饱和食盐水精制过程中过量的碳酸钠对电解的影响

电解饱和食盐水制取氯气、氢气、氢氧化钠的工艺中，在盐水精制时需加入过量的碳酸钠溶液，除去盐水中的钙离子。那样盐水中过量的碳酸钠在盐水电解的过程中，会不会被电解？

过量的碳酸钠会发生电解，这也是氯气中所含CO2的来源，电解反应式为：

     Na2CO3  +  H2O  ====>  2  NaOH +  CO2

盐水精制阶段后期，进入电解槽之前，还要调节精制盐水的pH值，调整后碳酸根对电解没有影响。

楼上的这位给出的反应式，是从什么地方弄来的？

只要想一下氯气中所含的CO2是怎么来的，以及生产运行中CO2含量与纯碱过碱量的关系就知道了，手册等书本上没写并不代表实际不发生这一反应。

WQH518 发表于 2021-9-29 17:44
只要想一下氯气中所含的CO2是怎么来的，以及生产运行中CO2含量与纯碱过碱量的关系就知道了，手册等书本上没 ...

既然您认为是电解反应所致，那么请教一下，在电解过程中，您的反应式中诸组分的电子得失在哪里或哪种元素上能体现？望赐教。

阳极副反应：  2 CO3=  - 4e   ==>   2 CO2 +  O2
Na+离子的迁移等就不需要多说了吧。
因此，电解产生的粗氯气中（冷却分水后）一般含CO2< 0.5V%，含O2< 1.0V%。加入Na2CO3的过碱量控制得较好（0.3~ 0.4g/L）时，粗氯气中的CO2含量一般在 0.2V%左右。

WQH518 发表于 2022-9-30 11:11
阳极副反应：  2 CO3=  - 4e   ==>   2 CO2 +  O2
Na+离子的迁移等就不需要多说了吧。
因此，电解产生的 ...

这个反应式中，可有变价元素？
看来您真的不懂氯碱过程中，阳极室的二氧化碳的产生机理。
氯中少量氧是因电解副反应或其他的作用而来，但二氧化碳的残留，根本不是你所描述的电解原因。
您真的不懂电化学反应，并且您写的那个电化学反应式，会让真正懂电化学的人笑话，你的反应式中物料平衡，但电子转移是不平衡的。我说的直白，您多担待。

既然你很懂，那么请你直接告诉大家20万吨烧碱装置每年约200吨的CO2是怎么来的！
总不会是从 Cl 原子中拆分出 C 与H2O电解出的 O2 结合而形成CO2的吧？！

WQH518 发表于 2022-9-30 13:38
既然你很懂，那么请你直接告诉大家20万吨烧碱装置每年约200吨的CO2是怎么来的！
总不会是从 Cl 原子中拆分 ...

当然很懂，但告诉您时，很担心您能否真正理解，就凭您在这里的帖子发言，就基本可以判断您是一个凭主观臆断来解释，并且还凭空编造一些根本不可能存在的化学反应式和电化学反应 式。

