JPH10152790A - 水酸化ナトリウム水溶液の製造方法 - Google Patents
水酸化ナトリウム水溶液の製造方法Info
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- JPH10152790A JPH10152790A JP9295645A JP29564597A JPH10152790A JP H10152790 A JPH10152790 A JP H10152790A JP 9295645 A JP9295645 A JP 9295645A JP 29564597 A JP29564597 A JP 29564597A JP H10152790 A JPH10152790 A JP H10152790A
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- C25B1/01—Products
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- C25B1/16—Hydroxides
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
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- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/44—Ion-selective electrodialysis
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D1/00—Oxides or hydroxides of sodium, potassium or alkali metals in general
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 両極性膜を装備したセル内での炭酸ナトリウ
ムの電気透析により水酸化ナトリウムを製造する改良さ
れた方法を提供し、特に、両極性膜に接触するガス状二
酸化炭素の発生を回避できる方法を提供する。 【解決手段】 炭酸ナトリウムの電気透析による水酸化
ナトリウムの製造方法であって、３区画を有する電気透
析セルを採用し、炭酸ナトリウム水溶液を２つのカチオ
ン膜の間に形成されたセル区画へ導入し、該カチオン膜
の１つと両極性膜のカチオン面との間に形成された区画
へ酸を導入し、及び水酸化ナトリウム水溶液を両極性膜
のアニオン面に隣接した区画から取り出すことを特徴と
する方法。
ムの電気透析により水酸化ナトリウムを製造する改良さ
れた方法を提供し、特に、両極性膜に接触するガス状二
酸化炭素の発生を回避できる方法を提供する。 【解決手段】 炭酸ナトリウムの電気透析による水酸化
ナトリウムの製造方法であって、３区画を有する電気透
析セルを採用し、炭酸ナトリウム水溶液を２つのカチオ
ン膜の間に形成されたセル区画へ導入し、該カチオン膜
の１つと両極性膜のカチオン面との間に形成された区画
へ酸を導入し、及び水酸化ナトリウム水溶液を両極性膜
のアニオン面に隣接した区画から取り出すことを特徴と
する方法。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、炭酸ナトリウムの
電気透析による水酸化ナトリウムの製造に関する。
電気透析による水酸化ナトリウムの製造に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気透析は、水酸化ナトリウム水溶液を
製造するための公知の技術である。よって米国特許明細
書第4,238,305 号は、カチオン膜と両極性膜の間に形成
されている２区画を有する型の電気透析セルを使用し
て、カチオン膜と両極性膜のカチオン面との間に形成さ
れたセルの区画中で炭酸ナトリウム水溶液が電気透析さ
れる方法を記載している。炭酸ナトリウム水溶液の電気
透析は、両極性膜のアニオン面に隣接しているセルの基
