Industria del Cloro y sosa

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sosa EspañaLa sosa (NaOH) y el Cloro(Cl2) se obtienen industrialmente a partir de la electrólisis de una disolución de agua salada. El importante valor industrial de estos dos productos les hace ser generados en grandes cantidades; la sosa para su uso en el llamado “Método Solvay” y el Cloro para la fabricación de plásticos. Todo el proceso se basa en varios pasos secuenciales…

 

Producción conjunta de Cloro y sosa

La sosa, NaOH, se obtiene de la electrólisis del agua salada de mar. Partiendo de una salmuera de concentración aproximada de 310 g/l de NaCl se obtienen varios productos: disoluciones de sosa al 50%, cloro líquido, hipoclorito sódico y ácido clorhídrico.

En un primer paso al agua hay que eliminarle los iones Ca2+, Mg2+ y Fe3+, ya que estos precipitarían en el medio básico que se va a formar destruyendo el diafragma semipermeable que separa ánodo de cátodo.

El segundo paso consiste en la electrólisis. En el ánodo se libera Cl2, y en el cátodo H2 y una disolución diluida de NaOH (12%).

El potencial de la electrolisis es el parámetro vital de todo el consumo energético del proceso. Cuando menor es este, menor será la energía consumida y por ende menor gasto; pero se producen reacciones secundarias no deseadas que aumentan el consumo. Todas estas reacciones se deben a la difusión a través del diafragma de distintas especies como Cloro disuelto o iones OH.

Un método más moderno que subsana estos inconvenientes y necesita menos consumo energético es la electrólisis con membrana selectiva. Esta impide la difusión de  cualquier especie exceptoel Na+ que formará la disolución de sosa. La mecánica es la misma a la de diafragma, solo que la membrana es mucho más eficiente mejorando el proceso. La sosa obtenida con este proceso es del 35%.

 

Existe otro método más costoso y contaminante pero con productos que no requieren purificación, ni concentración posterior. En la electrólisis por cátodo de Mercurio la sal se introduce sólida en el Átodo de Mercurio. La amalgama de mercurio-sodio entra en una columna donde al ponerse en contacto con agua se descompone en sosa e hidrogeno. El cloro obtenido no tiene impurezas de CO2 o Hidrógeno y tampoco hay problemas de difusión de OH.

En España de las nueve fábricas existentes, cinco de ellas utilizan el método anterior  y no se han reconvertido en membrana, por ello están en proceso de cierre por la normativa europea medioambiental.

Uso comerciales de los productos

 

·Cloro

Una parte del Cloro producido se usa junto con sosa para producir hipoclorito sódico, otra parte se junta con el hidrógeno obtenido y con agua para obtener disoluciones de HCl; todo dependiendo de la demanda ya que la mayor parte se comprime para su comercialización.
consumo PVCPrincipalmente el uso de este cloro es para uso en la fabricación de policloruro de vinilo (PVC). En los últimos tiempos la demanda de este polímero aunque grande está en descenso, debido al cloro que posee. Este da problemas medioambientales y sanitarios por la combustión; en ella se producen dioxinas. Otro punto desfavorable del PVC es la degradación por efecto de la radiación UV, también debido a los Cloros que posee en su formulación.
Debido a esto la demanda de cloro se ve disminuida pero no así la de sosa.

·Sosa

Su principal uso es como reactivo en el proceso Solvay para obtener finalmente carbonato de sodio (Na2CO3). Este es usado masivamente como pigmento y parte de detergentes, jabones y productos de limpieza.

Este post junto con el anterior tratando el tema del cobre serán usado para un nuevo punto de la sección ReWaste.

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