الصناعات الالكتروليتية Electrolytic industries

‏تستهلك الصناعات الكيميائية قدرا كبيرا من الطاقة الكهربائية ، لس فقط لتأمين القدرة للمحركات الكهربائية، بل ايضا لرفع درجات الحرارة ولإحداث تغيير كيميائي مباشر. وتحدث الطاقة بشكلها الكهربائي تفاعلات كيميائية تستخدم في الصناعات الالكتروليتية التي سنتحدث عنها في هذا الفصل . والحرارة التي تنتجها الكهرباء هي مصدر درجة الحرارة العالية اللازمة في الصناعات الحرارية الكهربائية ، والتي سنتحدث عنها في الفصل 15.

‏طورت معظم الطرق الالكتروليتية منذ الحرب العالمية الاولى ، وقلة منها كانت اقدم من ذلك التاريخ . تتراوح المواد التي تصنع بمساعدة الكهرباء من المواد الكيميائية التي تنتج ايضا بطرق اخرى ، كالصودا الكاوية ، والهيدروجين ، والمغنزيوم ، الى المواد الكيماوية التي لا يمكن في الوقت الحاضر تصنيعها بشكل اقتصادي بأية ‏طريقة اخرى الا بالكهرباء ، كالألمنيوم وكربيد الكلسيوم (الجدول 1 ‏-1 ) .

‏هناك عدد من المعادن الاخرى ، علاوة على الالمنيوم والمغنزيوم والصوديوم التي سندرسها في هذا الفصل ، تصنع إلكتروليتياً . ومن بين هذه المعادن الكادميوم cadmium ‏، والكروم chromium ‏، والنحاس copper ‏، والنيكل nickel ‏والتيتانيوم titanium ، والزنك zinc . وتصنع بعض المعادن الاخرى على نطاق ضيق جداً . حذفت الدراسة حول معالجة هذه المعادن لأن معالجتها تترافق عادة بعمليات معدنية وتعدينية بدلا من الطرق الكيميائية .

‏الجدول 1-1 . المواد الكيميائية والمعادن التي تصنع بطريقة كهرو كيميائية

ان كلفة الطاقة الكهربائية هي عادة العامل الحاسم في الصناعات الكهربائية الكيميائية . ولذلك توطدت هذه الصناعات في المناطق التي تكون فيها هذه الطاقة رخيصة ، كشلالات نياجارا ، وشمال غربي المحيط الهادي ، والنرويج . ولكن انخفاض اسعار الطاقة في طريقه الى الزوال بسبب تزايد الطلب الشعبي عليها . الامر الذي دفع كثيرا من الشركات الى محاولة انشاء مصانعها وراء حدود الولايات المتحدة .

‏يشير الجدول  ‏الى كمية الطاقة اللازمة لإنتاج 1 ‏طناً من مختلف المواد المدرجة فيه . ويمكن تصنيع الصوديوم ، والالمنيوم ، والمغنزيوم على نحو اقتصادي فقط باستخدام التيار المستمر كعامل كيميائي . استخدمت مجموعات محركات التوليد ، والمولدات اللاحلقية ، والمقومات القوسية الزئبقية لإنتاج التيارات منخفضة الفولطية عالية الأمبيرية اللازمة ، لكنها هجرت جميعها ، رغم أن بعضها ما زال يستخدم حتى الآن . وعلى ضوء الرغبة بالتيار المويجي الخفيف ، فإن مقومات الطور المتعدد في الحالة الصلبة والمقومات الموجهة بالسليكون هي خيارات التيار .