
【化】 mercury (cathode) cell (for caustic soda); mercury cell
水銀電解槽(Mercury Electrolysis Cell)是氯堿工業中一種利用液态汞作為流動陰極的傳統電解設備,主要用于生産氯氣、氫氣和氫氧化鈉溶液。其核心原理基于電解飽和食鹽水的電化學反應,汞陰極的特殊性質允許鈉離子在電極表面形成鈉汞齊,從而降低析氫過電位并提高電流效率。
根據《化學工程基礎》的工藝描述,電解槽通常由鋼制槽體、汞陰極、石墨陽極及鹽水循環系統構成。電解過程中,陽極區發生氯離子氧化反應生成氯氣(2Cl⁻ → Cl₂↑ + 2e⁻),汞陰極表面則發生鈉離子還原生成鈉汞齊(Na⁺ + e⁻ → Na-Hg)。鈉汞齊隨後在解汞塔中與水反應生成氫氧化鈉和氫氣(2Na-Hg + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑ + 2Hg)。
美國化學學會(ACS)的工業報告指出,這類裝置在20世紀曾占據全球氯堿産能的40%以上,但因汞污染問題,自《水俣公約》生效後已逐步被離子膜法取代。國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)建議參考《工業電化學過程》第3章,其中詳細記載了水銀法的工藝參數與設備改進史。
水銀電解槽是一種用于氯堿工業的特殊電解裝置,通過流動水銀作為陰極實現高效電解。以下是其核心信息:
水銀電解槽屬于無隔膜電解槽(),主要由三部分組成:
此技術曾于19世紀末實現工業化(),但因其汞污染問題,目前全球氯堿工業已逐步淘汰水銀電解法。
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