Elektrokimyoviy jarayonlar elektrokimyoviy reaksiyalar va uning ochilish tarixi

Natriy xlor eritmasining elektrolizi
 
Elektrolizning ikkinchi mahsuloti natriy gidroksidi bo'lib, muhimligi jihatidan 
asosiy mahsulotdan (xlordan) qolishmaydi. Natriy gidroksidi qattiq, oq rangli, suvda 
yaxshi eriydi, 328°C da suyuqlanadi. Natriy gidroksidi organik sintezda, sun'iy tola 
ishlab chiqarishda, selluloza va qog'oz olishda, sovun va aluminiy ishlab chiqarishda, 
neftni qayta ishlash sanoatida keng ko'lamda ishlatiladi.
Elektroliz qilish uchun osh tuzining to'yingan eritmasi (305—310 g/1) 
sho'robadan foydalaniladi. Elektroliz ikki xil uskunada — qattiq po'lat diafragmali 
yoki diafragmasiz suyuq simob katodli uskunalarda (elektrolizyorlarda) olib boriladi. 
Har ikkala holda ham uglerodli (grafitli) anod yoki sirti ruteniy oksidi bilan qoplangan 
titanli anod ishlatiladi. Bu ikkala usul katod bo'shlig'ida boradigan jarayonlar bilan 
bir-biridan farq qiladi. Elektroliz paytida qo'shimcha reaksiyalar ketishini oldini olish 

---

hamda elektroliz mahsulotlarini ajralishi uchun qattiq katodli elektrolizyorlarda anod va 
katod fazasi bir-biridan g'ovakli diafragma bilan ajratilgan bo'ladi.
Osh tuzi eritmasining qattiq katodli elektrolizyorlardagi elektrolizi
Osh tuzining suvdagi to'yingan eritmasidan doimiy tok o'tkazilganda 
ionlarning zaryadsizlanib ajralib chiqish tartibi elektrod potensiallarining kattaligi va 
bir-biriga bo'lgan nisbati bilan aniqlanadi. Natriy ionlarining po'lat katodlarida 
qaytarilishi (zaryadsizlanishi) mumkin emas, chunki bu jarayonning potensiali katta 
manfiy qiymatga — 2,71 Vgateng. Shuning uchun katodda muvozanat potensiali kichik 
manfiy qiymatga ega bo'lgan 
Kislorod, uglerodli elektrod bilan ta'sirlashib C0
2
ga aylanadi. Anod 
bo'shlig'ida, xlorning suvda erishidan ikkilamchi reaksiyalar borib gipo xlorit (NaCIO) 
va xlorat (NaC10
3
) hamda natriy xlorid va nitroxloridlar hosil bo'ladi. Barcha bu 
qo'shimcha reaksiyalarning tok bo'yicha asosiy mahsulotlar unumini hamda 

---

energiyadan foydalanish darajasini kamaytiradi.
87-rasmda uzluksiz ishlovchi, vertikal filtrlovchi diafragmali elektrolizyor 
(yanna) sxemasi berilgan.
Vannaning korpusi asbetdan tayyorlangan filtrlovchi diafragma bilan katod va 
anod bo'shliqlariga ajratilgan. Diafragma perforatsiyalangan (ko'p teshiklar qilingan) 
po'lat katodga yopishtirib qo'yiladi. Anod bo'shlig'ida esa grafitdan yasalgan anod 
o'rnatiladi.
Tozalangan sho'roba (rassol) anod bo'shliqqa solinadi. Gidrostatik bosim tufayli u 
diafragmadan va katoddan filtrlanib o'tadi. Elektr toki o'tgach katodda vodorod ajralib 
vannadan chiqadi, anoddan esa xlor ajratib olinadi. Katod bo'shliqda natriy gidroksidi 
hosil bo'lib vannadan uzluksiz chiqarib
olinib turiladi. Hosil bo'lgan xlor-gaz tarkibida 93 — 96 % xlor ushlaydi. U gaz 
20" С haroratgacha sovitish yo'li bilan quritiladi. So'ngra xlor kerakli joylarga sintezlar 

