Điện phân dung dịch NaCl | Phương trình hóa học và ứng dụng 

Điện phân dung dịch NaCl được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là trong xử lý nước hồ bơi. Với ưu điểm nổi bật về độ an toàn và thân thiện với môi trường, công nghệ điện phân muối NaCl thường được dùng trong các bể bơi cao cấp. Bài viết này LifeVista sẽ chia sẻ tất tần tật về nguyên lý điện phân NaCl, phương trình hóa học và ứng dụng thực tiễn của nó. Hãy theo dõi bạn nhé!

1. Điện phân dung dịch NaCl là gì?

Điện phân (electrolysis) là quá trình sử dụng dòng điện một chiều để kích thích một phản ứng hóa học xảy ra, nhằm phân tách thành phần một chất ion nóng chảy hoặc hòa tan trong dung môi. Thực chất đây là quá trình oxy hóa khử, dưới tác dụng của điện trường, các cation sẽ di chuyển về cực âm (Catot), các anion sẽ chạy về điện cực dương (Anot). 

Điện phân dung dịch NaCl là sử dụng dòng điện để phân tách dung dịch muối tinh khiết NaCl thành khí clo (Cl₂), khí hydro (H₂), và dung dịch natri hydroxit (NaOH). Trong quá này, NaCl sẽ phân ly thành các ion Na⁺ và Cl⁻. Các ion Na⁺ di chuyển về phía cực âm (catot), trong khi các ion Cl⁻ di chuyển về phía cực dương (anot). 

Cơ sở của phương pháp điện phân dung dịch là khử ion kim loại trong hợp chất bằng dòng điện một chiều. 

Phương pháp điện phân được ứng dụng để điện phân NaCl nóng chảy và NaCl trong nước (điện phân dung dịch). Điện phân NaCl nóng chảy được ứng dụng nhiều trong công nghiệp sản xuất natri kim loại. Trong khi đó điện phân dung dịch NaCl là phương pháp phổ biến trong xử lý nước bể bơi. 

2. Phương trình điện phân dung dịch NaCl trong nước

Quá trình điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn sẽ tạo ra NaOH, khí Clo và khí Hidro: 

Phương trình 1: 2NaCl + 2H2O(điện phân dung dịch) => 2NaOH + H2↑ + Cl2↑

Khi điện phân dung dịch NaCl không có màng ngăn thì NaOH tạo thành sẽ tiếp tục phản ứng với Cl2 tạo thành Natri hypochlorite (NaOCl), NaCl và nước. Hỗn hợp này còn được gọi là nước Javen:  

Phương trình 2: Cl2 + 2NaOH => NaCl + NaClO + H2O

Sau đó NaOCl tiếp tục phản ứng với nước để tạo ra axit hipoclorơ (HClO). Axit hipoclorơ sẽ là một chất oxy hóa mạnh, có tác dụng khử trùng mạnh mẽ: 

Phương trình 3: NaClO + H2O => HClO + NaOH

Trong điều kiện nhất định, axit hipoclorơ (HClO) có thể phân hủy thành axit HCl và oxy: 

Phương trình 4: HOCl → HCl + O

Cuối cùng, phần dư gồm natri hydroxit (NaOH) và axit clohydric (HCl) sẽ phản ứng với nhau để tạo thành muối (NaCl) và nước: 

Phương trình 5: NaOH + HCl => NaCl + H2O

>> Xem thêm: Axit clohydric HCl là gì? Tính chất, cách điều chế và ứng dụng

3. Ứng dụng điện phân muối NaCl trong xử lý nước bể bơi

Trong lĩnh vực hồ bơi, phương pháp điện phân dung dịch NaCl được ứng dụng vào công nghệ điện phân muối để khử trùng hồ bơi. Khi điện phân NaCl trong nước, muối ăn sẽ bị phân tách tạo ra Cl2. 

Clo tác dụng với nước tạo ra hỗ hợp nước Clo, gồm các chất oxy hóa mạnh giúp tiêu diệt vi khuẩn, nấm và mầm bệnh. Giúp ngăn chặn nấm mốc, diệt rêu tảo trong hồ bơi. Từ đó giúp khử trùng nước hiệu quả mà không cần thêm hóa chất clo thủ công.

Điện phân muối NaCl là công nghệ hiện đại bậc nhất trong các phương pháp khử trùng nước. Hiện nay công nghệ này đã tạo nên xu hướng hồ bơi không hóa chất – hồ bơi không clo được nhiều người yêu thích. Không chỉ an toàn cho da mà còn tạo nên loại hồ bơi nước mặn cực kỳ tốt cho sức khỏe. 

