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卡斯特纳和克尔纳同时发明水银电解法生产烧碱 

烧碱最初用苛化法(用纯碱和石灰反应)生产,但这一方法须消耗另一种纯碱。随着造纸、染料和印染等工业的发展,对烧碱和氯气的需求量不断增加,苟化法生产的烧碱已不能满足要求。19世纪初,通过电解食盐水溶液同时制取烧碱和氯气的电解法提出,但由于缺乏大功率直流发电机,该法并未实现工业化应用。19世纪末,大功率直流发电机研制成功,电解法终于得以工业化。

电解法生产耗电量巨大,降低能耗从一开始就是改进电解法生产的努力方向。为了连续有效地将电解槽中的阴、阳极产物隔开,1890年德国使用了水泥微孔隔膜,这种方法称为隔膜电解法(简称隔膜法)。1892年,美国人卡斯特纳和奥地利人克尔纳同时提出了水银电解法(简称水银法)该法采用汞阴极,使产物氢氧化钠和氢气不是直接在电解槽而是在解汞槽中生成,从而使两极的电解产物被隔离开了。水银法制取的碱液纯度高、浓度大。1897年,英国和美国分別建成水银电解法工厂。

隔膜法生产的碱液浓度较低瓦含有氯化钠,需要进行蒸发浓缩和脱盐等后续处理才能提高碱液浓度;水银法能够直接得到高纯度的碱液,但水银会对环境造成污染。经过艰苦研究,离子膜电解法(简称离子膜法)应运而生,于1975年首先在日本和美国实现工业化,离子膜法使用阳离子膜将阴、阳极室隔开,可直接制得氯化钠含量极低的浓碱液。离子膜法综合了隔膜法和水银法的优点,产品质量高,能耗低,且无水银公害,故被公认为当代氯碱工业的最新成就。

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