معرفي انواع غشاهاي بسپاري تبادل يوني قابل استفاده در صنعت كلر آلكالي

صنعت كلر آلكالي يكي از بزرگترين فناوري‌هاي الكتروشيميايي در جهان به‌شمار مي‌آيد كه توليدات عمده آن عبارتند از كلر، سود، سديم كربنات، پتاس و كلريدريك اسيد. كلر و سود دو محصول مهم اين گروه هستند و در شمار ده محصول شيميايي جهان قرار دارند كه در توليد انواعي از حدواسط‌ها به كار مي‌روند. فرايند جيوه‌اي، ديافراگمي و غشايي فرايندهاي رايج توليد كلر آلكالي محسوب مي‌شوند. از ميان فرايندهاي ياد شده فرايند كلر آلكالي به روش غشايي، صرفه‌جويانه‌ترين و سازگارترين فرايند با محيط زيست براي توليد گاز كلر و سود سوزآور است. توسعه صنعت كلر آلكالي بر پايه غشاهاي تبادل يوني در سلول‌هاي الكتروليتي از اوايل دهه 1970، به دليل نگراني‌هاي زيست محيطي ناشي از جيوه و آزبست آغاز شد و از معضلات و دغدغه‌هاي مهم پيش روي صنايع، بخصوص صنعت پتروشيمي، حذف فرايند جيوه‌اي و ديافراگمي و بهره‌گيري از فناوري غشايي است. در فرايند غشايي، الكتروليت‌هاي بسپاري پرفلوئوردار عموما به عنوان غشا به‌كار مي‌روند. اين غشاها به علت ساختار زنجيره پلي تترا فلورواتيلني، مقاومت شيميايي مطلوب، خواص مكانيكي خوب و هدايت يوني بالايي دارند. از سوي ديگر، استفاده تجاري از بسپارهاي پرفلوئوردار به علت بهاي گزاف و افت كارايي بسپار در دماي بالا و رطوبت پايين محدود مي‌شود. از اين‌رو، تلاش‌هاي گسترده‌اي براي جايگزين كردن ساختارهاي بسپاري هيدروكربني در حال انجام است. اين بسپارها از ويژگي‌هايي چون قيمت پايين، پايداري شيميايي و حرارتي بالا، رسانايي يوني بالا، امتزاج پذيري با بسپارهاي ديگر و استحكام مكانيكي مناسب برخوردارند. بنابراين، با توجه به اهميت صنعت كلر آلكالي در جهان، در اين مقاله فرايندهاي متداول صنعت كلر آلكالي به ويژه فرايند غشايي و انواع غشاهاي هيدروكربني بسپاري كه مي‌توانند جايگزين مناسبي براي غشاهاي پرفلوئوردار گران قيمت باشند، بررسي و مرور خواهد شد.