>> Xem thêm: Thiết bị điện phân muối bể bơi

4. Ưu nhược điểm của công nghệ xử lý nước điện phân muối

Không có phương pháp xử lý nước hồ bơi nào hoàn hảo 100%. Công nghệ điện phân muối tuy có nhiều ưu điểm nhưng vẫn tồn tại một số khuyết điểm:  

4.1 Ưu điểm

• Tạo ra Clo tự nhiên không cần dùng hóa chất Clo
• Muối tinh khiết NaCl rẻ tiền hơn so với hóa chất Clo, giúp chủ hồ bơi tiết kiệm chi phí mua hóa chất hằng ngày
• Giảm thiểu nhân công xử lý nước 
• Điện phân dung dịch NaCl giúp loại bỏ Cloramin (chất gây mùi xốc của clo), không tạo mùi clo khó chịu
• Clo tự nhiên an toàn cho da, không gây kích ứng mắt, mũi, tốt người có làn da nhạy cảm. Nếu gia đình có trẻ em và phụ nữ, LifeVista khuyến khích chủ nhà nên xây hồ bơi sử dụng công nghệ điện phân muối để bảo vệ sức khỏe. 
• Giúp nước bể luôn trong sạch, ngăn ngừa tảo và vi khuẩn
• Clo được tạo ra từ muối sẽ chuyển hóa thành muối sau vài giờ, tạo nên hồ bơi nước mặn tốt cho sức khỏe

4.2 Nhược điểm

• Thiết bị điện phân muối có giá thành cao, phù hợp với các dự án cao cấp, là khoản chi phí lớn với hồ bơi gia đình
• Hồ bơi nước mặn dễ ăn mòn thiết bị, cần kiểm tra và bảo trì thường xuyên để đảm bảo hiệu quả và tuổi thọ thiết bị
• Máy điện phân muối phải chạy liên tục, nếu dừng hồ bơi dễ bị bẩn
• Khi NaCl điện phân dung dịch sẽ tạo ra NaOH, làm tăng pH hồ bơi, cần phải sử dụng dung dịch HCl để trung hòa. 

Điện phân dung dịch NaCl ứng dụng trong xử lý nước bể bơi vừa hiệu quả, vừa an toàn cho sức khỏe người bơi. Nếu tính về lâu dài còn giúp chủ hồ bơi tiết kiệm một khoản chi phí mua hóa chất đắt đỏ. 

5. LifeVista – Địa chỉ mua máy điện phân muối chất lượng 

LifeVista là đơn vị chuyên phân phối các thiết bị điện phân muối chất lượng cao dành cho hồ bơi. Sản phẩm được nhập khẩu chính hãng, độ bền cao, giúp duy trì chất lượng nước bể bơi một cách an toàn và tiết kiệm chi phí hóa chất. Ngoài ra, tại LifeVista còn có đầy đủ các thiết bị bể bơi cần thiết cho hệ thống bơm lọc hồ bơi. Hãy liên hệ với LifeVista để được tư vấn chi tiết và chọn lựa thiết bị phù hợp nhất cho nhu cầu của bạn.

Không chỉ là nhà phân phối thiết bị hồ bơi, LifeVista còn là đơn vị chuyên cung cấp hóa chất xử lý nước hồ bơi, nước thải, ao nuôi thủy sản… Toàn bộ các hóa chất tại LifeVista đều là hàng chất lượng cao, mang lại hiệu quả xử lý nước cực kỳ tốt.

6. Câu hỏi thường gặp về điện phân dung dịch NaCl

6.1 Các sản phẩm thu được khi điện phân dung dịch NaCl là gì?

• Khí clo (Cl₂) ở cực dương.
• Khí hydro (H₂) ở cực âm.
• Dung dịch natri hydroxide (NaOH) trong dung dịch.

6.2 Ứng dụng của quá trình điện phân dung dịch NaCl là gì?

• Sản xuất nước javen (NaClO) dùng để khử trùng nguồn nước, sát khuẩn sàn nhà, khu vực công cộng…
• Sản xuất xút (NaOH) sử dụng trong công nghiệp hóa chất, sản xuất giấy, xà phòng, chất tẩy rửa…
• Sản xuất khí clo (Cl₂) dùng trong xử lý nước, sản xuất nhựa PVC,…
• Sản xuất khí Hydro (H2) dùng trong công nghiệp năng lượng.

6.3 Điện phân NaCl nóng chảy và dung dịch NaCl có gì khác nhau?

• Điện phân NaCl nóng chảy chỉ tạo ra Na (natri kim loại) và khí Cl₂.
• Điện phân dung dịch NaCl tạo ra NaOH, Cl₂, và H₂.

6.4 Tại sao lại có nước tham gia vào quá trình điện phân dung dịch NaCl?

• Vì NaCl tan trong nước, các ion Na⁺ và Cl⁻ sẽ tồn tại trong dung dịch.
• Nước (H₂O) cũng bị phân ly thành H⁺ và OH⁻, ảnh hưởng đến quá trình điện phân.

Trên đây là chia sẻ của LifeVista về phương pháp điện phân dung dịch NaCl cũng như công nghệ điện phân muối cho hồ bơi. Nếu bạn đang tìm kiếm đơn vị thi công hồ bơi nước mặn, hãy liên hệ với công ty qua hotine để được tư vấn chi tiết hơn. 

>> Xem thêm: Khám phá hồ bơi điện phân muối và những công dụng nổi bật