Zuiver zuur uit zout

De industriële productie van zuren en logen kost veel energie. Het product is niet zuiver en moet na fabricage een aantal zuiveringsstappen ondergaan. Onderzoekers van de Universiteit Twente hebben het oude fabricageproces –elektrolyse met metalen elektroden– overboord gezet en werken met twee membranen, waarmee ze nagenoeg zonder verontreinigingen zoutzuur en natronloog kunnen maken uit zout water.

Zuren en logen nemen in de chemische industrie een belangrijke plaats in. Zoutzuur levert chloor, een stof die onder andere te vinden is in plastic en medicijnen. Natronloog –bekend als gootsteenontstopper– is een grondstof voor zeep en andere schoonmaakmiddelen en wordt gebruikt bij de productie van textiel en aluminium.

De onderzoekers gebruiken voor de productie twee membranen –dunne wandjes die de ene ruimte afscheiden van de andere– waar de keukenzoutoplossing langs geleid wordt. Het eerste membraan scheidt het keukenzout (NaCl) in twee ionen: Na+en Cl-. Het tweede membraan scheidt onder invloed van een elektrisch veld water (H₂O) in positieve waterstofionen (H+) en negatieve hydroxide-ionen (OH-).

Het tweede membraan heeft twee lagen, de ene helft is positief en de andere is negatief geladen. De splitsing van water gebeurt op het grensvlak van de twee membraanlagen. De positieve natriumionen vormen samen met de negatieve hydroxide-ionen natronloog (NaOH). Aan de andere kant van het membraan ontstaat zoutzuur (HCl) uit de positieve waterstofionen en de negatieve chloorionen.

Het productieproces staat of valt volgens de onderzoekers met de stoffen waaruit de membranen zijn opgebouwd, zodat lekkage is uitgesloten. Door de membraanlagen aan één kant dikker te maken, kunnen ze het proces sturen, zodat alleen loog of alleen zuur ontstaat. Door dat foefje wordt een overschot aan zoutzuur of natronloog voorkomen.