanoma atskirai gauti šarmo ir chloro. Priešsrovinis srautas skirtas neutralizuoti OH - jonų difuziją ir migraciją į anodo erdvę. Jei priešpriešinės srovės nepakanka, tada anodo erdvėje dideliais kiekiais pradeda formuotis hipochlorito jonas (ClO -), kuris po to prie anodo gali oksiduotis iki chlorato jono ClO 3 - . Chlorato jonų susidarymas labai sumažina dabartinį chloro efektyvumą ir yra pagrindinis šio natrio hidroksido gamybos metodo šalutinis procesas. Deguonies išsiskyrimas taip pat yra kenksmingas, be to, sunaikinami anodai ir, jei jie pagaminti iš anglies medžiagų, fosgeno priemaišos patenka į chlorą.

Anodas: 2Cl - 2e → Cl 2 - pagrindinis procesas 2H2O-2e- → O2 + 4H+ Katodas: 2H 2O + 2e → H2 + 2OH - pagrindinis procesas ClO - + H 2 O + 2e - → Cl - + 2OH - ClO 3 - + 3H 2 O + 6e - → Cl - + 6OH -

Grafito arba anglies elektrodai gali būti naudojami kaip anodas diafragminiuose elektrolizatoriuose. Iki šiol juos daugiausia pakeitė titano anodai su rutenio oksido-titano danga (ORTA anodai) arba kiti mažai suvartojantys anodai.

Kitame etape elektrolitinis skystis išgarinamas ir NaOH kiekis jame reguliuojamas iki komercinės 42-50 masės % koncentracijos. pagal standartą.

Valgomoji druska, natrio sulfatas ir kitos priemaišos, kai jų koncentracija tirpale padidėja virš jų tirpumo ribos, nusėda. Šarminis tirpalas nupilamas nuo nuosėdų ir kaip gatavas produktas perkeliamas į sandėlį arba tęsiamas išgarinimo etapas, kad gautųsi kietas produktas, po to lydomas, pleiskanoja arba granuliuojamas.

Reversas, ty valgomoji druska, susikristalizavusi į nuosėdas, grąžinama atgal į procesą, ruošiant iš jos vadinamąjį atvirkštinį sūrymą. Iš jo, siekiant išvengti priemaišų kaupimosi tirpaluose, prieš ruošiant grįžtamąjį sūrymą priemaišos atskiriamos.

Anolito nuostoliai papildomi įpylus šviežio sūrymo, gauto po žeme išplovus druskos sluoksnius, mineralinius sūrymus, tokius kaip bischofitas, anksčiau išvalytus nuo priemaišų arba ištirpinus halitą. Prieš sumaišant su atvirkštiniu sūrymu, šviežias sūrymas išvalomas nuo mechaninių suspensijų ir nemažos dalies kalcio ir magnio jonų.

Susidaręs chloras atskiriamas nuo vandens garų, suspaudžiamas ir tiekiamas chloro turinčių produktų gamybai arba skystinimui.

Dėl santykinio paprastumo ir mažų sąnaudų pramonėje vis dar plačiai naudojamas natrio hidroksido gamybos diafragminis metodas.

Membraninis metodas

Membraninis natrio hidroksido gamybos metodas yra efektyviausias energijos suvartojimas, tačiau tuo pat metu jį sunku organizuoti ir eksploatuoti.

Elektrocheminių procesų požiūriu membraninis metodas yra panašus į diafragmos metodą, tačiau anodo ir katodo erdvės yra visiškai atskirtos anijonams nepralaidžia katijonų mainų membrana. Dėl šios savybės tampa įmanoma gauti grynesnių skysčių nei taikant diafragmos metodą. Todėl membraniniame elektrolizatoriuje, priešingai nei diafragmos elemente, yra ne vienas srautas, o du.

Kaip ir diafragmos metodu, druskos tirpalo srautas patenka į anodo erdvę. O katode – dejonizuotas vanduo. Iš katodo erdvės teka išeikvoto anolito srautas, kuriame taip pat yra hipochlorito ir chlorato jonų bei chloro priemaišų, o iš anodo erdvės - šarmo ir vandenilio, kurie praktiškai neturi priemaišų ir yra artimi komercinei koncentracijai, o tai sumažina energijos sąnaudas. jų išgaravimui ir valymui.