礎区画中に水酸化ナトリウム水溶液の生成をもたらす。
この公知の方法では、電気透析の条件は、炭酸ナトリウ
ム溶液が供給されるセル区画において酸性ｐＨとなるよ
うに選択される。次いでこの区画中に二酸化炭素が発生
する。
製造するための公知の技術である。よって米国特許明細
書第4,238,305 号は、カチオン膜と両極性膜の間に形成
されている２区画を有する型の電気透析セルを使用し
て、カチオン膜と両極性膜のカチオン面との間に形成さ
れたセルの区画中で炭酸ナトリウム水溶液が電気透析さ
れる方法を記載している。炭酸ナトリウム水溶液の電気
透析は、両極性膜のアニオン面に隣接しているセルの基
礎区画中に水酸化ナトリウム水溶液の生成をもたらす。
この公知の方法では、電気透析の条件は、炭酸ナトリウ
ム溶液が供給されるセル区画において酸性ｐＨとなるよ
うに選択される。次いでこの区画中に二酸化炭素が発生
する。
【０００３】上述の公知の方法では、電気透析セル内の
ガス状二酸化炭素の発生が欠点を構成する。これは、こ
の公知方法で使用される両極性膜が一般的にアニオン膜
とカチオン膜の並列により作られているからであって、
その接点での二酸化炭素の放出が必然的に、そのアニオ
ン及びカチオン成分の分離による両極性膜の崩壊を引き
起こす。この欠点を補うために、ヨーロッパ特許EP-B-5
60,422では炭酸ナトリウム溶液を供給する区画内の二酸
化炭素の発生を防止するために、その区画においてアル
カリ性ｐＨとすることを提案している。この公知の方法
は、両極性膜へのストレスをかなり減じるが、実際には
やはり、二酸化炭素が部分的に、特に両極性膜の孔内で
発生することを完全に防止することが困難であることが
判っている。
ガス状二酸化炭素の発生が欠点を構成する。これは、こ
の公知方法で使用される両極性膜が一般的にアニオン膜
とカチオン膜の並列により作られているからであって、
その接点での二酸化炭素の放出が必然的に、そのアニオ
ン及びカチオン成分の分離による両極性膜の崩壊を引き
起こす。この欠点を補うために、ヨーロッパ特許EP-B-5
60,422では炭酸ナトリウム溶液を供給する区画内の二酸
化炭素の発生を防止するために、その区画においてアル
カリ性ｐＨとすることを提案している。この公知の方法
は、両極性膜へのストレスをかなり減じるが、実際には
やはり、二酸化炭素が部分的に、特に両極性膜の孔内で
発生することを完全に防止することが困難であることが
判っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、両極性膜を
装備したセル内での炭酸ナトリウムの電気透析により水
酸化ナトリウムを製造する改良された方法を提供し、こ
の方法は、両極性膜に接触するガス状二酸化炭素の発生
を避けることを特徴とするものである。
装備したセル内での炭酸ナトリウムの電気透析により水
酸化ナトリウムを製造する改良された方法を提供し、こ
の方法は、両極性膜に接触するガス状二酸化炭素の発生
を避けることを特徴とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は従って、炭酸ナ
トリウムの電気透析による水酸化ナトリウムの製造方法
であって、３区画を有する電気透析セルを採用し、炭酸
ナトリウム水溶液を２つのカチオン膜の間に形成された
セル区画へ導入し、該カチオン膜の１つと両極性膜のカ
チオン面との間に形成した区画へ酸を導入し、及び水酸
化ナトリウム水溶液を両極性膜のアニオン面に隣接した
区画から取り出すことを特徴とする。
トリウムの電気透析による水酸化ナトリウムの製造方法
であって、３区画を有する電気透析セルを採用し、炭酸
ナトリウム水溶液を２つのカチオン膜の間に形成された
セル区画へ導入し、該カチオン膜の１つと両極性膜のカ
チオン面との間に形成した区画へ酸を導入し、及び水酸
化ナトリウム水溶液を両極性膜のアニオン面に隣接した
区画から取り出すことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の方法に使用される電気透
析セルは、３区画を有する型のものであって、これらは
