1. 용융 염화나트륨 제조 :
* 광산 및 정화 : 염화나트륨 (일반적인 염)은 소금 침전물로부터 채굴되거나 해수에서 얻어진다. 그런 다음 불순물을 제거하기 위해 정제됩니다.
* 용융 : 정제 된 염화나트륨은 고온 (약 800 ° C)에서 특수 설계된 용광로에서 용융됩니다.
2. 전기 분해 셀 :
* 건축 : 다운스 셀은 파이어 브릭이 늘어서있는 강철 용기로 구성됩니다. 원통형 강철 음극 (음성 전극)은 중앙에 위치하며, 고리 형태의 흑연 양극 (양의 전극)으로 둘러싸여 있습니다.
* 전해질 : 용융 염화나트륨은 전해질 역할을합니다.
* 다이어프램 : 강철 메쉬로 만든 다이어프램은 음극과 양극 구획을 분리합니다. 이것은 생성 된 나트륨과 염소가 서로 반응하는 것을 방지합니다.
3. 전기 분해 :
* 음극에서의 반응 : 캐소드에서, 나트륨 이온 (Na+)은 나트륨 금속 (NA)으로 감소된다. 반응은 :
* NA + + E- → NA
* 양극에서의 반응 : 양극에서, 클로라이드 이온 (CL-)은 염소 가스 (CL2)로 산화된다. 반응은 :
* 2Cl- → Cl2 + 2E-
4. 제품 수집 :
* 나트륨 금속 : 용융 나트륨 금속은 용융 소금보다 덜 밀도가 높고 캐소드 구획의 상단으로 올라가고 별도의 챔버에서 수집됩니다.
* 염소 가스 : 양극에서 생산 된 염소 가스는 PVC 플라스틱의 생산과 같은 추가로 사용하기 위해 수집 및 저장됩니다.
전반적인 반응 :
다운 세포의 전반적인 반응은 다음과 같습니다.
* 2NaCl (L) → 2NA (L) + Cl2 (g)
다운 프로세스의 장점 :
* 고효율 : Downs 공정은 나트륨 금속을 생산하는 비교적 효율적인 방법입니다.
* 대규모 생산 : 이 공정은 대량의 나트륨 금속을 생산하는 데 적합합니다.
* 비용 효율성 : 쉽게 구할 수있는 원료를 사용하고 프로세스의 고효율로 인해 비용 효율적입니다.
환경 고려 사항 :
* 염소 가스 : 염소 가스의 생산은 잠재적 인 환경 영향에 대한 우려를 제기합니다. 신중한 취급 및 폐기가 필수적입니다.
* 에너지 소비 : Downs 공정은 염화나트륨을 녹이고 전기 분해 공정을위한 상당한 에너지 입력이 필요합니다. 이것은 온실 가스 배출에 기여합니다.
