Processo cloro-soda: differenze tra le versioni

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Ogni coppia di elettrodi costituisce una cella elementare.
Si dovrebbe considerare anche l'ossidazione dell'ossigeno acquoso a ossigeno gassoso.
Ma la concentrazione degli ossidrili (OH-) è così bassa nelle condizioni di pH delle dcellecelle elettrochimiche (circa 4-5) che la reazione è ridotta al minimo.
PurttuttaviaComunque unaanche percentualese diin piccola percentuale, 1-2 %, diviene prodotto ossigeno (senza acidificazione supplementare) viene prodotta eche costituisce un inquinante per il cloro gasmolecolare.
 
:H<sub>2</sub>O + e<sup>-</sup> → ½ H<sub>2</sub> + OH<sup>-</sup>
 
Nel comparto catodico viene alimentata soda diluita, l'H+ presente dalla dissociazione dell'acqua si riduce ad idrogeno gassoso rilasciando in soluzione ioni ossidrili:
 
:H<sub>2</sub>O + e<sup>-</sup> → ½ H<sub>2</sub> + OH<sup>-</sup>
 
Dal comparto esce quindi la soluzione di soda caustica più concentrata rispetto quella alimentata.
 
Analogamente all'ossidazione, si dovrebbe considerare anche la riduzione dello ione sodio a sodio elementare, ma avendo questa coppia un potenziale standard minore di quello della coppia acqua/idrogeno gassoso, tale scaricareazione non avviene.
 
La membrana semipermeabile permette agli ioni sodio di passare dal comparto anodico al comparto catodico, mentre impedisce il passaggio degli ioni ossidrili dal comparto catodico ala compartoquello anodico.
Gli ioni sodio nel comparto anodico in soluzione con gli ossidrili, permettono la produzione di soda caustica (NaOH). La reazione globale dell'elettrolisi del cloruro di sodio è:
 
:2 NaCl + 2 H<sub>2</sub>O → Cl<sub>2</sub> + H<sub>2</sub> + 2 NaOH
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A causa della natura corrosiva del cloro molecolare in ambiente umido, l'anodo deve essere costituito da [[titanio]], mentre il catodo può essere di [[Nichel]].
Su questi materiali viene depositato un coating (film) di diversa tipologia a seconda del fornitore della tecnologia che consente una notevole riduzione delle sovratensioni.
Riassumendo, nella cella elementare i due elettrodi sono separati dalla membrana semipermeabile. La soluzione satura di cloruro di sodio viene introdotta nel comparto anodico. Quindi grazie alla corrente continua che viene fatta passare attraverso il circuito, il cloro si sviluppa all'anodo e l'idrogeno al catodo. La membrana permette solo agli ioni di sodio di raggiungere il comparto catodico e reagire con gli ossidrili prodotti dalla riduzione, formando idrossido di sodio, mentre gli ioni cloruro sono ostacolati nel dare reazione con la soda. All'anodo si sviluppa cloro molecolare mentre al catodo si sviluppa idrogeno e si formano ioni ossidrili.