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सोडियम हाइड्रोक्साइड (NaOH) के उत्पादन के लिए आमतौर पर किस औद्योगिक विधि का उपयोग किया जाता है?
कैस्टनर-केलनर प्रक्रिया
हैबर प्रक्रिया
ब्राइन का विद्युत अपघटन
संपर्क प्रक्रिया
ब्राइन का विद्युत अपघटन
सोडियम हाइड्रोक्साइड (NaOH), जिसे आमतौर पर कास्टिक सोडा कहा जाता है, सोडियम क्लोराइड (ब्राइन) के जलीय घोल के विद्युत अपघटनी अपघटन द्वारा बड़े पैमाने पर औद्योगिक रूप से उत्पादित किया जाता है। इस औद्योगिक प्रक्रिया को विशेष रूप से क्लोर-क्षार प्रक्रिया कहा जाता है।
सोडियम हाइड्रोक्साइड (NaOH), जिसे आमतौर पर कास्टिक सोडा कहा जाता है, सोडियम क्लोराइड (ब्राइन) के जलीय घोल के विद्युत अपघटनी अपघटन द्वारा बड़े पैमाने पर औद्योगिक रूप से उत्पादित किया जाता है। इस औद्योगिक प्रक्रिया को विशेष रूप से क्लोर-क्षार प्रक्रिया कहा जाता है।
इसे एक विद्युत पृथक्करण कारखाने की तरह सोचें जहाँ नमकीन पानी में विद्युत धारा प्रवाहित करने पर ध्रुवों पर उपयोगी गैसें अलग हो जाती हैं और टैंक में एक शक्तिशाली सफाई घोल (NaOH) शेष बच जाता है।
क्लोर-क्षार: एनोड पर क्लोरीन, क्षार (NaOH) कैथोड पर।
2NaCl(aq)+2H2O(l)ElectricityCl2(g)+H2(g)+2NaOH(aq) — समग्र क्लोर-क्षार अभिक्रिया
\text{Cathode: }$$2H_2O_{(l)} + 2e⁻ \rightarrow H2(g) + 2OH⁻_{(aq)}$ — क्षार उत्पन्न करने वाली अपचयन अभिक्रिया
ब्राइन (10% से 26% जलीय NaCl) के विद्युत अपघटन के दौरान, घोल में विद्युत धारा प्रवाहित की जाती है। कैथोड पर, पानी हाइड्रोजन गैस और हाइड्रॉक्साइड आयनों में अपचयित हो जाता है, जिससे घोल में सोडियम हाइड्रोक्साइड शेष बच जाता है। एनोड पर, क्लोराइड आयन क्लोरीन गैस में ऑक्सीकृत हो जाते हैं, जबकि सोडियम आयन नए बने हाइड्रॉक्साइड आयनों के साथ संयोजन करने के लिए कैथोड की ओर पलायन करते हैं।
उत्पादों के निर्माण के कारण इसे क्लोर-क्षार प्रक्रिया के रूप में जाना जाता है: क्लोरीन (क्लोर-) और सोडियम हाइड्रोक्साइड (क्षार)।
हाइड्रोजन गैस कैथोड पर मुक्त होती है और क्लोरीन गैस एनोड पर निकलती है।
यह प्रक्रिया सांद्रित सोडियम क्लोराइड घोल का उपयोग करती है जिसे ब्राइन कहा जाता है।
यह साबुन बनाने, कागज विनिर्माण और पेट्रोलियम रिफाइनिंग के लिए आवश्यक एक महत्वपूर्ण रासायनिक प्रक्रिया है।
तीन आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण रसायनों का एक साथ उत्पादन (NaOH, Cl2, और H2)
प्राप्त सोडियम हाइड्रोक्साइड की उच्च शुद्धता
उच्च विद्युत ऊर्जा की खपत
विषाक्त क्लोरीन गैस उप-उत्पाद का सावधानीपूर्वक प्रबंधन आवश्यक है
साबुन और डिटर्जेंट का निर्माण
कागज और लुगदी उद्योग
धातुओं की चिकनाई हटाना और पेट्रोलियम रिफाइनिंग
विकल्प A (कैस्टनर-केलनर प्रक्रिया) ब्राइन विद्युत अपघटन का एक विशिष्ट मर्करी-कैथोड सेल ऐतिहासिक प्रकार है, लेकिन 'ब्राइन का विद्युत अपघटन' व्यापक मूलभूत औद्योगिक विधि श्रेणी है।
विकल्प B (हैबर प्रक्रिया) का उपयोग अमोनिया (NH3) के संश्लेषण के लिए किया जाता है।
विकल्प D (संपर्क प्रक्रिया) का उपयोग सल्फ्यूरिक एसिड (H2SO4) के निर्माण के लिए किया जाता है।
C सही है — सोडियम हाइड्रोक्साइड क्लोर-क्षार प्रक्रिया के माध्यम से ब्राइन के विद्युत अपघटन द्वारा औद्योगिक रूप से उत्पादित किया जाता है।
प्रमुख अकार्बनिक रसायनों से जुड़ी विशिष्ट औद्योगिक प्रक्रियाओं को याद रखें: अमोनिया के लिए हैबर, सल्फ्यूरिक एसिड के लिए संपर्क, और सोडियम हाइड्रोक्साइड के लिए क्लोर-क्षार (ब्राइन का विद्युत अपघटन)।
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