２つのカチオン膜及び１つ両極性膜の間に形成されてい
る。電気透析セルは、ＤＣパワーサプライのそれぞれプ
ラスターミナルとマイナスターミナルに繋がった陽極及
び陰極の間に一している。陽極及び陰極は、両極性膜の
アニオン面が陽極の方向へ向くように、一方両極性膜の
カチオン面が陰極の方向へ向くように配置されている。
実際には、工業的な電気透析機を構成するように、陽極
と陰極の間に幾つかの（少なくとも２、一般には数十
の）電気透析セルが連続してつながれる。
析セルは、３区画を有する型のものであって、これらは
２つのカチオン膜及び１つ両極性膜の間に形成されてい
る。電気透析セルは、ＤＣパワーサプライのそれぞれプ
ラスターミナルとマイナスターミナルに繋がった陽極及
び陰極の間に一している。陽極及び陰極は、両極性膜の
アニオン面が陽極の方向へ向くように、一方両極性膜の
カチオン面が陰極の方向へ向くように配置されている。
実際には、工業的な電気透析機を構成するように、陽極
と陰極の間に幾つかの（少なくとも２、一般には数十
の）電気透析セルが連続してつながれる。
【０００７】カチオン膜は、水性電解液に対して非孔質
の、選択的にカチオンに透過性でアニオンに非透過性の
薄いフィルムを意味すると解される。本発明の方法に使
用される両極性膜は、一方の面でカチオン膜の特性を示
し、他方の面でアニオン膜の特性を示す膜である（アニ
オン膜は、その定義によれば、水性電解液に対して非孔
質の、選択的にアニオンに透過性でカチオンに非透過性
の薄いフィルムである。）。本発明の方法において、ア
ニオン膜とカチオン膜の並列により作られている両極性
膜、例えば国際出願 WO 96/01286〔ソルヴェイ（ソシエ
テ アノニメ）〕に記載されている型の両極性膜を使用
することが好ましい。
の、選択的にカチオンに透過性でアニオンに非透過性の
薄いフィルムを意味すると解される。本発明の方法に使
用される両極性膜は、一方の面でカチオン膜の特性を示
し、他方の面でアニオン膜の特性を示す膜である（アニ
オン膜は、その定義によれば、水性電解液に対して非孔
質の、選択的にアニオンに透過性でカチオンに非透過性
の薄いフィルムである。）。本発明の方法において、ア
ニオン膜とカチオン膜の並列により作られている両極性
膜、例えば国際出願 WO 96/01286〔ソルヴェイ（ソシエ
テ アノニメ）〕に記載されている型の両極性膜を使用
することが好ましい。
【０００８】本発明によれば、炭酸ナトリウム水溶液
を、２つのカチオン膜の間に形成された電気透析セルの
区画へ導入し、酸を、２つのカチオン膜の１つと両極性
膜のカチオン面との間に形成されているセルの区画へ導
入する。炭酸ナトリウム水溶液は希釈溶液あるいは濃縮
溶液でもよい。濃縮溶液が好ましく、炭酸ナトリウムで
だいたい飽和された溶液が好ましい。炭酸ナトリウム溶
液は任意に溶解している重炭酸ナトリウムを含んでもよ
い。酸は電解質であるべきである。さらに、炭酸ナトリ
ウムの電気透析の通常の条件下ではガスを発生しない酸
を選択することが勧められる。本発明によれば、該酸は
有利には無機酸から選択される。塩酸が著しく好適であ
る。炭酸は本発明の範囲内では適しない。
を、２つのカチオン膜の間に形成された電気透析セルの
区画へ導入し、酸を、２つのカチオン膜の１つと両極性
膜のカチオン面との間に形成されているセルの区画へ導
入する。炭酸ナトリウム水溶液は希釈溶液あるいは濃縮
溶液でもよい。濃縮溶液が好ましく、炭酸ナトリウムで
だいたい飽和された溶液が好ましい。炭酸ナトリウム溶
液は任意に溶解している重炭酸ナトリウムを含んでもよ
い。酸は電解質であるべきである。さらに、炭酸ナトリ
ウムの電気透析の通常の条件下ではガスを発生しない酸
を選択することが勧められる。本発明によれば、該酸は
有利には無機酸から選択される。塩酸が著しく好適であ
る。炭酸は本発明の範囲内では適しない。
【０００９】電気透析は、それ自体知られている態様で
両極性膜で水の解離、及び炭酸ナトリウムの分解を起こ
す。本発明の方法では、両極性膜のアニオン面を含む区
画には、任意に水又は希釈水酸化ナトリウム溶液、例え
