Электролиз раствора хлорида натрия в ваннах с ртутным катодом.

Элетролизёр – стальной ящик. Сверху он герметически закрывается крышкой из стали, пластмассы или резины (рис. 6.2):

Рис. 6.2. Электролизёр с ртутным катодом: А - электролизёр; Б - разлагатель; 1 - анод; ю2 - катод; 3 - ртутный насос.

Катодом является находящийся на дне слой ртути толщиной около
5 мм.

Анодом – графитовые стержни, проходящие через крышку ванны.

Ток к катоду подводят через дно ванны.

Основное отличие этого метода заключается в том, что нартути разряжаются не ионы H₃O⁺, а ионы Na⁺, так как вследствие большего перенапряжения на гладкой поверхности ртутипотенциал разряда иона H₃O⁺ намного больше, чем на железном катоде (до –2,0 В).

Разряд ионов Na⁺ облегчается образованием амальгамы натрия, поэтому потенциал разряда снижается до –1,3 В:

Na⁺ + ê → Na

Na + nHg = NaHg_n

На графитовом аноде разряжаются ионы хлора и выделяется газообразный хлор:

Cl^- - 2ê → Cl₂

Хлор, собирающийся в ванне над электролитом, поступает через крышку по керамическим или пластмассовым трубам в общий коллектор.

Гидроксид натрияв электролизёре не образуется и водород не выделяется.

Амальгаму натрия, содержащую 0,1– 0,3% натрия непрерывно выводят из ванны и разлагают горячей водой в другом реакторе – разлагателе.

Разлагатель – стальная закрытая коробка с дном, расположенным наклонно.

В разлагателе происходят электрохимические реакции с образованием гидроксида натрия и водорода:

Na → Na⁺ + ê

H₂O + ê → OH^- + 0,5H₂

Na⁺ + OH^- = NaOH

Разложение амальгамы ускоряется в присутствии графита (за счет образования гальванической пары), поэтому на дно ванны укладывают куски графита.

По ртутному методу жидкий гидроксид натрия получают без упаривания и с содержанием хлорида натрия не более 0,05%.