SODA CÁUSTICA - Esquema de Fabricação

As matérias-primas da electrólise são a energia eléctrica, a água desmineralizada que tem de ser isenta de ferro (portanto tem um circuito especial desde a desmineralização de água até á fabricação) e a salmoura que tem de ser praticamente isenta de cálcio e magnésio (alem de outros elementos que devem ter teores bastante baixos) e por isso é tratada em colunas de permuta iónica.

A electrólise do cloreto de sódio (sal) é realizada em células de electrólise.

Nestas células, como se pode ver no esquema, existem 2 compartimentos (um com o ânodo e outro com o cátodo) separados por uma membrana.

No compartimento anódico introduz-se a salmoura que ao ser percorrida pela corrente eléctrica vai quebrar as ligações de parte das suas moléculas de NaCl dando origem a iões Na⁺ e Cl^- . A salmoura empobrecida sai do compartimento e parte é rejeitada após sofrer um tratamento que a adapta ao meio em que é lançada.

Os iões Cl^- devido á sua carga eléctrica são atraídos para o ânodo onde perdem um electrão e dão origem á formação das moléculas de cloro (reacção anódica).

Os iões Na⁺ devido á sua carga eléctrica são atraídos para o cátodo passando através da membrana semipermeável que deixa passar os iões positivos mas opõe-se á passagem dos iões negativos (chamada selectividade da membrana).

No compartimento catódico introduz-se NaOH diluída em água. A água na zona do cátodo é reduzida formando H⁺ e OH^-. Os iões H⁺ devido à sua carga eléctrica são atraídos para o cátodo onde recebem um electrão e formam moléculas de Hidrogénio (reacção catódica).

Os iões OH^- devido à sua carga eléctrica são atraídos para o ânodo e nesse movimento reagem com os iões Na⁺ que passaram através da membrana dando origem à soda cáustica 32%.

Em resumo numa sala de electrólise entra salmoura concentrada super depurada e água desmineralizada (que vai ser utilizada para diluir a NaOH a enviar às células) e sai NaOH 32%, cloro e hidrogénio que são os produtos fabricados e o efluente que é salmoura super depurada clorada e empobrecida que é tratada antes de sair da instalação.

Para assegurar as melhores condições de segurança possíveis praticamente toda a rede de cloro é mantida em vácuo por uma rede constituída por duas tubagens independentes de forma a em caso de ruptura haver uma aspiração de ar e não uma emissão de cloro. No que se refere à rede de hidrogénio esta é mantida em pressão para evitar a entrada de ar.

A NaOH produzida a 32% serve os consumos internos e alguns clientes.

Para o mercado de NaOH 50% faz-se a concentração do produto saído da electrólise numa unidade de concentração onde é evaporada a água em excesso.