ば１リットル当たり0.５〜５モル（好ましくは１〜２モ
ル）の水酸化ナトリウムを含む溶液が供給されてもよ
い。本発明の方法において、酸は電気透析反応に参加し
ない。それは、炭酸ナトリウム溶液の中で作られる二酸
化炭素が両極性膜に達するのを防ぐバリヤーを構成す
る。酸は区画において不動の膜であってもよい。しかし
ながら、該区画を通して酸を連続して循環させるのが好
ましく、例えばセルと酸貯蔵器の間のループである。
両極性膜で水の解離、及び炭酸ナトリウムの分解を起こ
す。本発明の方法では、両極性膜のアニオン面を含む区
画には、任意に水又は希釈水酸化ナトリウム溶液、例え
ば１リットル当たり0.５〜５モル（好ましくは１〜２モ
ル）の水酸化ナトリウムを含む溶液が供給されてもよ
い。本発明の方法において、酸は電気透析反応に参加し
ない。それは、炭酸ナトリウム溶液の中で作られる二酸
化炭素が両極性膜に達するのを防ぐバリヤーを構成す
る。酸は区画において不動の膜であってもよい。しかし
ながら、該区画を通して酸を連続して循環させるのが好
ましく、例えばセルと酸貯蔵器の間のループである。
【００１０】本発明の方法において、炭酸ナトリウムを
供給する区画におけるｐＨは酸性、アルカリ性又は中性
でもよい。好ましくは、この区画はアルカリ性とし、例
えばｐＨ7.５、7.５〜１２の範囲の値が非常に適し、９
〜１１が特に有利である。電気透析セルのこの区画にお
ける至適ｐＨ条件は、一般に、電気化学理論から又は慣
例の実験室試験から容易に決定することができ、特に炭
酸ナトリウム溶液の濃度及びその流量の適当な選択を含
む。酸の区画におけるｐＨは、好ましくは炭酸ナトリウ
ム溶液の区画のｐＨよりも低い。酸の区画におけるｐＨ
は、有利には６よりも低く、好ましくは５よりも低く、
０〜２の範囲のｐＨ値が非常に好適であり、０〜0.５が
特に推奨される。酸を供給する区画の至適ｐＨ値は、酸
及びその濃度の適切な選択により容易につきとめられ
る。塩酸水溶液が非常に適していて、モル溶液が特に有
利である。
供給する区画におけるｐＨは酸性、アルカリ性又は中性
でもよい。好ましくは、この区画はアルカリ性とし、例
えばｐＨ7.５、7.５〜１２の範囲の値が非常に適し、９
〜１１が特に有利である。電気透析セルのこの区画にお
ける至適ｐＨ条件は、一般に、電気化学理論から又は慣
例の実験室試験から容易に決定することができ、特に炭
酸ナトリウム溶液の濃度及びその流量の適当な選択を含
む。酸の区画におけるｐＨは、好ましくは炭酸ナトリウ
ム溶液の区画のｐＨよりも低い。酸の区画におけるｐＨ
は、有利には６よりも低く、好ましくは５よりも低く、
０〜２の範囲のｐＨ値が非常に好適であり、０〜0.５が
特に推奨される。酸を供給する区画の至適ｐＨ値は、酸
及びその濃度の適切な選択により容易につきとめられ
る。塩酸水溶液が非常に適していて、モル溶液が特に有
利である。
【００１１】本発明の方法の１つの具体的な実施態様に
おいて、酸は水溶性の酸素酸から選択される。酸素酸は
定義により、酸素を含む無機酸の一般名称である（DUVA
L, "Dictionnaire de la chimie et de ses applicatio
ns, 3e edition, 1978, Thchniques et Documentation"
[Dictionary of chemistry and its applications,3rd
Edition, 1978, Techniques and Documentation], Par
is, page 783)。本発明の方法のこの実施態様では、酸
素酸は好ましくはアニオンが1.８Åより大きいイオン径
を有するものから選択され、これは塩化物アニオンのイ
オン径である。大きなアニオンを有する水素酸を選択す
ることは、水酸化ナトリウム溶液に向かって両極性膜を
通るそのアニオンの移動のリスクを減じる。硫酸及び硝
酸（そのアニオンは2.０Åより大きい径を有する）はと
りわけ有利であり、硫酸が好ましい。本発明の方法の別
の実施態様では、炭酸ナトリウム溶液は、水にセスキ炭
酸ナトリウムを溶解させることによって得られる。本発
明の方法のこの実施態様によれば、セスキ炭酸ナトリウ
ムの源は有利にはトロナであって、例えば米国ワイオミ
ン州の鉱脈から抽出されたトロナがある。
おいて、酸は水溶性の酸素酸から選択される。酸素酸は
定義により、酸素を含む無機酸の一般名称である（DUVA
L, "Dictionnaire de la chimie et de ses applicatio
ns, 3e edition, 1978, Thchniques et Documentation"
[Dictionary of chemistry and its applications,3rd
Edition, 1978, Techniques and Documentation], Par
is, page 783)。本発明の方法のこの実施態様では、酸
素酸は好ましくはアニオンが1.８Åより大きいイオン径
を有するものから選択され、これは塩化物アニオンのイ
オン径である。大きなアニオンを有する水素酸を選択す
ることは、水酸化ナトリウム溶液に向かって両極性膜を
通るそのアニオンの移動のリスクを減じる。硫酸及び硝
酸（そのアニオンは2.０Åより大きい径を有する）はと
りわけ有利であり、硫酸が好ましい。本発明の方法の別
の実施態様では、炭酸ナトリウム溶液は、水にセスキ炭
酸ナトリウムを溶解させることによって得られる。本発
明の方法のこの実施態様によれば、セスキ炭酸ナトリウ
ムの源は有利にはトロナであって、例えば米国ワイオミ
ン州の鉱脈から抽出されたトロナがある。
【００１２】本発明の具体的な特徴及び詳細は、添付す
る図面の単一の図の次の記載から明らかになり、それは
本発明の方法を実行するための電気透析セルを図式で表
す。図に示されるセルは、その全体が参照番号１で意味
され、両極性膜２、及び陽極５及び陰極６の間にある２
つのカチオン膜３及び４を含む。両極性膜２はアニオン
面７及びカチオン面８を有する。それは、セルにおいて
カチオン面８が陰極６の方向を向くように配置されてい
る。カチオン膜３及び４は両極性膜２と陰極６との間に
位置する。このようにセルは３つの電気透析区画９、１
０及び１１を含む（区画１１は、隣接するセルの両極性
膜２′のアニオン面７′により仕切られている。）。
る図面の単一の図の次の記載から明らかになり、それは
本発明の方法を実行するための電気透析セルを図式で表
す。図に示されるセルは、その全体が参照番号１で意味
され、両極性膜２、及び陽極５及び陰極６の間にある２
つのカチオン膜３及び４を含む。両極性膜２はアニオン
面７及びカチオン面８を有する。それは、セルにおいて
カチオン面８が陰極６の方向を向くように配置されてい
る。カチオン膜３及び４は両極性膜２と陰極６との間に
位置する。このようにセルは３つの電気透析区画９、１
０及び１１を含む（区画１１は、隣接するセルの両極性
膜２′のアニオン面７′により仕切られている。）。
【００１３】セル１の操業中、陽極５はＤＣパワーサプ
ライのプラスターミナルに連結されていて、陰極６は該
パワーサプライのマイナスターミナルに連結されてい
る。炭酸ナトリウム水溶液１２が区画１０に導入され、
塩酸のモル水溶液１３が区画９に導入され、及び水又は
希釈水酸化ナトリウム水溶液１４が区画１１に導入され
る。電極５及び６の間の電圧の効果のため、水が両極性
膜２と２′で解離されて、プロトンが酸区画９へいき、
ヒドロキシルイオンが区画１１へいく。同時に、炭酸ナ
トリウムが区画１０で分解して、Ｎａ+ カチオンがカチ
オン膜４を通過して区画１１へいく。水酸化ナトリウム
溶液１５はセルの区画１１から除かれて、炭酸ナトリウ
ム及び重炭酸ナトリウムの水溶液１６が区画１０から除
かれる。さらに、塩酸溶液１７が酸区画９から除かれ
る。酸溶液１７の組成は溶液１３とだいたい同じであ
る。酸溶液１７は溶液１３へリサイクルされ、よって、
それは閉鎖した回路を循環する。二酸化炭素（炭酸ナト
リウムの分解から発生する）が区画１０から逃げること
がある。酸を含む区画９は、両極性膜と分解を受けた炭
酸ナトリウム溶液中で作られる二酸化炭素との間にスク
