45
PHÁƯN 2: CÄNG NGHÃÛ ÂIÃÛN HOẠ
CHỈÅNG VII
CÄNG NGHÃÛ SN XÚT XỤT - CLOR & AXIT CLOHYDRIC

♣1. Cå såí lê thuút vãư sn xút xụt clor:
I. Sn xút clor theo phỉång phạp hoạ hc:
1/ Sn xút xụt:
a/ Phỉång phạp sỉía väi: bàõt dáưu åí Nga (1814-18970) cọ trãn 10 nh mạy
sn xút theo phỉång phạp ny. Quạ trçnh âiãưu chãú nhỉ sau:
Na
2
CO
3
+ Ca(OH)
2
= NaOH + CaCO
3

Näưng âäü xụt âảt âỉåüc 90-135g/l. Phỉång phạp ny täún nhiãưu Ca(OH)
2
, thu âỉåüc
xụt long v cỉï âiãưu chãú âỉåüc 1 táún xụt b âi 1000-1300 kg CaCO
3

b/ Phỉång phạp Ferit: cọ hai giai âoản:
Giai âoản 1: Na
2
CO
3
+ Fe

âỉåüc 370g/l.
2/ Sn xút clor:
a/ Phỉång phạp Venton:
MnO
2
+ HCl = MnCl
2
+ 2H
2
O + Cl
2

Phỉång ny täún nhiãưu MnO
2
nãn âỉåüc hon ngun bàòng cạch:
MnCl
2
+ Ca(OH)
2
= Mn(OH)
2
+ CaCl
2

Thäøi oxy ca khäng khê vo:
2Mn(OH)
2
+ 2Ca(OH)
2
+ O

Cháút khäng tan ≤ 0.5 % (tảp cháút cå hc)
Ca
2+
≤ 0.4 %
46
Mg
2+
0.4 %
K
+
0.02 %
SO
4
2-
0.84 %
- Nổồùc muọỳi õổồỹc õióửu chóỳ vồùi nọửng õọỹ NaCl: 310-315 g/l.
- Caùc ion Ca
2+
, Mg
2+
laỡ nhổợng ion coù haỷi cho quaù trỗnh õióỷn phỏn. Trong thuỡng
õióỷn phỏn noù taùc duỷng vồùi xuùt taỷo ra hydroxit khoù tan, kóỳt tuớa lón trón maỡng caùch, bởt kờn
lọứ maỡng laỡm caớn trồớ quaù trỗnh õióỷn phỏn. Do õoù, caùc ion naỡy cỏửn phaới loaỷi boớ. Vióỷc loaỷi
boớ naỡy coù thóứ thổỷc hióỷn bũng ba phổồng phaùp:
+ Phổồng phaùp xọ õa - xuùt.
+ Phổồng phaùp sổớa vọi - xuùt.
+ Phổồng phaùp sổớa vọi - sunphat.
Thọng thổồỡng taỷi caùc nhaỡ maùy sổớ dung phổồng phaùp xọ õa - xut:
MgCl
2

, Mg
2+
thỗ xuùt vaỡ xọ õa phaới cho dổ vaỡ nhióỷt õọỹ
cuớa nổồùc muọỳi phaới lón õóỳn 40-50
o
C. Sau õoù trung hoaỡ xuùt dổ bũng axit HCl. Haỡm lổồỹng
xuùt sau khi trung hoaỡ phaới trong khoaớng 0.05-0.1 g/l; xọ õa 0.2-0.3 g/l. óứ tióỳt kióỷm xọ õa
vaỡ axit trung hoaỡ dổ, caùc nhaỡ maùy sổớ duỷng bióỷn phaùp cacbonat hoaù nổồùc muọỳi họửi lổu
bũng caùch thọứi CO2 vaỡo. Nhổ vỏỷy, mọỹt phỏửn xuùt seợ chuyóứn thaỡnh xọ õa theo phaớn ổùng:
2NaOH + CO
2
= Na
2
CO
3
+ H
2
O
Nhổ vỏỷy, nổồùc muọỳi họửi lổu coù caớ xọ õa, lỏựn xuùt vồùi haỡm lổồỹng õuớ õóứ kóỳt tuớa caùc
ion Ca
2+
, Mg
2+

