Tecnologías de Producción
El proceso industrial de producción de cloro y álcali por electrólisis puede ocurrir utilizando tres tecnologías: celda de diafragma, celda de mercurio y celda de membrana. Los productos que se obtienen son cloro (Cl2), soda cáustica (NaOH) o potasa cáustica (KOH) e hidrógeno (H2).
Los productos se obtienen en los electrodos (ánodo y cátodo) al pasar una corriente eléctrica de alta intensidad a través de salmuera tratada (solución salina – cloruro de sodio – NaCl) que circula en una tina llamada celda electrolítica.
Cuando la materia prima utilizada es cloruro de potasio (KCl) se obtiene potasa cáustica en lugar de soda cáustica.
A continuación, una breve descripción de las tecnologías:
Diafragma
En este proceso, la celda se divide en dos compartimentos: anódico y catódico. Están separados por una pantalla metálica perforada, impregnada al vacío con amianto crisotilo. Este diafragma en instalaciones más recientes puede ser de resina polimérica en lugar de amianto crisotilo.
La salmuera ingresa al compartimiento anódico y fluye a través del diafragma hacia el compartimiento catódico. El cloro se produce en el compartimiento del ánodo. Los iones de sodio pasan al compartimiento del cátodo. En este compartimento se produce la soda cáustica y el hidrógeno. La soda cáustica producida sale de la celda con una alta concentración de sal que luego se elimina por filtración.
Membrana
En este proceso, los compartimentos anódico y catódico están separados por una membrana (de ácido perfluorosulfónico o perfluorocarboxílico), que permite el paso de cationes por los que solo pasan iones de sodio y agua. El cloro se produce en el compartimiento del ánodo y la soda cáustica y el hidrógeno se producen en el compartimiento del cátodo.
Mercúrio
En este proceso, el mercurio fluye en el fondo de la celda, que actúa como cátodo, lo que permite obtener los productos. La producción tiene lugar en dos compartimentos distintos: la celda electrolítica y el descomponedor:
En la celda electrolítica se produce la electrólisis de la sal (NaCl o KCl), obteniéndose cloro en el ánodo y amalgama de mercurio y sodio o potasio en el cátodo. Esta amalgama fluye hacia el descomponedor.
En el descomponedor, que es un recipiente hermético y parte integrante del sistema electrolítico, la amalgama reacciona con el agua, produciendo soda cáustica o potasa cáustica e hidrógeno. El mercurio vuelve al primer compartimento, en circuito cerrado.