간단한 개요는 다음과 같습니다.
프로세스 :
1. 전기 분해 셀 : 이 공정은 수은 캐소드 및 흑연 양극을 갖는 특수 전해 세포를 사용합니다.
2. 소금물 용액 : 농축 염수 용액 (NaCl)을 세포에 공급합니다.
3. 전기 분해 : 전기 분해 중에 다음 반응이 발생합니다.
음극에서 * (수은) : 소금물로부터 나트륨 이온 (Na+)은 나트륨 금속 (NA)으로 감소되어 수은에 용해되어 나트륨 아말감을 형성한다.
* 양극 (흑연) : 클로라이드 이온 (CL-)은 염소 가스 (CL2)로 산화된다.
4. 나트륨 아말감 분해 : 이어서, 나트륨 아말감은 별도의 분해제에서 물과 반응하여 수산화 나트륨 (NAOH) 및 수소 가스 (H2)를 생성한다. 수은은 재생되고 전해 세포로 재활용된다.
반응 :
* 전기 분해 :
* 2NACL → 2NA + + 2Cl-
* 2NA + + 2E- → 2NA (Amalgam)
* 2Cl- → Cl2 + 2E-
* 분해 :
* 2NA (Amalgam) + 2H2O → 2NAOH + H2 + 2HG
단점 :
* 수은 독성 : 수은의 사용은 환경에 축적되어 인간 건강에 위험을 초래할 수있는 중금속이기 때문에 주요 환경 문제입니다.
* 높은 에너지 소비 : 이 과정에는 상당한 양의 전기 에너지가 필요합니다.
* 안전 위험 : 수은과 염소 가스를 취급하는 것은 위험 할 수 있습니다.
현대 대안 :
오늘날 Castner-Kellner 프로세스는 Chlor-Alkali Membrane Process 와 같은보다 환경 친화적 인 방법으로 대체되었습니다. 수은 대신 이온 교환 막을 사용하여 수산화 나트륨을 염소 가스로부터 분리합니다.
Castner-Kellner 프로세스는 구식이지만, 원칙을 이해하면 전기 화학 기술의 발전과 환경 책임 제조 관행의 중요성을 이해하는 데 도움이됩니다.
