Die Chlor-Alkali-Elektrolyse ist ein fundamentaler industrieller Prozess zur Herstellung von Chlor, Natronlauge und Wasserstoff.
Die Chlor-Alkali-Elektrolyse kann durch drei verschiedene Verfahren durchgeführt werden: das Diaphragma-, das Membran- und das Amalgamverfahren. Das Membranverfahren ist heute das modernste und umweltfreundlichste Verfahren. Bei diesem Prozess wird eine ionenselektive Membran verwendet, die nur bestimmte Ionen durchlässt. Die Natrium-Ionen wandern durch die Membran zur Kathode, während die Chlorid-Ionen an der Anode oxidiert werden. Das Diaphragmaverfahren nutzt ein Diaphragma aus Asbest, was aufgrund der Gesundheitsrisiken problematisch ist. Das historische Amalgam-Verfahren verwendet Quecksilber als Kathode, wird aber wegen seiner Umweltschädlichkeit kaum noch eingesetzt.
Die chlor-alkali-elektrolyse anlage produziert wichtige Grundchemikalien für die chemische Industrie. Die Hauptprodukte finden vielfältige Verwendung: Chlor wird zur Herstellung von PVC und Reinigungsmitteln verwendet, Natronlauge ist wichtig für die Papier- und Aluminiumindustrie, und Wasserstoff wird als umweltfreundlicher Energieträger immer bedeutender. Die Vor und Nachteile der verschiedenen Verfahren müssen sorgfältig abgewogen werden, wobei heute das Membranverfahren aufgrund seiner Effizienz und Umweltverträglichkeit bevorzugt wird. Die Reaktionsgleichung der Chlor-Alkali-Elektrolyse zeigt die Bildung von Chlorgas an der Anode (2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻) und die Entstehung von Wasserstoff und Hydroxid-Ionen an der Kathode (2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻).
