Castner process
ಕ್ಯಾಸ್ಟ್ನರ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸುಮಾರು 330 °C ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕರಗಿದ ಸೋಡಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದನದ ಮೂಲಕ ಸೋಡಿಯಂ ಲೋಹವನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಆ ತಾಪಮಾನಕ್ಕಿಂತ ಕೆಳಗೆ, ಕರಗುವಿಕೆಯು ಗಟ್ಟಿಯಾಗುತ್ತದೆ; ಆ ತಾಪಮಾನಕ್ಕಿಂತ ಮೇಲೆ, ಕರಗಿದ ಸೋಡಿಯಂ ಕರಗುವಲ್ಲಿ ಕರಗಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. ಸೋಡಿಯಂ ಲೋಹದ ಉತ್ಪಾದನೆಗಾಗಿ ಕಾಸ್ಟ್ನರ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು 1888ರಲ್ಲಿ ಹ್ಯಾಮಿಲ್ಟನ್ ಕಾಸ್ಟ್ನರ್ ಪರಿಚಯಿಸಿದರು. ಆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ (ಹಾಲ್-ಹೆರಾಲ್ಟ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಅದೇ ವರ್ಷದಲ್ಲಿ ಪರಿಚಯಿಸುವ ಮೊದಲು) ಸೋಡಿಯಂ ಲೋಹದ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಬಳಕೆಯು ಅದರ ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಿದ ಅದಿರುಗಳಿಂದ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಏಜೆಂಟ್ ಆಗಿತ್ತು. ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸೋಡಿಯಂ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಹಳೆಯ ವಿಧಾನಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಕಾಸ್ಟ್ನರ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸೋಡಿಯಂ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿತು. ಇದು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿತು, ಆದಾಗ್ಯೂ ಸೋಡಿಯಂ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ವಿಧಾನವು ಇನ್ನೂ ಹಾಲ್-ಹೆರಾಲ್ಟ್ನೊಂದಿಗೆ ಸ್ಪರ್ಧಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕಾಸ್ಟ್ನರ್ ಸೋಡಿಯಂಗೆ ಹೊಸ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಗಳನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡ ಕಾರಣ ಕಾಸ್ಟ್ನರ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಮುಂದುವರಿಯಿತು. 1926ರಲ್ಲಿ, ಡೌನ್ಸ್ ಕೋಶವು ಕಾಸ್ಟ್ನರ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಿತು. ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ವಿವರಗಳು ರೇಖಾಚಿತ್ರವು ಉಕ್ಕಿನ ಸಿಲಿಂಡರ್ನೊಂದಿಗೆ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಶಿಲುಬೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಥೋಡ್ (ಸಿ) ಮತ್ತು ಆನೋಡ್ (ಎ) ಎರಡೂ ಕಬ್ಬಿಣ ಅಥವಾ ನಿಕಲ್ನಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ. ತಾಪಮಾನವು ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ತಂಪಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಬಿಸಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಸೋಡಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಕುತ್ತಿಗೆಯಲ್ಲಿ (ಬಿ) ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹಡಗಿನ ದೇಹದಲ್ಲಿ ದ್ರವವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸೋಡಿಯಂ ಲೋಹವು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ನಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಸಂಯೋಜಿತ ಸೋಡಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ದಟ್ಟವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ತಂತಿ ಗಾಜು (ಜಿ) ಸಂಗ್ರಹಣಾ ಸಾಧನದ (ಪಿ) ಮೇಲ್ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಸೋಡಿಯಂ ಲೋಹವು ಸಂಗ್ರಹಗೊಳ್ಳುವುದನ್ನು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು 2 Na + + 2 e − → 2Na ಆಗಿದೆ ಆನೋಡ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು 4 OH − → O2 + 2 H2O + 4 e-ಎತ್ತರದ ತಾಪಮಾನದ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಕೆಲವು ನೀರು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದಲ್ಲಿ ಕರಗುತ್ತದೆ. ಈ ನೀರು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಹರಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದನಗೊಂಡ ಸೋಡಿಯಂ ಲೋಹದ ಮೇಲೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆಃ 2 Na + 2 H2O → H2 + 2 Na + + 2 OH-ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲವು (P) ನಲ್ಲಿ ಕೂಡ ಸಂಗ್ರಹಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದು, ಸಹಜವಾಗಿ, ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಡೌನ್ಸ್ ಸೆಲ್ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆ ಮೆಟಲರ್ಜಿಕಲ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ.