Castner–Kellner process
કાસ્ટનર-કેલનર પ્રક્રિયા એ 1890ના દાયકામાં અમેરિકન હેમિલ્ટન કાસ્ટનર અને ઑસ્ટ્રિયન કાર્લ કેલનર દ્વારા શોધાયેલ અનુરૂપ આલ્કલી હાઇડ્રોક્સાઇડનું ઉત્પાદન કરવા માટે જલીય આલ્કલી ક્લોરાઇડ દ્રાવણ (સામાન્ય રીતે સોડિયમ ક્લોરાઇડ દ્રાવણ) પર વિદ્યુતવિચ્છેદનની એક પદ્ધતિ છે. ઉર્જાનો ઓછો ખર્ચ અને ઓછી પર્યાવરણીય ચિંતાઓને કારણે, કાસ્ટનર-કેલનર પ્રક્રિયાને ધીમે ધીમે પટલ વિદ્યુત વિચ્છેદન સાથે બદલવામાં આવી રહી છે. ઇલેક્ટ્રોલાઇઝિંગ બ્રાઇન માટેની પ્રથમ પેટન્ટ ઇંગ્લેન્ડમાં 1851માં ચાર્લ્સ વોટને આપવામાં આવી હતી. તેમની પ્રક્રિયા સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડના ઉત્પાદન માટે આર્થિક રીતે શક્ય પદ્ધતિ ન હતી, કારણ કે તે ખારા પાણીના દ્રાવણમાં રચાતા ક્લોરિનને તેના અન્ય ઘટકો સાથે પ્રતિક્રિયા કરતા અટકાવી શકતી ન હતી. અમેરિકન રસાયણશાસ્ત્રી અને ઇજનેર, હેમિલ્ટન કાસ્ટનરે પારાના કોષની શોધ સાથે મિશ્રણની સમસ્યાનું સમાધાન કર્યું અને તેમને 1894માં યુ. એસ. પેટન્ટ આપવામાં આવી હતી. ઑસ્ટ્રિયન રસાયણશાસ્ત્રી, કાર્લ કેલનર લગભગ તે જ સમયે સમાન ઉકેલ પર પહોંચ્યા. કાનૂની લડાઈ ટાળવા માટે તેઓ 1895માં ભાગીદાર બન્યા, કાસ્ટનર-કેલનર આલ્કલી કંપનીની સ્થાપના કરી, જેણે સમગ્ર યુરોપમાં આ પ્રક્રિયાને કાર્યરત કરતા પ્લાન્ટ્સ બનાવ્યા. પારાના કોષની પ્રક્રિયા આજે પણ ઉપયોગમાં છે. પારાના પર્યાવરણીય પ્રકાશન માટે હાલના પારાના કોષ પ્લાન્ટની કામગીરીની ટીકા કરવામાં આવે છે, જે કેટલાક કિસ્સાઓમાં પારાના ગંભીર ઝેર તરફ દોરી જાય છે (જેમ કે જાપાનમાં થયું છે). આ ચિંતાઓને કારણે, પારાના સેલ પ્લાન્ટને તબક્કાવાર દૂર કરવામાં આવી રહ્યા છે, અને હાલના પ્લાન્ટમાંથી પારાના ઉત્સર્જનને ઘટાડવા માટે સતત પ્રયાસો કરવામાં આવી રહ્યા છે. પ્રક્રિયાની વિગતો દર્શાવેલ ઉપકરણને સ્લેટ દિવાલો દ્વારા અલગ કરાયેલા બે પ્રકારના કોષોમાં વહેંચવામાં આવે છે. આકૃતિના જમણી અને ડાબી બાજુએ દર્શાવેલ પ્રથમ પ્રકાર, સોડિયમ ક્લોરાઇડ દ્રાવણના ઇલેક્ટ્રોલાઇટ, ગ્રેફાઇટ એનોડ (એ) અને પારાના કેથોડ (એમ) નો ઉપયોગ કરે છે. આકૃતિના કેન્દ્રમાં દર્શાવેલ અન્ય પ્રકારનો કોષ, સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ દ્રાવણના ઇલેક્ટ્રોલાઇટ, પારાના એનોડ (એમ) અને આયર્ન કેથોડ (ડી) નો ઉપયોગ કરે છે. બે કોષો વચ્ચે પારાનો ઇલેક્ટ્રોડ સામાન્ય છે. આ કોષોને અલગ કરતી દિવાલોને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સના સ્તરથી નીચે ડુબાડીને પ્રાપ્ત કરવામાં આવે છે પરંતુ તેમ છતાં પારાને તેમની નીચે વહેવા દે છે. એનોડ (A) પર પ્રતિક્રિયા છેઃ 2Cl − →Cl2 + 2e-ક્લોરિન ગેસ જે બહારના કોષોની ટોચ પર છીદ્રોને પરિણમે છે જ્યાં તેને પ્રક્રિયાના આડપેદાશ તરીકે એકત્રિત કરવામાં આવે છે. બાહ્ય કોષોમાં પારાના કેથોડ પરની પ્રતિક્રિયા Na + + e − → Na (મિશ્રણ) છે આ પ્રતિક્રિયા દ્વારા રચાયેલી સોડિયમ ધાતુ પારામાં ઓગળી જાય છે અને મિશ્રણ બનાવે છે. પારો બહારના કોષોમાંથી કેન્દ્ર કોષ સુધી પ્રવાહનું સંચાલન કરે છે. વધુમાં, રોકિંગ મિકેનિઝમ (બી ડાબી બાજુએ ફુલક્રમ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે અને જમણી બાજુએ ફરતી તરંગી) ઓગળેલા સોડિયમ ધાતુને બહારના કોષોમાંથી મધ્ય કોષમાં પરિવહન કરવા માટે પારાને ઉત્તેજિત કરે છે. મધ્ય કોષમાં એનોડ પ્રતિક્રિયા પારો અને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ દ્રાવણ વચ્ચેના આંતરછેદ પર થાય છે. 2Na (મિશ્રણ) → 2Na + + 2e-છેવટે કેન્દ્ર કોષના આયર્ન કેથોડ (D) પર પ્રતિક્રિયા 2H2O + 2e − → 2OH − + H2 છે ચોખ્ખી અસર એ છે કે બહારના કોષોમાં સોડિયમ ક્લોરાઇડની સાંદ્રતામાં ઘટાડો થાય છે અને કેન્દ્ર કોષમાં સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડની સાંદ્રતામાં વધારો થાય છે. જેમ જેમ પ્રક્રિયા ચાલુ રહે છે તેમ, કેટલાક સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ દ્રાવણને કેન્દ્ર કોષમાંથી ઉત્પાદન ઉત્પાદન તરીકે પાછું ખેંચવામાં આવે છે અને તેને પાણીથી બદલવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોલાઇઝ્ડ કોષોને બદલવા માટે બહારના કોષોમાં સોડિયમ ક્લોરાઇડ ઉમેરવામાં આવે છે. આ પણ જુઓ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ એન્જિનિયરિંગ કાસ્ટનર મેડલ ક્લોરાલકલી પ્રક્રિયા સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ પારાના કોષની પ્રક્રિયા દર્શાવતું એનિમેશન ક્લોરિન-આલ્કલી ઉદ્યોગમાં ક્લોરિનનું ઉત્પાદન કરે છે-IUPAC હવે આરોગ્યનો મુદ્દો છે રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓ ઇલેક્ટ્રોલિસિસ