由电解食盐水溶液制取烧碱、氯气和氢气的工业生产，是重要的基础化学工业之一。我国的氯碱工业主要采用两种生产工艺。

1.隔膜法

电解在立式隔膜电解槽中进行，如图 a所示。电解槽的阳极用涂有tio 2 － ruo 2 涂层的钛或石墨制成，阴极由铁丝网制成，网上附着一层石棉绒做隔膜，这层隔膜把电解槽分隔成阳极室和阴极室。将已除去 ca 2+ 、 mg 2+ 、

下两种电离方程：

nacl na + ＋ cl -

h 2 o h + ＋ oh -

所以，食盐水中含有 na + 、 h + 、 cl - 和 oh - 四种离子。当接通电源后，在电场的作用下，带负电的 cl - 和 oh - 移向阳极，带正电的 na + 和 h + 移向阴极，在这种条件下，电极上发生如下反应：

在阳极 2cl - － 2e 2cl

2cl cl 2 ↑

在阴极 2h + ＋ 2e 2h

2h h 2 ↑

即在阳极室放出 cl 2 ，阴极室放出 h 2 。由于阴极上有隔膜，而且阳极室的液位比阴极室高，所以可以阻止 h 2 跟 cl 2 混合，以免引起爆炸。由于 h + 不断放电，破坏了水的电离平衡，促使水不断电离，造成溶液中 oh - 的富集。这样在阴极室就形成了 naoh溶液，它从阴极室底部流出。电解食盐水的总反应可以表示如下：

2nacl＋2h 2 o 2naoh＋h 2 ↑＋ cl 2 ↑

用这种方法生产的碱液比较稀，其中含有多量未电解的 nacl ，需要经过分离、浓缩，才能得到固态 naoh。

2.离子交换膜法

离子交换膜法电解食盐水的原理如图 b所示。在这种电解槽中，用阳离子交换膜把阳极室和阴极室隔开。阳离子交换膜跟石棉绒膜不同，它具有选择透过性。它只让na + 带着少量水分子透过，其它离子难以透过。电解时从电解槽的下部往阳极室注入经过严格精制的 nacl溶液，往阴极室注入水。在阳极室中cl - 放电，生成 c1 2 ，从电解槽顶部放出，同时 na + 带着少量水分子透过阳离子交换膜流向阴极室。在阴极室中 h + 放电，生成 h 2 ，也从电解槽顶部放出。但是剩余的 oh - 由于受阳离子交换膜的阻隔，不能移向阳极室，这样就在阴极室里逐渐富集，形成了 naoh溶液。随着电解的进行，不断往阳极室里注入精制食盐水，以补充nacl的消耗；不断往阴极室里注入水，以补充水的消耗和调节产品naoh的浓度。所得的碱液从阴极室上部导出。因为阳离子交换膜能阻止cl - 通过，所以阴极室生成的 naoh溶液中含nacl杂质很少。用这种方法制得的产品比用隔膜法电解生产的产品浓度大，纯度高，而且能耗也低，所以它是目前最先进的生产氯碱的工艺。