- Nổồùc muọỳi sau khi õaợ xổớ lờ xong phaới õaớm baớo tióu chuỏứn:
NaCl: 310 5 g/l
Ca
2+
0.005 g/l
Mg

O + O
2

* Trón catọỳt (quaù trỗnh khổớù):
2H
+
+ 2e = H
2

Na
+
+ e = Na
óứ õióỷn phỏn taỷo saớn phỏứm NaOH, Cl
2
, H
2
ta cỏửn khọỳng chóỳ caùc thọng sọỳ kộ thuỏỷt
nhũm ổu tión vióỷc phoùng õióỷn cuớa Cl
-
, H
+
õọửng thồỡi haỷn chóỳ tọỳi õa sổỷ phoùng õióỷn cuớa caùc
ion Na
+
, OH
-
.
- Thọng thổồỡng dung dởch nổồùc muọỳi õem õióỷn phỏn laỡ dung dởch nổồùc muọỳi baợo
hoaỡ (310g/l) vồùi pH = 7. Do õoù, õióỷn thóỳ phoùng õióỷn cuớa ion H
+



ióửu kióỷn khọng thóứ xaớy ra õổồỹc, cho nón ion Na
+
khọng thóứ phoùng õióỷn cuỡng ion
H
+
õổồỹc.
Taỷi anọỳt tọửn hai quaù trỗnh phoùng õióỷn õọửng thồỡi cuớa caùc ion Cl
-
vaỡ ion OH
-
. Theo
phổồng trỗnh Nerst ta coù:

Volt
Volt
Cl
OH
33.1)4.66.0lg(059.036.1
82.0)1081.0lg(059.041.0
7
+=ì=
+=ì=







>

Cl-
) sao cho (

OH-
+

OH-
>

Cl-
+

Cl-
).
Nhổ vỏỷy, ion Cl
-
seợ ổu tión phoỡng õióỷn.
0.83 1.33

a
(V)
Qua nghión cổùu, ngổồỡi ta thỏỳy rũng caùc õióỷn cổỷc: graphờt, Ti maỷ Pt, RuO
2
thoaớ
maợn caùc yóu cỏửu trón.
48
Sau khi nghiãn cỉïu sỉû phọng âiãûn ca ion Cl
-

Cl2
%
thç dỉìng lải, tỉïc
η
Cl2
< 100% (do mäüt pháưn oxy láùn vo
clor lm cho hm lỉåüng clor thu âỉåüc gim xúng, lm
gim hiãûu sút dng clor).
- Cạc quạ trçnh phủ xy ra åí anolit nhỉ sau: trong dung dëch cọ sỉû phán li tảo cạc
ion: Na
+
, Cl
-
, H
+
, OH
-
.
+ OH
-
di chuøn âãún khäng gian anolit v phọng âiãûn:
4OH
-
- 4e = 2H
2
O + O
2

O
2

o
(
o
C)
Täøng quạt: 2NaOH + Cl
2
= NaCl + NaOCl + H
2
O
Củ thãø:: Cl
2
+ H
2
O = HClO + HCl
2NaOH + HClO + HCl = NaCl + NaOCl + 2H
2
O
Màût khạc:
ϕ
Cl-
= 1.33V

ϕ
ClO-
= 0.94V
Cho nãn ion ClO
-
ỉu tiãn phọng âiãûn trỉåïc ion Cl
-
. Phn ỉïng xy ra nhỉ sau:

2
ho tan. Âiãưu
ny lm cho vng catolit täưn tải cạc phn ỉïng:
Cl
2
+ OH
-
(xụt) = Cl
-
+ HClO
HClO + OH
-
= ClO
-
+ H
2
O
Cạc ion ClO
-
, ClO
3
-
bë khỉí trãn catät:
ClO
3
-
+ 6H
+
+ 6e = Cl
-

HO TAN ÂI NỈÅÏC L HÅI BIÃÚN ẠP
Na
2
CO
3

↓

↓

↓

↓

XỈÍ LÊ XỈÍ LÊ NỈÅÏC PALÀN HÅI CHÈNH LỈU

↓

LÀÕNG LC ÂIÃÛN PHÁN

↓

TRUNG HO LM LẢNH LM LẢNH BÃØ CHỈÏA
→
CÄ ÂÀÛC

↓

↓