Wo wird Natriumhydroxid gewonnen?

Natriumhydroxid: Von der Elektrolyse zum Alltagsprodukt – mehr als nur ein Lebensmittelzusatz

Natriumhydroxid (NaOH), auch Ätzkali oder Natronlauge genannt, ist eine chemische Verbindung, die weit über ihre Rolle als Lebensmittelzusatzstoff hinausgeht. Während die Verwendung in Lebensmitteln, wie im einleitenden Absatz erwähnt, auf den ersten Blick überraschen mag, ist die Gewinnung dieser stark basischen Substanz weit komplexer und industriell geprägt. Im Lebensmittelbereich dient es in geringen Mengen vor allem als Säureregulator und wirkt konservierend, doch die Hauptmenge des produzierten Natriumhydroxids findet in ganz anderen Industriezweigen Anwendung.

Im Gegensatz zur natürlichen Vorkommen in geringen Mengen in einigen Mineralien, wird Natriumhydroxid nahezu ausschließlich durch Elektrolyse gewonnen. Dieser Prozess nutzt die Zerlegung von Natriumchlorid (Kochsalz, NaCl) in Wasser mittels elektrischen Stroms. Dabei entsteht nicht nur Natriumhydroxid, sondern auch Chlor (Cl₂) und Wasserstoff (H₂). Diese drei Substanzen sind wertvolle Produkte mit eigenen, vielfältigen Anwendungen.

Es gibt verschiedene Elektrolyseverfahren, die sich in ihrer Effizienz und den verwendeten Elektrodenmaterialien unterscheiden:

• Membranverfahren: Dieses Verfahren ist heute das dominierende Verfahren zur Natriumhydroxid-Produktion. Eine Ionenaustauschmembran trennt die Anoden- und Kathodenräume effektiv voneinander, wodurch eine hochkonzentrierte Natronlaugelösung entsteht und die Verunreinigung der Produkte minimiert wird. Die Energieeffizienz ist hier im Vergleich zu älteren Verfahren deutlich höher.

• Amalgamverfahren: Bei diesem älteren Verfahren wird eine Quecksilberkathode verwendet. Das entstehende Natriumamalgam wird anschließend mit Wasser zersetzt, wodurch Natriumhydroxid entsteht. Aufgrund der erheblichen Umweltbelastung durch Quecksilber wird dieses Verfahren zunehmend eingestellt.

• Diaphragmaverfahren: Ähnlich dem Membranverfahren, aber mit einer porösen Diaphragma anstelle einer Membran. Die Trennung der Produkte ist weniger effektiv, was zu einer niedrigeren Konzentration der Natriumhydroxidlösung führt. Dieser Prozess ist ebenfalls weniger effizient als das Membranverfahren.

Die gewonnenen Produkte – Natriumhydroxid, Chlor und Wasserstoff – werden anschließend aufgereinigt und in verschiedenen Konzentrationen und Formen, z.B. als feste Plättchen oder Lösungen unterschiedlicher Konzentration, in den Handel gebracht. Die Standorte der Natriumhydroxid-Produktion sind daher eng mit der Verfügbarkeit von elektrischer Energie, Wasser und Natriumchlorid (z.B. Salinen) verknüpft. Große Produktionsanlagen befinden sich weltweit in Regionen mit günstigen Bedingungen für die Elektrolyse.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Natriumhydroxid kein natürlich vorkommendes Produkt im Sinne einer direkten Gewinnung aus Rohstoffen ist, sondern ein industriell hergestellter Stoff, dessen Produktion stark von der Elektrolyse von Natriumchlorid und der damit verbundenen Energieversorgung abhängt. Seine Verwendung in Lebensmitteln ist nur ein kleiner Ausschnitt seines breiten Anwendungsspektrums.