Membraninės elektrolizės metu gaunamas šarmas yra beveik toks pat geras, kaip ir gyvsidabrio katodo metodu, ir pamažu pakeičia gyvsidabrio metodu pagamintą šarmą.

Tuo pačiu metu tiekiamas druskos tirpalas (tiek šviežias, tiek cirkuliuojantis) ir vanduo iš anksto išvalomi nuo bet kokių priemaišų, kiek įmanoma. Tokį kruopštų valymą lemia didelė polimerinių katijonų mainų membranų kaina ir jų pažeidžiamumas tiekimo tirpalo priemaišoms.

Be to, ribota geometrinė forma ir, be to, mažas jonų mainų membranų mechaninis stiprumas ir terminis stabilumas iš esmės lemia santykinai sudėtingas membraninių elektrolizės įrenginių konstrukcijas. Dėl tos pačios priežasties membraninėms gamykloms reikalingos sudėtingiausios automatinės valdymo ir valdymo sistemos.

Gyvsidabrio metodas su skystu katodu

Tarp elektrocheminių šarmų gamybos metodų efektyviausias būdas yra elektrolizė gyvsidabrio katodu. Šarmai, gauti elektrolizės būdu skystu gyvsidabrio katodu, yra daug švaresni nei gaunami diafragmos metodu (tai labai svarbu kai kurioms pramonės šakoms). Pavyzdžiui, gaminant dirbtinius pluoštus galima naudoti tik didelio grynumo šarmą), o palyginti su membraniniu metodu, šarmų gavimo gyvsidabrio metodu proceso organizavimas yra daug paprastesnis.

Gyvsidabrio elektrolizės įrenginį sudaro elektrolizatorius, amalgamos skaidytojas ir gyvsidabrio siurblys, sujungti gyvsidabriui laidžiomis komunikacijomis.

Elektrolizatoriaus katodas yra gyvsidabrio srautas, pumpuojamas siurbliu. Anodai – grafitas, anglis arba mažai nusidėvi (ORTA, TDMA ar kt.). Kartu su gyvsidabriu per elektrolizatorių nuolat teka valgomosios druskos srautas.

Anode iš elektrolito oksiduojasi chloro jonai ir išsiskiria chloras:

Iš elektrolizatoriaus pašalinamas chloras ir anolitas. Iš elektrolizatoriaus išeinantis anolitas prisotinamas šviežiu halitu, iš jo pašalinamos su juo patekusios priemaišos, be to, išplaunamos iš anodų ir konstrukcinių medžiagų ir grąžinamos į elektrolizę. Prieš prisotinimą jame ištirpęs chloras išgaunamas iš anolito.

Prie katodo redukuojami natrio jonai, kurie sudaro silpną natrio tirpalą gyvsidabryje (natrio amalgama):

Amalgama nuolat teka iš elektrolizatoriaus į amalgamos skaidytoją. Skaidytojas taip pat nuolat maitinamas labai išgrynintu vandeniu. Jame natrio amalgama dėl spontaniško cheminio proceso beveik visiškai suskaidoma vandens, susidarant gyvsidabriui, šarminiam tirpalui ir vandeniliui:

Tokiu būdu gautame šarminiame tirpale, kuris yra komercinis produktas, priemaišų praktiškai nėra. Gyvsidabris beveik visiškai pašalinamas iš natrio ir grąžinamas į elektrolizatorių. Vandenilis pašalinamas gryninimui.

Tačiau visiškai išvalyti šarminį tirpalą iš gyvsidabrio likučių praktiškai neįmanoma, todėl šis metodas yra susijęs su metalinio gyvsidabrio ir jo garų nutekėjimu.

Augantys aplinkosaugos reikalavimai gamybos saugumui ir didelės metalinio gyvsidabrio kainos lemia laipsnišką gyvsidabrio metodo pakeitimą šarmų gamybos kietuoju katodu metodais, ypač membraniniu metodu.

Laboratoriniai gavimo metodai

Laboratorijoje natrio hidroksidas kartais gaminamas cheminėmis priemonėmis, tačiau dažniau naudojamas mažos diafragmos arba membranos tipo elektrolizatorius.