معرفی انواع غشاهای بسپاری تبادل یونی قابل استفاده در صنعت کلر-آلکالی

صنعت کلر آلکالی یکی از بزرگترین فناوری‌های الکتروشیمیایی در جهان به‌شمار می‌آید که تولیدات عمده آن عبارتند از کلر، سود، سدیم کربنات، پتاس و کلریدریک اسید. کلر و سود دو محصول مهم این گروه هستند و در شمار ده محصول شیمیایی جهان قرار دارند که در تولید انواعی از حدواسط ‌ها به کار می‌روند. فرایند جیوه‌ای، دیافراگمی و غشایی فرایندهای رایج تولید کلر آلکالی محسوب می‌شوند. از میان فرایندهای یاد شده فرایند کلر آلکالی به روش غشایی، صرفه‌جویانه‌ترین و سازگارترین فرایند با محیط زیست برای تولید گاز کلر و سود سوزآور است. توسعه صنعت کلر آلکالی بر پایه غشاهای تبادل یونی در سلول‌های الکترولیتی از اوایل دهه 1970، به دلیل نگرانی‌های زیست محیطی ناشی از جیوه و آزبست آغاز شد و از معضلات و دغدغه‌های مهم پیش روی صنایع، بخصوص صنعت پتروشیمی، حذف فرایند جیوه‌ای و دیافراگمی و بهره‌گیری از فناوری غشایی است. در فرایند غشایی، الکترولیت‌های بسپاری پرفلوئوردار عموما به عنوان غشا به‌کار می‌روند. این غشاها به علت ساختار زنجیره پلی تترا فلورواتیلنی، مقاومت شیمیایی مطلوب، خواص مکانیکی خوب و هدایت یونی بالایی دارند. از سوی دیگر، استفاده تجاری از بسپارهای پرفلوئوردار به علت بهای گزاف و افت کارایی بسپار در دمای بالا و رطوبت پایین محدود می‌شود. از این‌رو، تلاش‌های گسترده‌ای برای جایگزین کردن ساختارهای بسپاری هیدروکربنی در حال انجام است. این بسپارها از ویژگی‌هایی چون قیمت پایین، پایداری شیمیایی و حرارتی بالا، رسانایی یونی بالا، امتزاج پذیری با بسپارهای دیگر و استحکام مکانیکی مناسب برخوردارند. بنابراین، با توجه به اهمیت صنعتکلر آلکالی در جهان، در این مقاله فرایندهای متداول صنعت کلر آلکالی به ویژه فرایند غشایی و انواع غشاهای هیدروکربنی بسپاری که می‌توانند جایگزین مناسبی برای غشاهای پرفلوئوردار گران قیمت باشند، بررسی و مرور خواهد شد.