Para mejorar un suelo deficiente de sales se le deben agregar sales y estas se obtienen por diferentes metodos:
- Metal + No metal ® Sal
- Metal + Ácido ® Sal + Hidrógeno
- Sal 1 + Sal 2 ® Sal 3 + Sal 4
- Ácido + Base ® Sal + Agua
- MÉTODO LE BLANC:
1- A partir de Cloruro de Sodio y Ácido Sulfúrico se obtienen Sulfato de Sodio y Cloruro de Hidrógeno.
2 NaCl + H2SO4 ® Na2SO4 + 2 HCl
2- El Sulfato de Sodio se reduce con coque y se calcina con caliza, así se obtiene Carbonato de Sodio, Sulfuro de Calcio y Dióxido de Carbono.
Na2SO4 + CaCO3 + 2 C ® Na2CO3 + CaS + 2 CO2
3- Por extracción con agua pueden separarse el Carbonato de Sodio (soluble) y el Sulfuro de Calcio (insoluble).
4- El Carbonato de Sodio puede tratarse con cal apagada para obtener una solución de Hidróxido de Sodio.
Na2CO3 + Ca(OH )2® CaCO3 ¯ + 2 NaOH
Al pasar al método de Solvay fue preciso obtener Cloro a partir de otras fuentes de Ácido Clorhídrico, sin que se alterase el cuadro en lo que se refiere a la sosa cáustica.
- MÉTODO SOLVAY:
1- Haciendo pasar Amoníaco y Dióxido de Carbono (gaseosos) por una solución saturada de Coluro de Sodio se forma Carbonato ácido de Sodio y Cloruro de Amonio (ambos insolubles).
NaCl + NH3 + CO2 + H2O ® NaHCO3 + NH4Cl
2- El Carbonato ácido de Sodio se separa de la solución por filtración y se transforma en Carbonato de Sodio por calcinación:
2 NaHCO3 ® Na2CO3 + H2O + CO2
3- El Cloruro de Amonio obtenido se hace reaccionar con Hidróxido de Calcio y se recupera Amoníaco.
2 NH4Cl + Ca(OH)2 ® 2 NH3 + 2 H2O + CaCl2
4- El Hidróxido de Calcio se produce en la misma fábrica por calcinación de Carbonato de Calcio (piedra caliza) y así se produce el Dióxido de Carbona necesario en la ecuación 1.
CaCO3 ® CaO + CO2
En 1888 se descubrió el método del diafragma y se realizó la primera electrólisis técnica Cloro- álcali. El método de Griesheim se extendió triunfalmente por todo el mundo y fue piedra fundamental para nuevos desarrollos técnicos de procesos electroquímicos (obtención de Aluminio, Magnesio, Sodio, etc.).
Desde entonces, Cloro y sosa cáustica están íntimamente unidos, y el aumento en consumo de uno de ellos se traduce en exceso de producción del otro. Por ejemplo, cuando después de la primera guerra mundial, aumentó abruptamente el consumo de sosa cáustica para la industria de la seda artificial, el empleo del Cloro producido resultó un problema insoluble e hizo necesario la búsqueda de nuevos campos de aplicación para el Cloro. Esta búsqueda fue coronada con tal éxito que, desde hace unos treinta años, la situación ha cambiado por completo y el ulterior desarrollo de la electrólisis Cloro-álcalis está hoy subordinado a las necesidades de Cloro.
- ELECTRÓLISIS EN FASE FUNDIDA POR EL MÉTODO DE DOW:
En la célula , revestida con ladrillos de chamota, (1) el ánodo de grafito (A) penetra por la parte inferior, mientras el cátodo de hierro (B) rodea al ánodo anularmente.
El espacio catódico está separado por ambos lados del resto de la célula mediante una tela metálica.
Sobre el ánodo hay una campana (C), que capta el Cloro gaseoso, depositado en el ánodo (A) para que no se ponga en contacto con el Sodio fundido. Así se puede obtener separadamente Sodio fundido y Cloro gaseoso. El Sodio flota sobre el Cloruro de Sodio fundido, sobre el cátodo (B), de dónde se extrae y se pasa a un depósito colector (D).
La producción del fundido tiene lugar en el depósito superior (E), por encima de la campana, dónde se va cargando continuamente Cloruro de Sodio sólido.
2 NaCl ® 2 Na + Cl2
- MÉTODO DEL DIAFRAGMA:
La célula horizontal en el método del diafragma, la célula Billiter (2) está separada por el diafragma (A) , que frecuentemente es formado por varias capas de asbesto, en un espacio anódico (B) y otro espacio catódico (C). También aquí se emplean como ánodos electrodos de grafito y como cátodo parrillas de Hierro. El electrolito es una solución purificada y saturada de Cloruro de Sodio (3) que entra continuamente por la parte superior.
Mediante la aplicación de una corriente contínua de unos cuatro voltios los iones Cloruro van al ánodo, se descargan, se unen para dar moléculas y abandonan en forma de gas el espacio anódico por (F). De los iones Na+ y H+ presentes en el cátodo se descargan solamente los últimos por su potencial de separación más positivo. El Hidrógeno se recoge por debajo del diafragma y se extrae por (D). En el espacio catódico queda una solución de lejía de sosa que contiene Cloruro de Sodio; unos 120 g de Hidróxido de Sodio y unos 140 g de Cloruro de Sodio. La disolución se extrae por (E). Unas 50 a 100 células se unen para constituir una batería.
2 NaCl + 2 H2O ® 2 NaOH + Cl2 + H2
- MÉTODO DE LA AMALGAMA:
En la célula, algo inclinada hacia un lado (4), el ánodo consta también de varios electrodos de grafito (A) mientras el cátodo lo constituye el Mercurio (B) que cubre el suelo y que fluye en él lentamente. La célula no tiene diafragma. El electrolito es también aquí una solución purificada y saturada de Cloruro de Sodio que entra continuamente por (C). Se trabaja con corriente contínua con 4,6 voltios y el Cloro formado en el ánodo sale en forma gaseosa (D). Los iones Sodio se descargan en el cátodo de Mercurio y rápidamente forman con él la amalgama de Sodio que fluye fuera de la célula con un contenido en Sodio de alrededor de 0,2 % (E). Por medio de una bomba (F) se hace pasar la amalgama a un depósito (G), una torre rellena con grafito en la que se produce la descomposición de la amalgama con agua, con producción de Mercurio, lejía de sosa (H) e Hidrógeno (I). El Mercurio puro se recoge en el fondo de la torre y se bombea (J) de nuevo a la célula de electrólisis.
2 Na + Hg2 + 2 H2O ® 2 NaOH + Hg2 + H2