リーンを形成する。このように、両極性膜の劣化が回避
される。
ライのプラスターミナルに連結されていて、陰極６は該
パワーサプライのマイナスターミナルに連結されてい
る。炭酸ナトリウム水溶液１２が区画１０に導入され、
塩酸のモル水溶液１３が区画９に導入され、及び水又は
希釈水酸化ナトリウム水溶液１４が区画１１に導入され
る。電極５及び６の間の電圧の効果のため、水が両極性
膜２と２′で解離されて、プロトンが酸区画９へいき、
ヒドロキシルイオンが区画１１へいく。同時に、炭酸ナ
トリウムが区画１０で分解して、Ｎａ+ カチオンがカチ
オン膜４を通過して区画１１へいく。水酸化ナトリウム
溶液１５はセルの区画１１から除かれて、炭酸ナトリウ
ム及び重炭酸ナトリウムの水溶液１６が区画１０から除
かれる。さらに、塩酸溶液１７が酸区画９から除かれ
る。酸溶液１７の組成は溶液１３とだいたい同じであ
る。酸溶液１７は溶液１３へリサイクルされ、よって、
それは閉鎖した回路を循環する。二酸化炭素（炭酸ナト
リウムの分解から発生する）が区画１０から逃げること
がある。酸を含む区画９は、両極性膜と分解を受けた炭
酸ナトリウム溶液中で作られる二酸化炭素との間にスク
リーンを形成する。このように、両極性膜の劣化が回避
される。
【００１４】次の例は本発明を説明する役目を果たす。
実施例１（参考例） ２つの区画を有する型のセルを採用し、これらの区画
は、カチオン膜と、該カチオン膜の各々一方の側に位置
する２つの両極性膜との間に形成していた（両極性膜
は、それらのカチオン面が陰極の方向へ向くように配置
されている。）。各両極性膜の表面積は７cm2 であっ
た。カチオン膜と両極性膜のアニオン面との間に規定さ
れる区画に、脱イオン水を供給し、他の区画には炭酸ナ
トリウム水溶液（１kg当たり約１００〜１２０ｇのNa2C
O3及び１kg当たり約１０〜３０ｇのNaHCO3を含む) 。セ
ル内はほぼ均一の温度５０℃を維持し、電気透析を各両
極性膜の表面積１m2当たり1.５kAの電流密度で実施し
た。各両極性膜の２つの面の間の電位差を、ラギンキャ
ピラリー（Luggin capillaries) によって経時的に測定
した。その測定の結果を下記の表１に示す。その結果は
下記の表中に示され、２つの両極性膜はその中でそれぞ
れ“膜１”及び“膜２”とする。
は、カチオン膜と、該カチオン膜の各々一方の側に位置
する２つの両極性膜との間に形成していた（両極性膜
は、それらのカチオン面が陰極の方向へ向くように配置
されている。）。各両極性膜の表面積は７cm2 であっ
た。カチオン膜と両極性膜のアニオン面との間に規定さ
れる区画に、脱イオン水を供給し、他の区画には炭酸ナ
トリウム水溶液（１kg当たり約１００〜１２０ｇのNa2C
O3及び１kg当たり約１０〜３０ｇのNaHCO3を含む) 。セ
ル内はほぼ均一の温度５０℃を維持し、電気透析を各両
極性膜の表面積１m2当たり1.５kAの電流密度で実施し
た。各両極性膜の２つの面の間の電位差を、ラギンキャ
ピラリー（Luggin capillaries) によって経時的に測定
した。その測定の結果を下記の表１に示す。その結果は
下記の表中に示され、２つの両極性膜はその中でそれぞ
れ“膜１”及び“膜２”とする。
【００１５】
【表１】
【００１６】実施例２（本発明による） この例では、本発明に従って、３つの区画を有する型の
セルを採用し、それらは、両極性膜と、各々の一方の面
に位置している２つのカチオン膜との間に仕切られてい
た（両極性膜は、そのカチオン面を陰極に向けるように
位置している）。両極性膜の表面積は７cm2 であった。
両極性膜のアニオン面を有する区画に脱イオン水を供給
し、両極性膜のカチオン面を有する区画に塩酸水溶液
（４重量％）を供給し、及び第３の区画に炭酸ナトリウ
ムの水溶液（１kg当たり約１００〜１２０ｇのNa2CO3及
び１kg当たり約１０〜３０ｇのNaHCO3を含む）を供給し
た。セル内をほぼ均一の温度５０℃で維持し、電気透析
を両極性膜の表面積１m2当たり1.５kAの電流密度で実施
