علم الكيمياء
تاريخ الكيمياء والعلماء المشاهير
التحاضير والتجارب الكيميائية
المخاطر والوقاية في الكيمياء
اخرى
مقالات متنوعة في علم الكيمياء
كيمياء عامة
الكيمياء التحليلية
مواضيع عامة في الكيمياء التحليلية
التحليل النوعي والكمي
التحليل الآلي (الطيفي)
طرق الفصل والتنقية
الكيمياء الحياتية
مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية
الكاربوهيدرات
الاحماض الامينية والبروتينات
الانزيمات
الدهون
الاحماض النووية
الفيتامينات والمرافقات الانزيمية
الهرمونات
الكيمياء العضوية
مواضيع عامة في الكيمياء العضوية
الهايدروكاربونات
المركبات الوسطية وميكانيكيات التفاعلات العضوية
التشخيص العضوي
تجارب وتفاعلات في الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
مواضيع عامة في الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء الحرارية
حركية التفاعلات الكيميائية
الكيمياء الكهربائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع عامة في الكيمياء اللاعضوية
الجدول الدوري وخواص العناصر
نظريات التآصر الكيميائي
كيمياء العناصر الانتقالية ومركباتها المعقدة
مواضيع اخرى في الكيمياء
كيمياء النانو
الكيمياء السريرية
الكيمياء الطبية والدوائية
كيمياء الاغذية والنواتج الطبيعية
الكيمياء الجنائية
الكيمياء الصناعية
البترو كيمياويات
الكيمياء الخضراء
كيمياء البيئة
كيمياء البوليمرات
مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية
الكيمياء الاشعاعية والنووية
تصنيع كلورات الصوديوم
المؤلف:
GEORGE T . AUSTIN
المصدر:
SHREV ‘ S CHEMICAL PROCESS INDUSTRIES
الجزء والصفحة:
ص 438
22-9-2016
11175
تصنيع كلورات الصوديوم :
يجرى انتاج كلورات الصوديوم عن طريق التحلل الكهربائي للمحلول الملحي المشبع المحمض ، والممزوج بثاني كرومات الصوديوم ( 2 غ / ل تقريباً ) لانقاص تأثير التأكل الذى يمارسه حامض الهيبوكلوروز الموجود . وتبين الصورة 14-7 الخطوات الأساسية المتبعة في انتاج هذه المادة الكيمائية .
يحضر المحلول الملحي من ماء يسر او من ناتج تكثيف جهاز التبخير والملح الصخري بعد تنقيته من الكلسيوم والمغنزيوم . تملأ الخلية الفولاذية المستطيلة بالمحلول الملحي او بمحلول ملحي مسترجع ، اعد من كلوران مسترجعة تحتوي على الكلورات ، منحله في ناتج التكثيف من جهاز التبخير . تكون إلكترودات الخلايا الصغيرة من الغرافيت والفولاذ ، ومن الغرافيت والغرافيت للخلايا الاكبر ، ومن التيتانيوم المغلف للأنودات المستقرة حجماً (DSA ) في تصاميم الخلايا الحديثة . وجرت أيضاً أنودات التنتالم tantalum والنيوبيوم niobium .
يؤدي الى تحسين الأنودات الى مردود أعلى للخلايا وكثافات أعلى في التيار . تتم المحافظة على حرارة الخلية عند 40 مئوية (أعلى عند استخدام أنودات DSA) بوساطة ماء التبريد . عملياً ، تكون نواتج التحلل هي هيدروكسيد الصوديوم على الكاثود والكلور على الأنود ، ولكن نظراً لعدم وجود رق diaphragm في الخلية ، يحدث المزج ويتشكل هيبوكلوريت الصوديوم ، الذي يتأكسد بعد ذلك الى كلورات . وفيما يلي التفاعل الإجمالي :
NaCl(aq) + 3H2O(l) → NaClO3(aq) + 3H2(g) DH = 937 KJ
يضخ السائل النهائي من الخلية الى الصهاريج حيث يجري تسخينه بالبخار الحي الى 90 مئوية لتخريب اية كمية موجودة من الهيبوكلوريت . يتم تحليل السائل لتقدير محتوى الكرومات ، ويتم ادخال الكمية اللازمة من كلوريد الباريوم لترسيب الكرومات الموجودة بالكامل تقريبا .
يترسب طين الغرافيت من الألكترودات وكرومات الباريوم الى قاع الصهريج ، ويضخ السائل النقي عبر جهاز ترشيح الى احواض التخزين في جهاز التبخير . تتم معادلة السائل في صهريج التخزين برماد الصودا ويبخر في جهاز تبخير ذي تأثير مزدوج الى ان يحتوي على ما يقرب من 750 غ / ل من كلورات الصوديوم . يترك السائل بعد التبخير حتى يستقر لإزالة كلوريد الصوديوم ، الذي يشكل الملح والكلورات المستخلصين ، لاستخدامهما من جديد . يجري ترشيح السائل المستقر وتبريده . ثم تدور بلورات كلورات الصوديوم المترسبة في جهاز طرد مركزي وتجفف .
لإنتاج طن واحد من كلورات الصوديوم ، نحتاج الى المواد والادوات التالية : ملح ( كلوريد الصوديوم ) 514 كغ ، حمض الهيدروكلوريك 12.3 كغ ، ثاني كرومات الصوديوم . 054 كغ ، كلوريد الباريوم 5.9 كغ ، غرافيت مستهلك 7.70 كغ ، طاقة كهربائية ( تيار مستمر ) 18.400 MJ ، بخار 5 طناً ، متطلبات محركة 228 MJ ، ماء ( عند 25 مئوية ) 22 طناً ، عمل 8 / سا .
الصورة 1 - 1 . مخطط انتاج لتصنيع كلورات الصوديوم .
يجري تحضير بيركلورات الصوديوم بتحويل كلورات الصوديوم الى بيركلورات صوديوم في خلايا فولاذية إلكتروليتية ، تحتوي على أنودات من البلاتين وتعمل عند 5.50 - 6 فولطا ، و 2500 امبير ، ودرجة حرارة 65 مئوية . يضاف محلول كلوريد البوتاسيوم بعد ترشيحه الى بيركلورات الصوديوم ، فتترسب بلورات بيركلورات البوتاسيوم ، وتطرد مركزيا ، وتغسل ، وتجفف . والان يحتوي السائل الام على كلوريد الصوديوم ، الذي يمكن استخدامه لتغذية الخلايا من اجل تصنيع كلورات الصوديوم . يمكن ايضا تصنيع بيركلورات البوتاسيوم بالتحلل الكهربائي لمحاليل كلوريد البوتاسيوم .
تستخدم كلورات البوتاسيوم في تصنيع الثقاب ، والمنتجات الصيدلانية ، ومزائج الصواريخ النارية . ان معظم مزائج المواد العضوية والكلورات هي مزائج متفجرة ، ولذلك يجب ان يحصر استخدامها بالخبراء فقط .