---

uchun yuboriladi yoki I — 1,2 MPa bosimda uy haroratida yoki 0,3—0,6 MPa bosimda -5 
dan -25° С gacha haroratda suyuqlantiriladi. Suyuq xlor maxsus ballonlar yoki 
sisternalarda kerakli joylarga tashiladi.
Katod mahsuloti (natriy gidroksidi eritmasi) tarkibida 120-140 g/1 NaOH va 
170-180 g/1 parchalanmagan osh tuzi bo'ladi. Eritma bug'lantiriladi va eritmada natriy 
gidrooksidining konsentratsiyasi ortishi bilan osh tuzi cho'kmaga tushadi va ajratib 
olinadi. (NaOHning issiq suvda eruvchanligi yuqori, osh tuzining eruvchanligi esa 
kam bo'lganligidan NaOH ning eritmada konsentratsiyasi ortishi bilan osh tuzi 
cho'kmaga tushadi.) Natriy gidrooksid eritmasi to'liq bug'lantirib suyuq holda suvsiz 
natriy gidrooksid olinadi. U tarkibida 92—95 % NaOH va 2—4 % osh tuzi saqlaydi.
Rossiyada ishlatiladigan BGK -50 tipidpgi elektrolizyorning elektroliz sharoiti 
va o'rtacha ko'rsatkichi quyidagicha: Ток kuchi — 50000 A, elektrodlardagi kuchlanish 
— 3,7 V, tokning zichligi — 1000 A/m
2
, tok bo'yicha unum — 96,0%, xlor olish uchun 
elektr energiyasi sarfi — 2840 KVt/s. Shunday elektrolizyor bir sutkada 1500 kg xlor va 
1800 kg natriy gidroksid ishlab chiqaradi.
Natriy xlor eritmasini simob katodli elektrolizvorlarda elektroliz qilish. Sobiq 
Sovet va Chexoslovakiya mutaxassislari natriy gidroksid olish uchun yuqori unum bilan 
ishlaydigan simob katodli sanoat elektrolizyorlarini yaratdilar.
Simob katodli vannalarda vodorod katta kuchlanish bilan ajralib chiqadi (simobli 
katodda vodorod ionining zaryadsizlanish potensiali 1,7—1,85 V, temir katodda esa u 
0,1415 Vga teng). Natriy esa simobli katodlarda tez va osonlikcha ajraladi, chunki 
natriy ionining simob katodida zaryadsizlanish potensali muvozanat potensialidan 
ancha kichik va u 1,2 V ga teng. Bu hodisa katodda kimyoviy birikma natriy 
amalgamasi hosil bo'lishi bilan tushuntiriladi. Natijada amalda simob katodda vodorod 
hosil bo'lmaydi, bunda quyidagi jarayonlar boradi:
Simob katodining ustida joylashgan grafit anodda xlor zaryadsizlanib gaz 
holda ajralib chiqadi.
Natriy amalgamasi (0,1—0,3% Na saqlaydi) vannadan chiqarib olinadi va 

---

boshqa reaktorda issiq suv bilan parchalantiriladi, natijada vodorod gazi ajralib chiqib, 
eritmada natriy gidrooksidi hosil bo'ladi.
Simob katodli elektroliz usuli NaCl eritmasini juda tozalashni talab qiladi, 
chunki eritmada magniy, temir va boshqa metallarning bo'lishi simobli katodda 
vodorodning kuchlanishini pasaytirib yuboradi. Bu hoi katod jarayonini buzilishiga va 
portlashga olib keladi. Vodorod ionining zaryadsizlanishini kamaytirish uchun tok 
zichligi oshiriladi.
Simob katodli elektrolizyorlarning asosiy yutug'i, bunda kimyoviy toza 
(tarkibida NaCl va boshqa begona aralashmalari bo'lmagan) yuqori konsentratsiyali 
ishqor olish mumkin bo'ladi. Suvni elektroliz qilib vodorod olish ayniqsa istiqbolli 
usuldir.
10.4. Sintetik xlorid kislota ishlab chiqarish
Osh tuzini elektrolizi jarayonida asosiy mahsulotlar xlor, vodorod va natriy 
ishqorisi bo'lib, xlor bilan vodorod xloridkislota ishlab chiqarish jarayonining asosiy 
xomashyolari hisoblanadi. Shuning uchun, ko'pincha, xlorid kislota ishlab chiqarish 
korxonalari osh tuzini elektroliz qiladigan zavodlar qoshida joylashgan bo'ladi. Xlorid 
kislota ishlab chiqarish uchun oldin vodorod xlorid gazi olinadi. Vodorod xloridi — 
o'tkir hidli rangsiz gaz, -85° С da qaynaydi, suvda yaxshi eriydi (1 hajm suvda 20° Cda 
400— 450 hamda vodorod xlorid gazi eriydi).
Xlorid kislota — rangsiz yoki sarg'ishroq rangli tiniq suyuqlik, odatda 
konsentrlangan xlorid kislota 37 %li bo'lib, zichligi 1,19 g/sm
3
. Xlorid kislota kuchli 
bir negizli kislotadir. U turli xloridlarni olishda, metallarni payvandlashda, bug' 
qozonlarini 
cho'kindilardan 
tozadashdan 
platina, 
oltin 
va 
kumushlarning 
gidrometallurgiyasida, neft sanoatida — neftni qazib olishda, qog'ozni gidrolizlashda, 
terini oshlashda — uni charmga aylantirishda, gazlamalarni bo'yashda, bo'yoqlar 
ishlab chiqarishda, sirka kislota, plastmassalar ishlab chiqarishda va boshqalarda 
ishlatiladi.
XV asrning oxirida Vasiliy Valentin va XVI asrda Anderiy Libaviylar osh tuzi, 
achchiqtosh va mis kuporosini aralashtirib qizdirish orqali toza bo'lmagan xlorid 
kislota olishgan.