下面就是给您学习的内容，希望您能理解：进电解槽阳极室的浓盐水是经过二次精制的盐水，在二次精制前，要精确调整一次盐水的pH值，以保证在二次精制过程中通过螯合树脂床时除去钙镁离子，也就是说过碱量要控制在一定程度以下，基本pH值大约是8左右（不同工艺稍有差别），以保证除钙镁的效果，二次精制盐水的碱度已经较低了，所存在的碳酸根已经转化成以碳酸氢根存在的主要形式。二次盐水进入电解槽前，还要用盐酸调节pH值，以保证电解效率在正常范围内，不同的工艺包的操作可能对加入盐酸控制pH值的范围不同，但基本控制在弱碱性到中性，甚至有的工艺包将二次盐水调节到弱酸性。经过这样处理的二次精制盐水中的碳酸根，就基本以碳酸氢根、碳酸的形式存在了。
在电解槽的阳极室，氯离子在阳极放电形成氯气，但氯气在弱碱性的盐水中，会有一定量的溶解，溶解后就形成了次氯酸根，因电解槽的温度在80 度左右，次氯酸根受温度影响会分解一部分，同时还可能发生歧化反应生成氯酸根，次氯酸根分解后，会形成氧气和盐酸，氧气就相当于电解的副产物（当电压控制不好时，氢氧根在电极放电也会产生少量氧气，这是电解副反应的表现），而盐酸会造成阳极室盐水pH值进一步下降，促使碳酸氢根转化成碳酸，碳酸和碳酸氢根在温度稍高的条件下分解，放出二氧化碳，随氯气及微量氧气一同逸出阳极室。盐水中碳酸根、碳酸氢根及碳酸（二氧化碳和水），在电解过程中根本没有电化学反应，即对于碳元素而言无电子得失，直观的理解就是碳的化合价没有变化，高中时你就应该学过氧化还原反应必须有化合价的变化，电化学反应是氧化还原反应的特例，所以根本不存在您所说的离子膜烧碱所产生的氯气是因为盐水中的碳酸根被电解所致。
您不了解这个工艺过程的化学反应本质，更不了解这个工艺的电化学机理，所以才会有您的回帖中的错误内容。
海川中有相当多的内行人都清楚这个工艺的本质和机理，只不过是不像我那么较真而已。所述内容及对您的评价，不当之处请多担待。

电解饱和食盐水制取氯气、氢气、氢氧化钠的工艺中，在盐水精制时需加入过量的碳酸钠溶液，除去盐水中的钙离子。那样盐水中过量的碳酸钠在盐水电解的过程中，会不会被电解？


@hnhg2008


正式回复楼主的询问：

加入过量的碳酸钠，并保持一定的过碱量，目的是将大量的钙镁尽量通过形成沉淀，在一次精制过程中除去，并保持适当的过碱量进入二次精制工序，以便在合适的条件下将残余的钙镁离子清除到符合进槽盐水的要求。
因浓盐水在进入电解槽阳极室前，还需要调酸碱度（用盐酸调节pH值），这时残余的碱会形成碳酸氢根甚至碳酸，在一定温度下随氯气逸出。碳酸根不会被电解，因为碳酸根的放电电压高于氯离子的，并且在盐水中浓度不高，与氯离子放电不形成竞争反应的条件。

学习了  

因浓盐水在进入电解槽阳极室前，还需要调酸碱度（用盐酸调节pH值），我们要求调整到8.5-9.5正不正常？前面有说也可以酸性或中性，那么这个PH到底应该控制在多少？对电解槽有什么影响？

炸你象猪头 发表于 2022-10-24 08:50
因浓盐水在进入电解槽阳极室前，还需要调酸碱度（用盐酸调节pH值），我们要求调整到8.5-9.5正不正常？前面 ...

不同的工艺包，对进槽盐水的pH要求不同，其实只要偏差不大，对电解效率的影响不是很明显。
但在盐水精制过程中，pH值有时会明显影响精度效果，因为要除去一些杂质组分，除去这些杂质组分的条件较为苛刻，所以控制酸碱度、控制氧化还原电位、控制温度、控制浊度等条件，经达到优化的操作。
对于进槽盐水调节到酸性的工艺，生成的氯气中的二氧化碳含量会很低，因为大部分碳酸根已经被分解除去，但对于进槽盐水是碱性的，可能氯气中的二氧化碳含量会稍高。

精彩，技术需要讨论，需要较真。

qugd 发表于 2022-9-30 21:44
电解饱和食盐水制取氯气、氢气、氢氧化钠的工艺中，在盐水精制时需加入过量的碳酸钠溶液，除去盐水中的钙离 ...

非常感谢你的精彩回答，受教了

受教了，谢谢。

qugd 发表于 2022-9-30 21:44
电解饱和食盐水制取氯气、氢气、氢氧化钠的工艺中，在盐水精制时需加入过量的碳酸钠溶液，除去盐水中的钙离 ...

  学习

qugd 发表于 2022-9-30 21:09
当然很懂，但告诉您时，很担心您能否真正理解，就凭您在这里的帖子发言，就基本可以判断您是一个凭主观臆 ...

  学习  详细

精彩！学习了！

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