Comment est fabriqué le sodium ?

Fabrication du Sodium

Le sodium, métal alcalin essentiel à de nombreux procédés industriels, est principalement produit par électrolyse du chlorure de sodium fondu. Ce procédé, connu sous le nom d’électrolyse Downs, permet de séparer le sodium du chlore.

Électrolyse Downs

L’électrolyse Downs est un procédé électrolytique qui utilise un courant électrique pour séparer les ions sodium (Na+) et chlorure (Cl-) présents dans le chlorure de sodium fondu (NaCl). Le processus se déroule dans une cellule électrolytique constituée d’une cuve en acier tapissée de cathodes en graphite et d’anodes en carbone.

Phases du processus

L’électrolyse Downs comprend les étapes suivantes :

• Fusion du chlorure de sodium : Le chlorure de sodium est chauffé dans la cuve jusqu’à ce qu’il fonde à environ 800 °C.
• Ajout de sels fondants : Des sels fondants, tels que le fluorure de calcium (CaF2) ou le chlorure de potassium (KCl), sont ajoutés au chlorure de sodium fondu pour abaisser sa température de fusion et améliorer sa conductivité électrique.
• Application d’un courant électrique : Un courant électrique continu est appliqué à travers la cuve, les anodes étant reliées au pôle positif et les cathodes au pôle négatif.
• Électrolyse : Sous l’effet du courant électrique, les ions sodium migrent vers les cathodes et sont réduits, formant du sodium métallique : 2Na+ + 2e- → 2Na. En parallèle, les ions chlorure migrent vers les anodes et sont oxydés, formant du chlore gazeux : 2Cl- → Cl2 + 2e-.

Produits de l’électrolyse

L’électrolyse Downs produit du sodium liquide, qui est collecté à la surface des cathodes, et du chlore gazeux, qui est libéré de la cellule électrolytique. Le sodium liquide est ensuite coulé en lingots ou en briquettes pour faciliter son transport et son utilisation.

Applications industrielles

Le sodium est largement utilisé dans diverses applications industrielles, notamment :

• Fabrication du verre : Le sodium est utilisé pour stabiliser la composition du verre et améliorer sa résistance.
• Production de produits chimiques : Le sodium est utilisé dans la production de divers produits chimiques, tels que l’hydroxyde de sodium, le carbonate de sodium et le chlorure de sodium.
• Batterie au sodium-soufre : Le sodium est utilisé comme électrode négative dans les batteries au sodium-soufre, qui offrent une densité d’énergie élevée.