نکات کنکوری سلول دانز برای تولید فلز سدیم

سلول دانز Downs Cell دستگاهی است که از طریق برقکافت و الکترولیز سدیم کلرید NaCl مذاب در صنعت، فلز سدیم را می توان از آن تولید و استخراج کرد. فرایند دانز اولین باز در سال 1921 توسط شرکت دوپونت برای تولید فلز سدیم خالص ابداع گردید. در ادامه از جم شیمی نکات مهم و کنکوری فرایند های انجام شده در سلول دانز که در فصل 4 چهارم شیمی پیش دانشگاهی به آن اشاره شده است را مورد بررسی قرار می دهیم.

در سلول الکتروشیمیایی دانز، سدیم کلرید مذاب در تماس با دو الکترود گرافیتی (آند) و آهنی (کاتد) به دو عنصر سدیم (به صورت مذاب) و کلر (به صورت گاز) الکترولیز می‌شود.

به طور طبیعی دمای ذوب سدیم کلرید خالص 801 درجه سانتی گراد است اما در این فرایند، با افزودن مقداری کلسیم کلرید دمای ذوب تا 587 درجه سانتی گراد کاهش می‌یابد که این روش از نظر اقتصادی و مصرف انرژی مقرون به صرفه تر است.

نکات کنکوری سلول دانز برای تولید فلز سدیم

• فلز سدیم در طبیعت به صورت آزاد (فلزی) یافت نمی شود.
• بدست آوردن فلز سدیم از تجزیه گرمایی NaCl به دمایی نزدیک دمای خورشید نیاز دارد.
• افزودن CaCl2 (کلسیم کلرید) به NaCl، دمای ذوب آن را از 801 به 587 کاهش می دهد.
• مناسب ترین روش برای تهیه سدیم فلزی، برقکافت NaCl مذاب در سلول دانز است.
• در آند یون های کلرید اکسید شده و محصول گاز کلر است.
• در کاتد، یون های سدیم احیا شده و محصول فلز سدیم است.
• جنس الکترودهای آند و کاتد طوری است که در واکنش های اکسایش-کاهش شرکت نمی کنند.
• سلول دانز نوعی سلول الکترولیتی است.
• در این سلول، آند مثبت و کاتد منفی است.
• 2.7 درصد آب دریا و 6 درصد ذره های حل شده در پلاسمای خون انسان را سدیم کلرید تشکیل میدهد.

نیم واکنش های کاهش و اکسایش انجام گرفته در سول دانز به شرح زیر می باشد