した。実施例１のように両極性膜の２つの面の間の電位
差を、ラギンキャピラリー（Luggin capillaries) によ
って経時的に測定した。その測定の結果を下記の表２に
示す。
セルを採用し、それらは、両極性膜と、各々の一方の面
に位置している２つのカチオン膜との間に仕切られてい
た（両極性膜は、そのカチオン面を陰極に向けるように
位置している）。両極性膜の表面積は７cm2 であった。
両極性膜のアニオン面を有する区画に脱イオン水を供給
し、両極性膜のカチオン面を有する区画に塩酸水溶液
（４重量％）を供給し、及び第３の区画に炭酸ナトリウ
ムの水溶液（１kg当たり約１００〜１２０ｇのNa2CO3及
び１kg当たり約１０〜３０ｇのNaHCO3を含む）を供給し
た。セル内をほぼ均一の温度５０℃で維持し、電気透析
を両極性膜の表面積１m2当たり1.５kAの電流密度で実施
した。実施例１のように両極性膜の２つの面の間の電位
差を、ラギンキャピラリー（Luggin capillaries) によ
って経時的に測定した。その測定の結果を下記の表２に
示す。
【００１７】
【表２】
【００１８】実施例１及び２の結果の比較は即座に、両
極性膜の電圧に関して本発明による進歩を示している。
極性膜の電圧に関して本発明による進歩を示している。
【図１】本発明の方法を実行するための電気透析セルを
表す。
表す。
１ セル全体 ２ 両極性膜 ２′ 隣接するセルの両極性膜 ３ カチオン膜 ４ カチオン膜 ５ 陽極 ６ 陰極 ７ 両極性膜２のアニオン面 ７′ 隣接するセルの両極性膜２′のアニオン面 ８ 両極性膜２のカチオン面 ８′ 隣接するセルの両極性膜２′のカチオン面 ９ 電気透析区画 １０ 電気透析区画 １１ 電気透析区画 １２ 炭酸ナトリウム水溶液 １３ 塩酸のモル水溶液 １４ 水又は希釈水酸化ナトリウム水溶液 １５ 水酸化ナトリウム溶液 １６ 炭酸ナトリウム及び重炭酸ナトリウムの水溶液 １７ 塩酸溶液
Claims (10)
- 【請求項１】 炭酸ナトリウムの電気透析による水酸化
ナトリウムの製造方法であって、３区画を有する電気透
析セルを採用し、炭酸ナトリウム水溶液を２つのカチオ
ン膜の間に形成されたセル区画へ導入し、該カチオン膜
の１つと両極性膜のカチオン面との間に形成された区画
へ酸を導入し、及び水酸化ナトリウム水溶液を両極性膜
のアニオン面に隣接した区画から取り出すことを特徴と
する方法。 - 【請求項２】 炭酸ナトリウム溶液が導入される区画に
おいてアルカリ性ｐＨを採用することを特徴とする請求
項１記載の方法。 - 【請求項３】 炭酸ナトリウム溶液が導入される区画に
ｐＨ９〜１１を採用し、酸が導入される区画にｐＨ０〜
0.５を採用することを特徴とする請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 炭酸ナトリウム水溶液が重炭酸ナトリウ
ムを含み、及び水にセスキ炭酸ナトリウムを溶解するこ
とによって得られることを特徴とする請求項１〜３のい
ずれか１項に記載の方法。 - 【請求項５】 炭酸ナトリウム溶液がトロナを水に溶解
させることによって得られることを特徴とする請求項４
記載の方法。 - 【請求項６】 塩酸水溶液を酸として使用することを特
徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項７】 酸を水溶性の酸素酸から選択することを
特徴とすることを特徴とすることを特徴とする請求項１
〜５のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項８】 酸素酸をそのアニオンが1.８Åよりも大
きいイオン径を有するように選択することを特徴とする
請求項７記載の方法。 - 【請求項９】 酸を硫酸及び硝酸から選択することを特
徴とする請求項８記載の方法。 - 【請求項１０】 アニオン膜とカチオン膜の並列により
得られる両極性膜が採用されることを特徴とする請求項
１〜９のいずれか１項記載の方法。
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