FORMAÇÃO
revista técnico-profissional
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o electricista Jorge Castilho Cabrita Engenheiro Electrotécnico (IST)/Professor do Ensino Secundário
lições
LIÇÕES DE ELECTRICIDADE 27º. PARTE
Electroquímica (2ª parte) – Electrólise (2ª parte)
Nesta 2ª parte sobre electrólise abordam-se aplicações da electrólise, começando pela fabricação de produtos químicos, passando a exemplos de electrometalurgia e terminando com uma referência ao tratamento de águas de piscinas. No próximo artigo continuarão a ser analisadas outras aplicações da electrólise. 58.2.6› Fabricação de produtos químicos Muitas substâncias químicas são produzidas por electrólise.
iões de cloro e de OH não podem. Além do cloro, também se produz soda cáustica Na OH, com interesse comercial.
Saída de cloro
58.2.6.1› Produção de cloro A maior parte do cloro obtém-se a partir da electrólise da solução aquosa de cloreto de sódio (ver 58.2.4). Existem três processos de produção: › eletrólise com célula de amálgama de mercúrio › electrólise com célula de diafragma › electrólise de membrana O primeiro método está sendo abandonado devido à perda de uma pequena quantidade de mercúrio durante o processo e aos riscos daí decorrentes para o ambiente. O segundo método tem o inconveniente de usar amianto como diafragma. A electrólise de membrana é o método preferido para produção de cloro. É um método similar ao anterior em que o diafragma de amianto foi substituído por uma membrana sintética. O cátodo é de aço ou ferro e o ânodo é de titânio recoberto de platina ou óxido de platina. A membrana envolve o cátodo. O electrólito é salmoura. O cloreto de sódio e a água dissociam-se em iões. Os iões de cloro são atraídos para o ânodo, cedendo aqui os seus electrões e originando moléculas de cloro, que se liberta. Os iões de sódio podem passar através da membrana, mas os
Entrada de salmoura
Ânodo
Saída de hidrogénio
Cátodo
Saída de hidróxido de sódio
Membrana Figura 254 . Electrólise aquosa do cloreto de sódio – Produção de cloro/hidrogénio/soda cáustica.
Também durante a produção de sódio se produz cloro (ver 58.2.7.2 adiante). 58.2.6.2› Produção de Soda cáustica O processo electrolítico de produzir soda cáustica consiste em fazer a electrólise do cloreto de sódio em solução aquosa (salmoura) numa célula de electrólise (ver 58.2.4). A empresa Solvay construiu em 1898 a sua primeira unidade fabril para produção industrial de soda cáustica através da electrólise. Produz-se cloro junto do ânodo e hidrogénio e soda cáustica líquida junto do cátodo. Existe um compartimento em volta do ânodo onde é introduzida salmoura concentrada. Aqui dá-se a dissociação electrolítica em iões de sódio e de cloro. Os iões de cloro são atraídos para o ânodo, originando moléculas de gás, que se liberta. Os iões de sódio são atraídos para o cátodo, após passarem através duma membrana que permite a sua passagem, mas evita a passagem dos iões de cloro.