氢氧化钠(烧碱)是一种重要工业原料，需要量很大，所以必须大量生产。工业上生产党城都采用电解食盐水溶液的方法，现在把这个工业制法的基本原理，设备和操作方法，原料和产品的处理等分段讲述于下.

    化学原理我们已经知道,当直流电通过电解质接液时，离子会作定向的移动，而且分别在电极上放电发生氧化和还原反应。

    那末，当直流电通过食盐(NaCD)水溶液时的情况怎样呢?我们首先来考虑辩液中有哪些离子，氧化钠是强电解质，溶入水中即全部电离成离子:

NaC1----- Na++C1-

   同时我们知道，水虽是极弱的电解质，但毕竟也有少量的电离:

H2O<--->H++OH-

   因此，在溶液里存在四种离子: Na+  Cl-  H+  OH- .

   当通入直流电时，原来不规则运动的离子，立即会定向移动: Na+和H+向阴极移动，CI和OH-向阳极移动，

   在阴极的表而上，由于氢离子比的离子容易跟电子结合，所以氢离子首先从电极得到电子还原成中性氢原子，结合成氢气分子从阴极放出:

2H++2e→2H，2H→H2↑

   而Na+仍留在溶液中。

   在阳极的表面上，由于氧离子比氢氧根离子容易放出电子，所以氯离子首先失去电子，氧化成中性氯原子，结合成氧气分子，从阳极放出:

2C1--2e→2C1, 2C1→C12↑

 而OH-仍留在溶液中。

   这样，电解食盐水溶液的结果，得到了三种东西:在阴极上放出的氢气在阳极上放出的氯气留在溶液中由Na+和OH-组成的氢氧化钠(如图

从图里，不难看出将会有这样的情况发生: (1)如果氨气和氯气从溶中出来在容器的空间内混和了，会引起爆炸:(2)如果溶液中'，NaOH积聚太多，浓度逐渐增大，银气不迅速离开容善，而重新游解，它们就会发生下列反应:

C12+2NaOH = NaClO+ NaCl+H2O

                                                             次氯酸钠

这样使溶液含有杂质了，

    因此，必须设法防止这些情况的发生，我们是否可以这样设想:用一很薄隔膜使阳极区和阴极区分开，要求它既能防止氢气和氯气的混和，但又能让溶液级慢地渗过，这样因氢气和氯气在空间中不混和就不会发生煤炸了，而电解还能进行，此外，在阴极区装一一个导管，级慢而

不断地让溶液流出，同时在阳极区也装一个导管，缓慢而不断地流入食盐溶液以平衡之，这样溶液中的氢氧化纳浓度就不会变得太大，跟氯气的副反应就不会发生了。

    这个想法是能够办到的，而且事实上也的确行之有效的，在实际操作中，是用一种多微孔的、用石棉布制成的薄膜一一“隔膜”把两极区隔开，用示意图来表示，如图2.3(6) 所示.

    最后应该考虑一下，制成电解容器、导管和电极等的材料，我们知道，在反应前后的物质中，氯气和氢氧化钠是有腐蚀性的，因此必须要用能抗蚀的材料。电极要导电，又必须要用导电体。根据这样要求，一般选用石墨板做阳极，铁板做阴极，铁或陶器做容器和导管，至于具体的安排，则可以有各种形式了.

    工业用电解槽和操作过程 根据上述原理，工业用的电解槽有好几种形式，主要的有水平式隔膜电解槽和垂直式隔膜电解槽两种.

     1.水平式隔膜电解禮 这种电解槽是以陌膜水平地放置而命名的，如图2-4所示，电解槽呈长方形，用水泥制成，精里用瓷砖村里，上面有水泥制的益。电解槽里并列着几个

    石墨制成的电极作为阳极，阴极是用一块和电解槽底面积相不需疾同标网格上紧路省石棉布当作隔股、精政行软长导管，食盐游液可以从此连续地加入阳板区。槽底有一红吸臂，从此，烧碱溶液可以不断流出，两管都具有活门，可以调节流速，另外阳极区和阴极区各有一导管分别放出银气和氢气。

    电解糟的操作是连续的:精制过的饱和食盐溶液不断地由情顶长导管中级缓地注入阳极区，透过隔膜流入阴极区，从槽底虹吸管中缓缓流出、维持一一定流速，使溶液保持一定深度，导管的端浸没在电解 槽内食盐溶液里，防止阳极区的氯气从这个导管中逸出，氧气(在饱和食盐溶波里的溶解度比在水里的挤解度小得多)从阳极区另一导管申放出，氢气从阳极区的导管放出，氢氧化钠和没有电解的食盐的混和液一电解喊液，从槽底的虹吸管中缓缓流出，应用虹吸管是为了防止空气进入阴极区食盐溶波去，如果空气与氢气混和后就容易发生爆炸。

电解时电解槽里保持阳根比较高的温度-一约80~阳梗

85"C左右.提高温度，是为了增快离子的运动速度，

增强导电能力，从而诚小电阳，以节省电能的消

耗、但温度也不应过高，中电智照波否则将会增

加水分的蒸发.

2.垂直式隔膜电解槽  电解槽的隔膜和槽底垂直的，

叫垂直式隔膜电解情，如图2-5所示，它的特点是占地面积小，

电极量板状也垂直于槽底，板状电极的两个面都接触食盐水

水容液，而且阳极和阴极一个间隔一个地、平行地排列着，

电极的总面积很大，有利于氢叙化的生皮，其他和水平式隔膜

电解情完全相似。

    原料和产品的处理

    1.食盐饱和溶液的精制为了提高电解效率，容液应越独越好，一般制成饱和辩液。由于工业用食盐中常含有氧化镁、氯化钙等很多有害杂质，它们不仅使制成的烧碱不纯，而且在碱性溶液中，Ca++、Meg+等将生成氢氧化物(氢氧化镁解)沉淀，堵塞隔膜孔酿，影响溶液的流通，所以溶液必须精制.精制的方法是很复杂的，将视杂质而定，去除溶液里的Ca++、Mg++离子，可用碳酸钠和氢氧化的，使生成碳酸钙和氢氧化镁沉淀，经澄清后过滤即可:

2Na++CO3=+Ca++2C1- =CaCO3↓+ 2Na+ +2C1-

2Na++2OH-+Mg+++2Cl-=Mg(OH)2↓+ 2Na++2C-

其他如S0;离子也必须除去，可用氧化钡使其沉淀出来.

    2.烧碱水的处理  从电解槽里流出来的溶液是氢氧化的和未经电解的食盐的混和溶液，一般浓度约为10%的稀碱液，俗称10度烧碱水。由于溶液中含有大量食盐，一般不适合应用，所以必须除去食盐和浓缩溶液，处理方法是加热蒸发，食盐溶解度较小，蒸发过程中逐渐成晶体析出，使碱液的纯度和浓度同时增大.浓缩到一定浓度后的烧碱密液可以直接供某些工业应用，但也可以蒸发到全部水分除去为止，冷却后成固体的烧碱供用，从蒸发析出的食盐可再用来电解。

   3.氢气和氧气的收集  电解食盐水的另外二种产品氢气和氯气也是工业上极重要的原料。它们的收集和处理方法已经讲过,这里不再重复了。

除了电解法以外，现在还广泛应用苛化法来制取苛化钠，它是用纯碱溶液跟熟石灰混和一起加热:

2Na++CO3=+Ca++2OH-=CaCO↓+ 2Na++2OH-

这个复分解反应由于生成难溶的碳酸钙，反应是可以完成的。