---

1658-yilda nemis olirni Glauber xlorid kislota olishning yangi usulini topdi, u 
osh tuzini konsentrlangan sulfat kislota bilan birga qizdirib ajralib chiqqan gazni suvga 
yuttirdi. Bu usul hozir ham laboratoriya va sanoatda xlorid kislota olishda qoilaniladi. 
Xlorid kislota olish uchun vodorod xlorid gazini olish kerak; vodorod xlorid turli yo'llar 
bilan olinadi. 1. Sulfat usuli, bu usulda 92—93 % li sulfat kislota 500 —550° С 
haroratda osh tuziga ta'sir ettiriladi. Bunda 28—31 % li texnik xlorid kislota olinadi. 
Bu usul hozirgi paytda qo'llanilmaydi. 2. Vodorod xloridini sintez usuli 1920-yillarda 
paydo bo'ldi. Bu usulga binoan xlor va vodorod gazlarining o'zaro ta'siridan vodorod 
xloridi sintezlanadi. To'yingan uglevodorodlarni xlorlashda ham chiqindi sifatida 
vodorod xloridi hosil bo'ladi:
RH+C1
2
->RC1+HC1
Hosil bo'lgan vodorod xloridining konsentratsiyasi turlicha (odatda 25—30 dan 
95—98 % gacha HC1) bo'ladi. Uning tozaligi ham xlorlanadigan organik moddalarning 
tozalik darajasi, xossalari, reaksiyani olib borish sharoitiga bog'liq bo'ladi. Xlororganik 
mahsulotlar ishlab chiqarish
88-rasm. Vodorod xloridni adiabatik absorbsiyalash yo'li bilan sintetik xlorid kislota 
ishlab chiqarish sxemasi: 1 — kontakt pechi; 2 — gorelka; 3 — po'lat gaz o'tkazgich; 4 — 
yuttirish minorasi; 5 — sanitar minora.
to'xtovsiz o'sib bormoqda va unda chiqindi sifatida hosil bo'luvchi vodorod 
xloridi ham ko'paymoqda, hozirgi paytda uning miqdori sintetik vodorod xloridiga 

---

nisbatan 1,5—2,5 marta ko'p. Sintetik xlorid kislota olish uchun elektroliz usulida 
olingan xlor, vodorod bilan kontakt pechida (88-rasm) bevosita biriktiriladi. Pech o'tga 
chidamli po'latdan yasalgan bo'lib, balandligi 6 m, diametri 1 m. Pechning ostki 
qismida yoqgich (gorelka) o'rnatilgan. Yoqgich ikkita naychadan iborat bo'lib, biri 
ikkinchisining ichiga kirgan.
Ichki nay orqali quruq xlor, tashqi nay orqali esa vodorod kelib, naydan chiqqan 
joyda ular qo'shiladi va yonadi. Natijada katta issiqlik (92,1 j/ mol) ajralib chiqadi, 
alangasining harorati 2400°С gayetadi. Hosil bo'luvchi vodorod xlorid gazini xlor bilan 
ifloslanishini oldini olish maqsadida yoqgichga 5 % gacha ortiqcha vodorod yuboriladi. 
Olingan vodorod xlorid suvga yuttirilib xlorid kislotaga aylantiriladi yoki suyuq holatga 
o'tkaziladi (Vodorod xloridni suyultirish uchun, u sovitgichlarda sovitiladi, bunda 
xlorid kislota bug'lari kondensatlanadi. Keyin yanada quritish uchun sulfat kislota bilan 
sug'orilib turuvchi minora orqali o'tkaziladi. So'ng vodorod xloridi 100 atm. bosim 
bilan siqiladi va bir vaqtning o'zida sovuq suvda sovitiladi. Suyulgan vodorod xloridi 
po'lat ballonlarda saqlanadi.
Vodorod xloridini suvga yutilishi adiabatik sharoitda olib boriladi. Vodorod 
xlorid po'lat gaz o'tkazish quvuri orqali o'tib 200—250° С gacha soviydi, so'ngra 
yuttirish minorasi 4ning ostki qismidan kiradi. Minoraning ichida keramik halqalardan 
iborat nasadkasi bo'ladi. Bu minorada yutilmay qolgan vodorod xloridi, ikkinchi sanitar 
minorasi (5)ga yuboriladi. Unda 1% li xlorid kislota hosil bo'ladi. Yuttirish minorasi 
(4)ning ostki qismidan issiq; (70°C) 31 % li sintetik xlorid kislota chiqadi va u omborga 
yuboriladi. Uskunaning mahsuldorligi 100 % li xlorid kislotaga aylantirib hisoblaganda 
15 t sutkaga teng. 1 t sintetik xlorid kislota olish uchun 1 t xlor gazi, 330 m
3
ga yaqin 
vodorod, 12—15 m
3
suv va 15—25 kVt-s elektr energiyasi sarflanadi.