டெளன்சு மின்னாற்பகுப்பு கலம்

கட்டற்ற கலைக்களஞ்சியமான விக்கிப்பீடியாவில் இருந்து.
Jump to navigation Jump to search

டெளன்சு செயல்முறை (Downs Process) என்பது வணிகரீதியாக சோடியம் தயாரிக்க உதவும் ஒரு மின்வேதியியல் முறையாகும்.[1] இம்முறையில் உருகிய சோடியம் குளோரைடை மின்னாற்பகுப்பு செய்து சோடியம் பெருமளவில் தயாரிக்கப்படுகிறது. இதற்காக சிறப்பாக வடிவமைக்கப்பட்ட உபகரணமே டெளன்சு மின்னாற்பகுப்பு கலம் (Downs cell) எனப்படுகிறது.[1]

செயல் முறை[தொகு]

செயற்பாட்டு வரைபடம்

டெளன்சு மின்னாற்பகுப்பு கலனில் கரிமத்தால் ஆன நேர்மின் முனை உள்ளது. நேர்மின் முனையைச் சுற்றி இரும்பால் ஆன எதிர்மின் முனை உள்ளது. மின்னாற் பகுபொருளாக செயல்படும் சோடியம் குளோரைடு நீர்மநிலைக்கு வருமாறு நன்றாக சூடாக்கப்படுகிறது. திட சோடியம் குளோரைடு மின்சாரத்தை எளிதில் கடத்தாது என்றாலும் உருகியநிலையில் அதிலுள்ள சோடியம் மற்றும் குளோரின் அயனிகள் மின்சுமைகளை ஏற்று மின்சாரத்தைக் கடத்துகின்றன. சில மின்னாற்பகுப்பு செயல்முறைகளில் சிறிதளவு கால்சியம் குளோரைடு அல்லது பேரியம் மற்றும் ஸ்ட்ரோன்சியத்தின் குளோரைடுகள் அல்லது சோடியம் புளூரைடு[2] போன்ற வேதிப்பொருட்களில் ஒன்று மின்பகுளியான சோடியம் குளோரைடுடன் சேர்க்கப்படுகிறது. இக்கலப்பினால் சோடியம் குளோரைடின் இயல்பான உருகுநிலை 8010 செல்சியசிலிருந்து 6000 செல்சியசாக குறைகிறது. ஒருவேளை தூய்மையான சோடியம் குளோரைடு மட்டுமே பயன்படுத்தப்பட்டால் உருகிய சோடியம் குளோரைடு பிரிக்கவேமுடியாத உலோக மூடுபனியாக மாறிவிடுகிறது. எனவே சோடியம் குளோரைடு 42 சதவீதமும், கால்சியம் குளோரைடு 58 சதவீதமும் கலந்த கலவையாக மின்பகுளி பயன்படுத்தப்படுகிறது.

மின்னாற் பகுப்பின்போது குளோரின் நேர்மின்வாயில் விடுபட்டு மேற்பகுதியில் உள்ள குழாய் மூலமாக வெளியேறுகிறது. சோடியம் எதிர்மின் வாயில் வெளிப்பட்டு அங்குள்ள கம்பிவலையில் சேகரமாகிறது.

நேர்மின் முனை வினையில்:

2Cl → Cl2 + 2e

எதிர்மின் முனை வினையில்:

2Na+ + 2e → 2Na

ஒட்டுமொத்த மின்னாற்பகுப்பு வினை:

2Na+ + 2Cl → 2Na + Cl2

கால்சியத்தின் குறைப்புத் திறல் (Reduction potential) 2.87 வோல்ட் என்பது சோடியத்தின் குறைப்புத் திறலை விட அதிகமென்பதால் கால்சியம் இவ்வினையில் பங்கேற்பதில்லை. எனவே கால்சியம் அயனிகளுக்கு முன்னதாகவே சோடியம் அயனிகள் சோடியமாக குறைக்கப்படுகின்றன. ஒருவேளை மின்பகுளியாக சோடியம் அல்லாத கால்சியம் குளோரைடு மட்டுமே பயன் படுத்தப்படுமேயானால் அவ்வினையில் கால்சியம் உற்பத்தி செய்யப்பட்டு எதிர்மின் முனையில் கால்சியம் [3] வெளியாகும்.

மின்னாற்பகுப்பு வினையின் காரணமாக வெளியாகும் வினை விளைபொருட்களான சோடியம் மற்றும் குளோரின் வாயு இரண்டும் மின்னாற் பொருளைவிட குறைவான அடர்த்தி கொண்டவையாகும். எனவே மேற்பரப்பை நோக்கி அவை மிதந்து செல்லும். துளையிடப்பட்ட இரும்பு தடுப்புக்குள் அவை தனித்தனியாக சேகரமாகின்றன.

இம்மின்னாற் பகுவினையை முன்னெடுத்துச் செல்ல 4 வோல்ட்டுகளுக்கு சற்று அதிகமான மின்சாரமே போதுமானது. நடைமுறையில் 8 வோல்ட்டுகள் வரையான மின்சாரம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இக்கூடுதல் மின்சாரம் மின்னாற் பகுபொருளின் மின் எதிர்ப்பு|மின்னெதிர்ப்பை மீறி அவற்றின் இயல்பான அடர்த்தியை அடையவும் மின்னாற் பகுபொருளை தொடர்ந்து திரவநிலையிலேயே வைத்துக் கொள்ளவும் உதவுகிறது.

டெளன்சு செயல்முறையில் குளோரினும் உடன் விளை பொருளாக கிடைக்கிறது. இம்முறையில் குளோரின் சிறிதளவே தயாரிக்கப்படுகிறது. தொழில்முறையாக பெருமளவில் வேறுமுறைகளில் தயாரிக்கப்படுகிறது.

மேற்கோள்கள்[தொகு]

  1. 1.0 1.1 JAKES CLOYD DOWNS (1924-07-15), ELECTROLYTIC PROCESS AND CELL, Patent 1501756, 2009-11-24 அன்று பார்க்கப்பட்டது
  2. Keppler, Stephen John; Messing, Thomas A. Proulx, Kevin Bernard; Jain, Davendra Kumar (2001-05-18). "Molten salt electrolysis of alkali metals, U.S. Patent 6669836". 2010-07-17 அன்று பார்க்கப்பட்டது.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  3. "Sodium Production by Electrowinning". corrosion-doctors.org. 2007-12-20 அன்று பார்க்கப்பட்டது.