氯碱工业

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/06/06 12:58:51
为什么电解NaCl，在阴极（指的是工业氯碱工业的那个离子交换膜的装置）加入的水中要加NaOH？．．．．．什么是离子交换膜，其原理是什么，为什么只能使阴或阳离子通过（不是有阴和阳俩种交换膜嘛）．．．．．什么是离子交换塔．（可以除去精制NaCl后残余的微量镁，钙离子的装置）原理是什么，还有，为什么会有镁钙离子残余呢（不是加过量的Na2CO3、NaOH、BaCl2吗）

如果是铜线做电极的话，有关反应如下：
阳极：Cu－2e－＝Cu2＋
阴极：2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－
Cu2＋2OH－＝Cu（OH)2↓
生成的Cu（OH）2为絮状物，易脱水生成黑色CuO，所以附着在阴极上的可能是CuO。
...当然，由于具体实验条件的非标准化，比方说水中杂质、碘盐中的杂质、及其你所用食盐中杂质、两电极的间距等等诸多因素，以上所提仅是一种可能性而已，供你参考。

离子交换膜：一种半透膜，在湿润状态下，只能通过离子，而分子不能通过。在电解制氯行业，用得最好的膜是美国杜邦公司的产品，但价格也很昂贵。
NaCl在水中以两种离子形式存在，即Na+和Cl-，由于受到异性电荷互相吸引的作用，在水中通直流电，Na+向负极移动，但水中含有更多的H+及OH-离子，Na+较H+更活泼，因此H+在负极上得到电子，即2e+2H+=H2，即在负极侧产生氢气。
Cl-离子向正极移动，在正极上失去电子，即2Cl- -2e=Cl2,即在正极侧产生氯气。
由于离子膜的特性是分子不能通过，因此膜两边的氢气和氯气不能相互混合，分别产生两种气体。
电解液中的四种离子Na+、Cl-、H+、OH-离子被消耗的是Cl-、H+，剩下的是Na+、OH-，两种离子结合成NaOH。

因此电解食盐水的产物为：氯气、氢气、氢氧化钠。

至于离子交换的原理及为什么会有Mg离子存在，请查阅初中化学。