اینفوگرافیک برقکافت سدیم کلرید مذاب

1404/12/2

متوسطه دوم نظری دوازدهم علوم تجربی شیمی (3)

توضیحات

اینفوگرافیک برقکافت سدیم کلرید مذاب | شیمی دوازدهم
فصل دوم: آسایش و رفاه در سایه شیمی

تعریف: برقکافت سدیم کلرید مذاب، فرایندی الکتروشیمیایی برای تولید فلز سدیم و گاز کلر است .

سلول داونز (Downs Cell):سلول صنعتی مخصوص این فرایند با آند کربنی و کاتد آهنی .

شرایط فرایند:
- دمای عملیاتی: حدود 600 درجه سلسیوس (با افزودن CaCl₂ برای کاهش نقطه ذوب)
- NaCl خالص در 801 درجه ذوب می‌شود
- افزودنی: کلرید کلسیم (CaCl₂) برای کاهش دما و بهبود هدایت الکتریکی

واکنش‌های الکتروشیمیایی:

آند (کربن) | 2Cl⁻(l) → Cl₂(g) + 2e⁻ | گاز کلر |
کاتد (آهن) | 2Na⁺(l) + 2e⁻ → 2Na(l) | سدیم مذاب |

واکنش کلی: 2Na⁺(l) + 2Cl⁻(l) → 2Na(l) + Cl₂(g)

نکات مهم:
- پتانسیل سلول منفی است (واکنش غیرخودبه‌خودی) ← نیاز به منبع تغذیه خارجی
- در عمل ولتاژ تا 8 ولت اعمال می‌شود (برای غلبه بر مقاومت)
- سدیم و کلر هر دو از الکترولیت سبک‌ترند و روی سطح شناور می‌شوند
- با baffleهای آهنی، محصولات از هم جدا نگه داشته می‌شوند
- کلسیم به دلیل پتانسیل کاهش بالاتر (2.87- ولت) نسبت به سدیم (2.71- ولت)، احیا نمی‌شود

کاربردها:
- تولید فلز سدیم خالص
- تولید گاز کلر به عنوان محصول جانبی
- سدیم در سنتزهای آلی، خنک‌کننده راکتورها و تولید پراکسید سدیم کاربرد دارد

بودجه بندی

صفحه 54

سرفصل های کتاب

ارسال شده توسط این معلم:

فصل 1: مولکول‌ها در خدمت تندرستی

قسمت 1: زندگی با شوینده‌ها، آلاینده‌ها و پاک‌کننده‌ها

قسمت 2: پاک کننده‌های غیرصابونی و خورنده

قسمت 3: اسیدها و بازها و رسانایی الکتریکی و درجه یونش اسیدها

قسمت 4: سامانه‌های تعادلی و pH محلول‌ها

قسمت 5: واکنش شوینده‌های خورنده

تمرین‌های دوره‌ای فصل 1

فصل 2: آسایش و رفاه در سایه شیمی