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क्लोरक्षार प्रक्रिया

1890
एक पुरानी प्रयोगशाला में रासायनिक अभियांत्रिकी की क्लोराल्काली प्रक्रिया के लिए इलेक्ट्रोलाइसिस सेटअप।.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

क्लोर-क्षार प्रक्रिया एक औद्योगिक प्रक्रिया है। तरीका सोडियम क्लोराइड (NaCl) विलयन, जिसे खारा पानी कहा जाता है, के विद्युत अपघटन के लिए। यह क्लोरीन (Cl₂), सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH) और हाइड्रोजन (H₂) के उत्पादन का प्राथमिक स्रोत है, जो आवश्यक रासायनिक पदार्थ हैं। आधुनिक विधियों में एनोड और कैथोड उत्पादों को अलग करने के लिए झिल्ली सेल का उपयोग किया जाता है, जिससे उच्च शुद्धता और दक्षता सुनिश्चित होती है।

क्लोर-क्षार प्रक्रिया, विद्युत अपघटन के सबसे व्यापक अनुप्रयोगों में से एक है, जो आधुनिक रासायनिक उद्योग के लिए मूलभूत है। समग्र अभिक्रिया इस प्रकार है: [latex]2NaCl + 2H_2O rightarrow 2NaOH + Cl_2 + H_2[/latex]। यह प्रक्रिया एक इलेक्ट्रोलाइटिक सेल में होती है जिसमें खारे पानी का विलयन इलेक्ट्रोलाइट के रूप में उपयोग किया जाता है। एनोड पर, क्लोराइड आयन ऑक्सीकृत होकर क्लोरीन गैस बनाते हैं: [latex]2Cl^- rightarrow Cl_2 + 2e^-[/latex]। कैथोड पर, जल अपचयित होकर हाइड्रोजन गैस और हाइड्रॉक्साइड आयन बनाता है: [latex]2H_2O + 2e^- rightarrow H_2 + 2OH^-[/latex]।

इस प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण पहलू क्लोरीन और सोडियम हाइड्रॉक्साइड जैसे उत्पादों को अलग रखना है, क्योंकि अन्यथा वे आपस में प्रतिक्रिया करके सोडियम हाइपोक्लोराइट और क्लोरेट बना लेंगे। ऐतिहासिक रूप से, यह कार्य मरकरी सेल या डायाफ्राम सेल का उपयोग करके किया जाता था, लेकिन पर्यावरणीय चिंताओं (पारा प्रदूषण) और कम दक्षता के कारण इनका उपयोग काफी हद तक बंद कर दिया गया है। आधुनिक मानक झिल्ली सेल है। यह सेल एक धनायन-विनिमय झिल्ली (आमतौर पर नेफियन जैसे परफ्लुओरिनेटेड पॉलीमर से बनी) का उपयोग करती है जो एनोड और कैथोड भागों को अलग करती है। यह झिल्ली Na⁺ जैसे धनात्मक आयनों के लिए पारगम्य है, लेकिन Cl⁻ और OH⁻ जैसे ऋणात्मक आयनों के लिए अपारगम्य है। सोडियम आयन झिल्ली के पार एनोड भाग से कैथोड भाग में स्थानांतरित होते हैं, जहां वे कैथोड पर उत्पादित हाइड्रॉक्साइड आयनों के साथ मिलकर उच्च शुद्धता वाला सोडियम हाइड्रॉक्साइड बनाते हैं।

इस तकनीक ने क्लोर-क्षार प्रक्रिया की ऊर्जा दक्षता और उत्पाद शुद्धता में उल्लेखनीय सुधार किया, साथ ही पारे से जुड़े पर्यावरणीय खतरों को भी समाप्त कर दिया। तीन प्रमुख रसायनों के सह-उत्पादन के कारण प्रक्रिया की आर्थिक स्थिति जटिल हो जाती है, क्योंकि क्लोरीन और कास्टिक सोडा (NaOH) की बाजार मांग को संतुलित करना आवश्यक है।

UNESCO Nomenclature: 3305
रासायनिक इंजीनियरिंग

Type

औद्योगिक प्रक्रिया

व्यवधान

क्रांतिकारी

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • हम्फ्री डेवी द्वारा खारे पानी का प्रारंभिक विद्युत अपघटन
  • बड़े पैमाने पर बिजली उत्पादन के लिए डायनेमो का आविष्कार
  • प्रारंभिक डायाफ्राम और पारा सेल प्रौद्योगिकियों का विकास
  • फैराडे के विद्युत अपघटन के नियम

आवेदन

  • पीवीसी प्लास्टिक का उत्पादन (क्लोरीन से)
  • जल शोधन और कीटाणुनाशक (क्लोरीन और सोडियम हाइपोक्लोराइट)
  • लुगदी और कागज निर्माण (ब्लीचिंग)
  • साबुन, डिटर्जेंट और वस्त्रों का उत्पादन (सोडियम हाइड्रॉक्साइड)
  • विभिन्न प्रकार के उत्पादों के लिए रासायनिक संश्लेषण

पेटेंट:

NA

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संबंधित विषय: क्लोर-क्षार प्रक्रिया, विद्युत अपघटन, क्लोरीन, सोडियम हाइड्रॉक्साइड, कास्टिक सोडा, खारा पानी, झिल्ली कोशिका, औद्योगिक रसायन विज्ञान।

ऐतिहासिक संदर्भ

क्लोरक्षार प्रक्रिया

1875-01-01
1881
1884
1890
1890
1899-01-01
1900
1870
1876
1882-01-01
1886-04-23
1890
1897
1900
1900

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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